Summary

Isolering och kultur mänskliga papiller Fungiform smak celler

Published: May 17, 2012
doi:

Summary

Vi syftade till att utveckla en reproducerbar protokoll för att isolera och bibehålla långsiktiga kulturer av mänskliga papiller fungiform smak celler. Celler från mänsklig fungiform papiller som erhållits genom biopsi framgångsrikt upprätthölls i kultur under mer än åtta passager (12 månader) utan förlust av livskraft.

Abstract

Smak celler är mycket specialiserade, med unika histologiska och molekylära och fysiologiska egenskaper som medger detektering av ett brett spektrum av enkla stimuli och komplexa molekyler kemiska finns i livsmedel. I human, individuell fungiform papiller innehåller från noll till så många som 20 smaklökar. Det finns ingen etablerat protokoll för odling av humana smak celler, även om förmågan att upprätthålla celler smak papiller i kultur för flera cellcykler skulle vara av stor användbarhet för att karakterisera de molekylära, regenerativ och funktionella egenskaperna hos dessa unika sensoriska celler. Tidigare studier smak celler har gjorts med hjälp nybakade isolerade celler i primär kultur, explantatodlingarna från gnagare, eller semi-intakta smaklökar i vävnadssnitt 1,2,3,4. Även om vart och ett av dessa preparat har fördelar, skulle utvecklingen på lång sikt kulturer har gett betydande fördelar, särskilt för studier av smak celltillväxt och differentiation. Flera grupper, inklusive vår, har varit intresserade av utvecklingen och inrättandet av kultur smak cellmodeller. De flesta försök till celler kultur smak har rapporterat begränsad viabilitet, med celler normalt inte varar längre än 3-5 d. 5,6,7,8. Vi rapporterade nyligen om en framgångsrik metod för förlängd odling av celler gnagare smak 9. Vi rapporterar här för första gången inrättandet av ett in vitro odlingssystem för isolerade humana papiller fungiform smak celler. Celler från mänsklig fungiform papiller som erhållits genom biopsi framgångsrikt upprätthölls i kultur under mer än åtta passager (12 månader) utan förlust av livskraft. Celler visade många molekylära och fysiologiska egenskaper som kännetecknar mogna smak celler. Gustducin och fosfolipas C β2, (PLC-β2)-mRNA detekterades i många celler genom omvänd transkriptas-polymeras kedjereaktion och bekräftades genom sekvensering. Immunocytokemi analys påvisade närvaron av vindstötensducin och PLC-β2 uttryck i odlade celler smak. Odlade humana fungiform celler uppvisade också ökningar i intracellulärt kalcium som svar på lämpliga koncentrationer av flera smak stimuli som indikerar att smakreceptorer och åtminstone en del av de signalvägar var närvarande. Dessa resultat räcker indikerar att smak celler från vuxna människor kan skapas och upprätthållas under minst åtta passager. Många av cellerna behåller fysiologiska och biokemiska egenskaper hos akut isolerade celler från vuxna smaken epitelet för att stödja deras användning som en modell smak system. Detta system kommer att möjliggöra ytterligare studier av de processer som ingår i proliferation, differentiering och funktion av däggdjursceller smak receptor i en in vitro beredning.

Human fungiform smak papiller som används för att fastställa den mänskliga kulturen fungiform cell donerade för forskning efter vederbörligt informerat samtycke i enlighet med forskning protokoll som har granskatsoch godkänts av IRB utskottet. Protokollet (# 0934) godkändes av Schulman Associates Institutional Review Board Inc., Cincinnati, OH. Skriftligt protokoll nedan är baserad på publicerade parametrar som rapporterats av Ozdener et al. 2011 10.

Protocol

1. Skaffa Human papiller Fungiform Taste Avlägsna 07:56 humant papiller fungiform smak från den dorsala ytan av den främre delen av tungan med användning krökt fjäder mikrosax. Rum omedelbart in i en isolerad lösning (26 mM NaHCOs 3, 2,5 mM NaH 2 PO 4, 20 mM glukos, 65 mM NaCl, 20 mM KCl och 1 mM EDTA upplöstes i nukleas-fritt vatten och filtersteriliseras). 2. Human Fungiform Smak papiller Digerering <p class="jove_conten…

Discussion

Vi har behållit celler från människa fungiform smak papiller i över 8 passager, som spänner över en period på 12 månader. Dessa kulturer genererar nya celler, av vilka många förfaller in vitro till det stadium där de uttrycker flera markörer för mogna celler smaklökar typer förutom viktiga molekylära och fysiologiska egenskaper hos celler smak receptor. Närvaro av gustducin-och PLC-β2 immunoreaktivitet i underuppsättningar av odlade celler är i överensstämmelse med denna slutsats. Viktigas…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi tackar Aimee Myers och ESI Quayson för tekniska färdigheter och hjälpa. Detta arbete stöddes delvis av NSF 0216310 och Givaudan Inc bidrag (NER).

Materials

Name of the reagent Company
MCDB 123 Sigma-Aldrich
Iscove’s DMEM Medium MediaTech
Elastase Sigma-Aldrich
Pronase E Sigma-Aldrich
Elastase Worthington
Soy bean trypsin inhibitor Worthington
Collagenase type 1 Worthington
Rat tail collagen type 1 BD Sciences
Fura-2 AM Molecular Probes
Superscript First Strand Synthesis System for RT-PCR Invitrogen
Leica TCS SP2 Spectral Confocal Microscope Leica Microsystems Inc.
Discovery-1 imaging station and Metamorph software Molecular Devices
Small fine-tip forceps and extra fine spring scissors Fine Science Tools

Referências

  1. Mbiene, J. P., Maccallum, D. K., Mistretta, C. M. Organ cultures of embryonic rat tongue support tongue and gustatory papilla morphogenesis in vitro without intact sensory ganglia. J. Comp. Neurol. 377, 324-340 (1997).
  2. Miyamoto, T., Fujiyama, R., Okada, Y., Sato, T. Strain difference in amiloride-sensitivity of salt-induced responses in mouse non-dissociated taste cells. Neurosci. Lett. 277, 13-16 (1999).
  3. Caicedo, A., Jafri, M. S., Roper, S. D. In situ Ca2+ imaging reveals neurotransmitter receptors for glutamate in taste receptor cells. J. Neurosci. 20, 7978-7985 (2000).
  4. Qin, Y. M., Shi, J. Q., Zhang, G. H., Deng, S. P., Wang, T. H. A reliable method to obtain cells of taste buds from fungiform papillae of mice. Acta Histochem. 112, 107-112 (2010).
  5. Spielman, A. I., Mody, I., Brand, J. G., Whitney, G., MacDonald, J. F., Salter, M. W. A method for isolating and patch-clamping single mammalian taste receptor cells. Brain Res. 503, 326-329 (1989).
  6. Kishi, M., Emori, Y., Tsukamoto, Y., Abe, K. Primary culture of rat taste bud cells that retain molecular markers for taste buds and permit functional expression of foreign genes. Neurociência. 106, 217-225 (2001).
  7. Ruiz, C. J., Stone, L. M., McPheeters, M., Ogura, T., Bottger, B., Lasher, R. S., Finger, T. E., Kinnamon, S. C. Maintenance of rat taste buds in primary culture. Chem. Senses. 26, 861-873 (2001).
  8. Stone, L. M., Tan, S. S., Tam, P. P., Finger, T. E. Analysis of cell lineage relationships in taste buds. J. Neurosci. 22, 4522-4529 (2002).
  9. Ozdener, H., Yee, K. K., Cao, J., Brand, J. G., Teeter, J. H., Rawson, N. E. Characterization and long-term maintenance of rat taste cells in culture. Chem. Senses. 31, 279-290 (2006).
  10. Ozdener, M. H., Brand, J. G., Spielman, A. I., Lischka, F. W., Teeter, J. H., Breslin, P. A., Rawson, N. E. Characterization of Human Fungiform Papillae Cells in Culture. Chem. Senses. 36, 601-612 (2011).
  11. Gomez, G., Rawson, N. E., Hahn, C. G., Michaels, R., Restrepo, D. Characteristics of odorant elicited calcium changes in cultured human olfactory neurons. J. Neurosci. Res. 62, 737-749 (2000).
  12. Wolozin, B., Sunderland, T., Zheng, B. B., Resau, J., Dufy, B., Barker, J., Swerdlow, R., Coon, H. Continuous culture of neuronal cells from adult human olfactory epithelium. J. Mol. Neurosci. 3, 137-146 (1992).
  13. Wick, N., Saharinen, P., Saharinen, J., Gurnhofer, E., Steiner, C. W., Raab, I., Stokic, D., Giovanoli, P., Buchsbaum, S., Burchard, A., Thurner, S., Alitalo, K., Kerjaschki, D. Transcriptomal comparison of human dermal lymphatic endothelial cells ex vivo and in vitro. Physiol. Genomics. 17, 179-192 (2007).
  14. Fu, L., Zhu, L., Huang, Y., Lee, T. D., Forman, S. J., Shih, C. C. Derivation of neural stem cells from mesenchymal stemcells: evidence for a bipotential stem cell population. Stem Cells Dev. 17, 1109-1121 (2008).
  15. Sandow, S. L., Grayson, T. H. Limits of isolation and culture: intact vascular endothelium and BKCa. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 297, H1-H7 (2009).
check_url/pt/3730?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Ozdener, H., Spielman, A. I., Rawson, N. E. Isolation and Culture of Human Fungiform Taste Papillae Cells. J. Vis. Exp. (63), e3730, doi:10.3791/3730 (2012).

View Video