Этот протокол описывает изоляцию эпителиальных клеток из различных анатомических областей амниотической мембраны человека для определения их неоднородности и функциональных свойств для возможного применения в клинических и физиопатологических моделях.
Несколько протоколов были зарегистрированы в литературе для изоляции и культуры человека амниотических эпителиальных клеток (HAEC). Однако они предполагают, что амниотический эпителий является однородным слоем. Амнион человека можно разделить на три анатомические области: отраженную, плацентарную и пупочную. Каждый регион имеет различные физиологические роли, например, в патологических условиях. Здесь мы описываем протокол для вскрытия ткани амниона человека в трех разделах и поддерживать его в пробирке. В культуре клетки, полученные из отраженного амниона, отображали кубоидальную морфологию, в то время как клетки как из плацентарных, так и из пупочных областей были плоскоклеточными. Тем не менее, все полученные клетки имеют эпителиальный фенотип, продемонстрированный иммунообнаружением E-кадерин. Таким образом, поскольку плацентарные и отраженные области на месте отличаются в клеточных компонентах и молекулярных функциях, может потребоваться для исследования in vitro рассмотреть эти различия, поскольку они могут иметь физиологические последствия для использования HAEC в биомедицинских исследований и перспективного применения этих клеток в регенеративной медицине.
Клетки амниотического эпителия человека (HAEC) возникают на ранних стадиях эмбрионального развития, примерно в восемь дней послеоплодизации. Они возникают из популяции плоскоклеточных эпителиальных клеток эпибласта, которые вытекают из внутреннего слоя амниотической мембраны1. Таким образом, HAEC считаются остатками плюрипотентных клеток из эпибласта, которые имеют потенциал, чтобы дифференцироваться в три слоя зародыша эмбриона2. В последнее десятилетие, различные исследовательские группы разработали методы, чтобы изолировать эти клетки от амниотической мембраны в срок беременности, чтобы охарактеризовать их предполагаемых плюрипотентных свойств, связанных с культурой в пробирке3,4.
Соответственно, было установлено, что HAEC особенность черты, характерные для человека плюрипотентных стволовых клеток (HPSC), таких как поверхностные антигены SSEA-3, SSEA-4, TRA 1-60, TRA 1-81; ядро факторов транскрипции pluripotency OCT4, SOX2 и NANOG; и маркер распространения KI67, предполагая, что они самообновляются5,6,7. Кроме того, эти клетки были оспорены с помощью протоколов дифференциации для получения клеток, положительных для линейных конкретных маркеров трех слоев микробов (эктодерм, мезодерм, и эндодерм)4,5,8, а также в животных моделей человеческих заболеваний. Наконец, HAEC выразить E-кадерин, которые демонстрируют, что они сохраняют эпителиальный характер так же, как HPSC5,9.
Помимо их эмбрионального происхождения, HAEC имеют другие свойства, которые делают их пригодными для различных клинических применений, таких как секреция противовоспалительных и антибактериальных молекул10,11, факторы роста и цитокинов релиз12, не образование тератомы, когда они пересажены в иммунодефицитных мышей в отличие от HPSC2, и иммуно-толерной толерантности, потому что они выражают HLA-G отказ, который трансплантация13.
Однако, предыдущие доклады предполагали, что амнион человека является однородной мембраной, не учитывая, что она может быть анатомически и физиологически разделена на три области: плацентарный (амнион, который охватывает decidua базалис),пупочная (часть, которая обволакивает пуповину), и отражается (остальная часть мембраны не прилагается к плаценте)14. Было показано, что плацентарные и отраженные области амниона отображают различия в морфологии, митохондриальной активности, обнаружении реактивных видов кислорода15, выражении миРНК16, и активации сигнальных путей17. Эти результаты свидетельствуют о том, что амнион человека интегрируется в разнородную популяцию с различной функциональностью, которая должна быть рассмотрена для дальнейших исследований, проведенных в situ или in vitro моделей. В то время как другие лаборатории разработали протоколы для изоляции HAEC от всей мембраны, наша лаборатория разработала протокол для изоляции, культуры и характеристики клеток из различных анатомических регионов.
Мы внедрили новый протокол для изоляции HAEC от терминовых мембран. Он отличается от предыдущих докладов в том, что каждая мембрана была разделена на три анатомических регионов до изоляции для анализа клеток от каждого из них.
Одним из наиболее важных шагов в протоколе явл?…
The authors have nothing to disclose.
Наше исследование было поддержано грантами Национального института Перинатологии Мексики (21041 и 21081) и CONACYT (A1-S-8450 и 252756). Мы благодарим Джессику Гонсалес Норрис и Лидию Юририю Паредес Вивас за техническую поддержку.
Culture reagents | |||
2-Mercaptoethanol | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 21985023 | 55 mM |
Animal-Free Recombinant Human EGF | Peprotech | AF-100-15 | |
Antibiotic-Antimycotic | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 15240062 | 100X |
Dulbecco's Modified Eagle Medium | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 12430054 | Supplemented with high glucose and HEPES |
EDTA | Thermo Fisher Scientific/Ambion | AM9260G | 0.5 M |
Embryonic stem-cell FBS, qualified | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 10439024 | |
Non-Essential Amino Acids | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 11140050 | 100X |
Paraformaldehyde | any brand | ||
Phosphate-Buffered Saline | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 10010023 | 1X |
Saline solution (sodium chloride 0.9%) | any brand | ||
Sodium Pyruvate | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 11360070 | 100 mM |
Trypsin/EDTA 0.05% | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 25300054 | |
Disposable material | |||
100 µm Cell Strainer | Corning/Falcon | 352360 | |
100 mm TC-Treated Culture Dish | Corning | 430167 | |
24-well Clear TC-treated Multiple Well Plates | Corning/Costar | 3526 | |
6-well Clear TC-treated Multiple Well Plates | Corning/Costar | 3516 | |
Non-Pyrogenic Sterile Centrifuge Tube | any brand | with conical bottom | |
Non-Pyrogenic sterile tips of 1,000 µl, 200 µl and 10 µl. | |||
Sterile cotton gauzes | |||
Sterile serological pipettes of 5, 10 and 25 mL | any brand | ||
Sterile surgical gloves | any brand | ||
Equipment | |||
Biological safety cabinet | |||
Centrifuge | |||
Micropipettes | |||
Motorized Pipet Filler/Dispenser | |||
Sterile beakers of 500 mL | |||
Sterile plastic cutting board | |||
Sterile scalpels, scissors, forceps, clamps | |||
Sterile stainless steel container | |||
Sterile tray | |||
Tube Rotator | MaCSmix | ||
Antibodies and Kits | Antibody ID | ||
Anti-E-cadherin | BD Biosciences | 610181 | RRID:AB_3975 |
Anti-KI67 | Santa Cruz | 23900 | RRID:AB_627859) |
Anti-NANOG | Peprotech | 500-P236 | RRID:AB_1268274 |
Anti-OCT4 | Abcam | ab19857 | RRID:AB_44517 |
Anti-SOX2 | Millipore | AB5603 | RRID:AB_2286686 |
Anti-SSEA-4 | Cell Signaling | 4755 | RRID:AB_1264259 |
Anti-TRA-1-60 | Cell Signaling | 4746 | RRID:AB_2119059 |
Goat Anti-Mouse Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A-11029 | RRID:AB_2534088 |
Goat Anti-Rabbit Alexa Fluor 568 | Thermo Fisher Scientific | A-11036 | RRID:AB_10563566 |
Tunel Assay Kit | Abcam | 66110 |