تم عزل خلايا الكبد الأولية ، المخصبة لخلايا الكبد ، من كبد الفأر عن طريق نضح كولاجيناز من خطوتين ، باستخدام مضخة تمعجية لتدوير المخازن المؤقتة الدافئة عبر الكبد مع الاستفادة من الأوعية الدموية للعضو لتوصيل إنزيمات التفكك إلى جميع الخلايا (الشكل 1 أ). لهذا ، تم تقليب الوريد الأجوف السفلي ، وتم قص الوريد البابي للسماح بتدفق المخازن المؤقتة (الشكل 1 ب). أولا ، تم مسح المخزن المؤقت القائم على HBSS عبر الكبد لتطهير الدم. إذا كان القنية ناجحا ولم تكن هناك جلطات دموية ، فإن الكبد يبيض ويصبح لونه أصفر في غضون ثوان قليلة. ثانيا ، تم توزيع محلول هضم يحتوي على مزيج إنزيم Liberase عبر الكبد لفصل الأنسجة إلى معلق أحادي الخلية. تم عد الخلايا يدويا وزرعها في 96 بئرا من ألواح منخفضة الالتصاق للغاية (ULA) ، والتي تمكن من التجميع الذاتي في كرويات في غضون أيام قليلة. في اليوم 5 ، تتشكل الأجسام الكروية ، وتشير الكبسولة الرقيقة المتاخمة للكرويات إلى التجميع الناجح (الشكل 1C). ننتظر حتى اليوم 10 للزرع ، وعند هذه النقطة تكون الأجسام الكروية مضغوطة وقد طورت روابط قوية بين الخلايا الخلوية. حدد عدد الخلايا المصنفة لكل بئر حجم كروية الكبد ، مع أقطار 1000 و 1200 و 1500 خلية / كروية منتجة جيدا تبلغ 238 ميكرومتر ± 10 ميكرومتر و 248 ميكرومتر ± 17 ميكرومتر و 298 ميكرومتر ± 19 ميكرومتر (متوسط ± SD) ، على التوالي (الشكل 1C ، D). بالنسبة للزراعة ، نختار كرويات يبلغ قطرها حوالي 250 ميكرومتر للأسباب التالية: (1) يجب ألا يكون حجم الكرات كبيرا جدا لتجنب نقص الأكسجة والنواة الميتة ، ولكن يجب أن تحتوي على خلايا كافية لدعم اتصالات الخلايا الخلوية والسماح بإعادة تشكيل الكسب غير المشروع في العين ، (2) يسمح وزن الأجسام الكروية بهذا الحجم لها بالانجذاب نحو القزحية وتحسين نقشها ، (3) هذا الحجم مناسب فيما يتعلق بزرع 5-10 كرويات لكل عين فأر.
تتطلب جراحة الزرع حقنة ملولبة يدوية متصلة بقنية زجاجية (الشكل 2 أ). تتكون القنية الزجاجية من شعيرات شعرية زجاجية من البورسليكات معدلة داخليا للحصول على طرف حاد ناعم باستخدام مجتذب ميكروماصة وشطبة. يمكن إنشاء قنية بديلة أبسط باستخدام قسطرة بلاستيكية متاحة تجاريا متصلة بأنبوب المحقنة ومثبتة في طرف ماصة (الشكل 2 ب). تتكون الجراحة من تلقيح كرويات الكبد في الإنزيم المحول للأنجيوتنسين من خلال شق في القرنية (الشكل 2C). تم وضع الأجسام الكروية على حدود التلميذ لجعلها في متناول التصوير بشكل أفضل وتجنب انتقالها إلى زاوية العين. تم استخدام الفئران البيضاء للزرع ، حيث تسمح قزحية العين غير المصطبغة بالتصوير في الجسم الحي لكرويات الكبد المطعمة. تم زرع الفئران المتلقية في كلتا العينين باستخدام 7-10 كرويات / عين ، وتم التقاط صور مجسمة في 3 أيام بعد الزرع (بعد تكساس) وكذلك في أسبوع واحد وشهر واحد بعد تكساس لتوثيق شفاء القرنية ونجاح النقش الكروي (الشكل 2 د). من الجدير بالذكر أن التغير في مظهر كرويات الكبد في ACE بين وقت زرعها حديثا ونقشها بالكامل يرجع إلى تسوية الكسب غير المشروع على القزحية ، وكذلك إلى نمو طبقة أحادية من خلايا القزحية فوق الكروية. معدل نجاح التطعيمات الكروية للكبد في الإنزيم المحول للأنجيوتنسين هو 70٪ (ن = 9 عيون في كل من ذكور وإناث الفئران) (الشكل 2E). الأيام الأولى بعد تكساس هي الأكثر أهمية للبقاء على قيد الحياة والنقش ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى فرك المتلقي عينيه وإزاحة الكرويات قبل أن تلتئم القرنية. لا يختلف حجم كرويات الكبد بشكل كبير بعد تكساس وتعزى التغييرات في الشكل إلى إعادة تشكيل الكسب غير المشروع والتطعيم (الشكل 2F). في 1 شهر بعد تكساس ، كانت جميع الكرويات المطعمة الموجودة على القزحية وعائية ومعصبة ، كما هو موضح في تلطيخ التألق المناعي (الشكل 2G).
يتم إجراء التصوير غير الباضع في الجسم الحي على الفئران المتلقية المخدرة باستخدام مجهر متحد البؤر مستقيم وهدف غمس لمسافات طويلة (الشكل 3 أ ، الجدول 2). يمكن تحقيق التصوير الفلوري في ACE من خلال طرق مختلفة ، كما هو موضح في الشكل 3B. يسمح حقن مجسات الفلورسنت في دوران الماوس المتلقي بتصور أنواع وهياكل مختلفة من الخلايا داخل الأجسام الكروية. استخدمنا الليكتين لتمييز الأوعية الدموية (الشكل 3C) ، CMFDA لمراقبة شبكة القنوات الصفراوية (الشكل 3D) و pHrodo-LDL ، والتي أكدت امتصاص LDL النشط في الخلايا الكروية (الشكل 3E). يمكن أيضا استخدام كرويات الكبد الناتجة عن نماذج فأر المراسل. Albumin-Cre: tdسمحت كرويات الطماطم بوضع العلامات وتتبع خلايا الكبد (الشكل 3F) ، وتم استخدام المستشعر الحيوي للكرويات التي تعبر عن المستشعر الحيوي لمؤشر دورة خلية Ubiquitin الفلوري (FUCCI) لتصور ديناميكيات دورة الخلية بدقة خلية واحدة (الشكل 3G). أخيرا ، يمكن تعديل كرويات الكبد وراثيا في المختبر قبل الزرع ، وفي حالة نقل الفيروس المرتبط بالغدي (AAV) -GFP ، لوحظ التعبير في الجسم الحي لأكثر من 6 أشهر (الشكل 3H).

الشكل 1: عزل الخلايا الكبدية الأولية للفأر وتوليد كرويات الكبد. (أ) المواد والمعدات المستخدمة لعزل الخلايا الكبدية الأولية للفئران: 1. مخازن العزل. 2. حمام مائي. 3. مضخة تمعجية. 4. طبق بتري. 5. مصفاة الخلية. 6. وسادة ماصة. 7. حصيرة التشريح. 8. رافع الخلية. 9. إبرة الفراشة 27 جم. 10. أدوات التشريح. (ب) تجويف البطن أثناء الجراحة: يتم تقليب الوريد الأجوف وتعطيره ، ويتم قص الوريد البابي للسماح بتدفق المخازن المؤقتة. (ج) صور برايتفيلد لتكوين كرويات كبدية في المختبر عند 0 (d0) و 5 (d5) و 10 (d10) أيام بعد البذر ، قضبان المقياس = 200 ميكرومتر. (د) حجم كروية الكبد بتركيزات مختلفة من بذر الخلايا، ن = 21 كروية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: زرع كرويات الكبد وتطعيمها في الإنزيم المحول للأنجيوتنسين للفئران. (أ) المواد والمعدات المستخدمة في زرع (تكساس) كرويات الكبد في الإنزيم المحول للأنجيوتنسين: 1. كرويات الكبد في طبق الاستزراع. 2. محلول ملحي معقم. 3. مرهم العين. 4. الإبر 23 غرام ؛ 5. قنية. 6. حقنة هاميلتون. 7. أنبوب غاز التخدير. 8. حامل الرأس وقناع الغاز. 9. وسادة التدفئة. 10. لوحة قاعدة معدنية حسب الطلب. 11. ملقط ومفصل عالمي صلب. (ب) إعداد قنية وحقنة هاملتون: 1. قنية زجاجية متصلة بحقنة هاملتون عبر أنبوب بورتكس وإبرة 27 جرام ؛ 2. يتم توصيل القنية الزجاجية بأنابيب Portex عبر أجزاء إضافية من أنابيب السيليكون وأنابيب PharMed ؛ 3. قنية بلاستيكية مجمعة بديلة. 4. الأجزاء التي تشكل القنية البلاستيكية: قسطرة بلاستيكية 24G BD Insyte متصلة عبر أنابيب PharMed ومغلفة في طرف ماصة مقطوع 10 ميكرولتر لتحقيق الاستقرار والقبضة. (ج) رسم توضيحي لخطوات جراحة Tx: 1. يتم جمع الأجسام الكروية في القنية. 2. يتم ثقب القرنية بإبرة. 3. يتم إدخال القنية في الشق ، ويتم إطلاق الأجسام الكروية في ACE. 4. من خارج العين ، يتم وضع الأجسام الكروية بالقرب من التلميذ وبعيدا عن الشق. (د) صور مجسمة لكرويات الكبد (sph) في عين الفأر في يوم الجراحة وفي 3 و 7 و 30 يوما بعد تكساس. تشير الأسهم إلى كرويات قابلة للحياة. (ه) معدل تطعيم الكبد الكروي (حجم 1200 خلية / بئر) بعد Tx ، n = 9 عيون في 6 فئران متلقية. (F) حجم كرويات الكبد في الثقافة ، قبل الزرع (في المختبر ، ن = 20 كروية من إعداد واحد) وفي 1 شهر بعد Tx في ACE (في الجسم الحي ، ن = 16 كروية في 3 فئران متلقية) ، محسوبة بمتوسط الأقطار الرأسية والأفقية. (ز) تلطيخ التألق المناعي لكرويات الكبد المطعمة في 2 أشهر بعد Tx ، مما يدل على الأوعية الدموية (CD31 ، وردي ، خط متقطع يحدد الكتلة الكروية) والتعصيب الودي (هيدروكسيلاز التيروزين (TH) ، برتقالي) ، شريط المقياس = 100 ميكرومتر. تم تكييف بيانات اللوحة F بإذن من Lazzeri-Barcelo et al.10. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: تصوير غير جراحي داخل العين في الجسم الحي لكرويات الكبد المطعمة. (أ) المواد والمعدات المستخدمة في التصوير بالإنزيم المحول للأنجيوتنسين في الجسم الحي : 1. المجهر البؤري للمسح بالليزر المستقيم. 2. مربع مظلم. 3. مرحلة XYZ الآلية. 4. غمس الهدف. 5. حامل الرأس وقناع الغاز. 6. ملقط ومفصل عالمي صلب. 7. وسادة التدفئة. 8. لوحة قاعدة معدنية حسب الطلب. (ب) شكل يوضح الطرق المختلفة المستخدمة في التصوير الحي لقراءات الفلورسنت في كرويات الكبد المطعمة في العين. (سي - ه) صور تمثيلية لكرويات الكبد ACE-أثناء التصوير في الجسم الحي بواسطة الفحص المجهري متحد البؤر. يتم استخدام إشارة التشتت العكسي لمراقبة حجم الكرة وهيكلها ؛ (ج) الأوعية الدموية الموسومة بالحقن الوريدي للمحاضر الفلوري ، شريط المقياس = 100 ميكرومتر ؛ (د) شبكة القنوات الصفراوية الموسومة بحقن CMFDA الفلوري ، شريط المقياس = 50 ميكرومتر ؛ (ه) امتصاص LDL عن طريق حقن مسبار pHrodo-LDL الفلوري ، شريط المقياس = 100 ميكرومتر ؛ (F) خلايا الكبد المعبرة عن الطماطم Td، تشير رؤوس الأسهم إلى النوى، وتشير العلامات النجمية إلى الأوعية الدموية داخل الكرة الأرضية، وشريط المقياس = 50 ميكرومتر؛ (ز) مراقبة ديناميات دورة الخلية في كرويات الكبد المعبرة عن FUCCI ، قضبان المقياس = 50 ميكرومتر (الصورة الرئيسية) و 20 ميكرومتر (التفجير). (H) كرويات الكبد المحولة في المختبر مع AAV8-GFP قبل Tx وتصويرها في العين في 6 أشهر بعد Tx ، شريط المقياس = 50 ميكرومتر. تم تكييف الصورة في اللوحة G بإذن من Lazzeri-Barcelo et al.10. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجدول 1: المحاليل المستخدمة لعزل خلايا الكبد الأولية للفئران. تكوين المحاليل والمخازن المؤقتة اللازمة لعزل خلايا الكبد الفأر. يجب خلط مكونات محلول الهضم ومحلول التدرج طازجة في يوم العزل. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الجدول.
الجدول 2. إعدادات مجهر لايكا SP5 متحدة البؤر تستخدم للتصوير داخل العين في الجسم الحي لكرويات الكبد. تم تكييف الجدول بإذن من Lazzeri et al.10. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الجدول.