STEMCELL Technologies IntestiCult IntestiCult Organoid Differentiation Medium (Human)
- 研究用
「IntestiCult™による腸内ウイルス感染の研究」最新情報
IntestiCult™ Organoid Differentiation Medium (Human) （製品コード：ST-100-0214）は、すでに樹立されたヒト腸オルガノイドを分化させる完全培地です。オルガノイドはそのまま3次元（3D）培養で、あるいは2次元（2D）培養（単層または気液界面 [air-liquid interface; ALI]）に移行して分化できます。腸陰窩（intestinal crypts）由来の腸オルガノイド、およびIntestiCult™ Organoid Growth Medium（ヒト用; ST-06010）で継代培養した腸オルガノイドのいずれからも分化を開始できます。
本品で作製した培養物には、腸の分化細胞と幹細胞の集団が生理学的に適切な割合で含まれ、陰窩-絨毛軸の多様性を再現します。従来の細胞株と比べて、腸オルガノイド由来の単層は、生体内の腸管上皮バリアの機能をより良く再現し、重要な分化マーカーをより高いレベルで発現し、in vivo の腸により近い形態です。
腸オルガノイド培養の用途として、腸上皮の発達と機能の研究、腸疾患モデル、化合物スクリーニング、再生医療の開発などがあります。腸オルガノイド由来の単層またはALI培養は、腸管上皮の頂端面にアクセスしやすいため特に透過性アッセイと感染症の研究に適しています。
本品の使用前に、腸オルガノイド培養を開始し拡大するには、IntestiCult™ Organoid Growth Medium (Human)（ST-06010）が必要になります。
本品はHUBとの共同開発製品です。商業目的で使用する場合は、HUB（www.huborganoids.nl/）へご連絡の上、商用ライセンスまたはHUBとのライセンスに関する説明を受けてください。
2018/05/14 12:00の製品情報
本製品は研究目的にのみ使用し、人や動物の医療用・臨床診断用・食品用としては使用しないようにご注意ください。
製品の特長
IntestiCult™ Organoid Differentiation Medium (ODM) で、ヒト腸オルガノイドをさらに分化
- 分化細胞と幹細胞が生理学的な比率で含まれる腸オルガノイドを作製
- 単層およびALI培養への移行により、頂端表面に容易にアクセス
- 継代間および反復間で一貫した結果を取得
データ紹介
図1. 分化が進んだヒト腸オルガノイドは芽状の形態を示す
(A) IntestiCult™ OGMで培養して5日目のオルガノイド。主に嚢胞状である。
(B) IntestiCult™ ODMに切り替えて5日目のオルガノイド。上皮が肥厚し、より分化したことを示す顕著な萌芽状の形態を発現している。
図2. IntestiCult™ ODMでの分化後、腸オルガノイド内の成熟細胞タイプの割合が増える
(A, B) IntestiCult™ OGMで培養されたオルガノイドには、Ki-67陽性の増殖細胞が豊富に含まれる（A）一方で、杯細胞（MUC2、A）、腸上皮細胞（KRT20、B）、腸内分泌細胞（CHGA、B）などの分化細胞はほとんど含まれない。
(C, D) IntestiCult™ ODMに切り替えると、オルガノイド内のKi-67陽性増殖細胞は少数（C、矢印）となり、杯細胞（MUC2、C）、腸上皮細胞（KRT20、D）、およびクロモグラニンA（CHGA）陽性の腸内分泌細胞（D、矢印）が、より生理的な割合で含まれるようになる。
図3. IntestiCult™ ODMを用いた気液界面（ALI）における腸上皮の分化
(A – E) オルガノイド由来の単層をALI培養して増殖させると、RT-qPCRで測定される遺伝子発現変化から明らかなように、腸上皮培養のさらなる分化が促進される。各マーカーの相対定量（RQ）は、ハウスキーピング遺伝子のactBおよびTBPに対する相対値として示し、IntestiCult OGM (Human)で培養した未分化オルガノイドを基準に正規化した。前駆細胞マーカーの (A) Lgr5 および (B) Axin2 は、液内単層およびALIの両培養で有意に減少した一方、腸細胞 (KRT20、C)、杯細胞 (MUC2、D)、および腸内分泌細胞 (CHGA、E) のマーカーは有意に増加した。ALIでは、Axin2がさらに減少するとともに、KRT20、MUC2、およびCHGAの発現は増加した。
(F、G) IntestiCult™ ODM を用いて (F) 液内または (G) ALIで培養したオルガノイド単層の断面を比較すると、杯細胞および細胞外粘液（MUC2、緑色）の割合が増加し、腸上皮の分化がさらに進んだことがわかる。
図4. 分化したオルガノイド由来の単層およびALI培養は、Caco-2細胞よりも生理的な経上皮電気抵抗（TEER）を示す
液内単層（IntestiCult™ ODM Monolayer）またはALI（IntestiCult™ ODM ALI）で培養され分化したオルガノイド由来の単層は、Caco-2培養と比較してより高いTEER値を示す。ALI培養された単層では、刷子縁のさらなる分化に伴い密着結合が緩んだ結果、TEER値が低下している。* p < 0.0001。
図5. 分化した腸オルガノイドは、嚢胞性線維性膜貫通調節因子（CFTR）応答の研究に適切なin vitroモデルとなる
(A) IntestiCult™ ODMでさらに分化したオルガノイドでは、フォルスコリン処理時に、IntestiCult™ OGMで培養したオルガノイドと同程度の腫脹が見られ、フォルスコリン誘発性腫脹アッセイへの使用に適性を示した。
(B – E) 液内培養下の (B) オルガノイド由来単層および (C) Caco-2細胞に対するウッシングチャンバー法による解析では、オルガノイド由来単層が、CFTRのIBMX/フォルスコリンによる活性化、およびCFTR阻害剤-172による阻害に対して、それぞれより高い感受性を示すことが明らかになった。
(D, E) IBMX/フォルスコリンおよびCFTR阻害剤-172によるCFTRの調節解析では、Caco-2細胞と比較して、オルガノイド由来単層におけるCFTR活性の（D）活性化および（E）阻害が有意に大きいことが示された（いずれもp < 0.001）。
