هنا ، نقدم نموذجا جديدا لكبد الفأر المتوافق مع البشر تم إنشاؤه في الفئران بالضربة القاضية للخلية بوساطة مستقبلات السموم Alb-toxin (TRECK) / SCID بعد زرع الخلايا الجذعية الكبدية البشرية غير الناضجة والقابلة للتوسيع.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم نموذجا جديدا لكبد الفأر المتوافق مع البشر تم إنشاؤه في الفئران بالضربة القاضية للخلية بوساطة مستقبلات السموم Alb-toxin (TRECK) / SCID بعد زرع الخلايا الجذعية الكبدية البشرية غير الناضجة والقابلة للتوسيع.
تم تطوير نموذج حيواني جديد يتضمن الفئران الوهمية ذات الكبد المتوافق مع البشر التي تم إنشاؤها عن طريق زرع خلايا الكبد البشرية. يمكن أن تكون هذه الفئران ، التي أعيد فيها ملء الكبد بخلايا الكبد البشرية الوظيفية ، بمثابة أداة مفيدة للتحقيق في بيولوجيا الخلايا الكبدية البشرية ، واستقلاب الأدوية ، والتطبيقات قبل السريرية الأخرى. أحد العوامل الرئيسية المطلوبة لنجاح عملية زرع خلايا الكبد البشرية في الفئران هو القضاء على خلايا الكبد الذاتية لمنع التنافس مع الخلايا البشرية وتوفير مساحة مناسبة وبيئة مكروية لتعزيز توسع خلايا المتبرع البشري وتمايزها. حتى الآن ، تم إنشاء نموذجين رئيسيين من الفئران لإصابة الكبد باستخدام الفئران المنشطة للفيوماريل أسيتو أسيتات (Fah) ومنشط اليوروبلامينوجين (uPA). ومع ذلك ، يتم استخدام فئران Fah بشكل أساسي مع خلايا الكبد الناضجة وتطبيق نموذج uPA محدود بسبب انخفاض التكاثر. للتغلب على هذه القيود ، تم استخدام الفئران بالضربة القاضية للخلية بوساطة مستقبلات السم Alb-toxin (TRECK) / SCID للتمايز في الجسم الحي لخلايا الكبد البشرية غير الناضجة وتوليد الكبد المتوافق مع البشر. نجحت الخلايا الجذعية الكبدية البشرية (HpSCs) في إعادة توطين كبد الفئران Alb-TRECK / SCID التي أصيبت بفشل كبدي خاطف قاتل بعد علاج سموم الخناق (DT). سيكون لهذا النموذج من الكبد المتوافق مع البشر في الفئران Alb-TRECK / SCID تطبيقات وظيفية في الدراسات التي تنطوي على استقلاب الأدوية والتفاعلات الدوائية والأدوية وسيعزز الدراسات الأخرى في الجسم الحي وفي المختبر.
بشكل شائع للاختبارات الصيدلانية نظرا لأن الأبحاث الطبية الحيوية في البشر مقيدة1 ؛ ومع ذلك ، فإن هذه النماذج ليست مفيدة دائما لأنها قد تحاكي بشكل غير دقيق التأثيرات التي لوحظت في البشر. يتم استقلاب معظم الأدوية في الاستخدام الطبي الحالي في المقام الأول في الكبد. ومع ذلك ، يمكن استقلاب نفس الدواء إلى مستقلبات مختلفة في كبد الفئران والإنسان بسبب الاختلافات بين الأنواع. وبالتالي ، غالبا ما يكون من الصعب تحديد ما إذا كان الدواء المحتمل يشكل أي مخاطر للتطبيقات السريريةأثناء التطوير 2،3.
لمعالجة هذه المشكلة ، تم تطوير كبد الفئران "المتوافق" مع البشر عن طريق زراعة خلايا الكبد البشرية داخل الفئران4-6 ؛ تظهر هذه النماذج استجابات دوائية مشابهة لتلك التي لوحظت في الكبد البشري. تشمل نماذج الفئران الأساسية المستخدمة حاليا لتوليد الكبد المتوافق مع البشر الفئران 4،7 ، والفئران المنشطة لليوروبلازمينوجين (uPA +/+) ، والفئران 6 ، والفئران التي تم الإبلاغ عنها مؤخرا عن ثيميدين كيناز (TK-NOG).
ومع ذلك ، فقد أظهرت التقارير السابقة أن الخلايا البشرية غير الناضجة المزروعة أو الخلايا الجذعية أقل قدرة على المنافسة من خلايا الكبد البشرية البالغة في كبد الفئران Alb-uPA tg (+/−) Rag2 (− / −)8-10. علاوة على ذلك ، توفر الفئران Fah− / - ميزة نمو فقط لخلايا الكبد المتمايزة وليس لخلايا سلف الكبد غير الناضجة11. ولم تنجح عملية زرع الخلايا الجذعية الكبدية البشرية في الفئران المصابة بالمتاجر التقليدية في المختبر. وبالتالي ، لا يوجد حاليا نموذج فأر مفيد للنقش الفعال لخلايا الكبد البشرية غير الناضجة.
وهكذا ، قمنا بتطوير نموذج ماوس Alb-TRECK / SCID الجديد الذي يمكن إعادة توطينه بكفاءة بخلايا الكبد البشرية غير الناضجة. يعبر نموذج الفأر المعدل وراثيا هذا عن مستقبلات عامل النمو الشبيه ب EGF (HB-EGF) المرتبط بالهيبارين البشري تحت سيطرة محفز الألبومين الخاص بخلايا الكبد. بعد إعطاء سم الخناق (DT) ، تصاب هذه الفئران بالتهاب الكبد الخاطف بسبب الاستئصال المشروط لخلايا الكبد ، مما يتيح إقامة الخلايا المانحةوتكاثرها 12. على الرغم من أن خلايا كبد الفئران قد تم زرعها بنجاح في فئران Alb-TRECK / SCID في الدراسات السابقة13،14 ، إلا أنه لم يتم الإبلاغ عن توليد كبد متوافق مع البشر باستخدام فئران Alb-TRECK / SCID.
في هذه الدراسة ، تم إنشاء كبد متوافق مع البشر في فئران Alb-TRECK / SCID عن طريق زرع HpSCs. يوفر هذا الكبد المتوافق مع البشر بيئة في الجسم الحي لتمايز الخلايا الجذعية العالمي والقدرة على التنبؤ بأنماط التمثيل الغذائي للأدوية البشرية والتفاعلات بين الأدوية والأدوية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنفيذ جميع الإجراءات التجريبية الحيوان وفقا للمبادئ التوجيهية للحماية الحيوان من جامعة مدينة يوكوهاما.
1. توليد نموذج الحاد الكبد إصابة ماوس
2. إعداد الخلايا الجذعية كبدي الإنسان
3. داخل الطحال زرع الخلايا الجذعية كبدي الإنسان
4. الكشف عن زرع كبد الإنسان الجذعية خلايا الكبد المستمدة الخلايا في الكبد ماوس
ملاحظة: للحصول على الإجراءات التالية، الموت ببطء كل الحيوانات باستخدام جرعة زائدة من الكيتامين وزيلازين تليها خلع عنق الرحم.
5. الكشف عن الزلال إفراز الإنسان وحساب معدل همي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الرداء-TRECK / خلايا الكبد الفئران SCID تعبر عن وDT مستقبلات HB-EGF الجينات البشرية تحت سيطرة المروج الزلال ويحمل آثار السامة للخلايا التالية إدارة DT 12. لتقييم آثار العلاج DT على اصابة الكبد، تم حقن جرعات DT 1.5 ميكروغرام / كغ في عمره 8 أسابيع الرداء-TRECK / الفئران SCID والتغيرات المرضية في آخر ساعة إدارة DT الكبد 48 تم تقييمها تشريحيا. مقارنة مع السيطرة على الفئران (لا تعامل مع DT)، أظهرت أن الفئران التي عولجت DT-بنية الكبدية غير منظ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن الكبد الماوس يمكن إسكانها مع خلايا الكبد البشرية، بما في ذلك خلايا الكبد الكبار والتكاثري الخلايا الجذعية الكبدية 17. وقد استخدمت هذه كبد إسكانها كنماذج تجريبية قبل السريرية لاختبار استقلاب الدواء واكتشاف المخدرات والتنمية 18. بالإضافة إلى ذلك، فقد قدمت البيئة في الجسم الحي للخلية النضج والتمايز 19. وكان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة لتوليد وأمراض الكبد نموذج الفأر الرواية التي سمح البشري انتشار غير ناضج الكبدي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين مصالح مالية متنافسة للإفصاح عنها.
نود أن نشكر مشروع علم الوراثة للثدييات ، معهد طوكيو متروبوليتان للعلوم الطبية ، على توفير الفئران. كما نشكر S. Aoyama و Y. Adachi من معهد أبحاث السموم (ADME) (الامتصاص والتوزيع والتمثيل الغذائي والإفراز) ، وشركة Sekisui الطبية المحدودة ، اليابان ، و K. Kozakai و Y. Yamada للمساعدة في تحليل LC-MS / MS. تم دعم هذا العمل جزئيا من خلال المنح المعونة من وزارة التعليم والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا (MEXT) ، اليابان إلى YWZ (18591421 و 20591531 و 23591872). من خلال مشروع جيانغسو المبتكر وريادي المبادرة لإدخال المواهب رفيعة المستوى ومشروع تخطيط العلوم والتكنولوجيا في جيانغسو (BE2015669)؛ ومن خلال المنح المقدمة إلى H.T. للترويج الاستراتيجي للبحث والتطوير المبتكر (S-innovation، 62890004) من الوكالة اليابانية للعلوم والتكنولوجيا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الألبومين البشري | سيجما | A6684 | فأر |
| بشري CK19 | داكو | M088801 | فأر |
| النوى البشرية | ميليبور | MAB1281 | فأر |
| بشري CK8 / 18 | بروجين | GP11 | خنزير غينيا |
| CDCP1 | Biolegend | 324006 | ماوس |
| CD90 | BD | 559869 | ماوس |
| CD66 | BD | 551479 | Mouse |
| GOT / AST-PIII | Fujifilm | 14A2X10004000009 | |
| DMEM / F-12 | Gibco | 11320-033 | |
| FBS | Biowest | S1520 | |
| 0.05٪ Trypsin-EDTA | Gibco | 25300-054 | |
| دفتيريا توكسين | سيجما | D0564-1MG | |
| ألبومين بشري ELISA Kit | مختبرات البيثيل | E88-129 | |
| حقنة (1 مل) | Terumo | SS-01T | |
| 32G 1/2 "إبرة | TSK | PRE-32013 | |
| O.C.T.Compound (118 مل) | ساكورا فينيتيك اليابان | 4583 | |
| فارز الخلايا عالي السرعة MoFlo | Beckman Coulter | B25982 | |
| DRI-CHEM 7000 | Fujifilm | 14B2X10002000046 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.