המטרה של פרוטוקול זה היא להשיג הכדאיות גבוהה, תשואה גבוהה של hepatocytes ותאי אנדותל sinusoidal של הכבד. זו מושגת על ידי פרפוזיה הכבד עם פתרון collagenase IV סוג דרך וריד שער הכבד, ואחריו דיפרנציאלית צנטריפוגה כדי להשיג hepatocytes ותאי אנדותל sinusoidal.
פרוטוקול זה מדגים שיטה להשגת תשואה גבוהה ועל יכולת הקיום hepatocytes העכבר, תאי אנדותל sinusoidal (שניות) מתאימה culturing או להשגת תא lysates. ב פרוטוקול זה, וריד שער הכבד משמש כאתר צנתור, יותר מאשר את הווריד הנבוב, כמו זה מגביל זיהום של סוגי תאים אפשריים אחרים בהכנת הכבד הסופי. מכשור מיוחד לא נדרש לכל אורך ההליך. אמבט מים משמש כמקור חום כדי לשמור על הטמפרטורה של כל מאגרי ואת פתרונות. משאבה סחרור סטנדרטי משמש כדי להסיע את הנוזלים, צנטריפוגה שולחני בקירור נדרש עבור ההליכים צנטריפוגה. המגבלה היחידה של טכניקה זו הוא המיקום של הצנתר בתוך וריד שער הכבד, אשר הוא מאתגר על חלק העכברים בטווח גודל 18-25 גרם. יתרון שיטה זו הוא ווריד אחד בלבד הוא מנוצל עבור זלוף הגישה הווריד היא מהירה, אשר ממזער איסכמיה, פגיעה reperfusion של הכבד, מפחיתה את תאי הכבד הכדאיות. יתרון נוסף פרוטוקול זה היא שזה קל להבחין חי בין hepatocytes מת. על ידי מאור בשל ההבדל בצפיפות הסלולר במהלך השלבים צנטריפוגה. תאים של פרוטוקול זה עשוי להיות בשימוש תרבית תאים עבור כל יישום במורד הזרם כמו גם מעובד עבור כל הערכה הביוכימי.
זלוף collagenase של הכבד, כדי להשיג hepatocytes בוצעה מאז שנות ה-50, שופר ללא הרף על1,2,3,4. סקירה יפה של רבים של מתודולוגיות, שיטות, ריאגנטים המשמשים לטיהור הכבד תא נאסף מאייר ואח5. השגת תשואה משביעת רצון של hepatocytes מאוד מעשית, שניות הוא מאתגר מבחינה טכנית. כוחות מכני להפרדת התאים כולל את האיכות של collagenase הם חלק המשתנים קשים לשליטה. בשל רגישות hepatocyte לכוחות מכני, הכדאיות שלהם פוחת במידה ניכרת בתנאים תת אופטימלית, המבקשת את הצורך פרוטוקול המתאר תנאים אופטימליים עבור בידוד. שניות להיראות לא רגישים כמו חיתוך מכני. זלוף בחיי עיר collagenase עיכול הוא ללא ספק השיטה הטובה ביותר כדי לשבש את צמתי תא-תא להשיג תכשירים תא בודד של הכבד ואיברים אחרים כגון המעי וה טחול6. פרוטוקול זה מדגים שיטה פשוטה ידביקו זלוף מאגר וריד שער הכבד באמצעות צנתר פלסטיק נשלף מאשר בחתך שעלולה לגרום וריד שער הכבד לכווץ, כמתואר ב- Smedsrød et al7.
המטרה של כתב יד זה היא להדגים את השלבים הקריטיים ביותר הנדרשים להצלחה במסגרת ההליך שמלבלב הכבד. השלבים הבאים כוללים מיקום הצנתר, זרימה של נוזלים זלוף, וכן טיפול של הרקמה לאחר עיכול. זרימה תעריפי מנוכי עונתיות מעל הקצב הטבעי של זרימת הדם, אבל מספיק נמוך כדי לשמור הכמוסה של גליסון ללא שינוי. לאחר הכבד מתעכלת כראוי, תאים מופרדים בתמיסה, תא טיהור היא פשוטה יחסית אם זה מבוצע על ידי צנטריפוגה דיפרנציאלית, אדהזיה צלחת, או חרוז מגנטית טיהור. Hepatocytes בשידור חי יש צפיפות גבוהה יותר, וגופם מטוהר בקלות תאים nonparenchymal (NPCs), hepatocytes מת עם מהירות איטית צנטריפוגה. עבור מרבית היישומים, צלחת אדהזיה הפרדת Kupffer תאים (kcs ב), שניות היא נפוצה השיטה8, אך ישנם דיווחים כי זה אינו מייצר את טוהר שניות9הטוב ביותר. Kcs ב יש לך נטייה לדבוק מוצק משטחים קשיחים במהירות והם פטרי (פוליסטירן סטנדרטי) החומר הנפוץ ביותר עבור הליך זה. טיהור שניה או KC עם השימוש של נוגדן מצומדת beads מגנטי הוא ללא ספק השיטה הטובה ביותר לטיהור משמעותית של תאים אלה, למרות ההליך מוסיף עוד 3-4 h על גבי פרוטוקול זה התשואה הכוללת הוא ירד9. דו ח זה מדגים באופן מפורט תהליך זלוף הכבד אופטימלית המניבה בדרך כלל מספר גבוה של התאים קיימא.
פרוטוקול זה מדגיש את הכלים הזמינים ואת זה להרשות למשתמש שיעור גבוה של הצלחה בהליך זה. זלוף מוצלח הוא היסוד עבור כל יישום במורד הזרם בעת עבודה עם ראשי תאים.
ישנם כמה צעדים קריטיים של הנוהל הקובעות את ההצלחה. ראשית, השמה של קצה הצנתר בתוך וריד שער הכבד חייבים להיות נכונים. אם מניחים רחוק מדי בתוך הכבד, רק האונות משניות perfused. הטיפ צריך להיות מתחת הענפים מימין ומשמאל של וריד שער הכבד. היתרון של שימוש צנתר מרוכבים פולימריים על מחט הוא בארב של המחט סביר יותר להרוס את הווריד במהלך זלוף מאשר צנתר. שנית, collagenase האיכות והכמות לקבוע את יעילות עיכול של הכבד. בהליך זה, שימש collagenase שאושרו מראש סוג 4, זה הוא resuspended-0.5 מ”ג/מ”ל מאגר 2 אם הפעילות collagenase כדי להיות לבדיקה גדול מ 900 IU.
בסוף זלוף collagenase, הכבד צריך לשמור על שיזוף כהה במקצת לצבע חום. אם זה גוון צהבהב בהיר, ואז רוב hepatocytes הם מתים. הכבד צריך להיות מתפרק כשהוא נחתך מן העכבר. בתנאים הטובים ביותר, הכבד עשוי להיות צירפו מתוך חלל הגוף של העכבר עם כפית קטנה. כבדי במצב זה תמיד נותן הכדאיות תא גבוהה מאוד. אם זה לוקח הרבה מאמץ כדי לנער את התאים בנפרד, אם הכבד נמצא המשרד עדיין במהלך החילוץ, או אם יש הרבה כוח נדרש להעביר את hepatocytes באמצעות המסננים, ואז יהיה hepatocytes של הכדאיות נמוכה יותר. Hepatocytes מכוסים microvilli, מה שמאפשר להם בעלי פני שטח גבוהה מאוד (איור 10). עיכול לא שלם שומרת על צמתי תא-תא בין hepatocytes, חיתוך מכני תקרע קרום פלזמה לגזרים. זלוף בחיי עיר עם collagenase היא השיטה הטובה ביותר להפריד את התאים ולשמור על הכדאיות גבוהה. איור 11, הושוו שני hepatocyte ההכנות מתבצעים ב אשר התא. גללים לאחר כמה שוטף מאגר 1. בגדר בצד השמאל בהיר יותר ומכיל את הכדאיות תא של-50%. בגדר מימין הוא כהה יותר ובעל על הכדאיות של 92%. באופן דומה, כאשר הנוזל הוא שפך של 50 mL חרוט, בגדר כהה הוא נייח בתוך הצינור, בניגוד בגדר בהיר יותר, אשר יהיה להחליק בצינור כמו הנוזל נמזג. הכדאיות התא התחתון או perfusions לא יעיל עלולה להתרחש כאשר הכבד יש רמות גבוהות של טרשת נפוצה.
מאז hepatocytes בשידור חי יש צפיפות גבוהה יותר מאשר hepatocytes מת, ההליכים צנטריפוגה תגרום הכנה זה מאוד טהור hepatocytes קיימא15. אם יש כמות משמעותית של hepatocytes מת (אשר מתרחש לעיתים קרובות כאשר התנאים שיוצרת), בשידור חי התאים עשויים להיות עוד יותר מועשר, הופרדו תאים מתים באמצעות מעברי צבע PVP. בנוסף, מאז hepatocytes בשידור חי הצניפה מהר יותר hepatocytes מת, השאיפה של 3 העליוןרואד של בגדר יהיה גם להגדיל את היחס של חיה על תאים מתים בגדר. הליכים אלה הם מהירים, שיטות קל להפריד בשידור חי מת hepatocytes תא פסולת בעת הצורך10,16. פעולה זו שימושית במיוחד אם המדגם הוא יקר, ורק כמה תאים מיליון נדרשים עבור הניסוי.
לסיכום, זוהי שיטה נוחה ויעילה עבור קציר hepatocytes שניות מן הכבד. במחירים הנוכחיים, העלות של ביצוע הליך זה כולל סרולוגיה וכל חד פעמי היא מתחת לגיל 75 USD הכנה. אם מספר עכברים הם הרצויה, מומלץ להמשיך בטהרה hepatocyte ולשמור את השבר NPC על הקרח עד שיסתיים העיבוד של כל העכברים. NPCs יציבים בדרך כלל על קרח במשך לפחות 5 שעות, אבל יותר פעמים שלא נבדקו במעבדה.
The authors have nothing to disclose.
המימון מסופק בחלקו על ידי NIH של גרנט R01HL130864.
1 L Erlenmeyer flask | Fisher Scientific | S63274 | |
250 mL Erlenmeyer flask | Fisher Scientific | S63271 | |
silicone tubing | Cole-Parmer | 96400-14 | This tubing runs from the flasks through the pump to the T connector and then to the 1.0 mL syringe that is connected to the catheter. |
Tygon tubing | Fisher Scientific | R3603 | Used as an adaptor between 96400-14 and pipettes and T connector. This may also be used for the oxygen tubing. |
T-connectors | Cole-Parmer | EW-06294-82 | |
Quick dissconnects | Fisher Scientific | 6150-0010 | |
Pinch Clamps | Fisher Scientific | 6165-0002 | |
Masterflex L/S Variable speed Pump, model 7553-70 | Cole-Parmer | EW-07559-00 | Periplastic pump with variable speed |
Pump head, model 7014-20 | Cole-Parmer | EW-07014-20 | |
glass graduated 1.0 mL pipettes | Fisher Scientific | 13-678 | |
curved non-serrated scissors | Fine Science Tools | 14069-12 | |
Dumont forceps | Fine Science Tools | 11252-20 | |
Curved forceps | Fine Science Tools | 13009-12 | |
10 mL syringe | Fisher Scientific | 03-377-23 | Only barrel of syringe will be needed |
sterlized spoon | Home supply store | ||
Cotton ball(s) | Home supply store | ||
Polyester sewing thread | Home supply store | ||
Masking tape | Home supply store | ||
thumb tacks | Home supply store | ||
styrofoam pad | 50 mL conical rack | ||
cookie/baking sheet | Home supply store | ||
Absorbant underpads | Fisher Scientific | 14-206-64 | |
19 L water bath | Fisher Scientific | TSCOL19 | |
BD Insyte Autogaurd Shielded IV Catheter 24 guage | Becton Dickinson | 381412 | Plastic cathetar with retractable needle |
Crystallizing dishes 100×50 | VWR | 89000-290 | |
Polystyrene petri dishes | Sigma Aldrich | P5481-500EA | |
50 mL conical tubes | Fisher Scientific | 12-565-270 | |
graduated pipettes (5 mL) | Fisher Scientific | 170355 | |
graduated pipettes (25 mL) | Fisher Scientific | 170357 | |
EasyStrainer 100 μM | Greiner bio-one | 542000 | 100 μm filter |
EasyStrainer 40 μM | Greiner bio-one | 542040 | 40μm filter |
Sterile transfer pipettes | Fisher Scientific | 13-711-20 | |
Refrigerated swinging bucket centrifuge | Sorvall Legend XTR | 75-217-406 | Centrifuge with swinging bucket rotar |
Galaxy 170R tissue culture incubator | Eppendorf | CO170R-120-0000 | Humidified tissue culture incubator |
Reagents | |||
Name | Compound | Grams (g/L) | Millimolar (mM) |
Buffer 1, pH 7.4 | NaCl | 8.3 | 142 |
KCl | 0.5 | 6.7 | |
HEPES | 2.4 | 10 | |
BSA | 15 | 0.226 | |
Buffer 2, pH 7.4 | NaCl | 3.9 | 66.74 |
KCl | 0.5 | 6.71 | |
CaCl2 | 0.7 | 6.31 | |
HEPES | 24 | 100 | |
BSA | 15 | 0.226 | |
Phenol Red | 0.01 | 0.03 | |
Buffer 3, pH 7.4 | NaCl | 8 | 137 |
KCl | 0.35 | 4.7 | |
MgSO4 | 0.08 | 0.66 | |
CaCl2 | 0.18 | 1.62 | |
HEPES | 2.4 | 10 | |
BSA | 15 | 0.226 | |
PBS, pH 7.4 | NaCl | 8 | 137 |
KCl | 0.2 | 2.7 | |
Na2HPO4-7H2O | 1.15 | 4.3 | |
KH2PO4 | 0.2 | 1.4 | |
Other reagents | |||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Percoll (PVP solution) | GE Healthcare | 288555 | |
Collagenase Type IV | Sigma Aldrich | C5138 | |
Isoflurane | Abcam | ab144581 | |
Hepatocyte Growth Medium | |||
DMEM | Gibco | 11965118 | |
10% by volume fetal bovine serum | Gibco | 10437010 | |
Pen/Strep (2x) | Gibco | 15140148 | |
Long-term Hepatocyte Growth Medium | |||
DMEM | |||
10% by volume fetal bovine serum | Gibco | 10437010 | |
Pen/Strep (2x) | Gibco | 15140148 | |
Glucagon | Sigma | G3157-2mg | 14 ng/mL |
Insulin | Sigma | I9278-5mL | 0.5 U/mL |
Hydrocortisone | Sigma | H0888-1g | 7.5 mg/mL |
Epidermal Growth Factor | BD Biosciences | 354001-100ug | 20 ng/mL |
LSEC medium | |||
RPMI | Gibco | 11875119 | |
10% by volume fetal bovine serum | Gibco | 10437010 | |
Pen/Strep (2x) | Gibco | 15140148 |