Summary

Génie tissulaire de l'intestin dans un modèle murin

Published: December 01, 2012
doi:

Summary

Cet article et la vidéo qui l'accompagne présenter notre protocole pour générer génie tissulaire intestin chez la souris, en utilisant un organoïde unités-sur-échafaudage approche.

Abstract

Génie tissulaire intestin grêle (TESI) a été utilisée avec succès pour sauver des rats Lewis après une résection intestinale massive de petite, ce qui entraîne en retour de poids préopératoire dans les 40 jours 1. Chez l'homme, massif résection de l'intestin grêle peuvent entraîner un syndrome du grêle court, une malabsorption fonctionnelle Etat qui confère une importante morbidité, la mortalité et les coûts des soins de santé, y compris la dépendance nutrition parentérale, l'insuffisance hépatique et de la cirrhose, et la nécessité d'une transplantation d'organe multiviscérale. 2 Dans cet article, nous décrivons et documenter notre protocole pour la création par génie tissulaire intestin dans un modèle de souris avec un organoïde unités-sur-échafaudage approche multicellulaire. Unités sont organoïdes agrégats multicellulaires dérivées de l'intestin qui contiennent des éléments à la fois des muqueuses et mésenchymateuses, 3 la relation entre ce qui préserve la niche tige intestinale cellule. 4 Dans la recherche en cours et à venir, la transition de notre technique dans lesouris permettra d'enquête sur les processus impliqués lors de la formation TESI en utilisant les outils disponibles transgéniques chez cette espèce. 5 La disponibilité de souches de souris immunodéprimées nous permettra également d'appliquer la technique de tissu intestinal humain et optimiser la formation de TESI humain comme un xénogreffe de souris avant sa transition vers les humains. Notre méthode utilise bonnes pratiques de fabrication (BPF) des réactifs et des matériaux qui ont déjà été approuvés pour une utilisation chez des patients humains, et offre donc un avantage significatif par rapport aux approches qui reposent sur des tissus animaux décellularisé. Le but ultime de cette méthode est sa traduction à l'homme comme une stratégie thérapeutique pour la médecine régénérative syndrome de l'intestin court.

Protocol

1. Organoïde Préparation unités Instruments appropriés pour la dissection de la souris (ciseaux et des pinces) doivent être stérilisés par autoclave. Euthanasier sans douleur la souris donneuse selon les protocoles locaux IACUC. Assurez-vous que l'animal est mort avant de poursuivre. Faire une incision médiane pour accéder à la cavité péritonéale. Lambeaux cutanés peuvent être présentées comme nécessaires pour améliorer l'exposition. Eviscération l&#39…

Representative Results

La figure 1 montre un schéma d'ensemble pour le protocole documenté ici. Le résultat final de ce protocole est une structure sphérique de globe ou par génie tissulaire intestin murin avec une lumière, muqueuse, la sous-muqueuse, musculeuse et ses environs. Figure 2A montre un globe typique par rapport à un polymère de départ échafaud. Figure 2B montre la même construction fortement bivalve de révéler sa lumière. Figure 3 montre un hém…

Discussion

Nous présentons un protocole pour la production par génie tissulaire intestin chez la souris en utilisant un organoïde unités-sur-échafaudage approche. Les étapes les plus importantes sont celles de la préparation organoïde unités. Il faut prendre soin de bien nettoyer et traiter mécaniquement le tissu, mais le même soin doit être pris pour ne pas overdigest ou overtriturate les unités organoïdes après la digestion est effectuée (étape 1.11). Si cela est fait, les unités organoïdes peut être réduit …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Tracy C. Grikscheit, Erik R. Barthel, et Frédéric G. Sala sont pris en charge par le California Institute for Regenerative Medicine (CIRM), numéros de subvention RN2-00946-1 (TCG) et TG2-01168 (ERB, FGS). Allison L. Speer est une Société de l'Université chirurgiens savant Ethicon. Yashuhiro Torashima est financé par un Hôpital pour enfants de Los Angeles Saban Bourse de recherche Institut de développement de carrière.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
HBSS Gibco 114170-112
Antibiotic-Antimycotic 100X Invitrogen 15240-062
Dispase Gibco 17105-041
Collagenase Type 1 Worthington LS004194
DMEM High Glucose 1X Gibco 11995-065
Heat inactivated FBS Invitrogen 16140-071
Biofelt 100% PGA Concordia Medical FELT01-1005 For polymer preparation as in Ref. 4
Poly-L-lactic acid Durect B6002-1 For polymer preparation as in Ref. 4
Type I Collagen, rat tail Sigma-Aldrich C3867-1VL For polymer preparation as in Ref. 4
Ketoprofen 100 mg/ml Fort Dodge Animal Health 71-KETOI-100-50
LabDiet 5001 rodent chow LabDiet 5001
Septra 200 mg / 40 mg per 5 ml, USP Hi-Tech Pharmacal 50383-824-16
Isoflurane, USP Phoenix Pharmaceuticals 57319-507-06

References

  1. Grikscheit, T. C., Siddique, A., Ochoa, E. R., et al. Tissue-engineered small intestine improves recovery after massive small bowel resection. Ann. Surg. 240, 748-754 (2004).
  2. Wales, P. W., Christison-Lagay, E. R. Short bowel syndrome: epidemiology and etiology. Sem. Ped. Surg. 19, 3-9 (2010).
  3. Evans, G. S., Flint, N., Somers, A. S., et al. The development of a method for the preparation of rat intestinal epithelial cell primary cultures. J. Cell Sci. 101, 219-231 (1992).
  4. Sala, F. G., Matthews, J. A., Speer, A. L., et al. A multicellular approach forms a significant amount of tissue-engineered small intestine in the mouse. Tiss. Eng. Part A. 17, 1841-1850 (2011).
  5. Speer, A. L., Sala, F. G., Matthews, J. A., Grikscheit, T. C. Murine tissue-engineered stomach demonstrates epithelial differentiation. J. Surg. Res. 171, 6-14 (2011).
  6. Haxhija, E. Q., Yang, H., Spencer, A. U., et al. Intestinal epithelial cell proliferation is dependent on the site of massive small bowel resection. Pediatr. Surg. Int. 23, 379-390 (2007).
  7. Zhao, L., Cheng, Z., Dhall, D., et al. A novel corrective pullthrough surgery in a mouse model of Hirschsprung’s disease. J. Pediatr. Surg. 44, 759-766 (2009).
  8. Petrosyan, M., Guner, Y. S., Williams, M., et al. Current concepts regarding the pathogenesis of necrotizing enterocolitis. Ped. Surg. Int. 25, 309-318 (2009).
  9. Shew, S. B. Surgical concerns in malrotation and midgut volvulus. Ped. Radiol. 39, S167-S171 (2009).
  10. Sampietro, G. M., Corsi, F., Maconi, G., et al. Prospective study of long-term results and prognostic factors after conservative surgery for small bowel Crohn’s disease. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 7, 183-191 (2009).
  11. Klempnauer, J., Grothues, F., Bektas, H., Pichlmayr, R. Long-term results after surgery for acute mesenteric ischemia. Surgery. , 121-239 (1997).
  12. Fitzgibbons, S. C., Jones, B. A., Hull, M. A., et al. Relationship between biopsy-proven parenteral nutrition-associated liver fibrosis and biochemical cholestasis in children with short bowel syndrome. J. Ped. Surg. 45, 95-99 (2010).
  13. Spencer, A. U., Kovacevich, D., McKinney-Barnett, M., et al. Pediatric short bowel syndrome: the cost of comprehensive care. Am. J. Clin. Nutr. 88, 1552-1559 (2008).
  14. Kato, T., Tzakis, A. G., Selvaggi, G., et al. Intestinal and multivisceral transplantation in children. Ann. Surg. 243, 756-766 (2006).
  15. Reyes, J., Bueno, J., Kocoshis, S., et al. Current status of intestinal transplantation in children. J. Ped. Surg. 33, 243-254 (1998).
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Citer Cet Article
Barthel, E. R., Speer, A. L., Levin, D. E., Sala, F. G., Hou, X., Torashima, Y., Wigfall, C. M., Grikscheit, T. C. Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model. J. Vis. Exp. (70), e4279, doi:10.3791/4279 (2012).

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