Isolation and Culturing Primary Cholangiocytes from Mouse Liver
Ramesh Kudira, Bal Sharma, Mary Mullen, Sujit Mohanty, Bryan Donnelly, Gregory Tiao, Alexander Miethke
Abstract
Cholangiocytes are epithelial cells lining the intrahepatic and extrahepatic bile ducts.Cholangiocytes perform key physiological functions in the liver. Bile synthesized by hepatocytes is secreted into bile canaliculi, further stored in the gallbladder, and finally discharged into the duodenum. Due to liver injury, biliary epithelial proliferate in response to endogenous or exogenous signals leading to cholangiopathies, inflammation, fibrosis, and cholangiocarcinoma. Cholangiocytes exhibit anatomical and functional heterogeneity, and understanding such diversified functions will potentially help in finding effective therapies for various cholestatic liver diseases. To perform such functional studies, effective cholangiocyte isolation and culture procedures are needed. This protocol will aid in easy isolation and expansion of cholangiocytes from the liver., [抽象的]胆管细胞是衬在肝内和肝外胆管的上皮细胞。 胆管细胞在肝脏中执行关键的生理功能。肝细胞合成的胆汁分泌到胆管中，进一步储存在胆囊中，最后排入十二指肠。由于肝损伤，胆管上皮响应内源性或外源性信号而增殖，导致胆管病、炎症、纤维化和胆管癌。胆管细胞表现出解剖和功能的异质性，了解这种多样化的功能可能有助于为各种胆汁淤积性肝病寻找有效的治疗方法。为了进行此类功能研究，需要有效的胆管细胞分离和培养程序。该协议将有助于从肝脏中轻松分离和扩展胆管细胞。 [背景]的肝脏在结构和功能多相。它执行重要的功能，如吸收胆固醇；氨基酸、脂质和维生素代谢；以及白蛋白和凝血因子的产生。肝脏由实质细胞和非实质细胞组成，其中肝细胞占主要部分；存在的其他细胞包括胆管上皮细胞（胆管细胞）、星状细胞、肝窦内皮细胞和各种免疫细胞亚群（Zorn，2008）。肝窦内皮细胞在肝窦内的血液和下面的肝细胞之间形成衬里，形成 Disse 的空间。肝小叶是具有中央静脉的功能单位，肝细胞索从中央静脉产生，并被分成将血液从门静脉三联征运送到中央静脉的血窦。门静脉三联征由肝动脉、胆管和门静脉组成。胆管内衬称为胆管细胞的上皮细胞（Malarkey等人，2005 年；Gordillo等人，2015 年），如图 1 所示。胆管上皮主要作为胆汁流动的衬里导管，但它也改变小管胆汁并将胆汁浓缩在胆囊中。胆管上皮是与邻近细胞的“有效沟通者”，可产生参与细胞生长和损伤反应的介质（Chen等，2008）。许多风险因素，包括基因突变、免疫介导的损伤、特发性因素、包括病毒在内的传染因子和血管缺陷，都可以改变胆管细胞生理机能，导致胆汁运输发生改变，导致胆汁淤积，从而进一步诱发炎症、纤维化和终末期肝硬化（阿尔瓦罗等人，2007; Sebode等人。，2014;浅井等人。，2015; Miethke 。等人，2016;凯里等人。，2017; Pinto的等人。，2018;泰勒等人， 2018 年；Banales等人，2019 年；Pham等人，2021 年）。 图 1. 肝脏的结构。该肝脏是由称为小叶的功能单元。小叶由包含胆管、肝动脉和门静脉的门静脉三联体组成。小叶具有带有许多正弦曲线的肝索。胆管细胞在胆管周围形成衬里。改编自 Gordillo等人。(2015)。 肝外胆管疾病导致发病率和死亡率增加。胆道闭锁、原发性硬化性胆管炎、囊性纤维化、Alagille 综合征和原发性胆汁性肝硬化是影响新生儿和老年患者的一些有据可查的胆管病。大约 70% 的儿科肝移植是为了治疗胆道闭锁，而 5% 的肝移植是在原发性硬化性胆管炎 (PSC) 患者中进行的（Kelly 和 Davenport，2007 年；Wunsch等人，2014 年；Govindarajan，2016 年；Lazaridis和 LaRusso，2016 年；Fickert 和 Wagner，2017 年；Dyson等人，2018 年；Shah等人，2020 年）。然而，部分患者胆道损伤的确切病因或介导因素尚不清楚。使用小鼠模型和通过体外实验从这些模型中分离出来的胆管细胞，可以更好地了解这些患者的易感性。然而，原代胆管上皮细胞的培养仍然具有挑战性。该协议将有助于促进天然胆管细胞的分离和扩展，可进一步用于下游应用。