工程肌肉组织再生医学具有巨大的潜力,作为疾病模型,也可作为肉类的替代来源。在这里,我们描述的工程的肌肉构造,在这种情况下,从小鼠成肌细胞的祖细胞,通过电脉冲刺激。
工程的肌肉组织,可用于几个不同的用途,包括用于生产的组织在体外作为一种疾病模型, 如学习压力性溃疡,再生医学和肉类替代1。首次报道的3D肌肉结构已作了很多年前在该领域的先驱,是Vandenburgh和他的同事2,3。在肌肉组织工程取得的进展不仅是广大的生化因子,干细胞和祖细胞知识增益的结果,但研究人员所获得的洞察力,特别是基于物理因素发挥重要作用,在控制细胞的行为,组织的发展。国家的最先进的工程肌肉构造目前包括人口细胞的水凝胶结构。在我们的实验室中,这些通常由鼠成肌细胞的祖细胞,分离出小鼠后肢肌肉或小鼠成肌细胞系C2C12,MIXED与胶原/基底膜的混合物,并镀两个锚固点之间,模仿肌肉韧带。其他细胞可能被视为良好, 例如 ,替代的细胞系,例如L6大鼠成肌细胞4,新生儿肌源性祖细胞5,来自成年肌肉组织从其他物种如人类6甚至诱导式多能性干细胞(iPS细胞)7的细胞。细胞收缩引起的细胞的取向沿长轴的构建体8,9和文化约一个星期后的肌肉祖细胞的分化。此外,应用程序可以增强电刺激分化的过程中,在一定程度上8。由于其有限的尺寸(8×2×0.5 mm)的完整的组织可以使用共焦显微镜分析,监视例如生存能力,分化和细胞对准。根据特定的应用要求的enginee红色的肌肉组织会有所不同, 例如用于再生医学需要向上缩放的组织大小和血管,而作为一个肉替代的词条到其他物种是必要的。
肌肉组织工程具有巨大的潜力作为一种疾病模型,药物筛选,在再生医学中的使用和肉类生产。然而,这些应用程序的要求有所不同。我们选择与胶原蛋白和基质胶的组合,因为胶原蛋白可以用于细胞取向和成肌细胞前体细胞,因为需要基底膜衍生的蛋白质的存在下,如在之前的2D研究12确定。此外,纤维蛋白凝胶已在我们的实验室测试,似乎不支持C2C12肌母细胞的祖细胞,胶原蛋白?…
The authors have nothing to disclose.
要感谢亚斌吴培养的组织图2给出了,照片是由巴特面包车Overbeeke。 SenterNovem,授予ISO 42022的工作的财政支持。
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Matrigel-growth factor reduced | Beckton and Dickinson | ||
DMEM (high glucose)* | Gibco | 42430 | |
Advanced DMEM | Gibco | 12491 | |
Horse serum | Gibco | 65050-122 | |
Fetal bovine serum | Greiner | 758075 | |
0.45 and 0.22 μm syringe filter* | Whatmann (Schleicher and Scheull) | 10462100 | |
L-glutamine | Gibco | 25030024 | |
Penicillin/streptomycin | Gibco | 10378016 | |
Amphotericin | Gibco | 15290-018 | |
Culture plastic | Greiner | Includes culture flasks and pipettes | |
Chick embryo extract | United States Biological | C3999 | |
Pasteur pipette* | Hilgenberg | Pasteur pipettes, with constriction, with cotton, open tip L: 230 mm with tip diameter of 0,9 – 1,1 mm | |
Pasteur pipette* | Hilgenberg | Pasteur pipettes, with constriction, with cotton, open tip L: 230 mm with tip diameter of 1,4 – 1,6 mm | |
Pasteur pipette | VWR | 612-1702 | |
Collagenase type I* | Sigma | C0130-16 | |
40 μm cell strainer* | BD Falcon | 352340 | |
19G needle | |||
Elastomer | Dow Corning corporation | 3097358-1004 | Silastic MDX 4-4210# |
Curing agent | Dow Corning corporation | Silastic MDX 4-4210# | |
Velcro | Regular store | You can buy this at a regular store, only use the soft side | |
Collagen type I, rat tail | BD Biosciences | 3544236 | |
C-Pace EP Culture Pacer | Ionoptix | ||
6-well culture dishes for electrical stimulation | Beckton Dickinson-Falcon | BD Falcon #353846 | |
C-Dish culture dish electrodes | Ionoptix | ||
* Needed for the isolation of cells (point 1.1) # Together in one kit |