Tissue Engineering af tarmen i en murin model
Summary
Denne artikel og den ledsagende video præsentere vores protokol for frembringelse tissue-engineered tarmen hos mus under anvendelse af en organoid enheder-on-skelet fremgangsmåde.
Abstract
Tissue-engineered tyndtarmen (Tesi) har med held blevet anvendt til at redde Lewis-rotter efter massiv resektion af tyndtarmen, hvilket medfører tilbagevenden til præoperative vægte inden for 40 dage. En Hos mennesker kan massiv resektion af tyndtarmen resultere i korttarmssyndrom, en funktionel malabsorptive stat, der giver høj sygelighed, dødelighed og udgifter til sundhedsvæsenet, herunder parenteral ernæring afhængighed, leversvigt og skrumpelever, og behovet for multivicerale organtransplantation. 2 I dette papir, vi beskrive og dokumentere vores protokol for at skabe væv-manipuleret tarmen i en musemodel med en multicellulær organoid enheder-on-skelet fremgangsmåde. Organoid enheder er flercellede aggregater stammer fra tarmen, der indeholder både mucosale og mesenchymal elementer, 3 forholdet mellem der bevarer den intestinale stamceller niche. 4 I igangværende og fremtidige forskning, overgangen fra vores teknik tilmus vil give mulighed for undersøgelse af de processer, der er involveret i løbet af Tesi dannelse ved at udnytte de transgene tilgængelige værktøjer i denne art. 5 Tilgængeligheden af immunkompromitterede musestammer vil også tillade os at anvende teknikken til menneskelig tarmvæv og optimere dannelsen af menneskelig Tesi som en mus xenograft før dens overgang til mennesker. Vores metode anvender god fremstillingspraksis (GMP) reagenser og materialer, der allerede er godkendt til brug i humane patienter, og derfor giver en betydelig fordel i forhold til tilgange, der er baseret på decellulariseret dyrevæv. Det endelige mål med denne metode er dens translation til mennesker som en regenerativ medicin terapeutisk strategi for korttarmssyndrom.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi præsenterer en protokol til fremstilling af vævs-manipuleret tarmen hos mus ved hjælp af en organoid enheder-on-stillads tilgang. De mest kritiske trin er sådanne med organoid enheder præparatet. Der skal udvises forsigtighed for tilstrækkeligt rene og mekanisk behandle væv, men lige man skal passe på ikke at overdigest eller overtriturate de organoid enheder efter fordøjelsen udføres (trin 1,11). Hvis dette sker, kan de organoid enheder reduceres til enkelte celler, som kan gå tabt i supernatanten af ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Tracy C. Grikscheit, Erik R. Barthel, og Frédéric G. Sala er understøttet af California Institute til regenerativ medicin (CIRM), tilskud numre RN2-00.946-1 (TCG) og TG2-01.168 (ERB, FGS). Allison L. Speer er en Society of University Surgeons Ethicon lærd. Yashuhiro Torashima er finansieret af et børnehospital Los Angeles Saban Institute Research Career Development Fellowship.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| HBSS | Gibco | 114170-112 | |
| Antibiotic-Antimycotic 100X | Invitrogen | 15240-062 | |
| Dispase | Gibco | 17105-041 | |
| Collagenase Type 1 | Worthington | LS004194 | |
| DMEM High Glucose 1X | Gibco | 11995-065 | |
| Heat inactivated FBS | Invitrogen | 16140-071 | |
| Biofelt 100% PGA | Concordia Medical | FELT01-1005 | For polymer preparation as in Ref. 4 |
| Poly-L-lactic acid | Durect | B6002-1 | For polymer preparation as in Ref. 4 |
| Type I Collagen, rat tail | Sigma-Aldrich | C3867-1VL | For polymer preparation as in Ref. 4 |
| Ketoprofen 100 mg/ml | Fort Dodge Animal Health | 71-KETOI-100-50 | |
| LabDiet 5001 rodent chow | LabDiet | 5001 | |
| Septra 200 mg / 40 mg per 5 ml, USP | Hi-Tech Pharmacal | 50383-824-16 | |
| Isoflurane, USP | Phoenix Pharmaceuticals | 57319-507-06 |
References
- Grikscheit, T. C., Siddique, A., Ochoa, E. R., et al. Tissue-engineered small intestine improves recovery after massive small bowel resection. Ann. Surg. 240, 748-754 (2004).
- Wales, P. W., Christison-Lagay, E. R. Short bowel syndrome: epidemiology and etiology. Sem. Ped. Surg. 19, 3-9 (2010).
- Evans, G. S., Flint, N., Somers, A. S., et al. The development of a method for the preparation of rat intestinal epithelial cell primary cultures. J. Cell Sci. 101, 219-231 (1992).
- Sala, F. G., Matthews, J. A., Speer, A. L., et al. A multicellular approach forms a significant amount of tissue-engineered small intestine in the mouse. Tiss. Eng. Part A. 17, 1841-1850 (2011).
- Speer, A. L., Sala, F. G., Matthews, J. A., Grikscheit, T. C. Murine tissue-engineered stomach demonstrates epithelial differentiation. J. Surg. Res. 171, 6-14 (2011).
- Haxhija, E. Q., Yang, H., Spencer, A. U., et al. Intestinal epithelial cell proliferation is dependent on the site of massive small bowel resection. Pediatr. Surg. Int. 23, 379-390 (2007).
- Zhao, L., Cheng, Z., Dhall, D., et al. A novel corrective pullthrough surgery in a mouse model of Hirschsprung’s disease. J. Pediatr. Surg. 44, 759-766 (2009).
- Petrosyan, M., Guner, Y. S., Williams, M., et al. Current concepts regarding the pathogenesis of necrotizing enterocolitis. Ped. Surg. Int. 25, 309-318 (2009).
- Shew, S. B. Surgical concerns in malrotation and midgut volvulus. Ped. Radiol. 39, S167-S171 (2009).
- Sampietro, G. M., Corsi, F., Maconi, G., et al. Prospective study of long-term results and prognostic factors after conservative surgery for small bowel Crohn’s disease. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 7, 183-191 (2009).
- Klempnauer, J., Grothues, F., Bektas, H., Pichlmayr, R. Long-term results after surgery for acute mesenteric ischemia. Surgery. , 121-239 (1997).
- Fitzgibbons, S. C., Jones, B. A., Hull, M. A., et al. Relationship between biopsy-proven parenteral nutrition-associated liver fibrosis and biochemical cholestasis in children with short bowel syndrome. J. Ped. Surg. 45, 95-99 (2010).
- Spencer, A. U., Kovacevich, D., McKinney-Barnett, M., et al. Pediatric short bowel syndrome: the cost of comprehensive care. Am. J. Clin. Nutr. 88, 1552-1559 (2008).
- Kato, T., Tzakis, A. G., Selvaggi, G., et al. Intestinal and multivisceral transplantation in children. Ann. Surg. 243, 756-766 (2006).
- Reyes, J., Bueno, J., Kocoshis, S., et al. Current status of intestinal transplantation in children. J. Ped. Surg. 33, 243-254 (1998).
