前列腺类器官是在体外三维培养形成的“微型前列腺”,能高度模拟真实组织的细胞组成与功能,尤其对雄激素信号产生响应。它们为研究前列腺稳态、疾病机制及药物筛选提供了体外人类/小鼠模型。本文根据《Nature Protocols》发表的文章,整理了从正常组织、癌转移灶以及循环肿瘤细胞建立长期培养类器官的培养方案。
核心培养基配方
培养基于 Advanced DMEM/F12 (adDMEM/F12) 配制。以下为50 ml基础培养基中各组分的添加量,请根据下表准确配制小鼠或人专用的完全培养基:
从小鼠前列腺组织建立类器官
组织分离与消化
取≥8周龄雄性小鼠,解剖并分离出完整的全前列腺或各分叶(腹侧、背侧、前叶)。
将组织置于培养皿中,用手术刀将其精细切割成约 1 mm3 大小的碎块。
将组织碎块转移至15 ml离心管中。按 每50 mg组织加入1 ml 的比例,加入现配的 5 mg/ml胶原酶II消化液(该消化液已含10 μM Y-27632和1 nM DHT)。
将离心管置于37°C摇床上,持续消化 1-1.5小时。
消化结束后,加入10 ml Advanced DMEM/F12以终止消化反应。在4°C条件下,以 150g 的离心力离心 5分钟,小心弃去上清。
向细胞沉淀中加入 1 ml 含10 μM Y-27632(53006ES)的 TrypLE Express(40135ES)消化酶,重悬后置于37°C继续消化 约15分钟。在此期间,每隔5分钟使用移液器大吹打混匀一次,以促进组织进一步解离。
再次加入10 ml Advanced DMEM/F12终止消化,以 150g 离心 5分钟,弃上清,即获得可用于接种的单细胞悬液。
图1.小鼠前列腺解剖过程
3D接种与初始培养
用适量预冷的Ceturegel 基质胶(40192ES)重悬上述细胞沉淀(保持在冰上操作)。对于小鼠组织,每个接种点目标为20,000个细胞。
将细胞- 基质胶悬液以 40 μl 的体积,滴加在24孔板每个孔的中心位置,形成一个独立的胶滴。
立即将培养板倒置放入37°C、5% CO?培养箱中,孵育 15分钟,使Ceturegel 基质胶完全凝固。
沿孔壁缓慢、轻柔地加入 500 μl 事先预热至37°C的、含10 μM Y-27632 的小鼠前列腺完全培养基。
将培养板放回培养箱正常培养。每2-3天更换一次新鲜培养基(前7天的培养基需含Y-27632,7天后更换为不含Y-27632的常规完全培养基)。
通常在接种后2-3天可见微小细胞团,约 7天 后形成典型的囊状或实心类器官结构。
图2.小鼠前列腺类器官培养
类器官传代
当类器官生长密集、直径适中时(约培养7-10天后),可进行传代。
吸弃孔内培养基,用移液器将含有类器官的基质胶胶块吹打下来,收集到15 ml离心管中。
使用火焰抛光过的玻璃巴斯德吸管(尖端直径约0.5-1 mm),用力吹打细胞团 15-20次,将其机械破碎成更小的细胞簇(而非单细胞)。
加入适量预冷Ceturegel? 基质胶重悬细胞。按1:4的比例进行传代,即:将原孔的全部细胞悬液,平均分配接种到4个新的孔中,每孔仍使用40 μl Ceturegel? 基质胶液滴。
后续培养步骤同上(传代后的前7天,培养基中需添加Y-27632)。
从人前列腺组织或癌转移灶建立类器官
组织消化
将获取的人前列腺正常组织或转移灶活检组织(体积不小于1 mm3),切割成 1-5 mm3 的小块。
与小鼠流程类似,使用含Y-27632和DHT的 5 mg/ml胶原酶II消化液(1 ml/50 mg组织)进行消化。关键区别在于消化时间:
正常前列腺组织:需在37°C摇床上消化 过夜(约16小时)。
前列腺癌转移灶组织:消化 1小时 即可。
后续的TrypLE消化(15分钟,每5分钟吹打)、洗涤步骤与小鼠流程(第二部分1⑤-⑦步)完全相同,离心力调整为 200g。
3D接种与培养
用Ceturegel 基质胶重悬细胞。
正常组织:建议每孔接种 约20,000个细胞(40 μl Ceturegel 基质胶)。
癌转移灶组织:为克服肿瘤细胞可能生长较慢的问题,建议提高接种密度至 约50,000个细胞/孔(40 μl Ceturegel 基质胶)。
Ceturegel 基质胶凝固、加培养基等步骤与小鼠流程一致,但此处加入的是人前列腺完全培养基(前7天含Y-27632)。
正常组织来源的类器官通常在 7-14天 后可长至适合传代的大小。癌组织来源的生长速度变异较大,需密切观察。
类器官传代
人类器官(尤其正常组织来源的)推荐使用酶解法传代。
收集类器官后,加入 0.5 ml 含10 μM Y-27632的TrypLE,37°C消化 5分钟。
加入 5 ml 含5%胎牛血清的Advanced DMEM/F12以中和消化酶,随后以 200g 离心5分钟,弃上清。
用Ceturegel? 基质胶重悬细胞。按1:2的比例进行传代,即:将原孔的细胞悬液,平均分配接种到2个新的孔中。
加入含Y-27632的培养基培养7天后,换用常规完全培养基。
图3.小鼠和人类管腔细胞及基底细胞来源的前列腺类器官培养
循环前列腺肿瘤细胞(CTCs)建立类器官
CTCs分离:取8 ml晚期前列腺癌患者外周血,与 400 μl 人CD45去除cocktail室温孵育20分钟。采用Ficoll密度梯度离心法(1200g,20分钟,关刹车)分离单个核细胞层,并用PBS+2% FBS洗涤两次。
直接接种:将分离得到的细胞沉淀,不经计数,直接重悬于 30 μl 冰预冷Ceturegel? 基质胶中。
在24孔板中央滴加 30 μl 细胞Ceturegel? 基质胶悬液,凝固后,加入 500 μl 含Y-27632的人前列腺完全培养基。
培养与观察:每2-3天换液。由于CTCs数量稀少,需在显微镜下仔细观察,可能需 1-2周 才能看到极少量类器官生长。
相关产品推荐
参考文献:
Drost J, Karthaus WR, Gao D, et al. Organoid culture systems for prostate epithelial and cancer tissue. Nat Protoc. 2016;11(2):347-358. doi:10.1038/nprot.2016.006
翌圣生物
翌圣生物科技(上海)股份有限公司成立于2014年,是一家聚焦生命科学产业链上游核心原料,从事核苷酸、蛋白、细胞和类器官四大品类生物试剂的研发、生产与销售的高新技术企业。公司兼备核心技术自主研发和规模化生产能力,核心产品数量达数千种,覆盖分子克隆、qPCR、NGS、体外转录、抗体、蛋白纯化及分析、细胞培养、转染、报告基因检测和类器官等多种系列,广泛应用于生命科学研究、诊断检测和生物医药等领域。
全部评论(0条)
梯度PCR仪(单模块) NA-1梯度PCR仪 80490ES
报价:面议 已咨询 128次
梯度PCR仪(双模块) NA-2双槽梯度基因扩增仪(80491ES)
报价:面议 已咨询 152次
32通道自动化核酸提取仪 Auto-Pure32A核酸提取纯化仪(80500ES)
报价:面议 已咨询 143次
48通道自动化核酸提取仪 AP-48核酸自动制备系统(80511ES)
报价:面议 已咨询 121次
96通道自动化核酸提取仪 AP-96N核酸自动制备系统(80510ES)
报价:面议 已咨询 128次
Celemetor实时荧光定量PCR分析Block/Tube双操作系统(80520ES)
报价:面议 已咨询 119次
梯度PCR基因扩增仪(单模块) ES-PCR96-1梯度PCR基因扩增仪
报价:面议 已咨询 134次
翌圣ES-PC30微孔板离心机 可调节转速离心机
报价:面议 已咨询 121次
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
参与评论
登录后参与评论