שיטת השתלת איון כדי Omentum העכבר
Summary
שיטה השתלת עם פגיעה של איים ב עכבר הוא הציג. איים מבודדים מעורבבים עם הידרוג, התערובת ימוקם לתיק עם פגיעה של עכבר סוכרתית. לאחר מכן, הסוכר מנוטר, מבוצע ניתוח חיסונית-פתולוגיה.
Abstract
השתלת איון הוצע להיות טיפול פוטנציאלי עבור סוכרת מסוג 1. ראיות משכנעות האחרונות מצביע על כך איון קרישה תוך-כלית אינפוזיה הוא רחוק מלהיות אידיאלי, ולכן, omentum הוא מחדש המתעוררים כאתר ערך פוטנציאלי עבור השתלת איון. הניסוי הזה דורש את ניתוקה של איים קטנים באיכות גבוהה ההשתלה של איונים לנמענים סוכרתית. השתלת כדי omentum דורש צעדים כירורגי ניתן כדאי להדגים באופן חזותי. . הנה, השלבים המפורטים עבור הליך זה מוצגים. שתי שיטות של ערבוב של איים מבודדים עם הידרוג לפני הצבת את התערובת לתוך המשקה עם פגיעה בעכברים סוכרתיים מתוארים כאן. Hydrogels שונים משמשים את התנאים שונים. רמות הגלוקוז בדם של העכבר סוכרתיים מקבלי syngeneic איים קטנים ב- omentum נוטרו עד 35 ימים. כמה חיות הוקרבו לאחר 14 ימים לבצע ניתוח חיסונית-פתולוגיה. גישה זו השתלת קליניים יכול לשמש הראשוניים שהובילו תרגום השתלת קליניים.
Introduction
על-פי הבינלאומי לסוכרת הפדרציה (צה ל), סוכרת כיום משפיע 382 מיליון איש, עם עלייה המוקרנת 592 מיליון אנשים על-ידי מלאך1. שניהם השתלת איון allogeneic, xenogeneic, טיפול לדיכוי המערכת החיסונית מערכתית הכרחי. ללא החיסוני, הדחייה החיסונית הוא הגורם העיקרי לאובדן שתל2. יש גם בעיה משמעותית של איון המושתלים אובדן עקב דם מיידית מתווכת תגובה דלקתית (IBMIR)3,4. עם זאת, אפילו בהיעדר תגובה חיסונית כמו syngeneic או אוטומטי-השתלת מודלים, תאי איון מושתלים לתוך הכבד דרך וריד שער הכבד אובדות עקב דלקת ו/או תנאים סביבתיים שלילי, כגון דם לקויה לספק חמצון מופחתת ו/או חומרים מזינים5,6. כתוצאה מכך, על מנת להבטיח תפקוד מטבולי לטווח ארוך, מספרי איון גבוהים יותר נחוצים לפצות על אובדן התא הראשוני אשר מפחית את engraftment7.
בניסיון לייעל את איון engraftment, מספר אתרים אנטומי חלופי נחקרו ניסיוניים וכן קלינית, עם מבטיח, אך לא מוחלטת תוצאות8. ואילו חלק מהאתרים אלטרנטיבית מציעים גישה קלה ובטוחה (למשל. עור, כליות כמוסה, submucosa קיבה, החדר הקדמי של העין) או משטח רחב יותר עבור ההמונים איון גדול יותר (למשל., חלל הצפק), הישרדות, הפיזיולוגיות ביצועי מטבולית איים המושתלים הם עדיין מוגבל ולהישאר הדאגה9. החיפוש אחר אתר מתאים יותר עבור איון engraftment עודנו מתנהל.
Omentum היה בין האתרים אנטומיות רבות היו נחקרים בהתפתחות המוקדמת של השתלת איון, הוכיח סביבה מוצלחת איונים10,11,12,13, 14. אולם, איון intraportal אינפוזיה הפך תאריך היעד ברירה קליניים באופן חלקי הפשטות היחסית של ההליך, מוקדם הצלחה של בעל חיים מודלים6. גם, בין השאר, התשלילים קשורה עם זה באתר, לאבדן מסיבי במיוחד איון מוקדם, היו פחות מובנים ופחות המגביל בימים הראשונים של השתלת איון ניסיוני כשדה התבגר. עדכנית יותר ראיות משכנעות המציינת כי איון קרישה תוך-כלית אינפוזיה רחוק אידיאלי, omentum יש מחדש המתעוררים כאתר ערך פוטנציאלי עבור השתלת תא.
Omentum (בדמות נרתיק עם פגיעה) מציע יתרונות יחסיים כבד15,ה-16. זה vascularized היטב וניתן להגיע אליו בקלות. זה מאפשר אחזור שתל (במקרה הצורך) ו/או ביופסיה. תקופת איסכמי שחוו את איונים מופחתת בהשוואה הכבד, omentum יכולה לקבל יחסית. גושים גדולים איון אשר אינו אפשרי intraportally, שם עלייה בלחץ פורטל יכול לגרום לסיבוכים.
דגם העכבר syngeneic של השתלת שימש את הפרוטוקול נבדק במחקר, העסקת עכברים זכרים C57BL/6 בין 6-8 שבועות עם משקל הגוף של 20 – 25 ג’י איון נמענים היו שניתנו סוכרת עם זריקה אחת של streptozotocin עם מנה של 250 ip מ”ג/ק”ג. תנאי הגיוס של סוכרת יכול להיחשב מוצלח אם רמת הסוכר בדם של העכבר גדול מ- 24 mmol/L 48 שעות לאחר ההזרקה ונותרה שמעל רמה זו למשך תקופה מינימלית של 5 ימים.
Syngeneic איים קטנים היו מבודדים מן הלבלב של תורמים מתאימים-גיל בעקבות שיטות שפורסמו בעבר עם מספר שינויים. בקצרה, collagenase היה מוזרק לתוך כיס המרה במקום המרה. זה נעשה כמו שיפור כדי להקל על הקלות של הזרקה. Collagenase אינפוזיה היה ואחריו דגירה, הפרעה רקמות, ההפרדה הדרגתיות צפיפות יד קטיף כדי לקבל איונים טהור. איונים היו תרבותי בין לילה בינוני CMRL-1066 בתוספת 10% לא פעיל חום העובר שור סרום (FBS) ב- T175 מבחנות ב 37 מעלות צלזיוס, מתחת לגיל 95% אוויר – 5% CO2 לפני ההשתלה.
Protocol
Representative Results
Discussion
השתלת איון אל הכבד דרך וריד שער הכבד הוא הכי נפוץ בשיטה של השתלת איון בבני אדם, אבל עדיין ישנם חששות בטיחות ויעילות כמו וריד שער הכבד פקקת והכבד steatosis17. מחקרים שנעשו לאחרונה מראים כי omentum עשוי להיות אלטרנטיבה מתאימה הכבד, אבל יותר מחקר צריך להתבצע לפני תרגום קלינית12</sup…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
חלק מחברי העבודה נתמכו באופן חלקי על ידי מענקים הלאומית מקש R & D התוכנית של סין (2017YFC1103704), Sanming Project לרפואה בעיר שנדז’ן (SZSM201412020), קרן גבוהה ברמה רפואית משמעת הבנייה של שנג’ן (2016031638), שנג’ן קרן המדע והטכנולוגיה (JCJY20160229204849975, GJHZ20170314171357556, JCYJ20160425110110658), שנג’ן יסודות הבריאות והוועדה לתכנון המשפחה (SZXJ2017021).
Materials
| Equipment | |||
| 5 inch (12-13 cm) Scissors | RWD Life Science | S12030-11 | |
| Fine Forceps | RWD Life Science | F11010-13 | |
| Small wound clips | RWD Life Science | R33003-01 | |
| Acutenaculum | RWD Life Science | F31044-13 | |
| 2 pair tissue forceps | RWD Life Science | F13023-10 | |
| 4-0 Suture with needle | Chenghe, China | 17094 | |
| 200μl Pipette and tips | Gilson | PN11 | |
| One Touch ultraeasy Basic blood glucose monitoring system | Johnson & Johnson | 33391713 | |
| razor blade | Philips | HC1099/15 | |
| Material and animals | |||
| Pentobarbital Sodium | Sigmaaldrich.com | P3761 | For anesthesia |
| Hydrogel | bdbiosciences.com | 356234 | Basement Membrane Matrix |
| Fibrin-Thrombin Hydrogel | Baxter.com | 1501250 | Components clot when mixed |
| 70% Ethanol | Yingniu medical, Anhui, China | 23170608 | |
| Iodophor | Lierkang medical technology, Shangdong, China | 170521 | |
| Normal saline | Baxter.com | 2B1324 | |
| Cephalosporin | Lukang medical, Shangdong, China | 150303 | |
| Cefazolin | Baxter.com | 2G3508 | |
| lubricant eye ointment | Major Pharmaceuticals | 203964 | |
| streptozotocin | Sigmaaldrich.com | S0130 | |
| collagenase Type V | Sigmaaldrich.com | C9262 | |
| CMRL-1066 media | celltrans, Wenzhou, China | X018D1 | |
| histopaque | Sigmaaldrich.com | 10771 | density gradient |
| PE50 tubing | Braintreesci.com | PE50 100 FT | Polyethylene .023" x .038 |
| Calcein AM | Sigmaaldrich.com | C1359 | |
| Propidium iodide | Sigmaaldrich.com | P4864 | |
| optimal cutting temperature compound (OCT) | Tissue-Tek; Miles, Naperville, IL | 4583 | embedding medium |
| insulin antibody | Cell Signaling Technology, Danvers, MA 01923 | 8138S | |
| hematoxylin staining media | Cell Signaling Technology, Danvers, MA 01923 | 14166S | |
| eosin staining media | Beyotime Biotech, China | C0109 | |
| DAPI | Thermo Fisher Scientific Inc. | D1306 | |
| C57Bl/6 Mice | Medical Animal Center of Guangdong Province | / | |
| Fetal Bovine Serum | GE Healthcare Life Sciences | SH30084 | |
| T175 flasks | Falcon | 353112 | |
| 1.5mL Snap-top tubes | Axygen | MCT-150-C |
Referencias
- Guariguata, L., et al. Global estimates of diabetes prevalence for 2013 and projections for 2035. Diabetes research and clinical practice. 103 (2), 137-149 (2014).
- Bellin, M. D., et al. Potent Induction Immunotherapy Promotes Long-Term Insulin Independence After Islet Transplantation in Type 1 Diabetes. American Journal of Transplantation. 12 (6), 1576-1583 (2012).
- Moberg, L., et al. Production of tissue factor by pancreatic islet cells as a trigger of detrimental thrombotic reactions in clinical islet transplantation. The lancet. 360 (9350), 2039-2045 (2002).
- Nilsson, B., Ekdahl, K. N., Korsgren, O. Control of instant blood-mediated inflammatory reaction to improve islets of Langerhans engraftment. Current Opinion in Organ Transplantation. 16 (6), 620-626 (2011).
- Bellin, M. D., et al. Similar islet function in islet allotransplant and autotransplant recipients, despite lower islet mass in autotransplants. Transplantation. 91 (3), 367-372 (2011).
- Bruni, A., Gala-Lopez, B., Pepper, A. R., Abualhassan, N. S., Shapiro, A. J. Islet cell transplantation for the treatment of type 1 diabetes: recent advances and future challenges. Diabetes, metabolic syndrome and obesity: targets and therapy. 7, 211 (2014).
- Shapiro, A. J., Pokrywczynska, M., Ricordi, C. Clinical pancreatic islet transplantation. Nature reviews Endocrinology. 13 (5), 268-277 (2017).
- Cantarelli, E., Piemonti, L. Alternative transplantation sites for pancreatic islet grafts. Current diabetes reports. 11 (5), 364 (2011).
- Cantarelli, E., et al. Murine animal models for preclinical islet transplantation: no model fits all (research purposes). Islets. 5 (2), 79-86 (2013).
- Beli, E., et al. Erratum to: CX3CR1 deficiency accelerates the development of retinopathy in a rodent model of type 1 diabetes. J Mol Med (Berl). 95 (5), 565-566 (2017).
- Hafner, J., et al. Regional Patterns of Retinal Oxygen Saturation and Microvascular Hemodynamic Parameters Preceding Retinopathy in Patients With Type II Diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 58 (12), 5541-5547 (2017).
- Schmidt, C. Pancreatic islets find a new transplant home in the omentum. Nature Biotechnology. 35 (1), 82017 (2017).
- Voigt, M., et al. Prevalence and Progression Rate of Diabetic Retinopathy in Type 2 Diabetes Patients in Correlation with the Duration of Diabetes. Exp Clin Endocrinol Diabetes. , (2017).
- Baidal, D. A., et al. Bioengineering of an Intraabdominal Endocrine Pancreas. New England Journal of Medicine. 376 (19), 1887-1889 (2017).
- Espes, D., et al. Rapid restoration of vascularity and oxygenation in mouse and human islets transplanted to omentum may contribute to their superior function compared to intraportally transplanted islets. American Journal of Transplantation. , (2016).
- Berman, D. M., et al. Bioengineering the endocrine pancreas: intraomental islet transplantation within a biologic resorbable scaffold. Diabetes. 65 (5), 1350-1361 (2016).
- Delaune, V., Berney, T., Lacotte, S., Toso, C. Intraportal islet transplantation: the impact of the liver micro-environment. Transplant International. 30 (3), 227-238 (2017).
- Espes, D., et al. Rapid restoration of vascularity and oxygenation in mouse and human islets transplanted to omentum may contribute to their superior function compared to intraportally transplanted islets. American Journal of Transplantation. 16 (11), 3246-3254 (2016).
- Hajizadeh-Saffar, E., et al. Inducible VEGF expression by human embryonic stem cell-derived mesenchymal stromal cells reduces the minimal islet mass required to reverse diabetes. Scientific Reports. 5, (2015).
