Sıçanlarda Hücreden Sönmemiş Böbrek İskelelerinin Hazırlanması
Summary
Bu protokol, hücreden sönmemiş sıçan böbrekleri kullanarak bir iskele geliştirmek için bir yöntem sunar. Protokol, biyoyararlanıcılığı doğrulamak için hücreden arındırma ve yeniden hücreleştirme süreçlerini içerir. Desellülerizasyon Triton X-100 ve sodyum dodecyl sülfat kullanılarak gerçekleştirilir.
Abstract
Doku mühendisliği biyotıpta son teknoloji bir disiplindir. Hastalıklı veya hasarlı organların yerine fonksiyonel doku ve organların yenilenmesi için hücre kültürü teknikleri uygulanabilir. Vivo olarak farklılaştırılmış kök hücreler kullanılarak üç boyutlu organ veya dokuların üretilmesini kolaylaştırmak için iskelelere ihtiyaç vardır. Bu raporda, hücreden sönmemiş sıçan böbrekleri kullanarak damarlı iskeleler geliştirmek için yeni bir yöntem anlatıyoruz. Bu çalışmada sekiz haftalık Sprague-Dawley sıçanları kullanıldı ve heparin böbrek damarlarına akışı kolaylaştırmak için kalbe enjekte edildi ve heparinin böbrek damarlarına nüfuz etmesini sağladı. Karın boşluğu açıldı ve sol böbrek toplandı. Toplanan böbrekler, dokuyu hücreden çıkarmak için Triton X-100 ve sodyum dodecyl sülfat gibi deterjanlar kullanılarak 9 saat boyunca perfüzyona uğradı. Hücreden çıkarıcı böbrek iskeleleri daha sonra hücresel kalıntıları ve kimyasal kalıntıları gidermek için% 1 penisilin / streptomisinin ve heparin ile nazikçe yıkandı. Kök hücrelerin hücre dışılaştırılmış damar iskeleleri ile naklinin yeni organların üretilmesini kolaylaştırması beklanmaktadır. Böylece, damarlı iskeleler gelecekte organ greftlerinin doku mühendisliği için bir temel sağlayabilir.
Introduction
Hücre kültürü teknikleri, hastalıklı veya hasarlı organların yerini alacak fonksiyonel doku ve organların yenilenmesi için uygulanır. Allojenik organ nakli şu anda geri dönüşü olmayan organ hasarının en yaygın tedavisidir; ancak bu yaklaşım, nakledilen organın reddedilmesini önlemek için immünosupresyon kullanılmasını gerektirir. Ayrıca, transplant immünolojislerindeki gelişmelere rağmen, nakil alıcılarının% 20’si 5 yıl içinde akut ret yaşayabilir ve transplantasyondan sonraki 10 yıl içinde, alıcıların% 40’ı nakledilen greftini kaybedebilir veya1ölebilir.
Doku mühendisliği teknolojilerindeki gelişmeler, farklılaştırılmış kök hücreler kullanılarak bağışıklık reddi olmadan yeni organların nakli için yeni bir paradigma ortaya koymuştur. Kök hücre farklılaşmasından sonra, üç boyutlu organların üretilmesini kolaylaştırmak ve yeni dokunun alıcı içinde gelişmesini sağlamak için sentetik hücre dışı matris adı verilen bir iskeleye ihtiyaç vardır. Hücre dışılaştırılmış yerli organlardan gelen iskeleler, hücrelerin kurulması ve kök hücre çoğalmasının artırılması için daha etkili bir ortam da dahil olmak üzere avantajlara sahiptir, ancak bu mekanizmalar tam olarak aydınlatılmamıştır2. Özellikle böbrek, bol dolaşıma ve kök hücre kuruluşu için bir nişe sahip olduğu için iskele üretimi için uygun bir organdır. Ek olarak, böbreğin karmaşık yapısı nedeniyle, organ nakli için böbrekleri yapay olarak yenilemek zordur.
Bu raporda, doku mühendisliği amacıyla gelecekteki hayvan çalışmalarını kolaylaştırmak için bir sıçan modelinde hücreden sönmemiş organlar kullanarak damarlı iskeleler geliştirme yöntemini tanıtıyoruz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Organların ve diğer dokuların hücreden arındırılması için çeşitli protokoller kullanılmıştır. En uygun hücre dışılaştırma protokolü, hücre dışı matrisin (ECM) üç boyutlu mimarisini korumalıdır. Genel olarak, bu tür protokoller hücre zarının fiziksel işleme veya iyonik çözeltilerle lizin edilmesi, sitoplazma ve çekirdeğin enzimatik işleme veya deterjanlarla ECM’den ayrıştırması ve daha sonra hücresel kalıntıların dokudan çıkarılmasından oluşur3. …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Pusan Ulusal Üniversite Hastanesi’nden Biyomedikal Araştırma Enstitüsü Hibesi ile desteklendi.
Materials
| 1 cc syringe (inject probes and vehicle solutions | Becton Dickinson | 305217 | |
| 10-0 ethilon for vessel anastomosis | Ethicon | 9032G | |
| 25 gauge inch guide needle(for vascular catheters) | Becton Dickinson | 305145 | |
| 3-0 PDS incision closure rat | Ethicon | Z316H | |
| 3-0 Prolene incision closure rat | Ethicon | 8832H | |
| 3-0 silk spool vascular access/ligation in rat | Braintree Scientific | SUT-S 110 | |
| 4-0 PDS incision closure mouse | Ethicon | Z773D | |
| 4-0 Prolene incision closure mouse | Ethicon | 8831H | |
| 5-0 silk spool vascular access/ligation in mouse | Braintree Scientific | SUT-S 106 | |
| Fine Scissors to cut fascia/connective tissue | Fine Science Tools | 14058-09 | |
| Halsey needle holder | Fine Science Tools | 12001-13 | |
| Kelly Hemostat for rats: muscle clamp to minimize bleeding when cut | Fine Science Tools | 13018-14 | |
| Polyethelyne 50 tubing, catheter tubing 100 ft | Braintree Scientific | .023" × .038” | |
| Schwartz microserrefine vascular clamps | Fine Science Tools | 18052-01 (straight) | |
| 18052-03 (curved) | |||
| Surgical Scissors to cut skin | Fine Science Tools | 14002-12 | |
| Vannas-Tubingen Spring scissors for arteriotomy | Fine Science Tools | 15003-08 |
Referenzen
- Kawai, T., et al. Brief report: HLA-mismatched renal transplantation without maintenance immunosuppression. New England Journal of Medicine. 358 (4), 353-361 (2008).
- Rana, D., Zreiqat, H., Benkirane-Jessel, N., Ramakrishna, S., Ramalingam, M. Development of decellularized scaffolds for stem cell-driven tissue engineering. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11 (4), 942-965 (2017).
- Fu, R. H., et al. Decellularization and recellularization technologies in tissue engineering. Cell Transplantation. 23 (4-5), 621-630 (2014).
- Hopkinson, A., et al. Optimization of amniotic membrane (AM) denuding for tissue engineering. Tissue Engineering. Part C, Methods. 14 (4), 371-381 (2008).
- Shupe, T., Williams, M., Brown, A., Willenberg, B., Petersen, B. E. Method for the decellularization of intact rat liver. Organogenesis. 6 (2), 134-136 (2010).
- Petersen, T. H., et al. Tissue-engineered lungs for in vivo implantation. Science. 329 (5991), 538-541 (2010).
- Fernandez-Perez, J., Ahearne, M. The impact of decellularization methods on extracellular matrix derived hydrogels. Scientific Reports. 9 (1), 14933 (2019).
- Naik, A., Griffin, M., Szarko, M., Butler, P. E. Optimizing the decellularization process of an upper limb skeletal muscle; implications for muscle tissue engineering. Artificial Organs. 44 (2), 178-183 (2020).
- Crapo, P. M., Gilbert, T. W., Badylak, S. F. An overview of tissue and whole organ decellularization processes. Biomaterials. 32 (12), 3233-3243 (2011).
- Mason, C., Dunnill, P. A brief definition of regenerative medicine. Regenerative Medicine. 3 (1), 1-5 (2008).
- Guyette, J. P., et al. Perfusion decellularization of whole organs. Nature Protocols. 9 (6), 1451-1468 (2014).
- Song, J. J., et al. Regeneration and experimental orthotopic transplantation of a bioengineered kidney. Nature Medicine. 19 (5), 646-651 (2013).
