Method Article
يصف هذا البروتوكول طريقة ليوم واحد لعزل الخلايا الظهارية لقناة فالوب البشرية. يمكن طلاء الخلايا الظهارية المعزولة في ثقافة ثنائية الأبعاد (2D) أو تفكيكها إلى معلقات أحادية الخلية واستخدامها في التجارب النهائية ، بما في ذلك قياس التدفق الخلوي وتسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية.
قناتي فالوب البشرية متأصلة في التكاثر. الغرض من قناتي فالوب هو السماح بعبور المنوية والبويضة ، وإذا نجح الإخصاب ، فإن الجنين. تعد الخلايا الظهارية التي تبطن السطح الداخلي لقناتي فالوب جزءا لا يتجزأ من عمليات قناة فالوب الطبيعية وغير الطبيعية ، بما في ذلك بدء المرض. بعد انقطاع الطمث ، تتوقف قناتي فالوب عن لعب دور مهم في الجسم ويتغير تكوين الخلايا داخل الظهارة. نصف طريقة يمكن من خلالها عزل هذه الخلايا الظهارية من قناتي فالوب الطازجة مع الحد الأدنى من تلوث الخلايا اللحمية في معلق أحادي الخلية. يمكن زراعة هذه الخلايا في الثقافة أو استخدامها لمزيد من التحليل مثل قياس التدفق الخلوي وتسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية. يمكن تحقيق بروتوكول العزل هذا في 4-6 ساعات وينتج خلايا قابلة للحياة يمكن استخدامها للتحليل الفوري للمصب يسهل هذا البروتوكول الفعال عزل الخلايا الظهارية لقناة فالوب مع مجموعة ظهارية مخصبة.
تتكون قناتي فالوب من أجزاء متعددة. من المبيض إلى الرحم ، تتكون قناة فالوب من الفيمبري ، والأمبولة ، والبرزخ ، والجزء الداخلي من الجدارة. يمتد الفيمبريا من نهاية قناة فالوب حيث يمسك البويضة التي يطلقها المبيض. ثم تنتقل البويضة عبر الأمبولا ، حيث من المرجح أن يتم تخصيبها ، إلى البرزخ وأخيرا يتم نقلها إلى الرحم من خلال الجزء الداخلي1. يتكون الغشاء المخاطي الأعمق لقناة فالوب التي تسهل نقل البويضة من طبقة من الظهارة اللمعية ، بما في ذلك الخلايا المهدبة والإفرازية. تميل الخلايا الهدبية إلى أن تكون أكثر تركيزا في fimbriae2. يلعبون دورا أساسيا في تحريك البويضة جسديا عبر قناة فالوب من المبيض إلى الرحم. تسمح زوائدها للخلايا المهدبة ليس فقط بتحريك البويضة على طول ولكن أيضا لإزالة الإجهاد السام الجيني بعد الإباضة3.
تفرز الخلايا الظهارية لقناة فالوب الإفرازية سائلا يساعد في التغذية وتجميع الأمشاج4. تختلف نسبة الخلايا المهدبة والإفرازية على طول ظهارة قناة فالوب في حالة ما بعد انقطاع الطمث مع انخفاض في الخلايا المهدبة حيث لم تعد قناة فالوب تؤدي وظيفة حاسمة في النقل5. علاوة على ذلك ، في حالة عدم وجود هرمون الاستروجين ، يعتقد أن قناتي فالوب تصبح أثرية1،6. يفترض أن هذا الفقدان للخلايا المهدبة في قناة فالوب يزيد من خطر الإصابة بالسرطان المصلي7. بالإضافة إلى ذلك ، يعتقد أن الخلايا الظهارية الإفرازية لقناة فالوب تؤدي إلى آفات سرطان البوق المصلي داخل الظهارة (STIC) ، وهي مقدمة معروفة للنوع الفرعي الأكثر عدوانية من سرطانات المبيض الأنبوبية ، والسرطان المصلي عالي الدرجة7،8.
الغرض من هذا البروتوكول هو عزل الخلايا الظهارية عن قناتي فالوب البشرية وفصلها إلى معلقات أحادية الخلية. ينتج عن هذا البروتوكول مجموعة ظهارية أحادية الخلية غنية يمكن استخدامها في العديد من التحليلات. كما هو موضح في هذه المخطوطة ، قمنا بإجراء تحليل قياس التدفق الخلوي والخلايا المطلية في 2D بعد العزلة. يوضح تحليل قياس التدفق الخلوي وجود خلايا مفردة ، والتي تكون في الغالب قابلة للحياة وظهارية بطبيعتها. في هذه التحليلات ، قمنا بتضمين أربع علامات ، e506 للبقاء ، و EpCAM للخلايا الظهارية ، و CD45 للخلايا المناعية ، و CD10 للخلايا اللحمة. تم استبعاد الخلايا الميتة باستخدام علامة الجدوى e506 ، وتم إخراج الخلايا المناعية باستخدام CD45. من الممكن أن يحتوي المعلق على مجموعة خلايا مناعية. ومع ذلك ، لتحقيق مجموعة نقية نسبيا من الخلايا الظهارية ، يمكن استنفاد الخلايا الإيجابية CD45 باستخدام مجموعة استنفاد CD45. علاوة على ذلك ، عند طلاءها في الثقافة ، غالبا لا تتكاثر الخلايا الإيجابية CD45. تظهر الخلايا المعزولة عبر هذه الطريقة ونمت في 2D مجموعات ظهارية شبيهة بالحصى ملتصقة. يمكن استخدام هذه الطريقة لتوليد مستحضرات خلوية ، والتي يمكن تطويرها إلى مكتبات RNA أحادية الخلية.
أصبحت الأبحاث لتحديد النسب الخلوي لظهارة قناة فالوب ، والتغيرات في هذه السلالات خلال مراحل مختلفة من الحياة الإنجابية ، والتحريض على الأحداث التي تؤدي إلى التحول الخبيث والتكوين أكثر بروزا خلال السنوات الأربع الماضية6،9،10،11،12. سيفيد هذا البروتوكول بشكل كبير البحث في هذا المجال من خلال توفير طريقة فعالة لعزل ظهارة قناة فالوب ومعالجتها في خلايا مفردة.
تم اقتباس هذا البروتوكول من طريقة عزل الخلايا الظهارية الرحمية الموصوفة سابقا13،14. تم جمع عينات جديدة من قناتي فالوب مجهولة الهوية من خلال بروتوكول IRB المعتمد من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA) # 10-0727 وهضمها في معلق أحادي الخلية في غضون 4-6 ساعات تقريبا.
1. جمع قناة فالوب وتحضيرها
2. عزل الخلايا الظهارية وتفككها
3. الهضم إلى تعليق خلية واحدة
4. تلطيخ قياس التدفق الخلوي
5. جمع بيانات قياس التدفق الخلوي
6. الكيمياء المناعية
لقد قمنا بتضمين سبع مجموعات من قناة فالوب حيث قمنا بعزل مجموعة من الخلايا الظهارية المخصبة (الشكل 2 أ والشكل التكميلي S1A). لتقييم الجدوى وإثراء الخلايا الظهارية لطريقة التعليق أحادية الخلية هذه ، تم إجراء قياس التدفق الخلوي. لقياس صلاحية الخلية ، تم تلطيخ الخلايا بعلامة الجدوى ، e506. سمح هذا أيضا بإخراج جميع الحطام والخلايا الميتة عند تحليلها.
لتحديد تكوين الخلايا المعزولة بهذه الطريقة ، تم تلطيخ العينات بعلامة الخلية الظهارية (EpCAM) ، وعلامة الخلايا اللحمية (CD10) ، وعلامة الخلية المناعية (CD45). كما هو موضح في الشكل 2 ب ، قمنا بعزل مجموعة من الخلايا الظهارية القابلة للحياة والمخصبة من أنسجة قناة فالوب. كانت صلاحية العينة في المتوسط 82٪. بالنسبة لجميع العينات ، بعد إخراج الخلايا الإيجابية ل CD45 ، لاحظنا وجود مجموعة من الخلايا الظهارية المخصبة بخلايا إيجابية EpCAM يبلغ متوسطها 80٪ من العينة. كان هناك بعض تلوث الخلايا اللحمية ولكن 7.8٪ فقط في المتوسط. يوضح الشكل 2C الخلايا المعزولة في 2D بعد 4-6 أيام من الطلاء. من الواضح أن الخلايا الظهارية كانت معزولة لأنها شكلت مجموعات متسقة متسقة ذات مظهر مرصوف بالحصى. في الشكل التكميلي S1B ، تم طلاء الخلايا بعد العزل وزراعتها لمدة 2-6 أيام. تم استخدام الكيمياء المناعية لتوصيف الخلايا التي تنمو في الثقافة. كانت معظم الخلايا في المزرعة ملطخة إيجابية ل EpCAM وعلامة الخلية الإفرازية ، PAX8. تم تحديد عدد قليل فقط من الخلايا على أنها إيجابية للفيمنتين. شوهدت الخلايا الهدبية في الثقافة كما تم التقاطها بواسطة الفيديو ، كما هو موضح في الفيديو التكميلي S1.
الشكل 1: مخطط تجريبي. (أ) يتم الحصول على قناتي فالوب. (ب) تتم إزالة الدهون الزائدة والأنسجة الضامة. (ج) يتم تقطيع الأنابيب إلى قطع ~ 3-5 مم. (د) تغسل القطع في PBS ، ثم تحتضن في EDTA 2x لمدة 5 دقائق ، وتحتضن في 1٪ تريبسين لمدة 40 دقيقة عند 4 درجات مئوية. (ه) باستخدام زوجين من الملقط ، أحدهما للإمساك والآخر للدفع ، يطرد الخلايا الظهارية من قطع قناة فالوب. (و) انقل الخلايا إلى أنبوب سعة 15 مل ، وتدور ، وعدت. (ز) إعادة التعليق في DMEM والكولاجيناز و DNase. ملخص لمدة 30-45 دقيقة. (ح) يصفى بمصفاة 100 ميكرومتر. (ط) الحصاد عن طريق الطرد المركزي والعد. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: توصيف الخلايا الظهارية المعزولة. (أ) جدول المعلومات السريرية للمريض ونتائج قياس التدفق الخلوي. (ب) تم إجراء قياس التدفق الخلوي بعد العزل لإظهار أنه تم عزل مجموعة مخصبة من الخلايا الظهارية (إيجابية EpCAM). يشار إلى التحكم السلبي في النمط المتماثل باللون الأسود ، ويشار إلى النتيجة التجريبية باللون الوردي. (ج) تم طلاء الخلايا بعد العزل. تم التقاط الصور بعد 4-6 أيام من الطلاء. أشرطة المقياس = 100 ميكرومتر. الاختصارات: AUB = نزيف الرحم غير الطبيعي. EIN = أورام داخل ظهارة بطانة الرحم. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل التكميلي S1: توصيف إضافي للخلايا الظهارية المعزولة في الثقافة. (أ) جدول المعلومات السريرية للمريض. (ب) تم زراعة الخلايا المعزولة وتلطيخها من أجل EpCAM ، وهي علامة خلية إفرازية (PAX8) ، وعلامة خلية لحمية (Vimentin) بعد 2-6 أيام من الطلاء لتوصيف نوع الخلية في الثقافة. أشرطة المقياس = 50 ميكرومتر. الاختصارات: EIN: الأورام داخل ظهارة بطانة الرحم. DAPI = 4 '، 6-diamidino-2-phenylindole. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الرقم.
الفيديو التكميلي S1: تم التقاط مقطع فيديو لضرب الخلايا المهدبة بتكبير 30 ضعفا لإثبات الخلايا المهدبة في المزرعة. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الفيديو.
هناك قدر كبير من الاهتمام بدراسة ظهارة قناة فالوب حيث تلعب قناتي فالوب دورا مهما في التكاثر وهي موقع المنشأ لمعظم HGSOC. تحقيقا لهذه الغاية ، وصف العديد من الباحثين بروتوكولات لعزل خلايا قناة فالوب في كل من النماذج البشرية والفئران10،11،12،15،16،17،18،19،20،21. تضيف الطريقة التي نصفها لاستخراج وإثراء الخلايا الظهارية لقناة فالوب إلى بروتوكولات عزل خلايا قناة فالوب الحالية. على الرغم من وجود تداخلات داخل هذه البروتوكولات ، إلا أن هناك نوعين عامين من الطرق التي تم الإبلاغ عنها في الفئران والبشر. الأول ينطوي على فرم قناة فالوب بأكملها وهضمها إنزيميا مما يعطي تعليقا كليا للخلية10،12،15،16،17. والثاني ينطوي على القذف بالتحريض أو الكشط ، مما ينتج عنه صفائح من الأنسجة11،18،19،20،21. تسمح كلتا الطريقتين بتحليل الخلايا الظهارية من خلال التجارب النهائية مثل قياس التدفق الخلوي والتسلسل والثقافة في المختبر . تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لطريقتنا في أن البروتوكول ينتج مجموعة من خلايا قناة فالوب المخصبة بالفعل للخلايا الظهارية من خلال الهضم الأنزيمي وخطوات الدفع الميكانيكية. يمكن هضم هذه المجموعة المخصبة للظهارة بشكل أكبر مما يؤدي إلى تعليق أحادي الخلية يمكن استخدامه في العديد من التطبيقات مثل قياس التدفق الخلوي ، والثقافة ثنائية الأبعاد ، والكيمياء الخلوية المناعية ، وتسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية.
تشمل الخطوات الرئيسية التي وجدناها للتأثير على إنتاجية الخلية المدة التي تحتضن فيها شظايا قناة فالوب في 1٪ من التربسين / HBSS و DMEM / DNase. سيؤدي الإفراط في الحضانة في أي من المحاللين إلى تدهور الخلايا وتقليل قابلية الخلايا للحياة بشكل كبير. ومع ذلك ، فإن وقت الحضانة غير الكافي سيمنع قدرة الباحث على دفع العديد من الخلايا الظهارية أثناء خطوة البروتوكول 2.6 لأنها ستستمر في الالتصاق ببعضها البعض. من المهم أيضا استخدام محلول التربسين بنسبة 1٪ ، حيث أن التركيزات المنخفضة والعليا من محاليل التربسين قللت من إنتاجية الخلايا الظهارية لقناة فالوب القابلة للحياة. من خلال الجمع بين العزل الكيميائي والميكانيكي وخطوة الهضم (خطوة البروتوكول 3.1) ، يمكننا تقصير الفترة التي تستغرقها الانتقال من الأنسجة إلى تعليق الخلية الواحدة بشكل كبير. هذا يضمن جدوى جيدة ووقتا لإجراء تحليل المصب في نفس اليوم.
في خطوة البروتوكول 1.4 ، من الأهمية بمكان التأكد من أن قطع قناة فالوب المقطوعة بسمك 3-5 مم. إذا كانت القطع كبيرة جدا ، فسيكون من الصعب تنفيذ خطوة البروتوكول 2.7 وتقليل إنتاجية الخلية في النهاية حيث سيكون من الضروري وقت حضانة أطول في DMEM / DNase.
على الرغم من أن معلق الخلية غني بالخلايا الظهارية ، إلا أن تلوث الخلايا اللحمية أمر لا مفر منه. إذا كان المستحضر بحاجة إلى أن يكون خلايا ظهارية بحتة ، فيمكن إجراء الفرز باستخدام قياس التدفق الخلوي والعلامات التي وصفناها لعزل الخلايا الظهارية واستنفاد الخلايا اللحمة.
تم استخدام قناتي فالوب بعد انقطاع الطمث في هذه الدراسة. ومع ذلك ، فقد تم استخدام هذه الطريقة بنجاح في مختبرنا على قناتي فالوب قبل انقطاع الطمث. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين قناتي فالوب قبل وبعد انقطاع الطمث في تكوين الخلايا الظهارية المهدبةوالإفرازية 1. يعمل هذا البروتوكول في جميع مراحل الإنجاب.
سيسهل هذا البروتوكول الفعال التحقيق في أنواع خلايا ظهارة قناة فالوب ، بما في ذلك تحديد السلالات الخلوية ، وتغيراتها الديناميكية أثناء الدورات الإنجابية وكذلك بعد انقطاع الطمث ، ودورها في بدء سرطان المبيض المصلي عالي الدرجة.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
يتم دعم المؤلفين Ruegg L و James Allan LB و DiBernardo G جزئيا من قبل مشاريع جمعية المحاربين القدامى في لوس أنجلوس الكبرى 1I01BX006019-01A2 و I01BX006411-01 إلى Memarzadeh S. المؤلف Ochoa C مدعوم من قبل جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس إيلي ومركز إديث برود للطب التجديدي وأبحاث الخلايا الجذعية برنامج تدريب المنح الدراسية للخريجين في مؤسسة روز هيلز. نود أن نشكر المختبر الأساسي لعلم الأمراض الانتقالي في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وعلى وجه التحديد كو كيهلي وكلوي يين للمساعدة في شراء الأنسجة. نود أيضا أن نشكر كين ياماوتشي وجوهر الفحص المجهري BSCRC على مساعدتهم في التصوير. تم إنشاء الشكل 1 باستخدام BioRender.com (رقم الاتفاقية JL27QWDYNT). أخيرا ، نود أن نشكر فيليسيا كورديا وقلب قياس التدفق الخلوي BSCRC للمساعدة في قياس التدفق الخلوي.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1% Trypsin | Thermo Scientific | J63993.09 | |
100 µm Cell Strainer | Corning | 431752 | |
4% Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15710-S | |
5 mL round bottom tubes | Corning | 352008 | |
60 mm cell culture plate | Corning | CLS430589-500EA | |
6-well Cell Culture Plate | Corning | 353046 | |
Anti-CD10 | BioLegend | 312212 | |
Anti-CD326 (Ep-CAM) | BioLegend | 324218 | |
Anti-CD45 | BioLegend | 304026 | |
Anti-EpCAM | Abcam | ab223582 | |
Anti-IgG2a PerCP | BioLegend | 400250 | |
Anti-PAX8 | Sigma-Aldrich | 363M-15 | |
Anti-Vimentin | Agilent Technologies | M072501-2 | |
Chamber Slide System | Thermo Scientific | 154917PK | |
Collagenase | Thermo Scientific | 17100017 | |
DMEM | Thermo Scientific | 10569-010 | |
DNase I | Sigma | 10104159001 | |
EDTA | Sigma | 3690 | |
eFluor 506 | Invitrogen | 65-0866-14 | |
FBS | Sigma | F2442 | |
Fine point forceps | VWR | 102091-526 | Any finepoint forceps of your choice will work |
Fixable Viability Dye eFluor 506 | Invitrogen | 65-0866-14 | |
FlowJo software version 9 | BD Biosciences | Data analysis software | |
GlutaMAX | Gibco | 35050-061 | |
HBSS | Thermo Scientific | 14175-095 | |
MACSQuant Analyzer 10 flow cytometer | Miltenyi Biotec | ||
MACSQuant Calibration Beads | Miltenyi Biotec | 130-093-607 | |
Mammocult | Stemcell Technologies | 5620 | |
Normal Goat Serum | Fisher Scientific | PI31873 | |
PBS | Thermo Scientific | 14190-144 | |
Penicillin-Streptomyocin | Gibco | 15140-122 | |
PerCP Conjugated CD45 | BioLegend | 304026 | |
Red Blood Cell lysis buffer | Tonbo Biosciences | TNB-4300-L100 | |
Triton X-100 | Thermo Scientific | BP151-100 | |
Vannas-Tubingen Spring Scissors | Fine Science Tools | 15003-08 | |
VECTASHIELD with DAPI | Fisher Scientific | NC9524612 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved