Tissue Engineering des Darms in einem Mausmodell
Summary
Dieser Artikel und das dazugehörige Video präsentieren unser Protokoll zur Erzeugung von Tissue-Engineering-Darm der Maus, mit einem organoiden Einheiten-on-Gerüst Ansatz.
Abstract
Tissue-Engineering Dünndarm (TESI) erfolgreich verwendet worden, um Lewis Ratten nach massiven Dünndarmresektion zu retten, was im Gegenzug die präoperative Gewichte innerhalb von 40 Tagen. 1 Bei Menschen, massive Dünndarmresektion in Kurzdarmsyndrom, eine funktionelle malabsorptive führen Staat, der erheblichen Morbidität, Mortalität und Kosten im Gesundheitswesen einschließlich der parenteralen Ernährung abhängig, Leberversagen und Zirrhose, und die Notwendigkeit für multiviszerale Organtransplantation. 2 In diesem Papier verleiht, beschreiben und dokumentieren wir unser Protokoll für die Erstellung von Tissue-Engineering-Darm in einem Mausmodell mit einem vielzelligen organoide Einheiten-on-Gerüst Ansatz. Organoiden Einheiten sind mehrzellige Aggregate aus dem Darm abgeleitet, die sowohl mukosale und mesenchymalen Elemente enthalten, 3 die Beziehung zwischen denen die intestinale Stammzellnische bewahrt. 4 In laufende und zukünftige Forschung, der Übergang der Technik in derMaus zur Untersuchung der Vorgänge während TESI Bildung durch die Nutzung der transgenen Instrumenten in dieser Art beteiligt zu erlauben. 5 Die Verfügbarkeit von immungeschwächten Mausstämmen auch erlauben uns, die Technik für die menschliche Darmgewebe anwenden und optimieren die Bildung des menschlichen TESI als Maus-Xenograft vor dessen Übergang in den Menschen. Unsere Methode beschäftigt Good Manufacturing Practice (GMP)-Reagenzien und Materialien, die bereits für die Verwendung bei menschlichen Patienten zugelassen wurden, und bietet somit einen deutlichen Vorteil gegenüber Ansätzen, die auf dezellularisierten tierischen Geweben verlassen. Das ultimative Ziel dieser Methode ist die Übersetzung für den Menschen als regenerative Medizin therapeutische Strategie für Kurzdarmsyndrom.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wir präsentieren ein Protokoll zur Herstellung Tissue-Engineering-Darm der Maus über ein organoides Einheiten-on-Gerüst Ansatz. Die wichtigsten Schritte sind solche der organoiden Einheiten Zubereitung. Es ist darauf zu reinigen und ausreichend mechanisch verarbeiten das Gewebe, aber gleich ist darauf nicht overdigest oder overtriturate die organoiden Einheiten werden nach dem Verdau durchgeführt (Schritt 1.11). Wenn dies erledigt ist, die organoiden Einheiten zu Einzelzellen, die in dem Überstand von Schritt 1,12 …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Tracy C. Grikscheit, Erik R. Barthel, und Frédéric G. Sala von der California Institute for Regenerative Medicine (CIRM), Gewährung Zahlen RN2-00946-1 (TCG) und TG2-01.168 (ERB, FGS) unterstützt. Allison L. Speer ist eine Gesellschaft der Universität Surgeons Ethicon Gelehrter. Yasuhiro Torashima wird von einem Kinderkrankenhaus in Los Angeles Saban Institut Forschung Career Development Fellowship gefördert.
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
- 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).
- Wales, P. W., Christison-Lagay, E. R. Short bowel syndrome: epidemiology and etiology. Sem. Ped. Surg. 19, 3-9 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Petrosyan, M., Guner, Y. S., Williams, M., et al. Current concepts regarding the pathogenesis of necrotizing enterocolitis. Ped. Surg. Int. 25, 309-318 (2009).
- Shew, S. B. Surgical concerns in malrotation and midgut volvulus. Ped. Radiol. 39, S167-S171 (2009).
- 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).
- Klempnauer, J., Grothues, F., Bektas, H., Pichlmayr, R. Long-term results after surgery for acute mesenteric ischemia. Surgery. , 121-239 (1997).
- 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).
- 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).
- Kato, T., Tzakis, A. G., Selvaggi, G., et al. Intestinal and multivisceral transplantation in children. Ann. Surg. 243, 756-766 (2006).
- Reyes, J., Bueno, J., Kocoshis, S., et al. Current status of intestinal transplantation in children. J. Ped. Surg. 33, 243-254 (1998).
