このプロトコルの目的は、肝臓から高生存率および肝細胞と類洞内皮細胞の高収率を取得することです。これは、灌肝門脈、肝細胞と類洞内皮細胞を取得する差動遠心分離の続くタイプ IV コラゲナーゼの解決で。
このプロトコルは、高収率とマウス肝細胞と類洞内皮細胞 (秒) やセル lysates を得るため養殖には適してのため生存率を求める方法を示します。このプロトコルでは門脈下大静脈ではなく、カテーテル検査のサイトとして使用されますこれは最終的な肝臓の他の可能な細胞型の汚染を限界として。特別な計測はプロシージャ全体で必要ありません。水のお風呂は、すべてのバッファーおよび解決の温度を維持するために熱のソースとして使用されます。標準的な蠕動運動型ポンプを使用して、流体を実行して、冷蔵テーブル トップ遠心分離機は遠心分離の手順に必要です。この方法の唯一の制限は、18-25 g の大きさの範囲にマウスのいくつかの挑戦は門脈内でのカテーテルの配置です。この方法の利点は、1 つだけ静脈灌流の活用されている静脈へのアクセスが速い、虚血と再灌流肝肝細胞生存率を減少させるを最小に。この議定書のもう一つの利点は遠心分離手順中に細胞の密度の違いによる視力によって死んだ肝細胞からライブ区別しやすい。このプロトコルからセル可能性がありますが任意のダウン ストリーム アプリケーションの細胞培養で使用し同様に処理すべての生化学的評価のため。
コラゲナーゼ灌流肝臓肝細胞を取得するは 1950 年代初頭から行われている、1,2,3,4に継続的に改良されています。方法論、技術、及び肝細胞精製に用いられる試薬の多くの非常に良いレビューは、マイヤーら5にまとめられています。非常に現実的な肝細胞と秒の満足な収量を得ることは技術的に困難です。コラゲナーゼの品質を含む細胞を分離機械力はコントロールが困難な変数の一部です。機械力に肝細胞の感受性のためサブ最適な条件の最適分離条件を記述したプロトコルの必要性を求める中での生存率は著しく減少します。秒は、機械的剪断に敏感ではないと思われます。コラゲナーゼの消化力によるその場で血液灌流は断然、肝臓、腸、脾臓6など他の臓器から単一のセルの準備を取得するセル接合を破壊する最善の方法です。このプロトコルは、Smedsrødら7で説明したように折りたたむには、門脈を引き起こす可能性のある切開ではなく、引き込み式のプラスチック製のカテーテルを使用して門脈に灌流バッファーを導入するための単純なメソッドを示します。
本稿の目的は、肝咲き乱れる手順で成功するために必要な最も重要な手順を示すことです。これらの手順は、カテーテル留置、灌流液と組織の消化後の処理の流れです。流量調整、血流の自然な率を上回るが、グリソンをそのままに保つために十分に低いです。肝臓はきちんと消化され、細胞がソリューションで区切られて、一度細胞精製の差動遠心分離、プレート接着することによって磁気ビーズ浄化の実行かどうかに比較的単純なです。ライブの肝細胞より高い密度を持っているし、実質細胞 (Npc) と低速遠心分離と死んだ肝細胞から容易に浄化されます。ほとんどのアプリケーション、クッパーを分離するためプレート接着細胞 (KCs) と秒は共通の方法8秒9の最高純度を作り出さない報告があります。株式会社ケーシーエスすぐに固体の硬質表面に付着する傾向がある、ペトリ皿 (標準ポリスチレン) このプロシージャの最も一般的に使用される素材です。このプロトコルの上に別の 3-4 h が追加されますが、全体の収量は減少9標識抗体の磁性体ビーズを使って秒または KC 浄化は間違いなく、これらの細胞の重要な浄化に最適な方法です。このレポートは、詳細に最適な肝灌流一般生菌数が多いを生成するためのプロセスを示します。
このプロトコルは、ツール、使用可能なことができるこの手順で成功率が高いを強調表示します。成功した灌流は、一次電池の使用任意のダウン ストリーム アプリケーションの基本的なです。
プロシージャの成功を決定するいくつかの重要なステップがあります。まず、門脈内カテーテル先端の位置が正しくなければなりません。肝臓の中のあまりにも遠い場合、マイナーローブだけは潅流します。先端は、門脈の右と左の枝のすぐ下にする必要があります。針上高分子複合カテーテルを使用しての利点は、針のバーブは灌カテーテルよりも静脈を破棄する可能性が高いです。第二に、コラゲナーゼの質と量は、肝臓の消化効率を決定します。この手順で事前に認定コラゲナーゼ タイプ 4 が使用され、それに試金するコラゲナーゼが 900 IU を超える場合バッファー 2 で 0.5 mg/mL で再停止されます。
コラゲナーゼ灌流末、肝臓茶色の色にやや暗い日焼け保持する必要があります。淡褐色の色の場合は、肝細胞のほとんどは死んでいます。肝臓がときにマウスからカットが離れて落下する必要があります。最高の条件でを小さなスプーンでマウスの体腔から肝臓えぐる。この状態で肝臓は常に非常に高い細胞生存率を与えます。抽出、中に肝臓がまだしっかりした場合を離れて、細胞を振る手間がかかる場合、またはフィルターを通して肝細胞の移動に必要な力の多くがある場合、肝細胞の間で発芽率が低いが与えられます。肝細胞は、非常に高い表面積 (図 10) を持っていることができる絨毛で覆われています。不完全な消化力保持、肝細胞の間細胞の接合と機械的剪断、プラズマ膜を離れて引き裂きます。コラゲナーゼと上皮内の灌流は、セルを分解し、高い生存率を維持する最善の方法です。図 11、細胞ペレットを準備される 2 つの肝細胞は、いくつかのバッファー 1 で洗浄後を比較しました。左側のペレットは軽く、約 50% の細胞生存率が含まれています。右側のペレットは暗いで、92% の生存率。同様に、50 mL の円錐形から液体が注がれるとき暗いペレットは液体を注がとして管内スライド ライターのペレットと対照をなして、チューブ内で静止。肝臓の多発性硬化症のレベルが高いとき、低いセル実行可能性または非効率的な perfusions が発生します。
ライブ肝細胞が死んだ肝細胞より高い密度を持っているので、遠心分離手順は実行可能な肝細胞15で高純度、準備になります。ライブ死んだ肝細胞は (しばしば発生する条件が最適ではない場合) のかなりの量があるされていると細胞がさらに豊かに、PVP のグラデーションを使用して死んだ細胞から分離します。さらに、以来、ライブ肝細胞ペレット死んだ肝細胞よりも速く、ペレットのトップの 3rdの吸引は死んだ細胞ペレットにするライブの比にも増加します。これらのプロシージャはクイックと分離する簡単な方法は死んだ肝細胞から住み、必要なときの破片の細胞10,16。これは、サンプルが貴重な場合は、だけで数百万セルが実験に必要な便利です。
結論としては、肝臓から肝細胞と秒を収穫するための簡単で効率的な方法です。現在の価格ですべての試薬、消耗品を含むこの手順を実行するコストは準備あたり 75 us ドル未満です。複数のマウスを使いたい場合は、肝細胞の浄化を進めるし、すべてのマウスが処理されるまで、氷の上 NPC の一部を維持することをお勧めします。少なくとも 5 時間氷の上 Npc が一般的に安定しているが、この研究室でテストされていない時間が長くなります。
The authors have nothing to disclose.
資金は、NIH グラント R01HL130864 からによって部分的に提供されます。
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 |