区域特异性去细胞化肺组织的解剖和分离
Summary
这里介绍的是用于分离区域脱细胞肺组织的方案。该协议为研究细胞外基质和细胞-基质相互作用的复杂性提供了强大的工具。
Abstract
肺移植通常是严重肺部疾病晚期患者的唯一选择，但由于合适的供体肺的供应以及移植后的急性和慢性排斥反应，这都是有限的。确定用于替代患病肺的新型生物工程方法对于提高患者生存率和避免与当前移植方法相关的并发症至关重要。另一种方法是使用缺乏细胞成分的去细胞化全肺，这些成分通常是急性和慢性排斥反应的原因。由于肺是一个如此复杂的器官，因此检查特定区域的细胞外基质成分（包括脉管系统，气道和肺泡组织）是有意义的。这种方法的目的是建立简单且可重复的方法，研究人员可以通过这些方法从完全脱细胞的肺中解剖和分离区域特异性组织。目前的方案是为猪和人类的肺设计的，但也可以应用于其他物种。对于该方案，指定了组织的四个区域：气道，脉管系统，肺泡和大量肺组织。与传统的批量分析方法相比，该程序允许获取更准确地代表去细胞化肺组织内容物的组织样本。
Introduction
肺部疾病，包括慢性阻塞性肺病（COPD），特发性肺纤维化（IPF）和囊性纤维化（CF），目前仍未治愈1,2,3,4。肺移植通常是晚期患者的唯一选择，但由于提供合适的供体肺以及移植后的急性和慢性排斥反应，这仍然是一个有限的选择3,5,6。因此，迫切需要新的治疗策略。呼吸生物工程中一种有前途的方法是应用由去细胞化的天然肺组织制备的组织来源支架。由于无细胞全肺支架保留了天然细胞外基质（ECM）组成和生物活性的大部分复杂性，因此它们已被深入研究用于全器官工程，并作为研究肺部疾病机制的改进模型7,8,9,10。同时，人们越来越有兴趣利用来自不同器官（包括肺）的脱细胞组织作为水凝胶和其他底物来研究类器官和其他组织培养模型中的细胞-细胞和细胞-ECM相互作用11,12,13,14,15,16,17.这些提供了比市售底物（例如来自肿瘤来源的基质胶）更相关的模型。然而，目前关于人肺源性水凝胶的信息相对有限。我们之前已经描述了来自脱细胞猪肺的水凝胶，并表征了它们的机械和材料特性，并证明了它们作为细胞培养模型的实用性18,19。最近的一份报告详细介绍了源自脱细胞正常和患病（COPD，IPF）人肺的水凝胶的初始机械和粘弹性表征20。我们还提供了表征去细胞正常肺和COPD人肺糖胺聚糖含量的初始数据，以及它们在研究细胞 – 细胞和细胞 – ECM相互作用中的适用性11。
这些例子说明了将脱细胞人肺ECM用于调查目的的力量。然而，肺是一个复杂的器官，其结构和功能在肺的不同区域各不相同，包括ECM组成和其他特性，如硬度21,22。因此，研究肺部各个区域的ECM是有意义的，包括气管和大气道，中型和小型气道和肺泡，以及大，中和小血管。为此，我们开发了一种可靠且可重复的方法，用于解剖脱细胞的人肺和猪肺，并随后分离出每个解剖区域。这使得可以对正常肺和患病肺中的区域蛋白质含量进行详细的差异分析21。
Protocol
Representative Results
Discussion
来自人类和其他物种的脱细胞组织经常被用作生物材料，用于研究离体培养模型中的ECM组成以及细胞-ECM相互作用，包括3D水凝胶12,13。与其他器官类似，脱细胞肺以前已被用于确定健康肺与患病（即肺气肿和IPF）肺中的ECM组成差异，并且越来越多地用作研究ECM动力学和细胞 – ECM相互作用的水凝胶7,8,9,10,11,14,15,16,1…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者感谢UVM尸检服务对人类肺部采购和Robert Pouliot博士对整体解剖技术的贡献。这些研究得到了R01 HL127144-01（DJW）的支持。
Materials
| Bonn Scissors | Fine Science Tools | 14184-09 | |
| Dumont #5 – Fine Forceps | Fine Science Tools | 11254-02 | |
| Forceps, Curved, S/S, Blunt, Serrated – 130mm | CellPath | N/A | |
| Hardened Fine Scissors | Fine Science Tools | 14090-11 | |
| Moria Iris Forceps | Fine Science Tools | 11373-22 | |
| Pyrex Glass Casserole Dish | Cole-Parmer | 3175-10 |
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