Co-cultures represent a valuable method to study the interactions between nerves and target tissues and organs. Microfluidic systems allow co-culturing ganglia and whole developing organs or tissues in different culture media, thus representing a valuable tool for the in vitro study of the crosstalk between neurons and their targets.
Inervasyonu organ ve dokuların gelişimi, homeostasis ve rejenerasyonda önemli bir rol oynar. Ancak bu olayları altta yatan mekanizmalar henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Özellikle, diş gelişimi ve rejenerasyon innervasyonunun rolü ihmal edilmektedir.
In vivo çalışmalar birçok değişik hayvan modellerinin geliştirilmesi ve onarım işlemleri sırasında diş dokularının innervasyon desen hakkında önemli bilgiler vermiştir. Ancak, bu yaklaşımların pek çok sinir lifleri ve hedef organ ve doku arasındaki etkileşimin moleküler temelini vurgulamak için optimal değildir.
Eş-kültür araştırılması ve kontrollü ve yalıtılmış bir ortamda sinir lifleri ve dişlerin arasındaki etkileşimleri işlemek için değerli bir yöntem teşkil etmektedir. Son yıllarda, aynı kültür ortamı kullanılarak geleneksel eş-kültürleri çok kısa süreler için yapılmıştır (örneğin, iki gün)duyusal sinir lifleri üzerinde ağız ve diş dokularının gelişiminin çekici veya itici etkisini araştırmaktır. Ancak, kültür süresinin uzatma diş morfolojilerinden ve hücrelerdeki farklılaşmanın üzerindeki innervasyonunun etkilerini araştırmak için gereklidir.
Microfluidics sistemleri, uygun bir kültür ortamı nöronların ve farklı hücre tipleri arasında ko-kültürler izin verir. Son zamanlarda, trigeminal gangliyon (TG) ve diş uzun bir süre hayatta mümkün olduğunu göstermiştir birlikte kültüre edildiğinde, mikroakışkan cihazlarda, ve bu koşullar altında da in vivo olarak gösterir, aynı innervasyon deseni korumak.
Bu temelde, biz izole etmek ve bir mikroakışkan ko-kültürü sistemi kullanmaktadır.Bu protokolde trigeminal ganglion ve diş mikropları gelişmekte ko-kültür basit ve esnek bir yol için ortak kültür ganglionlar / sinirler ve hedef doku ve açıklar anlatan rolleri incelemek için Bir Contr tür etkileşimler üzerinde özel moleküllerolled ve izole bir ortam.
Inervasyonu organ ve dokularda 1,2 geliştirilmesi, homeostasis ve rejenerasyonda önemli bir rol oynar. 5 – Ayrıca, innervasyon kök hücre proliferasyonu, mobilizasyon ve farklılaşma 3 düzenlenmesinde rol oynar. Gerçekten de, orofasyal kompleks dokularda gerçekleştirilen son çalışmalar parasempatik sinir tükürük geliştirilmesi ve rejenerasyonu 6,7 bezleri içinde epitel progenitör hücrelerin fonksiyonu için gerekli olduğunu göstermiştir. 11 – Aynı şekilde, innervasyon damak 8 gelişimi ve korunması için gerekli olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, bu gibi dişler gibi diğer önemli orofasyal organ ve dokuların gelişimi innervasyon yapılmamış ihmal rolünü analiz etmek önemlidir.
Yetişkin dişi zengin innervasyon rağmen, ve buna karşılık vücut develo tüm diğer organ ve dokularaping dişler erken doğum aşamalarında innerve başlanacak. Dişler ağız ektoderm ve kranial nöral krest kökenli mezenşimin arasındaki sıralı ve karşılıklı etkileşimleri sonucunda gelişir. Bu etkileşimler, epitel türevli ameloblast ve mine ve dentine sırasıyla 12 oluşumundan sorumlu olan mezenşimin türetilmiş odontoblast yol açar. 15 – Üstün servikal ganglionlar gelen trigeminal ganglia ve sempatik sinirler duyu sinirleri yetişkin dişleri 13 innerve. Embriyogenez sırasında sinir lifleri gelişmekte diş mikrop karşı trigeminal ganglion projeden kaynaklanan ve giderek onları çevreleyen ama diş papilla mezenşimin 13 içine nüfuz etmez. Sinir lifleri odontoblast farklılaşma ve dentin matriks birikimi 16 ile ilişkili daha ileri gelişim aşamalarında diş pulpa mezenşimi girin. Diş hamuru innervasyon completed yakında ağız boşluğunda 13 diş patlaması sonucu. 19 – Çeşitli semaphorins ve nörotrofinler Odontogenez 16 sırasında innervasyon düzenlenmesinde rol oynadığını Önceki çalışmalar ortaya koymuştur. Daha önceki çalışmalarda açıkça innervasyon balıkların 20 diş oluşumu için bir ön koşul olduğunu göstermiştir. Daha yeni çalışmalar sonik kirpi (sus) 21 salgılanması yoluyla duyusal sinirler tarafından düzenlenir fare kesici diş mezenşimin kök hücrelerin bu homeostasisi göstermiştir. 24 – Bununla birlikte, diş başlatma, geliştirme ve yenilenme içinde innervasyon rolü hala memelilerde 22 derece tartışmalıdır.
In vivo çalışmalarda bir bolluk, çeşitli hayvan modellerinde 13,25,26 geliştirme ve onarım işlemleri sırasında diş dokularının innervasyon desen hakkında önemli bilgiler vermiştir. Bununla birlikte, bu en APPROağrıları sinir lifleri ve hedef organ ve doku arasındaki etkileşimin moleküler temelini vurgulamak için optimal değildir. 29 – Co-kültürler araştırılması ve kontrollü ve yalıtılmış bir ortamda 26 sinir lifleri ve dişlerin arasındaki etkileşimleri işlemek için değerli bir yöntem teşkil etmektedir. Aynı zamanda, eş-kültürleme çeşitli teknik ayarlamalar tabidir. 32 – Örneğin, sinirler ve spesifik diş dokularının (örneğin, diş hamuru, diş folikül, diş epiteli) için çoğu zaman 30 uzun süreler için doku hayatta garanti etmek amacıyla farklı bir kültür ortamı gerektirir.
29 – Son yıllarda, aynı kültür ortamı kullanılarak geleneksel eş-kültürler duyusal sinir lifleri 27 ağız ve diş dokularının gelişiminin çekici veya itici etkilerini araştırmak için çok kısa bir süre (örneğin, iki gün) için yapılmıştır.Ancak, kültür süresinin uzatma diş morfolojilerinden ve hücrelerdeki farklılaşmanın üzerindeki innervasyonunun etkilerini araştırmak ve hedef organlarda içinde dallanma sinir liflerinin dinamiklerini incelemek için gereklidir. Bu nedenle, bitişik olmayan ko-kültürler nöronal-diş dokuları etkileşimler çalışmalar yapmak daha uygun olacaktır.
Microfluidics sistemleri, uygun bir kültür ortamı nöronların ve farklı hücre tipleri arasında ko-kültürler izin verir. Hedef doku 33 içeren bölmeye doğru mikrokanallar boyunca nöral hücre kütlelerinden aksonlarının gelişimini izin verirken, bu cihazlarda, diş dokuları ve nöronlar farklı bölümlerinde ayrılır. Mikroakışkan cihaz zaten kanser ve neovaskülarizasyon 35 hücre etkileşimleri nöronlar ve mikroglia 34,35 arasındaki etkileşimleri hem de hücre incelemek için kullanılmıştır. Ayrıca, bu sistemler Dors'a arasındaki etkileşimi incelemek için kullanılmıştıral kök gangliyon ve osteoblastlar 36.
Biz son zamanlarda trigeminal gangliyon (TG) ve diş uzun süre hayatta kalmak için mümkün olduğunu göstermiştir zaman birlikte kültüre mikroakışkan cihazlar 37. Ayrıca, biz farklı gelişim aşamalarında dişler bu in vitro koşullarda bunlar, in vivo 37 göstermek trigeminal inervasyon aynı itici ya da çekici efektler korumak olduğunu göstermiştir. Bu protokol, basit, güçlü ve esnek bir şekilde birlikte kültür ganglionlar / sinirler ve hedef doku ve kontrollü ve yalıtılmış bir ortamda bu tür etkileşimler ile ilgili özel moleküllerin rollerini incelemek için hakkında bilgi sağlar.
Diş innervasyon in vitro çalışmalar mi, trigeminal ganglionların diş dokuları veya hücreleri 26,28,29 geleneksel ko-kültürler dayandırılmıştır. Bu çalışmalar çoğunlukla duyusal aksonlar 38 bu hücrelerin veya dokuların çekici etkisini araştırmak amacıyla yapılmıştır. Alanda önemli ilerlemeler getirerek rağmen, çeşitli teknik sorunlar dile getirildi. Diş mikroplar kültür 37 birkaç gün sonra dejenere başlar. Bu gözlemlere dayanarak, aynı k?…
The authors have nothing to disclose.
The work was funded by the University of Zurich. The authors would like to thank Estrela Neto and Dr. Meriem Lamghari for helping in establishing the co-culture conditions.
AXIS Axon Isolation Devices | Millipore | AX15010-TC | Microchannels of different lenght are available |
Laminin | Sigma Aldrich | L2020 | |
Neurobasal | Gibco | 21103-049 | |
B27 | Gibco | 17504 | |
Recombinant Mouse beta-NGF | R&D Systems | 1156-NG-100 | Human and Rat beta-NGF (R&D Systems) are equivalent |
DMEM-F12 | Gibco | 11320-033 |