Этот метод описывает, как изолировать и увековечить микрососудистых эндотелиальных клеток из мозга мыши. Мы опишем шаг за шагом, начиная с протоколом гомогенизации ткани головного мозга, пищеварение шаги, посева и увековечение клеток. Как правило, это занимает около пяти недель до получения однородной, увековеченный микрососудистой эндотелиальной клеточной линии.
Эпителиальных и эндотелиальных клеток (ЕК) строят парацеллюлярный барьеры, которые защищают ткани от внешней и внутренней среды. Гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), состоящий из ЕС, астроцитов конечных ноги, перицитов и базальная мембрана несет ответственность за защиту и гомеостаза паренхимы мозга. Экстракорпоральное модели BBB являются общими инструментами для изучения структуры и функции BBB при клеточном уровне. Значительное число различных моделей в пробирке BBB были созданы для проведения исследований в различных лабораториях на сегодняшний день. Как правило, клетки получают из крупного рогатого скота, свиней, крыс или мышей ткани головного мозга (подробно обсуждаются в обзоре Вильгельм и соавт. 1). Образцов человеческой ткани доступны только в ограниченном числе лабораторий и компаний 2,3. В то время как первичные клеточные препараты занимают много времени и EC культур может отличаться от партии к партии, создание увековечили ЕС линэс находится в центре научного интереса.
Здесь мы представляем метод для установления увековечили мозга микрососудистых ЕС линии от неонатального мозга мыши. Мы описываем процедуру шаг за шагом каталоге реагентов и растворов, используемых. Метод установленном нашей лаборатории позволяет изоляции однородной увековечили эндотелиальной клеточной линии в течение четырех-пяти недель. Мозг микрососудистых эндотелиальных клеточных линий называется cEND 4 (из коры головного мозга) и cerebEND 5 (из коры мозжечка), были выделены в соответствии с этой процедурой в Ферстер лаборатории и были эффективно использованы для объяснения различных физиологических и патологических процессов на BBB. Использование cEND и cerebEND мы показали, что эти клетки реагируют на глюкокортикоидами 4,6-9 и эстрогена обращения 10, а также в про-infammatory посредников, таких, как TNFalpha 5,8. Кроме того, мы изучили патологии несколькими ПКlerosis 11 и гипоксии 12,13 на EC-уровня. CEND и cerebEND линии можно рассматривать как хороший инструмент для изучения структуры и функции BBB, клеточные ответы ЭК на различные раздражители или взаимодействия ЕС с лимфоцитами или раковых клеток.
Описанная процедура может быть использована для изоляции микрососудистых КЕ из разных линий мышей, а также из различных нокаут линий мышей для изучения конкретных изменений в сосудистой функции эндотелия. В качестве метода увековечение мы использовали преобразование с онкобелка мышиных полиомавирусов, полиомы средний Т-антиген. Он преобразует быстро незрелых клеток эндотелия в естественных условиях и в пробирке 20,21,22. Другие способы увековечения этике описаны в литературе включают, например, увековечение с SV40 большого Т-антигена обезьяньего вируса вакуолизирующего 40 23, продукт гена аденовируса E1A 24 или избыточная экспрессия каталитической субъединицы теломеразы человека 3. Увековечение с PymT является специфичным для мышиного незрелых этике, которая позволяет получать однородные культуры EC от новорожденных мышей в течение короткого времени. Увековечению меняет свойства клетки и йэлектронной результаты, полученные с увековечили клеточных линиях должны быть сопоставлены ни с первичными клетками или с экспериментами в естественных условиях с мышами. PymT увековечили ЕС была описана, чтобы выразить высокие уровни фибринолитической активности в результате увеличения производства урокиназы типа активатора плазминогена и снижением производства ингибитора активатора плазминогена 25. Прямое сравнение PymT увековечили bEND5 линии клеток с первичным КЕ показали, что как в пробирке BBB модели хорошо подходят для Т-клеточной адгезии исследования 26.
Клеточных линий, установленных в соответствии с описанной процедурой может быть использован при малых числах проход для поддержания защитных свойств высокой выражении BBB и ЕС соединительных белков, а клетки теряют эти свойства в процессе старения. Таким образом, после потери защитных свойств, подготовка новой клеточной линии должны быть рассмотрены. Плотность сотового покрытия должна быть высокой для ЭК, так как это имеет решающее значение для пролиферации клеток. Это необходимо учитывать при выделении процедуры, а также поддержание увековечили ECS. Каждая новая линия клеток должны быть проверены на ее барьерных свойств и возможных загрязнений с другими типами клеток. ЕС монослоя могут быть окрашены с анти-galactocerebroside, анти-глиальных фибриллярный кислый белок и анти-гладких мышц антигена в качестве первичных антител, чтобы исключить загрязнение олигодендроциты, астроциты и перициты 4,27. Для исключения загрязнения сосудистой meningal, выражение тромбомодулин могут быть проверены, которая выражается во всех сосудистых бассейнах, за исключением головного мозга 28.
Интересно, что увековечили микрососудистых эндотелиальных клеточных линий, выделенных из различных областей мозга отличаются по своим барьерные свойства и чувствительность к провоспалительных стимулов. В качестве примера головного cEND и мозжечка линии cerebEND клетки можно отметить 4,5. CerebEND показал, в сравнениив cEND, снижение уровня экспрессии основных компонентов плотный стык Claudin-1 и occludin. Тем не менее, уровни Claudin-3 и -12 были выше в cerebEND. Барьерную функцию клеток cerebEND пострадали гораздо больше в лечении воспалительных посредников, TNF, чем барьерные свойства cEND клетки сделал 5. Высшее мозжечка уязвимости на воспалительные стимулы, можно наблюдать в естественных условиях у больных рассеянным склерозом и в его животной модели экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита 29. Эти интересные результаты показывают необходимость создания и характеризующие человека в пробирке моделей для различных областей мозга, чтобы улучшить будущее лекарственных препаратов в мозг.
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было поддержано Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG в рамках гранта число FO 315/4-1 и DFG SFB 688.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A7906 | Purity > 98% |
collagen IV | Sigma-Aldrich | C5533 | 50 μg/ml in 50 mM acetic acid |
Collagenase/ Dispase | Roche | 10269638001 | |
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | Sigma-Aldrich | D5796 | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2650 | |
Fetal Calf Serum (FCS) | PAA Laboratories | A15110-1333 | final concentration 10%, heat-inactivated (30 min at 56 °C) |
L-glutamine | Biochrom AG | K0282 | Storage: ≤ -15 °C |
MEM Vitamine | Biochrom AG | K0373 | Storage: ≤ -15 °C |
Na-pyruvate | Biochrom AG | L0473 | |
Neomycin (G418) | PAA Laboratories | P11-012 | |
Non essential amino acids (NEA) | Biochrom AG | K0293 | Storage at 4 °C |
Penicilin/Streptomycin | Biochrom AG | A2212 | Storage: ≤ -15 °C |
Phosphate buffered saline (PBS) | Biochrom AG | L1825 | |
Polybrene (hexadimethrine bromide) | Sigma-Aldrich | 107689 | 0.8 mg/ml in PBS, storage at -20 °C |
Puromycin | Sigma-Aldrich | P8833 | |
Trypsin/EDTA | Biochrom AG | L1825 | 0.05%, 0.02% EDTA in PBS |