Цель настоящего Протокола заключается в демонстрации культивирования пигмента сетчатки (ПЭС) клеток эпителия на возрасте и/или больного человека Бруха мембраны. Этот метод подходит для изучения НПП поведение клеток на скомпрометированных внеклеточного матрикса.
Помимо витаминов и антиоксидантов, рекомендованных в исследовании болезни глаз возрастной Существует нет эффективной терапии для «сухой», или атрофический возрастной макулярной дегенерации (AMD) который представляет 90% случаев. Терапии необходимо замедлить или задержать развитие географической атрофии (GA), и понимание патологии мембраны Бруха является частью этого процесса. Изменения в мембране Бруха человека предшествуют прогрессирование AMD, способствуя повреждения сетчатки пигментного эпителия (ПЭС) клетки. Учитывая отсутствие достаточных животных моделей для изучения AMD, модели ex vivo мембраны Бруха возрасте человека служат полезным инструментом для изучения поведение клеток НПП от увековечен и начальных клеточных линий, а также линии НПП производные от индуцированных плюрипотентных стволовых клетки (iPSCs). Здесь мы представляем подробный метод, который позволяет одному определить эффекты НПП клеток поведения посеян на собранные человека Бруха мембраны эксплантов человека доноров, включая вложения, апоптозе и пролиферации, способность фагоцитируют фоторецепторных внешней сегменты, создание полярности и экспрессии генов. Этот assay предоставляет модель ex vivo мембраны Бруха возрасте оценить функциональные характеристики НПП клеток когда посеян на престарелых/скомпрометированы внеклеточного матрикса.
Возрастные структурные изменения человека Бруха мембраны, что обусловлено многими факторами, включая нитрозилирующий и окислительного стресса, оказывает несколько пагубное влияние на функции сетчатки пигментного эпителия (ПЭС) клеток и способствует патология возрастной макулярной дегенерации (AMD)1,2,3,4,5,6,,78,9 . При рассмотрении клеточной терапии замены для продвинутых атрофический AMD или географической атрофии, лечение, скорее всего, потребуется трансплантация клеток на кровати НПП атрофию клеток. Возрастные изменения в пределах мембраны Бруха человека может неблагоприятно повлиять на успех пересаженных графтов клеток ПЭС, учитывая ущерб внеклеточного матрикса6,9,10,11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22. исследование человека биологии мембраны Бруха и как структурные изменения в пределах матрицы способствуют прогрессии для AMD является жизненно важным для понимания болезни патологии. Таким образом существует для исследователей в области связанных с возрастом глаз крайне необходимо разработать протоколы, которые описывают ex vivo уборки возрасте и/или больного человека Бруха мембраны.
Исторически это было трудно модель возрастных расстройств, таких как географической атрофии и возрасте человека Бруха мембраны в животных23. Эта трудность возникает от нескольких факторов, включая продолжительность жизни людей, по сравнению с грызунов и других видов, часто используемые для моделирования заболевания, а также отсутствие макулы большинства позвоночных24. Преимуществом метода, описанного в настоящем документе является, что клетки могут быть проверены непосредственно на мембране Бруха, извлеченные из post mortem глаза пожилых и больных лиц. Общая цель этой статьи заключается в обеспечении подробная методология для модели ex vivo возрасте и/или больного человека Бруха мембраны, включая изоляции человека Бруха мембраны эксплантах от человека доноров и посева НПП клетки для вниз по течению экспериментов. Эта модель может служить соответствующей модели для изучения вклада внеклеточного матрикса повреждения на НПП клеток функции патологии20,25,26,27,и28.
Возрасте человека Бруха мембраны (внеклеточная матрица) способствует прогрессированию заболевания AMD и, таким образом, необходимо понять, как этот измененный матрица способствует НПП клеток дисфункции. Учитывая отсутствие достаточных животных моделей для изучения возрастных изменений в ДРАМАХ, ex vivo модель системы, которые имитируют последствия заболевания может служить ценным инструментом для понимания патофизиологии. Методике, описанной в этой рукописи может использоваться последовательно изолировать человека эксплантах мембраны Бруха и культуры НПП клеток, включая начальное, увековечен или стволовых клеток, полученных НПП клеточных линий.
Как упоминалось ранее, эксплантов мембраны Бруха человека получены из НДРИ. Протокол устанавливается с НДРИ, который определяет критерии, установленные для доноров глаза, чтобы быть приемлемыми. Например доноры должны иметь заболеваний не известных сетчатки глаза, глаза/глобусы извлекаются в течение 10 ч после смерти и глобусы прибыть в лаборатории в течение 48 ч после смерти (через ночь доставки пакетов на льду). Укажите соответствующий возрастной диапазон и количество глаз, необходимых для статистического анализа, например., пять пар глобусы от доноров в возрасте 20-49 лет и пять пар глобус от доноров в возрасте 50-89 лет.
Глобусы глаз зависит, как правило в среднем десять пар глобусы доступны каждый месяц. Глаз пакет прибывает с основным, обезличенных доноров информацию: возраст, раса, смерти, причина смерти и краткое Прошлая история болезни (перечень заболеваний или сопутствующих заболеваний).
Самое главное уборки эксплантов мембраны Бруха человека требует удаления переднего сегмента глаза и стекловидного тела, позволяя для изоляции ПЭС-Бруха мембраны Хориоидея комплекса. После того, как мембрана Бруха изолированных, НПП клетки могут посеян на бесклеточной эксплантов в различных концентрациях и культивировали для вниз по течению экспериментов. Подготовка и процедурные обработки как описано здесь является критической, уделяя внимание ориентации мембраны Бруха-изолированные убедиться Ламинальный поверхности Облицовка вверх пока не касаясь поверхности механически, чтобы избежать повреждения Структура поверхности внеклеточного матрикса.
Следует также отметить, что при использовании систем экспланта мембраны Бруха, есть некоторые переменные, которые могут повлиять на результаты течению экспериментов например геномные фона отдельных доноров, возраст мембраны Бруха, или посмертных время Брух мембраны и расположение мембраны Бруха, т.е., Центральной или периферической части эксплантов мембраны Бруха. Как и в случае с другими исследования тканей человека, один необходимо набирать номер образца глаз соответствующих доноров необходимой статистической мощности и соответствовать эпохе доноров при необходимости. Установления строгих критериев для принятия глаза от глаз банков является критическим параметром. Примите только глаза, энуклеированные менее чем 10 h посмертных и подготовка мембраны Бруха могут быть собраны в течение 24-48 ч после смерти. На сайте зрительного нерва может использоваться в качестве маркера для ориентации и использовать те же самые места для экспериментальных и исследовательских групп. Принимая эти меры, можно свести к минимуму экспериментальной изменчивости.
В целом понимание ПЭС-Бруха мембраны Хориоидея комплекса и как она зависит от возраста и заболеваний имеет решающее значение для понимания ее вклад патофизиологии AMD. Модель системы, которые используют методы ex vivo являются ценным инструментом расследовать эти эффекты с помощью человеческих тканей. Здесь мы описываем методологии, которая использует эксплантов человека доноров как модель соответствующих ex vivo мембраны Бруха возрасте. Этот метод позволяет использовать возрасте и/или больного человека Бруха мембраны, как средство исследования расследовать, каким образом структурные изменения в матрице может повлиять на наложение НПП поведение клеток, включая вложения, распространением и ген выражение25 , 27. Успешное развитие подобных ex vivo модели систем будут далее наше понимание AMD и содействовать разработке новых терапевтических возможностей.
The authors have nothing to disclose.
Это исследование поддерживается исследования, чтобы предотвратить слепоту, Нью-Йорк, www.rpbusa.org и центр большого Нью-Йорка для сетчатки дегенеративные болезни фонд борьбы слепота, www.blindness.org. Авторы хотели бы поблагодарить Luanna Бартоломью, Ph.D., за ее критический обзор этой рукописи.
Human donor globes | National Disease Research Interchange, NDRI | ||
Dulbecco's modified eagle medium (DMEM) | Thermo Fisher Scientific | 11995-065 | |
Carbon-dioxide independent media | Thermo Fisher Scientific | 18045-088 | |
60-mm polystyrene petri dish | Corning Inc. | 351007 | |
Dulbecco's phosphate buffered saline, PBS | Thermo Fisher Scientific | 14190144 | |
Hydrophobic 65 µm-thick polytetrafluoroethylene membrane with 0.2 µm pores | Merck Millipore | JGWP04700 | |
Fisherbrand glass microanalysis vacuum filter holder system | Thermo Fisher Scientific | 09-753-102 | |
Agarose | Sigma-Aldrich | A2576-5G | |
35 × 10mm culture dish | VWR International | 25373-041 | |
Trephine | Accutome | AM0570 60 | |
96 well plate | Corning Inc. | 3595 | |
Minimum essential media (MEM) | Thermo Fisher Scientific | 11095-080 | |
Penicillin G | Sigma-Aldrich | P3032-1MU | |
Streptomycin | Sigma-Aldrich | S6501 | |
Gentamicin | Sigma-Aldrich | G1914 | |
Amphotericin B | Sigma-Aldrich | 1397-89-3 | |
Ammonium hydroxide solution | Sigma-Aldrich | 1336-21-6 |