Результаты и выводы в настоящем докладе, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Центра по контролю и профилактике заболеваний.
Апикальной и базолатеральной поверхности эпителиальных клеток дыхательных путей продемонстрировать направленный ответ на воздействия болезнетворных микроорганизмов в естественных условиях. Таким образом, идеальный в пробирке моделей для изучения клеточных реакций на возбудителей инфекций дыхательных путей поляризуются, образуя апикальной и базальной поверхностей. Одной из таких моделей отличается нормальным человеческим бронхиальные эпителиальные клетки (NHBE). Тем не менее, эта система требует образцы легочной ткани, опыт выделения и культивирования эпителиальных клеток из тканей, и время для создания воздух-жидкость культуры.
Calu-3 клетки, полученные из человеческих бронхиальной аденокарциномы, являются альтернативной моделью для изучения реакции проксимального эпителия дыхательных путей клетки дыхательных оскорбление 1, фармакологических соединений 2-6, 7-9 и бактериальных и вирусных патогенов, включая вирус гриппа, риновирусы и тяжелого острого респираторного синдрома – ассоциированный коронавирус 10-14. Недавно Wэлектронной показал, что Calu-3 клетки чувствительны к респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) инфекцией в соответствии с NHBE 15,16. Здесь мы подробно создание поляризованным, покрытые жидкой культуры (LCC) из Calu-3 клетки, ориентируясь на технические подробности выращивания и культивирования Calu-3 клетки, сохраняя клетки, культивированные в LCC, и мы представляем Способ выполнения респираторная вирусная инфекция поляризованного Calu-3 клетки.
Чтобы постоянно получать поляризованные Calu-3 LCC, Calu-3 клетки должны быть тщательно субкультивируют до культивирования в Transwell вставками. Calu-3 однослойные культуры должна оставаться ниже 90% слияния, должны быть субкультивируют менее 10 раз из замороженных акций, и должны регулярно снабжаться свежей среде. После культивировали в Transwells, Calu-3 LCC должны быть обработаны с осторожностью. Нерегулярные изменения средствах массовой информации и механические или физические нарушения клеточных слоев или пластин негативно сказаться поляризациинесколько часов или дней. Поляризация контролируется оценки транс-эпителиального электрического сопротивления (TEER) и проверяется путем оценки пассивного уравновешивания флуоресцеина натрия между апикальной и базолатеральной отсеков 17,18. После TEER плато на уровне или выше 1000 Ω × см 2, Calu-3 LCC готовы использовать для изучения клеточных реакций на возбудителей инфекций дыхательных путей.
При установлении Calu-3 LCC вставки в Transwell, клетки не могут поляризовать вообще, либо не могут в полной мере поляризации, как это определено TEER ≥ 1000 Ω × см 2 и ≤ 1% натрия красителя флуоресцеина равновесия между апикальной и базолатеральной отсеков. Кроме того, Calu-3 клеток в LCC может полностью поляризовать, но TEER могут быть несовместимы между измерениями. Хотя колебания TEER измерений Calu-3 LCC нормальные изо дня в день, один раз полностью поляризован, драматические колебания в TEER не ожидается до культура естественно снижается с возрастом, которое может быть всего лишь 5 недель или до тех пор, как 12 недель после посева.
Способность Calu-3 LCC для поляризации зависит отчасти от того, как клетки сохраняются и субкультивируют перед использованием в системе Transwell. Клетки, которые выросли за 90% слияния в виде монослоя во время пересева, которые были субкультивируют более чем в 10 раз от замороженных акций, или, что еще не будетан поставляется с свежей среды на регулярной основе, менее вероятно, чтобы полностью поляризуются, и любой поляризации, скорее всего, быстро снижаться. Неполное или полное отсутствие поляризации может также быть связано с изменением материала и размера пор Transwells используется для Calu-3 LCC, и многие-к-много изменений в Transwells аналогичного состава и размера пор также может влиять на поляризацию. Большие размеры пор могут позволить Calu-3 расти через мембрану Transwell в базолатеральной отсека, предотвращая культуры с поляризационным. Отсутствие поляризации может быть также связано с бактериального роста, с указанием дымчатый культуральной среде, что приводит к последующей разбивкой плотных контактов между Calu-3 клетки.
Переменная измерений TEER из Calu-3 LCC может быть вызвано механическим нарушений Calu-3 LCC клетки монослоя, вставки, или сами таблички. Средние изменения и TEER измерения должны быть выполнены без наконечников пипеток или электроде приводит касаясь клетки. При выполнении этих операций, следует позаботиться, чтобы избежать введения пузырьков воздуха в апикальной и базолатеральной отсеков, которые будут нарушать способность voltohmmeter обнаружить сопротивление. Способность voltohmmeter для выявления сопротивления в культуре, которая на самом деле поляризованные также может ограничиваться белка отложений на электроде ведет. Этот нарост может быть удалена с нежной шлифовки, или может быть исправлена путем замены электрода.
После Calu-3 LCC полностью поляризовать и TEER больше не растет, Calu-3 LCC готовы для использования в качестве модели в пробирке для характеристики хозяин легочного эпителия клеточный ответ на респираторные инфекции. Эта система позволяет лучше характеристику направленности ответов на возбудителей по сравнению с однослойной-культурный легких клеточных линий, традиционно используемые для изучения возбудителей инфекций дыхательных путей, таких как A549 и Нер-2 клеток, с дополнительными преимуществами Calu-3 LCC-байнг более быстрого развиваться, получить легче, и дешевле, чем генерировать первичный, поляризованные, дифференцированные NHBE. Как и в NHBE, поляризованный Calu-3 продемонстрировать плотным строем перехода, и производить муцина. Однако, в отличие NHBE, поляризованный Calu-3 клетки не дифференцируются в слоях базальных клеток и мерцательного цилиндрического эпителия клеток, и несколько поляризованные Calu-3 клетки развиваются реснички выступы 19. Таким образом, хотя полезен для изучения поляризованной реакции дыхательных путей, клетки эпителия дыхательных оскорбление, поляризованные Calu-3 LCC не являются идеальной моделью для изучения развития дыхательных путей или реконструкции в ответ на дыхательную оскорбление или травмы. Слизь производство культивируемых клеток в пробирке могут повлиять на сотовый инфекционной, а также выпуск инфекционного вируса и распространения вируса в поляризованном модели, и прямое сравнение слизи между поляризованными Calu-3 LCC и поляризованные, дифференцированные NHBE не сообщалось . A549 и Нер-2 клеткахповторно легче культуры, чем Calu-3 клетки, однако, в отличие от Calu-3 LCC, они не образуют поляризованные культур при выращивании на вставками Transwell, и, таким образом, не идеальными моделями для изучения в пробирке ответы поляризованных эпителиальных клеток респираторной вирусной инфекцией .
The authors have nothing to disclose.
Авторы хотели бы поблагодарить Элизабет Blanchard за техническую помощь. Результаты и выводы в настоящем докладе, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Центра по контролю и профилактике заболеваний.
REAGENTS | |||
Calu-3 | ATCC | HTB-55 | |
0.05% Trypsin – 0.02% EDTA | Gibco/Invitrogen | 25300 | |
Eagle’s Minimum Essential Medium (EMEM) | Gibco/Invitrogen | 07-00100DK | |
Fetal bovine serum (FBS) | HyClone | SH30070.03 | Heat-inactivate, 56 °C, 30 mins |
Non-essential amino acids 100X (10 mM) | Gibco/Invitrogen | 11140 | Store at 4 °C in the dark |
L-glutamine | Gibco/Invitrogen | 25030 | |
HEPES | Gibco/Invitrogen | 15630 | |
EMEM-10% FBS (EMEM-10%) | Supplement EMEM with heat-inactivated FBS to 10% serum, sterile-filter | ||
EMEM-20% FBS + supplements (EMEM-20%+S) | Supplement EMEM to final concentrations: heat-inactivated FBS, 20%; 1X amino acids; 2 mM L-glutamine; 10 mM HEPES; sterile-filter | ||
24-well Transwell plates | Corning Costar | 3472 | 3 μm pore size, polyester |
Trypan blue | Gibco/Invitrogen | 15250 | |
Ethanol | Sigma | E7023 | Prepare to 70% using sterile dH2O |
Dulbecco’s PBS (D-PBS) | Invitrogen | 14040 | |
Non-fluorescent buffer | 118 mM NaCl; 4.75 mM KCl; 2.53 mM CaCl2×H2O; 2.44 mM MgSO4; 1.19 mM KH2PO4; 25 mM NaHCO3 in sterile water; sterile-filter | ||
Sodium fluorescein | Sigma | 6377 | 1 mg/ml in sterile non-fluorescent buffer; sterile-filter, protect from light; store at 4 °C up to 6 months |
EQUIPMENT | |||
Voltohmmeter | World Precision Instruments | ||
STX2 electrode | World Precision Instruments | ||
ELISA plate reader | Capable of measuring A486 or A490 |