Tissue Engineering van de darm in een muizenmodel
Summary
Dit artikel en de bijbehorende video presenteren ons protocol voor het genereren van weefsel-engineered darm in muizen, waarbij een organoid units-on-scaffold benadering.
Abstract
Weefselmanipulatieproducten dunne darm (TESI) is met succes gebruikt om Lewis ratten redden na massale dunne darm resectie, waardoor terugkeer naar preoperatieve gewicht binnen 40 dagen. 1 in mensen, massieve dunne darm resectie kan resulteren in korte darmsyndroom, functionele malabsorptieve stellen dat significante morbiditeit, mortaliteit en zorgkosten zoals parenterale voeding afhankelijkheid leverfalen en cirrose, en de noodzaak multiviscerale orgaantransplantatie. 2 In dit document geeft beschrijven en documenteren ons protocol voor het maken weefselmanipulatieproducten darm in een muismodel met een meercellige organoid eenheden-op-steiger aanpak. Organoid units zijn meercellige aggregaten afgeleid van de darm dat zowel mucosale en mesenchymale elementen bevatten, 3 de relatie tussen die behoudt de intestinale stamcellen niche. 4 In lopend en toekomstig onderzoek, de overgang van onze techniek in demuis zal voor onderzoek van de processen in TESI vorming door gebruikmaking van de transgeen materiaal in deze soort. 5 De beschikbaarheid van immuungecompromitteerde muizenstammen laat tevens ons de techniek toepassing humane intestinale weefsel en de vorming van menselijke TESI optimaliseren als muis xenograft vóór de overgang naar de mens. Onze methode maakt gebruik van Good Manufacturing Practice (GMP) reagentia en materialen die al zijn goedgekeurd voor gebruik in menselijke patiënten, en biedt daarom een belangrijk voordeel ten opzichte van benaderingen die steunen op gedecellulariseerde dierlijke weefsels. Het uiteindelijke doel van deze methode is de vertaling naar de mens als regeneratieve geneeskunde therapeutische strategie voor short bowel syndrome.
Protocol
Representative Results
Discussion
We presenteren een protocol voor het produceren van tissue-engineered darm in de muis met behulp van een organoid eenheden-op-steiger aanpak. De belangrijkste stappen zijn die van de organoid eenheden preparaat. Zorg moet worden genomen om adequaat te reinigen en mechanisch verwerken van het weefsel, maar evenveel zorg moeten worden genomen om geen overdigest of overtriturate de organoid eenheden na de spijsvertering wordt uitgevoerd (stap 1.11). Als dit gebeurt, de organoid eenheden worden gereduceerd tot enkele cellen…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Tracy C. Grikscheit, Erik R. Barthel, en Frederic G. Sala worden ondersteund door het California Institute for Regeneratieve Geneeskunde (CIRM), subsidie nummers RN2-00946-1 (TCG) en TG2-01168 (ERB, FGS). Allison L. Speer is een Vereniging van de Universiteit Chirurgen Ethicon geleerde. Yashuhiro Torashima wordt gefinancierd door een Children's Hospital Los Angeles Saban Instituut Onderzoek 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).
