$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
يعمل ECM كسقالة للخلايا ، ويدعمها من خلال بنية معقدة تحتفظ بها مكونات مختلفة ، وهي أحد العوامل الرئيسية المسؤولة عن الخصائص الميكانيكية لوظيفة القلب وأنسجة القلب1،2. تشير الأدلة المتزايدة إلى أن ECM يلعب دورا نشطا في إعادة تشكيل الأنسجة ، مما يجعل الافتراض التقليدي بأن ECM هو مكون سلبي عفا عليه الزمن3،4،5،6. يتمثل دور ECM في توفير إشارات فيزيائية حيوية وكيميائية حيوية للخلايا المقيمة. من الثابت أن هذه الإشارات يمكن أن تؤثر على العديد من سلوكيات الخلايا الأساسية ، مما يؤثر على وظيفة الانقباض والانتشار والهجرة وإمكانية التمايز7،8،9. وبالتالي ، يتم استخدام ECM بشكل متزايد في هندسة الأنسجة والطب التجديدي كأداة دعم علاجية9،10،11،12،13.
يتكون ECM من العديد من البروتينات مثل الكولاجين والإيلاستين والفيبرونكتين والبروتيوغليكان واللامينين ، جنبا إلى جنب مع عوامل النمو المرتبطة ب ECM ، وكلها تشارك في آليات التجديد ، مثل تجنيد الخلايا والهجرة والتمايز ، بالإضافة إلى محاذاة الخلاياوتكاثرها 14. الخصائص الميكانيكية للأنسجة لها أيضا أهمية كبيرة في علم الأمراض الفيزيائية للأعضاء. في الواقع ، غالبا ما ترتبط التغييرات في الخواص الميكانيكية بظهور وتطور العديد من الأمراض. يكمن السبب في حقيقة أنه عندما يتم تعديل ECM ، فإن الإشارات القادمة من البيئة تؤدي إلى تغييرات في التعبير الجيني والبروتيني ، مما يؤدي إلى ضعف وظيفي15،16.
تركز العلاجات التجديدية لإصلاح الأعضاء حاليا على تكرار البيئة المكروية المتطورة للأنسجة الأصلية لشفاء العضو حيث يفشل الجسم. على الرغم من الوتيرة السريعة للعديد من مناهج هندسة الأنسجة ، إلا أنه لا يزال من غير الممكن إعادة إنتاج الأنسجة بدقة في مجملها وتعقيدها عن طريق الإجراءات الاصطناعية. تم استخدام المواد الاصطناعية إلى حد كبير حتى الآن ، حيث يمكن ضبطها بشكل مناسب لمحاكاة الخصائص الميكانيكية والكيميائية الحيوية للبيئة المكروية الخلوية. ومع ذلك ، فإن لديهم حدودا ، مثل عدم القدرة على تقليد التفاعلات العديدة داخل الأنسجة الأصلية ، وتكلفة تقنيات إنتاجها ، وحقيقة أنها أقل طبيعية ومتوافقة حيويا من الأنسجة الأصلية17،18،19. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكوينها ، في المقام الأول من حيث البروتينات والعوامل القابلة للذوبان ، يختلف اختلافا كبيرا عن التكوين الطبيعي ، والذي يصعب للغاية تكراره20.
يتمثل النهج المتطور في الطب التجديدي لتقليل الفجوة بين المرضى المحتاجين وعمليات زرع الأعضاء في إنتاج سقالات مصنوعة من مصفوفة خارج الخلية منزوعة الخلايا (d-ECM) وإعادة ملئها بأنواع الخلايا المناسبة لتجديد الأعضاء التالفة. إزالة الخلايا هي العملية التي يتم فيها عزل ECM عن خلاياها الأصلية ومادتها الوراثية لإنتاج سقالة طبيعية ومحاكاة حيوية ، قادرة على تجنب الاستجابة المناعية والرفض بمجرد زرعها في المرضى21،22،23. يمكن بعد ذلك إعادة ملء ECM الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة لإنتاج أنسجة وظيفية. المشكلة الرئيسية عند تطوير d-ECM هي الطريقة. بالنسبة لأي تقنية إزالة الخلايا ، يظل الهدف الأساسي هو الحفاظ على تكوين ECM الأصلي ، والصلابة ، والهيكل ثلاثي الأبعاد ، وجميع الاستراتيجيات لها مزايا وعيوب. نظرا لأن التخلص من المحتوى الخلوي والحمض النووي من الأنسجة يتطلب استخدام عوامل كيميائية أو فيزيائية ، أو الجمع بين الاثنين معا ، فإن كل إجراء إزالة الخلايا يسبب ، بدرجات مختلفة ، تعطيل ECM. وبالتالي ، من الأهمية بمكان تقليل الضرر الذي يلحق ب ECM24،25،26.
من المستحسن للغاية استخدام ECM الأصلي كمنصة لإعادة تشكيل ECM الأصلي في المختبر . لهذا الغرض ، تم تطبيق العديد من بروتوكولات إزالة الخلايا على مجموعة واسعة من الأنسجة27،28،29،30. في الواقع ، منذ المراحل الأولى من أبحاث إزالة الخلايا وتطوير ECM ، تم إزالة الخلايا من العديد من الأنسجة ، مثل الشرايين والصمامات الأبهرية والأعصاب الطرفية من كل من والبشر ، ولا تزال بعض d-ECMs متاحة تجاريا وتستخدم لاستبدال الأنسجة أو التئام الجروح31،32،33. في الآونة الأخيرة ، برز جلد الإنسان أيضا كمرشح مناسب لإنتاج سقالات منزوعة الخلايا لإصلاح القلب نظرا لتكوينه وخصائصه الميكانيكية القادرة على تعزيز القدرة التجديدية للخلايا السلفية للقلب (CPCs) والتكيف مع انقباض القلب34. تصف هذه الورقة بروتوكولا بسيطا وسريعا لإنتاج سقالات منزوعة الخلايا من جلد الإنسان البالغ ، مما يسمح بتطوير d-ECM مع بنية محفوظة جيدا.