Summary

혀 기질과 혀 편평 세포 암 종에서 생체 외에서 의 재구성의 제조

Published: June 20, 2018
doi:

Summary

메서드는 효율적인 decellularization와 혀 세포 외 매트릭스 (가장)의 준비에 대 한 여기 표시 됩니다. 가장 정적 또는 흔들 문화 조건 하에서 혀 편평 세포 암 종 (TSCC) 모델의 재구성 기능 건설 기계로 사용할 수 있습니다.

Abstract

혀 편평 세포 암 (TSCC) 시험관에대 한 효과적이 고 현실적인 모델을 생성 하기 위해 방법은 생산 decellularized 혀 기질 (가장) TSCC 건설 기능 건설 기계를 제공 하 게 만들어졌습니다. 가장 세포 성장, 감 별 법 및 셀 마이그레이션에 대 한 생체 외에서 틈새를 제공합니다. 원시 세포 외 기질 (ECM) 및 decellularized 매트릭스에 유지 하는 생 화 확 적인 작곡의 마이크로 구조 정박 하는 셀에 대 한 조직의 특정 틈새를 제공 합니다. 가장의 제조 deoxyribonuclease (DNase) 소화 유기 또는 무기 전처리의 심각한 동반에 의해 실현 될 수 있다. 이 프로토콜은 운영 하 게 쉬운 하 고는 decellularization에 대 한 높은 효율을 보장. 가장 TSCC 모델의 건설을 가능 하 게 TSCC 셀 정적 또는 흔들 문화 조건에 대 한 유리한 cytocompatibility를 보여주었다. 스스로 만든된 생물 세포 배양에 대 한 영구 촉발된 조건 또한 사용 되었다. 가장을 사용 하 여 복원된 TSCC 보여주었다 임상 TSCC histopathology, 닮은 속성과 특성 TSCC 연구 잠재력을 제안.

Introduction

혀는 deglutition, 조음, 시음 등 다양 한 중요 한 기능이 있다. 따라서, 혀 기능 장애 환자 들의 삶의 질1에 큰 영향을가지고. 구강에서 가장 일반적인 악성 종양은 혀 편평 세포 암 종 (TSCC), 일반적으로 알코올 음료 또는 담배2를 연기 하는 사람에서 생기는.

최근 몇 년 동안, 작은 진행 TSCC에 기초 연구에 달성 되었습니다. 효율적인 생체 외에서 연구의 부족 모델 가장 큰 문제 중 하나 남아 있다. 따라서, 기질 (ECM) 잠재적인 솔루션으로 밖으로 변합니다. ECM 고도로 조직된 매트릭스 구성 요소 구성 하는 복잡 한 네트워크 프레임 이기 때문에, 비 계 재료는 ECM 같은 구조와 구성 암 연구에 대 한 능력이 될 것 이다. Decellularized ECM는 같은 기원에 생체 외에서ECM의 가장 중요 한 이점을 밝혀에서 셀에 대 한 완벽 하 게 틈새를 제공할 수 있습니다.

ECM 세제와 효소를 사용 하 여 decellularization 통해 조직에서 제거 되는 세포 구성 성분으로 유지 될 수 있습니다. Decellularized 매트릭스의 콜라겐, fibronectin, 및 laminin를 포함 하 여 다양 한 ECM 구성 요소, 배양된 세포 생존, 확산, 그리고 셀3의 홍보에 대 한 기본-조직-같은 microenvironment을 제공 합니다. 또한,이 식 위한 immunogenicity ECM에 세포 구성 성분의 부재와 함께 최소한의 수준으로 줄일 수 있습니다.

지금까지, decellularized ECM에 대 한 제작 방법은 다른 조직 및 장기 심장4,5,,67년 간8,9,10 등에서 시도 되었습니다. ,11, 폐12,13,14,15,,1617및 신장18,19 , 그러나 20., 관련 연구 우리의 지식 최선 다 해 혀에서 비슷한 작품에서 찾을 수 있다.

이 연구에서는 decellularized 혀 기질 (가장) 물리, 화학, 및 효소 치료의 일련에 의해 효율적으로 그리고 싸게 조작 했다. 다음은 가장 TSCC 동작 및 개발에 대 한 적절 한 시뮬레이션을 보여주는 TSCC에서 생체 외에서정리에 사용 되었다. 가장 좋은 생체 적합성으로 가장 TSCC 연구3큰 잠재력을 가질 수 있음을 나타내는 조직-특정 틈새에 셀 가이드 수 있다. 여기에 표시 된 프로토콜 연구자 중 병 또는 TSCC의 임상 치료에 대 한 선택을 제공 합니다.

Protocol

모든 동물 작업 동물 복지 행위, 기관 지침에 따라 수행 되었고 기관 동물 관리 및 사용 위원회, 썬 얏-센 대학교에 의해 승인. 1입니다. 준비 편 자 궁 경부 전위에 의해 마우스를 실행 하 고 방언 무 균 수술가 위 핀셋을 사용 하 여 제거. 3 분, 75% 에탄올에 방언 담가 다음 1.5 mL으로 각 혀를 넣어 10 mM 멸 균 인산 염의 1 mL Eppendorf (EP) 튜브 버퍼링 솔루션 (PBS).참?…

Representative Results

이 프로토콜의 가장 준비에 대 한 효율적이 고 적절 한 것으로 판명. 가장 완벽 한 decellularization 국어 조직 비교 했다. Decellularization의 효능 hematoxylin-오신 (그) (그림 1A-B) 얼룩에 의해 확인 되었다. 그 결과 얼룩 가장 (그림 1B)에서 핵 얼룩의 완전 한 실종을 밝혔다. 또한, 이전 작품에서 DNA 콘텐츠 정량화?…

Discussion

Decellularized ECM 제조에 잘 설립 프로토콜 조직에서 세포 구성 요소를 제거 하는 동안 네이티브 ECM 구성 유지 한다 거의 완전 하 게21. 현재 보고 된 decellularization 프로토콜 대류 수송에 의해 세포 물질을 제거 하는 맥 관 구조를 통해 관류를 요구 하는에 불구 하 고 기계적인 동요 채택 되었다 여기, 전통적인 간단 하 고 저렴 한 방법22 로 알려진 , <sup class="x…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 자연 과학 재단의 중국 국가 (31371390), 상태-첨단 개발 프로젝트 (2014AA020702)의 프로그램 및 광 과학 및 기술 (2016B030231001)의 프로그램에서 연구 보조금의 지원을 인정합니다.

Materials

C57-BL/6J mice Sun Yat-sen University Laboratory Animal Center
Ethanol Guangzhou Chemical Reagent Factory HB15-GR-2.5L
Sodium chloride Sangon Biotech A501218
Potassium chloride Sangon Biotech A100395
Dibasic Sodium Phosphate Guangzhou Chemical Reagent Factory BE14-GR-500G
Potassium Phosphate Monobasic  Sangon Biotech A501211
1.5 mL EP tube Axygen MCT-150-A
Ultra-low temperature freezer  Thermo Fisher Scientific
3.5 cm cell culture dish Thermo Fisher Scientific 153066
6 cm cell culture dish Greiner 628160
Triton X-100 Sigma-Aldrich V900502
Calcium chloride Sigma-Aldrich 746495
Magnesium chloride Sigma-Aldrich 449164
DNase Sigma-Aldrich D5025
Magnesium sulphate Sangon Biotech A601988
Glucose Sigma-Aldrich 158968
Sodium bicarbonate Sigma-Aldrich S5761
Ampicillin Sigma-Aldrich A9393
Kanamycin Sigma-Aldrich PHR1487
Surgical suture Shanghai Jinhuan
250 mL wide-mouth bottle SHUNIU 1407
Magnetic stirrer AS ONE 1-4602-32
CO2 incubator SHEL LAB SCO5A
10 mL syringe Hunan Pingan
50 mL centrifuge tube Greiner 227270
Cal27 cell Chinese Academy of Science, Shanghai Cell Bank Tongue squamous cell carcinoma cell line
U2OS cell Chinese Academy of Science, Shanghai Cell Bank Human osteosarcoma cell line
DMEM/F12 Sigma-Aldrich D0547
Sodium pyruvate Sigma-Aldrich P5280
Hepes free acid BBI A600264
FBS Hyclone SH30084.03
4 °C fridge Haier
Water purifier ELGA
Hemocytometer BLAU 717805

Referências

  1. Elfring, T., Boliek, C. A., Winget, M., Paulsen, C., Seikaly, H., Rieger, J. M. The relationship between lingual and hypoglossal nerve function and quality of life in head and neck cancer. J. Oral Rehabil. 41, 133-140 (2014).
  2. Patel, S. C., et al. Increasing incidence of oral tongue squamous cell carcinoma in young white women, Age 18 to 44 Years. J. Clin. Oncol. 29, 1488-1494 (2011).
  3. Zhao, L., Huang, L., Yu, S., Zheng, J., Wang, H., Zhang, Y. Decellularized tongue tissue as an in vitro. model for studying tongue cancer and tongue regeneration. Acta Biomaterialia. 58, 122-135 (2017).
  4. Ng, S. L., Narayanan, K., Gao, S., Wan, A. C. Lineage restricted progenitors for the repopulation of decellularized heart. Biomaterials. 32, 7571-7580 (2011).
  5. Ott, H. C., et al. Perfusion-decellularized matrix: using nature’s platform to engineer a bioartificial heart. Nat. Med. 14, 213-221 (2008).
  6. Remlinger, N. T., Wearden, P. D., Gilbert, T. W. Procedure for decellularization of porcine heart by retrograde coronary perfusion. J. Vis. Exp. (6), e50059 (2012).
  7. Wainwright, J. M., et al. Preparation of cardiac extracellular matrix from an intact porcine heart. Tissue Eng. Part C-ME. 16, 525-532 (2010).
  8. Baptista, P. M., Siddiqui, M. M., Lozier, G., Rodriguez, S. R., Atala, A., Soker, S. The use of whole organ decellularization for the generation of a vascularized liver organoid. Hepatology. 53, 604-617 (2011).
  9. Shupe, T., Williams, M., Brown, A., Willenberg, B., Petersen, B. E. Method for the decellularization of intact rat liver. Organogenesis. 6, 134-136 (2010).
  10. Soto-Gutierrez, A., et al. A whole-organ regenerative medicine approach for liver replacement. Tissue Eng. Part C-ME. 17, 677-686 (2011).
  11. Uygun, B. E., et al. Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix. Nat. Med. 16, 814-820 (2010).
  12. Bonvillain, R. W., et al. A nonhuman primate model of lung regeneration: detergent-mediated decellularization and initial in vitro recellularization with mesenchymal stem cells. Tissue Eng. Pt A. 18, 2437-2452 (2012).
  13. Daly, A. B., et al. Initial binding and recellularization of decellularized mouse lung scaffolds with bone marrow-derived mesenchymal stromal cells. Tissue Eng. Pt A. 18, 1-16 (2012).
  14. Ott, H. C., et al. Regeneration and orthotopic transplantation of a bioartificial lung. Nat. Med. 16, 927-933 (2010).
  15. Petersen, T. H., et al. Tissue-engineered lungs for in vivo implantation. Science. 329, 538-541 (2010).
  16. Price, A. P., England, K. A., Matson, A. M., Blazar, B. R., Panoskaltsis-Mortari, A. Development of a decellularized lung bioreactor system for bioengineering the lung: the matrix reloaded. Tissue Eng. Pt A. 16, 2581-2591 (2010).
  17. Wallis, J. M., et al. Comparative assessment of detergent-based protocols for mouse lung de-cellularization and re-cellularization. Tissue Eng. Part C-ME. 18, 420-432 (2012).
  18. Ross, E. A., et al. Embryonic stem cells proliferate and differentiate when seeded into kidney scaffolds. J. Am. Soc. Nephrol. 20, 2338-2347 (2009).
  19. Song, J. J., Guyette, J. P., Gilpin, S., Gonzalez, G., Vacanti, J. P., Ott, H. C. Regeneration and experimental orthotopic transplantation of a bioengineered kidney. Nat. Med. 19, 646-651 (2013).
  20. Sullivan, D. C., et al. Decellularization methods of porcine kidneys for whole organ engineering using a high-throughput system. Biomaterials. 33, 7756-7764 (2012).
  21. Soto-Gutierrez, A., Wertheim, J. A., Ott, H. C., Gilbert, T. W. Perspectives on whole-organ assembly: moving toward transplantation on demand. J. Clin. Invest. 122, 3817-3823 (2012).
  22. Song, J. J., Ott, H. C. Organ engineering based on decellularized matrix scaffolds. Trends Mol. Med. 17, 424-432 (2011).
  23. Badylak, S. F., Taylor, D., Uygun, K. Whole-organ tissue engineering: decellularization and recellularization of three-dimensional matrix scaffolds. Annu. Rev. Biomed. Eng. 13, 27-53 (2011).
  24. Shamis, Y., et al. Organ-specific scaffolds for in vitro expansion, differentiation, and organization of primary lung cells. Tissue Eng. Part C-ME. 17, 861-870 (2011).
  25. Nakayama, K. H., Batchelder, C. A., Lee, C. I., Tarantal, A. F. Decellularized rhesus monkey kidney as a three-dimensional scaffold for renal tissue engineering. Tissue Eng. Pt A. 16, 2207-2216 (2010).
  26. Cortiella, J., et al. Influence of acellular natural lung matrix on murine embryonic stem cell differentiation and tissue formation. Tissue Eng. Pt A. 16, 2565-2580 (2010).
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Citar este artigo
Yao, Y., Lin, W., Zhang, Y. Fabrication of Tongue Extracellular Matrix and Reconstitution of Tongue Squamous Cell Carcinoma In Vitro. J. Vis. Exp. (136), e57235, doi:10.3791/57235 (2018).

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