La récapitulation du microenvironnement spécifique à l’organe, qui stimule l’angiogenèse locale, est indispensable pour une régénération réussie des tissus endommagés. Ce rapport fait la démonstration d’une nouvelle méthode pour implanter des gels de fibrine à la surface pulmonaire d’une souris vivante afin d’explorer comment le microenvironnement spécifique aux poumons module l’angiogenèse et la régénération alvéolaire chez la souris adulte.
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Article de méthode
Implantation de fibrine Gel sur la souris Lung pour étudier l'angiogenèse pulmonaire spécifique
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les récents progrès significatifs dans les techniques de recherche sur les cellules souches et génie biologique ont fait de grands progrès dans l'utilisation de biomatériaux pour régénérer et réparer les dommages dans les tissus simples dans les domaines orthopédique et parodontales. Cependant, les tentatives pour régénérer les structures et les fonctions des organes (3D) en trois dimensions plus complexes tels que les poumons ne ont pas eu beaucoup de succès parce que les processus biologiques de la régénération d'organes ne ont pas été bien explorée. Il devient clair que l'angiogenèse, la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, joue un rôle clé dans la régénération des organes. Vascularisations nouvellement formé non seulement fournir de l'oxygène, de nutriments et de divers composants cellulaires qui sont requis pour la régénération des organes, mais également à fournir des signaux instructifs régénération des tissus locaux. Par conséquent, pour régénérer avec succès dans les poumons d'un adulte, il est nécessaire de rappeler les micro-environnements spécifiques au poumon dans lequel l'angiogenèse lecteurs régénération des tissus pulmonaires locaux. Bien que conventional essais in vivo de l'angiogenèse, telles que l'implantation sous-cutanée de la matrice extracellulaire (ECM) riche en hydrogels (par exemple, la fibrine ou collagène gels ou Matrigel - mélange de protéines d'ECM sécrétée par des cellules de sarcome Engelbreth-Holm-Swarm souris), sont largement utilisés pour explorer la mécanismes généraux de l'angiogenèse, l'angiogenèse spécifique poumon n'a pas été bien caractérisé parce que les méthodes d'implantation orthotopique de biomatériaux dans les poumons ne ont pas été bien établie. L'objectif de ce protocole est de présenter une méthode unique pour implanter gel de fibrine sur la surface du poumon de souris vivant adulte, permettant la réexposition succès de l'hôte angiogenèse pulmonaire dérivés à l'intérieur du gel. Cette approche permet aux chercheurs d'explorer les mécanismes par lesquels le microenvironnement spécifique poumon Contrôles angiogenèse et la régénération alvéolaire dans les deux conditions normales et pathologiques. Depuis biomatériaux implantés libération et fournir des signaux physiques et chimiques à l adjacentetissus ung, l'implantation de ces biomatériaux sur poumon malade peuvent potentiellement normaliser les tissus malades adjacentes, permettant aux chercheurs de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour divers types de maladies pulmonaires.
Introduction
L'objectif global de ce protocole est de présenter une méthode pour implanter gel de fibrine sur la surface du poumon de souris adultes, qui permet aux chercheurs de caractériser les mécanismes moléculaires de la vasculaire pulmonaire et le développement alvéolaire et de tirer parti de cette connaissance afin de développer les matériaux biomimétiques capables de récapituler vasculaire pulmonaire alvéolaire formation physiologique et pour traiter diverses maladies pulmonaires.
Plus de 35 millions d'Américains souffrent de maladies pulmonaires chroniques, y compris la maladie pulmonaire obstructive chronique et la fibrose pulmonaire....
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Protocole
NOTE: L'étude in vivo chez des animaux a été réalisée en stricte conformité avec les recommandations du Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire des National Institutes of Health. Le protocole a été examiné et approuvé par le soin et l'utilisation des animaux du Comité Hôpital pour enfants de Boston (numéros de protocole: 13-10-2526R, 14-02-2568R). Tous les médicaments utilisés dans ce protocole sont de qualité pharmaceutique et ces médicaments sont préparés dans des conditions stériles.
1. Préparation de gel de fibrine
- Préparer un gel de fibrine contenant le VEGF et le bFGF.
- ....
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Résultats
Afin de déterminer si la formation vasculaire pulmonaire dérivées hôte est récapitulée à l'intérieur des biomatériaux implantés sur le poumon, des gels de fibrine complétées avec majeur facteurs angiogéniques VEGF et bFGF (0, 10 et 100 ng / ml chacun) ont été implantés sur la surface du poumon de souris vivant que ont déclaré utiliser Matrigel 22. des gels de fibrine 47 qui contiennent ces facteurs de croissance angiogéniques ont été fabriquées conformément à la figure 1a. Après th.......
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Discussion
Cet article présente une nouvelle méthode pour implanter biomatériaux sur la surface du poumon de souris adulte vivant. Avec ce système, l'angiogenèse hôte poumon dérivé est récapitulé avec succès à l'intérieur du matériau. Ce système permet aux chercheurs d'explorer la diaphonie entre les cellules endotheliales, d'autres cellules (par exemple, des cellules épithéliales, des cellules mésenchymateuses, des cellules immunitaires) et divers composants de l'ECM qui sont nécessaires à l'angio.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.
Remerciements
Ce travail a été soutenu par des fonds de l'American Heart Association (AM), US Department of Defense (BC074986), et de l'hôpital Faculté Career Development Fellowship pour enfants de Boston (TM, AM). Les auteurs remercient Amanda Jiang Jiang et Elisabeth pour l'assistance technique.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Fibrinogène du placenta humain | Sigma | F4883 | Pour la fabrication de gel de fibrine |
| Thrombine à partir de plasma bovin | Sigma | T9549 | Pour la fabrication de gel de fibrine |
| Souris recombinante VEGF 164 | R& D | 493-MV | Pour supplémentation en gel de fibrine |
| Souris recombinante bFGF | R& D | 3139-FB | Pour supplémentation au gel de fibrine Support d’intubation |
| rongeurs | Braintree Scientific INC | RIS 100 | Pour l’intubation |
| Source lumineuse à fibre optique | Fisher Scientific | 12-565-35 | Pour l’intubation |
| 21 G Cathéter élastique | B.Braun | 4251652-02 | Pour l’intubation |
| MiniVent Ventilator | Harvard Apparatus | CGS-8009 | Pour ventilation |
| Stemi DV4 Stéromicroscope | Fisher Scientific | 12-070-515 | Pour la chirurgie |
| Suture absobable | Ethicon | PDP304 | Suture chirurgicale |
| Anticorps contre CD31 | BD Biosciences | 553370 | Immunohistochimie |
| Anticorps contre AQP5 | Abcam | AB78486 | Immunohistochimie |
| Anticorps contre SP-B | Abcam | AB40876 | Immunohistochimie |
Références
- Donaldson, G. C., Seemungal, T. A., Bhowmik, A., Wedzicha, J. A. Relationship between exacerbation frequency and lung function decline in chronic obstructive pulmonary disease. Thorax. 57, 847-852 (2002).
- Lopez-Campos, J. L., Calero, C., Quintana-Gallego, E.
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Réimpressions et autorisations
