In Vitro Model of Human Cutaneous Hypertrophic Scarring using Macromolecular Crowding

Chen Fan; Lay  Keng Priscilla Lim; Zihao Wu; Bhavya Sharma; Shi  Qi Gan; Kun Liang; Zee Upton; David Leavesley

doi:10.3791/61037

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Article de méthode

In Vitro Model of Human Cutaneous Hypertrophic Scarring using Macromolecular Crowding

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DOI :

10.3791/61037

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1 mai 2020

Chen Fan¹ , Lay Keng Priscilla Lim¹ , Zihao Wu¹ , Bhavya Sharma¹ , Shi Qi Gan¹^,² , Kun Liang¹ , Zee Upton¹^,³ , David Leavesley¹

¹Skin Research Institute of Singapore, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), ²School of Chemical and Life Sciences, Singapore Polytechnic, ³Institute of Medical Biology, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit l’utilisation de l’encombrement macromoléculaire pour créer un modèle de tissu cicatriciel hypertrophique humain in vitro qui ressemble à des conditions in vivo. Lorsqu’ils sont cultivés dans un environnement macromoléculaire surpeuplé, les fibroblastes de peau humaine présentent des phénotypes, de la biochimie, de la physiologie et des caractéristiques fonctionnelles ressemblant au tissu cicatriciel.

Résumé

Il a été démontré que les tissus in vivo sont fortement encombrés par les protéines, les acides nucléiques, les ribonucléoprotéines, les polysaccharides, etc. Le protocole suivant applique une technique d’encombrement macromoléculaire (MMC) pour imiter cette encombrement physiologique par l’ajout de polymères neutres (crowders) aux cultures cellulaires in vitro. Des études antérieures utilisant Ficoll ou dextran comme crowders démontrent que l’expression du collagène I et de la fibronectine dans les lignées cellulaires WI38 et WS-1 sont considérablement améliorées à l’aide de la technique MMC. Cependant, cette technique n’a pas été validée dans les fibroblastes humains de peau hypertrophiques primaires dérivés de cicatrices (hHSF). Comme la cicatrisation hypertrophique résulte du dépôt excessif du collagène, ce protocole vise à construire un modèle de cicatrice hypertrophique in vitro riche en collagène en appliquant la technique MMC avec des HHSF. Ce modèle MMC optimisé a été montré pour posséder plus de similitudes avec le tissu cicatriciel in vivo par rapport aux systèmes traditionnels de culture cellulaire 2 dimensions (2-D). En outre, il est rentable, rentable et souhaitable sur le plan éthique par rapport aux modèles animaux. Par conséquent, le modèle optimisé rapporté ici offre un modèle avancé "in vivo-like" pour les études hypertrophiques liées aux cicatrices.

Introduction

Le tissu cicatriciel représente le critère final de la réparation des tissus. Cependant, chez de nombreuses personnes, en particulier celles souffrant de brûlures ou de^{traumatismes 1}, les cicatrices peuvent être excessives et imposer des effets indésirables sur la morphologie et le fonctionnement de la peau guérie. Bien que les mécanismes exacts de la formation pathologique (cicatrices hypertrophiques et chéloïdes) ne soient pas entièrement compris, le dépôt excessif du collagène pendant la cicatrisation des plaies a été démontré comme une contribution essentielle².

Il est bien établi que la t....