脱细胞脾基质(DSM)在肝组织工程领域具有广阔的应用前景。该方案概述了制备大鼠DSM的程序,其中包括收获大鼠脾脏,通过灌注使它们脱细胞,并评估所得的DSM以确认其特性。
肝移植是终末期肝病的主要治疗方法。然而,供体器官的短缺和质量不足需要开发替代疗法。利用脱细胞肝基质 (DLM) 的生物人工肝 (BAL) 已成为有前途的解决方案。然而,寻找合适的 DLM 仍然具有挑战性。已经探索使用脱细胞脾基质 (DSM) 作为 BAL 的基础,提供了一种现成的替代方案。在这项研究中,使用冻融循环和去细胞试剂灌注相结合的方式收获大鼠脾脏并进行脱细胞。该协议保留了 DSM 内细胞外基质 (ECM) 的微观结构和成分。完整的脱细胞过程大约需要 11 小时,从而在 DSM 内产生完整的 ECM。组织学分析证实了细胞成分的去除,同时保留了 ECM 的结构和组成。所提出的方案提供了一种获得 DSM 的综合方法,在肝组织工程和细胞治疗中提供了潜在的应用。这些发现有助于开发治疗终末期肝病的替代方法。
肝移植仍然是终末期肝病的唯一确定性治疗方法1,2,3。然而,供体器官的严重短缺和质量下降增加了对替代疗法的需求4.在再生医学领域,利用脱细胞肝基质 (DLM) 的生物人工肝 (BAL) 已成为有前途的解决方案5,6,7。DLM 保留了原始的肝脏结构,包括其错综复杂的微血管网络和 ECM 的组成部分,为创建可移植的 BAL 提供了支架,这可能会缓解肝脏疾病。
尽管前景广阔,但这项技术的采用仍面临挑战,特别是在寻找合适的DLM方面。 人源性DLMs供不应求,而来自动物源的DLMs则存在疾病传播和免疫排斥的风险。在一种创新的方法中,我们的研究探索了使用脱细胞脾基质 (DSM) 作为 BAL的基础 8,9,10,11。脾脏在各种医疗情况下更容易获得,例如门静脉高压、创伤性破裂、特发性血小板减少性紫癜和心源性死亡后的捐献。因此,出于研究目的,脾脏比肝脏更广泛地可用。接受过脾切除术的患者不会患有严重的疾病,这进一步证实了脾脏的可有可无性。脾脏的微环境,特别是细胞外基质和鼻窦,与肝脏的微环境相似。这使得脾脏成为肝细胞移植研究中细胞粘附和增殖的合适器官。基于这些发现,我们之前的研究表明,DSMs与DLMs具有相当的微观结构和成分,可以支持肝细胞的存活和功能,包括白蛋白和尿素的产生。此外,DSM已被证明可以增强骨髓间充质干细胞的肝脏分化,从而改善和一致的功能。
通过使用用肝素治疗的 DSM,我们设计了能够证明有效的短期抗凝和部分肝功能补偿的功能性 BAL11。因此,这种三维DSM对于肝组织工程和细胞疗法的发展具有重要的前景。在这项工作中,我们介绍了收获大鼠脾脏和制备 DSM 的详细方法,这些方法保留了 ECM 的微观结构和成分。
BALs代表了治疗终末期肝病的有效方法,特别是在肝移植因目前供体器官短缺而受到阻碍的情况下6。制造 BAL 的一个有前途的选择是利用 DLM,它保留了天然肝脏的天然 ECM 和血管结构。然而,人类DLM的稀缺性以及与动物DLM相关的感染和免疫原性的潜在风险构成了重大限制。为了应对这一挑战,我们提出了一种新的策略,涉及采用脱细胞脾基质 (DSM) 作为BAL、<sup…
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了国家自然科学基金(82000624)、陕西省自然科学基础研究计划(2022JQ-899和2021JM-268)、陕西省创新能力支持计划(2023KJXX-030)、陕西省重点研发计划大学联合项目-重点项目(2021GXLH-Z-047)、习安交通大学第一附属医院机构基金(2021HL-42和2021HL-21)的支持。
Anesthesia Machine | Harvard Apparatus | tabletop | animal anesthesia |
bubble trap | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd. | pore diameter: 5 μm | prevent air bubbles |
Buprenorphine | TIPR Pharmaceutical Responsible Co.,Ltd | an analgesic | |
Hemostatic Forceps | Shanghai Medical Instruments Co., Ltd | J31020 | surgical tool |
Heparinized Saline | SPH No.1 Biochemical & Pharmaceutical Co., LTD | prevent the formation of thrombosis | |
Isoflurane | RWD life Science Co. | anesthetic:for the induction and maintenanceof anesthesia | |
Penicillin-Streptomycin | Beyotime Biotechnology Co., Ltd. | C0222 | antibiotics in vitro to prevent microbial contamination |
Peristaltic Pump | Baoding Longer Precision Pump Co., Ltd. | BT100-1L | |
Phosphate-Buffered Saline | Shanghai Titan Scientific Co., Ltd. | 4481228 | phosphoric acid buffer salt solution |
Silicone Tube | Baoding Longer Precision Pump Co., Ltd. | 2.4×0.8mm | |
Silk Suture | Yangzhou Jinhuan Medical Instrument Factory | 6-0 and 3-0 | ligate blood vessels |
Sodium Dodecyl Sulfate | Shanghai Titan Scientific Co., Ltd. | 151-21-3 | ionic detergent, dissolves both cell and nuclear membranes |
Syringe Pump | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd | BeneFusion SP5 | intravenous infusion |
Triton X-100 | Shanghai Titan Scientific Co., Ltd. | 9002-93-1 | non-ionic detergent, disrupts lipid-lipid, lipid-protein, and DNA-protein interactions |
Venous Catheter | B. Braun Company | 24G | inserting the spleen artery |