Method Article
Bu protokol, insan fallop tüpü epitel hücrelerinin izolasyonu için bir günlük bir yöntemi tanımlar. İzole epitel hücreleri, 2 boyutlu (2D) kültürde kaplanabilir veya tek hücreli süspansiyonlara ayrılabilir ve akış sitometrisi ve tek hücreli RNA dizilimi dahil olmak üzere aşağı akış deneylerinde kullanılabilir.
İnsan fallop tüpleri üremeye özgüdür. Fallop tüplerinin amacı, spermin, yumurtanın ve döllenme başarılı olursa embriyonun geçişine izin vermektir. Fallop tüplerinin iç yüzeyini kaplayan epitel hücreleri, hastalığın başlaması da dahil olmak üzere hem normal hem de anormal fallop tüpü süreçlerinin ayrılmaz bir parçasıdır. Menopozdan sonra, fallop tüpleri vücutta önemli bir rol oynamaktan çıkar ve intraepitelyal hücre yapısı değişir. Bu epitel hücrelerinin, minimal stromal hücre kontaminasyonu ile taze fallop tüplerinden tek hücreli bir süspansiyona izole edilebileceği bir yöntemi tarif ediyoruz. Bu hücreler kültürde büyütülebilir veya akış sitometrisi ve tek hücreli RNA dizilimi gibi daha ileri analizler için kullanılabilir. Bu izolasyon protokolü 4-6 saat içinde elde edilebilir ve hemen aşağı akış analizi için kullanılabilecek canlı hücreler verir. Bu etkili protokol, zenginleştirilmiş bir epitel popülasyonu ile fallop tüpü epitel hücrelerinin izolasyonunu kolaylaştırır.
Fallop tüpleri birden fazla parçadan oluşur. Yumurtalıktan uterusa kadar, fallop tüpü fimbria, ampulla, isthmus ve intramural kısımdan oluşur. Fimbrialar, yumurtalık tarafından salınan yumurtayı yakaladıkları fallop tüpünün ucundan uzanır. Yumurta daha sonra döllenme olasılığının en yüksek olduğu ampulladan kıstağa geçer ve son olarak intramural kısım1 yoluyla uterusa aktarılır. Yumurta taşınmasını kolaylaştıran fallop tüpünün en iç mukozası, kirpikli ve salgı hücreleri içeren bir luminal epitel tabakasından oluşur. Kirpikli hücreler fimbriae2'de daha konsantre olma eğilimindedir. Yumurtayı fallop tüpünden yumurtalıktan uterusa fiziksel olarak hareket ettirmede ayrılmaz bir rol oynarlar. Uzantıları, kirpikli hücrelerin sadece yumurtayı hareket ettirmesine değil, aynı zamanda yumurtlamayı takiben genotoksik stresi temizlemesinede izin verir 3.
Salgı fallop tüpü epitel hücreleri, beslenmeye ve gamet montajına yardımcı olan bir sıvı salgılar4. Fallop tüpü epiteli boyunca kirpikli ve salgı hücrelerinin oranı, menopoz sonrası durumda, fallop tüpü artık taşımada kritik bir işleve hizmet etmediğinden, kirpikli hücrelerde bir azalma ile farklılık gösterir5. Ayrıca, östrojen yokluğunda, fallop tüplerinin körelmiş hale geldiği düşünülmektedir 1,6. Fallop tüpündeki siliyer hücrelerin bu kaybının, seröz karsinom gelişme riskini arttırdığı varsayılmaktadır7. Ek olarak, fallop tüpü salgı epitel hücrelerinin, tubo over kanserlerinin en agresif alt tipi olan yüksek dereceli seröz karsinomun iyi bilinen bir öncüsü olan seröz tubal intraepitelyal karsinom (STIC) lezyonlarına yol açtığı düşünülmektedir 7,8.
Bu protokolün amacı, epitel hücrelerini insan fallop tüplerinden izole etmek ve bunları tek hücreli süspansiyonlara ayırmaktır. Bu protokol, birçok analiz için kullanılabilecek zenginleştirilmiş tek hücreli bir epitel popülasyonu verir. Bu yazıda gösterildiği gibi, izolasyon sonrası 2 boyutlu olarak akım sitometri analizi ve plaka hücreleri yapıldı. Akış sitometrisi analizi, doğada çoğunlukla canlı ve epitelyal olan tek hücrelerin varlığını gösterir. Bu analizlerde, canlılık için e506, epitel hücreleri için EpCAM, immün hücreler için CD45 ve stromal hücreler için CD10 olmak üzere dört belirteç dahil ettik. Ölü hücreler e506 canlılık markörü kullanılarak dışlandı ve bağışıklık hücreleri CD45 kullanılarak dışarı çıkarıldı. Süspansiyonun bir bağışıklık hücresi popülasyonuna sahip olması mümkündür; bununla birlikte, nispeten saf bir epitel hücresi popülasyonu elde etmek için, CD45 pozitif hücreler bir CD45 tükenme kiti kullanılarak tükenebilir. Ayrıca, kültürde kaplandığında, CD45 pozitif hücreler genellikle çoğalmaz. Bu yöntemle izole edilen ve 2D olarak büyütülen hücreler, yapışık parke taşı benzeri epitel popülasyonları gösterir. Bu yöntem, tek hücreli RNA kütüphanelerine geliştirilebilen hücresel preparatlar oluşturmak için kullanılabilir.
Fallop tüpü epitelinin hücresel soyunu tanımlamaya yönelik araştırmalar, üreme yaşamının farklı evrelerinde bu soylarda meydana gelen değişiklikler ve malign transformasyon ve oluşumuna yol açan olayları kışkırtmak son dört yıl içinde daha belirgin hale gelmiştir 6,9,10,11,12 . Bu protokol, fallop tüpü epitellerini izole etmek ve bunları tek hücrelere dönüştürmek için etkili bir yol sağlayarak bu alandaki araştırmalara önemli ölçüde fayda sağlayacaktır.
Bu protokol daha önce tarif edilen bir uterus epitel hücre izolasyon yönteminden uyarlanmıştır13,14. Tanımlanmamış fallop tüplerinin taze örnekleri, Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles (UCLA) IRB onaylı protokol #10-0727 aracılığıyla toplandı ve yaklaşık 4-6 saat içinde tek hücreli bir süspansiyona sindirildi.
1. Fallop tüpünün toplanması ve hazırlanması
2. Epitel hücre izolasyonu ve ayrışması
3. Tek hücreli süspansiyona sindirim
4. Akış sitometrisi boyama
5. Akış sitometrisi veri toplama
6. İmmünositokimya
Zenginleştirilmiş bir epitel hücre popülasyonunu izole ettiğimiz yedi fallop tüpü koleksiyonunu dahil ettik (Şekil 2A ve Ek Şekil S1A). Bu tek hücreli süspansiyon yönteminin canlılığını ve epitel hücre zenginleştirmesini değerlendirmek için akış sitometrisi yapıldı. Hücre canlılığını ölçmek için, hücreler canlılık belirteci e506 ile boyandı. Bu aynı zamanda analiz edildiğinde tüm kalıntıların ve ölü hücrelerin dışarı çıkarılmasına da izin verdi.
Bu yöntemle izole edilen hücrelerin bileşimini belirlemek için, numuneler bir epitel hücre markörü (EpCAM), bir stromal hücre markörü (CD10) ve bir bağışıklık hücresi markörü (CD45) ile boyandı. Şekil 2B'de görüldüğü gibi, fallop tüpü dokusundan canlı ve zenginleştirilmiş bir epitel hücre popülasyonunu izole ettik. Numune canlılığı ortalama %82 idi. Tüm örnekler için, CD45 pozitif hücreleri dışarı çıkardıktan sonra, numunenin ortalaması %80'ini oluşturan EpCAM pozitif hücrelerle zenginleştirilmiş bir epitel hücre popülasyonu gözlemledik. Bir miktar stromal hücre kontaminasyonu vardı, ancak ortalama olarak sadece% 7.8. Şekil 2C , kaplamadan 4-6 gün sonra 2D olarak izole edilmiş hücreleri göstermektedir. Epitel hücrelerinin, tutarlı yapışık parke taşı görünümlü kümeler oluşturdukları için izole edildiği açıktır. Ek Şekil S1B'de, hücreler izolasyondan sonra kaplandı ve 2-6 gün boyunca kültürlendi. Kültürde büyüyen hücreleri karakterize etmek için immünositokimya kullanıldı. Kültürdeki çoğu hücre EpCAM ve salgı hücresi markörü PAX8 için pozitif boyandı. Sadece birkaç hücre vimentin pozitif olarak tanımlandı. Kirpikli hücreler, Ek Video S1'de gösterilen video ile yakalandığı gibi kültürde görüldü.
Şekil 1: Deneysel şema. (A) Fallop tüpleri edinilir. (B) Fazla yağ ve bağ dokusu alınır. (C) Tüpler ~ 3-5 mm'lik parçalar halinde kesilir. (D) Parçalar PBS'de yıkanır, daha sonra 5 dakika boyunca EDTA 2x'te inkübe edilir ve 4 ° C'de 40 dakika boyunca% 1 tripsin içinde inkübe edilir. (E) Biri tutmak, diğeri itmek için olmak üzere iki çift forseps kullanarak, epitel hücrelerini fallop tüpü parçalarından dışarı atın. (F) Hücreleri 15 mL'lik bir tüpe aktarın, döndürün ve sayın. (G) DMEM, kollajenaz ve DNaz'da yeniden süspansiyon haline getirin. 30-45 dakika sindirin. (H) 100 μm'lik bir süzgeçle süzün. (I) Santrifüjleme ile hasat ve sayım. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: İzole epitel hücrelerinin karakterizasyonu. (A) Hasta klinik bilgileri ve akış sitometrisi sonuçları tablosu. (B) Zenginleştirilmiş bir epitel hücresi popülasyonunun (EpCAM pozitif) izole edildiğini göstermek için izolasyondan sonra akış sitometrisi yapıldı. İzotip negatif kontrol siyah renkle gösterilir ve deneysel sonuç pembe renkle gösterilir. (C) Hücreler izolasyondan sonra kaplandı. Kaplama işleminden 4-6 gün sonra fotoğraflar çekildi. Ölçek çubukları = 100 μm. Kısaltmalar: AUB = Anormal uterin kanama; EIN = Endometrial intraepitelyal neoplazi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil S1: Kültürde izole edilmiş epitel hücrelerinin ek karakterizasyonu. (A) Hasta klinik bilgi tablosu. (B) İzole edilen hücreler, kültürdeki hücre tipini karakterize etmek için kaplamadan 2-6 gün sonra EpCAM, bir salgı hücre markörü (PAX8) ve bir stromal hücre markörü (Vimentin) için kültürlendi ve boyandı. Ölçek çubukları = 50 μm. Kısaltmalar: EIN: Endometrial intraepitelyal neoplazi; DAPI = 4',6-diamidino-2-fenilindol. Bu Şekli indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Video S1: Kültürdeki kirpikli hücreleri göstermek için 30x büyütmede kirpikli hücrelerin dövülmesinin videosu çekildi. Bu videoyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Fallop tüpleri üremede önemli bir rol oynadığından ve çoğu HGSOC için menşe bölgesi olduğundan, fallop tüpü epitelini incelemeye önemli miktarda ilgi vardır. Bu amaçla, birçok araştırmacı hem insan hem de fare modellerinde fallop tüp hücrelerini izole etmek için protokoller tanımlamıştır 10,11,12,15,16,17,18,19,20,21. Fallop tüpü epitel hücrelerini çıkarmak ve zenginleştirmek için tanımladığımız yöntem, mevcut fallop tüpü hücre izolasyon protokollerine eklenir. Bu protokoller içinde örtüşmeler olmasına rağmen, farelerde ve insanlarda bildirilen iki genel yöntem türü vardır. Birincisi, toplam hücre süspansiyonu10,12,15,16,17 veren tüm fallop tüpünün kıyılmasını ve enzimatik olarak sindirilmesini içerir. İkincisi, 11,18,19,20,21 doku tabakaları ile sonuçlanan çalkalama veya kazıma ile dökülmeyi içerir. Her iki yöntem de epitel hücrelerinin akış sitometrisi, dizileme ve in vitro kültür gibi aşağı akış deneyleri yoluyla analiz edilmesine izin verir. Yöntemimizin önemli bir avantajı, protokolün, enzimatik sindirim ve mekanik itme adımları yoluyla epitel hücreleri için zaten zenginleştirilmiş bir fallop tüpü hücresi popülasyonu vermesidir. Epitel için zenginleştirilmiş bu popülasyon daha fazla sindirilebilir ve bu da akış sitometrisi, 2D kültür, immünositokimya ve tek hücreli RNA dizilimi gibi birçok uygulama için kullanılabilen tek hücreli bir süspansiyon ile sonuçlanır.
Hücre verimini etkilediğini bulduğumuz temel adımlar, fallop tüpü fragmanlarının% 1 tripsin / HBSS ve DMEM / DNaz'da inkübe edilme süresini içerir. Her iki çözeltide de aşırı inkübasyon, hücreleri bozacak ve hücrelerin canlılığını önemli ölçüde azaltacaktır. Bununla birlikte, yetersiz inkübasyon süresi, araştırmacının protokol adımı 2.6 sırasında birçok epitel hücresini dışarı itme yeteneğini engelleyecektir, çünkü bunlar birbirine yapışmaya devam edecektir. Hem düşük hem de daha yüksek konsantrasyonlarda tripsin çözeltileri canlı fallop tüpü epitel hücrelerinin verimini azalttığından,% 1'lik bir tripsin çözeltisi kullanmak da önemlidir. Kimyasal ve mekanik izolasyonu ve bir sindirim adımını (protokol adımı 3.1) birleştirerek, dokudan tek hücreli süspansiyona geçmek için gereken süreyi katlanarak kısaltabiliriz. Bu, aynı gün aşağı akış analizi yapmak için iyi bir uygulanabilirlik ve zaman sağlar.
Protokol adımı 1.4'te, fallop tüpünün kesilen parçalarının 3-5 mm kalınlığında olduğundan emin olmak çok önemlidir. Parçalar çok büyükse, protokol adımı 2.7'yi gerçekleştirmek zor olacak ve sonuçta DMEM / DNaz'da daha uzun bir inkübasyon süresi gerekli olacağından hücre verimini azaltacaktır.
Hücre süspansiyonu epitel hücreleri için zenginleştirilmiş olsa da stromal hücre kontaminasyonu kaçınılmazdır. Preparatın tamamen epitel hücreleri olması gerekiyorsa, epitel hücrelerini izole etmek ve stromal hücreleri tüketmek için akış sitometrisi ve tarif ettiğimiz belirteçler kullanılarak sıralama yapılabilir.
Bu çalışmada postmenopozal fallop tüpleri kullanıldı. Bununla birlikte, bu yöntem laboratuvarımızda premenopozal fallop tüpleri üzerinde başarıyla kullanılmıştır. Menopoz öncesi ve sonrası fallop tüpleri arasındaki temel fark, siliyer ve salgı epitel hücrelerininbileşimidir 1. Bu protokol tüm üreme aşamaları için geçerlidir.
Bu etkili protokol, hücresel soyların tanımlanması, üreme döngüleri sırasında ve menopozdan sonra dinamik değişiklikleri ve yüksek dereceli seröz yumurtalık kanserinin başlatılmasındaki rolleri de dahil olmak üzere fallop tüpü epitelinin hücre tiplerinin araştırılmasını kolaylaştıracaktır.
Yazarların beyan edebilecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Yazarlar Ruegg L, James-Allan LB ve DiBernardo G, Greater Los Angeles Veterans Association projeleri 1I01BX006019-01A2 ve Memarzadeh S.'ye I01BX006411-01 tarafından kısmen desteklenmektedir. UCLA'daki Translasyonel Patoloji Çekirdek Laboratuvarı'na ve özellikle doku tedarikindeki yardımları için Ko Kiehle ve Chloe Yin'e teşekkür etmek istiyoruz. Ayrıca Ken Yamauchi'ye ve BSCRC Mikroskopi çekirdeğine görüntülemedeki yardımları için teşekkür etmek istiyoruz. Şekil 1 , BioRender.com (anlaşma numarası JL27QWDYNT) ile oluşturulmuştur. Son olarak, akış sitometrisindeki yardımları için Felicia Cordea'ya ve BSCRC akış sitometrisi çekirdeğine teşekkür ederiz.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır