وظيفة الغدة اللعابية السليمة ضرورية لصحة الفم ويتم تغييرها بعد علاج سرطان الراس والرقبة مع المعالجة الاشعاعيه1. في 2017 ، تم الإبلاغ عن ما يقرب من 50,000 حاله جديده من سرطان الراس والرقبة في الولايات المتحدة2. بسبب الآثار الضارة للانسجه والتي لا رجعه فيها في كثير من الأحيان من العلاج الإشعاعي علي الانسجه الطبيعية المحيطة مثل الغدد اللعابية ، وغالبا ما تترك المرضي مع الآثار الجانبية الحاده وانخفاض نوعيه الحياة2،3، 4- المضاعفات الشائعة الناجمة عن الاضرار الاشعاعيه تظهر في اعراض مثل جفاف (الشعور الذاتي للفم الجاف) ، تسوس الأسنان ، ضعف القدرة علي مضغ وابتلاع ، وضعف الكلام ، والاصابه بالميكروبات الدقيقة عن طريق الفم2، 3 , 4. هذه الاعراض مجتمعه يمكن ان تؤدي إلى سوء التغذية وضعف البقاء علي قيد الحياة في الافراد المتضررين5. في حين ان خلل الغدد اللعابية في هذا العدد من السكان قد تم توثيقها جيدا, وقد تم التنازع أليات الكامنة وراء الاضرار التي لحقت خلايا اسينار, وهناك القليل من التكامل بين النماذج الحيوانية المختلفة6,7.
الأساليب الحالية لدراسة وظيفة الغدة اللعابية والاضرار الناجمة عن الإشعاع تشمل استخدام في نماذج الجسم الخلوي ، وخطوط الخلايا الخلد ، وثنائيه الابعاد (2-د) الثقافات الخلية الاوليه ، وثلاثي الابعاد (3-D) ساليسفيري الثقافات8، 9،10،11،12. تقليديا ، ونماذج ثقافة الخلية من خطوط الخلايا الخلد والثقافات ثنائيه الابعاد تنطوي علي خلايا أحاديه الطبقات مثقف علي الأسطح المسطحة وقيمه للتجارب سريعة وسهله وفعاله من حيث التكلفة. ومع ذلك ، فان ظروف ثقافة الخلايا الاصطناعية يمكن ان تغير حاله التمايز والاستجابات الفسيولوجية للخلايا المعرضة لظروف مختلفه ، وغالبا ما تفشل النتائج في الترجمة إلى نماذج الكائنات الحية كلها14،15. الاضافه إلى ذلك ، تتطلب ثقافات الخلايا الخلده تحويرا للنشاط p53 ، وهو أمر بالغ الاهميه لاستجابه الغدة اللعابية لتلف الحمض النووي16،17.
ساليسفيري ثقافات ثلاثية الابعاد للخلايا الجذعية والسلف في الوقت المبكر في الثقافة وكانت مفيده لفهم الحساسية الاشعاعيه لهذه المجموعة الفرعية من خلايا الغدد اللعابية9,18. ومن القيود الحاسمة لجميع هذه النماذج الثقافية انها غير فعاله في تصور الهيكل ثلاثي الابعاد للغده اللعابية ، بما في ذلك المصفوفة خارج الخلية (ECM) وتفاعلات خلايا الخلايا علي مختلف الطبقات ، والتي تعتبر حاسمه في تحوير اللعابية إفراز15. الحاجة إلى طريقه التي تشمل سلوك الانسجه ككل ولكن يمكن أيضا ان يتم التلاعب بها في ظل الظروف المختبرية لدراسة اثار العلاج ضروري لمزيد من اكتشاف أليات الكامنة وراء الغدة اللعابية الناجمة عن الإشعاع الخلل.
وقد تم توثيق الانسجه الحية والثقافة في السابق19,20 وغالبا ما تستخدم لدراسة التفاعلات الانسجه الدماغ21. في الدراسات السابقة ، تم تقسيم نكفي (PAR) انسجه الغدد اللعابية من الفئران في ما يقرب من 50 μm ومثقف لتصل إلى 48 h ، وتحليل القدرة علي البقاء ، وموت الخلايا ، ووظيفة تم تنفيذها بعد ذلك19. Su et al. (2016) توسعت علي هذه المنهجية عن طريق زراعه الغدد فك الإنسان (SMGs) مقسمه علي 35 μm أو 50 μm لمده 14 يوما20. الطريقة المقترحة هي التقدم في انه يشمل كلا من الغدد اللعابية نكفي و فك في 50 μm و 90 μm وتقييم الثقافات لمده 30 يوما. القدرة علي قطع مجموعه من سماكه الانسجه أمر مهم في تقييم التفاعلات خليه خليه وخليه-ECM التي هي ذات الصلة للعمليات الخلوية بما في ذلك قطبيه الاساسيه الرمزية واللعاب لإفراز. وعلاوة علي ذلك ، تعرضت شرائح الغدد اللعابية للإشعاع اثناء وجودها في الثقافة لتحديد جدوى هذا النموذج الثقافي لدراسة تلف الغدد اللعابية المستحث بالإشعاع.
والغرض من هذا البروتوكول الثقافة العضوية الغدد اللعابية لتقييم الوقت القصوى للحياة الثقافية وتميز التغيرات الخلوية بعد العلاج الإشعاعي السابق فيفو. لتحديد الحد الأقصى من المقاطع الزمنيه التي هي قابله للحياة بعد تشريح ، تريلون الأزرق تلطيخ ، الحية تلطيخ الخلية ، و مناعي تلطيخ للموت الخلية تم تنفيذها. واستخدم المجهر البؤري المجهري وتلطيخ النيون المناعي لتقييم مجموعات الخلايا المحددة ، والهياكل المورفولوجية ، ومستويات الانتشار. كما تعرضت ثقافات قسم الانسجه للإشعاع المؤين لتحديد اثار الإشعاع علي علامات مختلفه في هذا النموذج ثلاثي الابعاد. وتمت مقارنه التحريض علي موت الخلايا ، واضطراب السيتوكيلميتال ، وفقدان علامات التمايز ، والانتشار التعويضي في ثقافات الجسم السابق المشعة بالدراسات السابقة للنماذج المجرية. وتوفر هذه المنهجية وسيله للتحقيق في دور تفاعلات الخلايا الخلوية بعد الاضرار الاشعاعيه وتوفر نموذجا تجريبيا لتقييم فعاليه التدخلات العلاجية بكفاءة (التلاعب بالجينات أو العوامل الدوائية ) التي قد تكون اقل ملاءمة للنماذج المجرية.