軟髄膜リンパ管内皮細胞の採取と初代培養
Summary
最近同定された頭蓋内細胞タイプである軟髄膜リンパ内皮細胞(LREC)は、機能が十分に理解されていません。この研究は、マウスからLLECを採取し、 in vitro 初代培養を確立するための再現性のあるプロトコルを提示します。このプロトコルは、研究者がLLECの細胞機能と潜在的な臨床的意味を掘り下げることができるように設計されています。
Abstract
軟髄膜リンパ内皮細胞(LREC)は、末梢リンパ内皮細胞とは明らかに異なる独特の分布を持つ、最近発見された頭蓋内細胞集団です。それらの細胞機能と臨床的意味は、ほとんど不明のままです。したがって、LLECの供給は、in vitroで機能研究を行うために不可欠です。しかし、現在、in vitroでLLECを収穫および培養するための既存のプロトコルはありません。
この研究では、フラスコをフィブロネクチンでコーティングし、顕微鏡の助けを借りて軟髄膜を解剖し、軟髄膜を酵素的に消化して単一細胞懸濁液を調製し、血管内皮増殖因子-C(VEGF-C)でLLECの増殖を誘導し、磁気活性化細胞選別(MACS)によるリンパ管ヒアルロン酸受容体-1(LYVE-1)陽性細胞を選択するなど、多段階のプロトコルを使用してLLECを採取することに成功しました。このプロセスは、最終的に一次文化の確立につながりました。LLECの純度は、免疫蛍光染色およびフローサイトメトリー解析によって確認され、純度レベルは95%を超えました。この多段階プロトコルは、再現性と実現可能性を実証しており、LLECの細胞機能と臨床的意味の探求を大幅に促進します。
Introduction
新たに発見された軟髄膜リンパ管内皮細胞(LLEC)は、軟髄膜内の個々の細胞の網目構造を形成し、末梢リンパ管内皮細胞と比較して明確な分布パターンを示します1,2。LLECに関連する細胞機能と臨床的意味合いは、ほとんど未知の領域のままです。LLECの機能研究への道を開くためには、その研究のためのin vitroモデルを確立することが不可欠です。したがって、この研究では、LLECの単離と初代培養のための包括的なプロトコルを考案しました。
マウスは、疾患研究における遺伝子操作に適しているため、好ましい動物モデルです。これまでの研究では、リンパ節3、腸間膜組織4、真皮組織5、採取リンパ管6、肺組織7など、さまざまなマウス組織からリンパ内皮細胞を単離することに成功しています。これらの単離手順は、主に磁気活性化細胞選別(MACS)やフローサイトメトリーソーティングなどの技術に依存してきました8,9,10。さらに、研究努力により、ラットくも膜細胞株およびラットリンパ毛細血管細胞株が確立されました11,12。軟髄膜13の外植片培養技術が存在するにもかかわらず、LLECの単離と培養のための標準化されたプロトコルが緊急に必要とされています。その結果、本研究では、顕微鏡のガイド下で細髄膜を細心の注意を払って解離させ、血管内皮増殖因子-C(VEGF-C)を用いてLLECの増殖を促進することで、LLECの採取と培養に成功しました。リンパ管内皮細胞の特徴的なマーカーは、リンパ管ヒアルロン酸受容体-1(LYVE-1)14である。このマルチステッププロトコルでは、MACSを用いてLYVE-1陽性LLECを選択的に単離し、その後、フローサイトメトリー解析と免疫蛍光染色によってその純度を検証します。
この多段階のプロトコルの主なステップは次の通り要約することができる:フラスコのコーティング、leptomeningesの解離、leptomeningesの酵素の消化力、細胞拡張、磁気細胞の選択およびそれに続くLLECsの培養。最後に、単離されたLLECの純度は、フローサイトメトリー分析および免疫蛍光染色によって確認されます。この研究の包括的な目的は、マウス軟髄膜およびその後の in vitro 培養からLLECを単離するための再現性のある多段階プロトコルを提示することです。このプロトコルはLLECsの細胞機能そして臨床含意に調査を非常に促進するために態勢を整える。
Protocol
Representative Results
Discussion
in vitroでLLECを採取および培養するための既存のプロトコルは、以前に報告されていません。この研究では、マウス軟髄膜からLLECを採取および培養するための再現性のあるマルチプロシージャルプロトコルを紹介します。
このマルチプロシージャルプロトコルは再現可能ですが、いくつかの重要な考慮事項があります。例えば、フィブロネクチンでコーティングさ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国家自然科学基金会(81960226、81760223年)、雲南省自然科学基金会(202001AS070045、202301AY070001-011)、雲南省教育局科学研究基金会(2023Y0784)からの助成金によって支援されました。
Materials
| Block buffer | Beyotime | P0102 | Store aliquots at –4 °C |
| Collagenase I | Solarbio | C8140 | Store aliquots at –20 °C |
| DAPI | Beyotime | P0131 | Store aliquots at –20 °C |
| DMEM | Solarbio | 11995 | Store aliquots at –4 °C |
| D-PBS | Solarbio | D1041 | Store aliquots at –4 °C |
| EGM-2 MV Bullet Kit | Lonza | C-3202 | Store aliquots at –4 °C |
| FBS | Solarbio | S9010 | Store aliquots at –20 °C |
| Fibronectin | Solarbio | F8180 | Store aliquots at –20 °C |
| FlowJo Software | BD Biosciences | V10.8.1 | |
| LYVE-1 antibody | eBioscience | 12-0443-82 | Store aliquots at –4 °C |
| Magnetic separator | Miltenyi | 130-042-302 | Sterile before use |
| Magnetic separator stand | Miltenyi | 130-042-303 | Sterile before use |
| Microbeads | Miltenyi | 130-048-801 | Store aliquots at –4 °C |
| P/S | Solarbio | P1400 | Store aliquots at –20 °C |
| Papain | Solarbio | G8430-25g | Store aliquots at –20 °C |
| PBS | Solarbio | D1040 | Store aliquots at –4 °C |
| PDPN antibody | Santa | sc-53533 | Store aliquots at –4 °C |
| PFA | Solarbio | P1110 | Store aliquots at –4 °C |
| PROX1 antibody | Santa | sc-81983 | Store aliquots at –4 °C |
| Selection column | Miltenyi | 130-042-401 | Sterile before use |
| Trypsin | Gibco | 25200072 | Store aliquots at –20 °C |
| VEGF-C | Abcam | ab51947 | Store aliquots at –20 °C |
| VEGFR-3 antibody | Santa | sc-514825 | Store aliquots at –4 °C |
Riferimenti
- Shibata-Germanos, S., et al. Structural and functional conservation of non-lumenized lymphatic endothelial cells in the mammalian leptomeninges. Acta Neuropathologica. 139 (2), 383-401 (2020).
- Suárez, I., Schulte-Merker, S. Cells with many talents: lymphatic endothelial cells in the brain meninges. Cells. 10 (4), 799 (2021).
- Jordan-Williams, K. L., Ruddell, A. Culturing purifies murine lymph node lymphatic endothelium. Lymphatic Research and Biology. 12 (3), 144-149 (2014).
- Jones, B. E., Yong, L. C. Culture and characterization of bovine mesenteric lymphatic endothelium. In vitro Cellular & Developmental Biology. 23 (10), 698-706 (1987).
- Podgrabinska, S., et al. Molecular characterization of lymphatic endothelial cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (25), 16069-16074 (2002).
- Jablon, K. L., et al. Isolation and short-term culturing of primary lymphatic endothelial cells from collecting lymphatics: A techniques study. Microcirculation. 30 (2-3), e12778 (2023).
- Lapinski, P. E., King, P. D. Isolation and culture of mouse lymphatic endothelial cells from lung tissue. Methods in Molecular Biology. 2319, 69-75 (2021).
- Lokmic, Z. Isolation, Identification, and culture of human lymphatic endothelial cells. Methods in Molecular Biology. 1430, 77-90 (2016).
- Thiele, W., Rothley, M., Schmaus, A., Plaumann, D., Sleeman, J. Flow cytometry-based isolation of dermal lymphatic endothelial cells from newborn rats. Lymphology. 47 (4), 177-186 (2014).
- Lokmic, Z., et al. Isolation of human lymphatic endothelial cells by multi-parameter fluorescence-activated cell sorting. Journal of Visualized Experiments. 99, e52691 (2015).
- Janson, C., Romanova, L., Hansen, E., Hubel, A., Lam, C. Immortalization and functional characterization of rat arachnoid cell lines. Neuroscienze. 177, 23-34 (2011).
- Romanova, L. G., Hansen, E. A., Lam, C. H. Generation and preliminary characterization of immortalized cell line derived from rat lymphatic capillaries. Microcirculation. 21 (6), 551-561 (2014).
- Park, T. I., et al. Routine culture and study of adult human brain cells from neurosurgical specimens. Nature Protocols. 17 (2), 190-221 (2022).
- Okuda, K. S., et al. lyve1 expression reveals novel lymphatic vessels and new mechanisms for lymphatic vessel development in zebrafish. Development. 139 (13), 2381-2391 (2012).
- Bokobza, C., et al. Magnetic Isolation of microglial cells from neonate mouse for primary cell cultures. Journal of Visualized Experiments. 185, e62964 (2022).
- Wang, J. M., Chen, A. F., Zhang, K. Isolation and primary culture of mouse aortic endothelial cells. Journal of Visualized Experiments. 118, e52965 (2016).
- Breiteneder-Geleff, S., et al. Angiosarcomas express mixed endothelial phenotypes of blood and lymphatic capillaries: podoplanin as a specific marker for lymphatic endothelium. The American Journal of Pathology. 154 (2), 385-394 (1999).
- Petrova, T. V., Koh, G. Y. Organ-specific lymphatic vasculature: From development to pathophysiology. The Journal of Experimental Medicine. 215 (1), 35-49 (2018).
- Wilting, J., et al. The transcription factor Prox1 is a marker for lymphatic endothelial cells in normal and diseased human tissues. The FASEB Journal. 16 (10), 1271-1273 (2002).
- Yin, X., et al. Lymphatic endothelial heparan sulfate deficiency results in altered growth responses to vascular endothelial growth factor-C (VEGF-C). The Journal of Biological Chemistry. 286 (17), 14952-14962 (2011).
- DeSisto, J., et al. Single-cell transcriptomic analyses of the developing meninges reveal meningeal fibroblast diversity and function. Developmental Cell. 54 (1), 43-59 (2020).
- Chen, Z., et al. A method for eliminating fibroblast contamination in mouse and human primary corneal epithelial cell cultures. Current Eye Research. , 1-11 (2023).
- Starzonek, C., et al. Enrichment of human dermal stem cells from primary cell cultures through the elimination of fibroblasts. Cells. 12 (6), 949 (2023).
- Lam, C. H., Romanova, L., Hubel, A., Janson, C., Hansen, E. A. The influence of fibroblast on the arachnoid leptomeningeal cells in vitro. Brain Research. 1657, 109-119 (2017).
