מאמר שיטה

דה-סלולריזציה להכנת מטריצת עור א-תאית אנושית שמורה במיוחד לרפואה רגנרטיבית

DOI:

10.3791/62935

⸱

8 בספטמבר 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Public Health, University of Naples Federico II, Naples, Italy, 2Department of Medicine, Surgery and Dentistry, Scuola Medica Salernitana, University of Salerno, Baronissi, Italy

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עור אנושי נטול תאים מתאים להתחדשות רקמות. נושא מרכזי של דה-סלולריזציה הוא שימור הארכיטקטורה המקומית, יחד עם התוכן המתאים של חלבונים מבניים, גליקוזאמינוגליקנים (GAGs) וגורמי גדילה. השיטה המוצעת מאפשרת דה-סלולריזציה מהירה ויעילה, ומייצרת עור נטול תאים עם מאפיינים טבעיים שמורים היטב.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מטריצה חוץ-תאית (ECM) מספקת גירויים ביופיזיים וביוכימיים לתמיכה בחידוש עצמי, שגשוג, הישרדות והתמיינות של התאים הסובבים בשל תכולת המולקולות הביו-אקטיביות המגוונות שלה. בשל מאפיינים אלה, ה-ECM נחשב לאחרונה למועמד מבטיח ליצירת פיגומים ביולוגיים להגברת התחדשות הרקמות. מחקרים חדשים הוכיחו כי רקמות אנושיות נטולות תאים יכולות להידמות ל-ECM המקורי בפרופילים המבניים והביוכימיים שלהן, תוך שמירה על הארכיטקטורה התלת מימדית (תלת מימד) והתוכן של מולקולות ביולוגיות בסיסיות. לפיכך, ניתן להשתמש ב-ECM נטול תאים כדי לקדם שיפוץ רקמות, תיקון ושחזור תפקודי של איברים רבים. בחירת הליך הדה-סלולריזציה המתאים היא חיונית להשגת רקמות תאיות השומרות על המאפיינים של המיקרו-סביבה האידיאלית לתאים.

הפרוטוקול המתואר כאן מספק תיאור מפורט שלב אחר שלב של שיטת הדה-סלולריזציה להשגת ECM ביולוגי נטול תאים הניתן לשחזור ויעיל. שברי עור של חולים שעברו ניתוחים פלסטיים הוקטנו והוסרו באמצעות שילוב של נתרן דודצילסולפט (SDS), טריטון X-100 ואנטיביוטיקה. כדי לקדם את ההובלה הסדירה וההומוגנית של התמיסה דרך הדגימות, הם היו סגורים בקלטות מוטמעות כדי להבטיח הגנה מפני עלבונות מכניים. לאחר הליך הדסלולריזציה, הצבע הלבן כשלג של שברי העור הצביע על דה-סלולריזציה מלאה ומוצלחת. בנוסף, דגימות נטולות תאים הראו ארכיטקטורה שלמה ושמורה היטב. התוצאות מצביעות על כך ששיטת הדה-סלולריזציה המוצעת הייתה יעילה, מהירה וניתנת לשחזור והגנה על דגימות מפני נזקים אדריכליים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ה-ECM משמש כפיגום לתאים, תומך בהם באמצעות ארכיטקטורה מורכבת המתוחזקת על ידי רכיבים שונים, והוא אחד הגורמים העיקריים האחראים לתכונות המכניות של תפקוד הלב ורקמת הלב 1,2. עדויות הולכות וגדלות מצביעות על כך ש-ECM ממלא תפקיד פעיל בעיצוב מחדש של רקמות, מה שהופך את ההנחה המקובלת שה-ECM הוא מרכיב פסיבי למיושן 3,4,5,6. תפקידו של ה-ECM הוא לספק רמזים ביופיזיים וביוכימיים לתאים תושבים. ידוע היטב כי אותות אלה יכולים להשפיע על התנהגויות תאים בסיסיות רבות, ולהשפיע על תפקוד ההתכווצות, ההתפשטות, הנדידה ופוטנציאל ההתמיינות שלהם 7,8,9. לפיכך, ECM משמש יותר ויותר בהנדסת רקמות ורפואה רגנרטיבית ככלי תמיכה טיפולי 9,10,11,12,13.

ה-ECM מורכב ממספר חלבונים כגון קולגן, אלסטין, פיברונקטין, פרוטאוגליקן ולמינין, יחד עם גורמי גדילה הקשורים ל-ECM, כולם מעורבים במנגנוני התחדשות, כגון גיוס תאים, נדידה והתמיינות, כמו גם יישור והתפשטות תאים14. לתכונות המכניות של הרקמות יש רלוונטיות רבה גם בפיזיופתולוגיה של האיברים. ואכן, שינויים בתכונות המכניות קשורים לרוב להופעת והתפתחות של מספר מחלות. הסיבה נעוצה בעובדה שכאשר ה-ECM משתנה, אותות המגיעים מהסביבה גורמים לשינויים בביטוי הגנים והחלבונים, מה שמוביל לפגיעה תפקודית15,16.

טיפולים רגנרטיביים לתיקון איברים מתמקדים כיום בשכפול המיקרו-סביבה המתוחכמת של הרקמה הטבעית כדי לרפא את האיבר שבו הגוף נכשל. למרות הקצב המהיר של גישות רבות להנדסת רקמות, עדיין לא ניתן לשחזר את הרקמות במדויק בשלמותן ובמורכבותן על ידי פרוצדורות מלאכותיות. עד כה נעשה שימוש נרחב בחומרים סינתטיים, מכיוון שניתן לכוונן אותם כראוי כדי לדמות את התכונות המכניות והביוכימיות של המיקרו-סביבה התאית. עם זאת, יש להם מגבלות, כגון חוסר היכולת לחקות את האינטראקציות הרבות בתוך הרקמה הטבעית, עלות הטכנולוגיות לייצורן, והעובדה שהן פחות טבעיות ותואמות ביולוגית מרקמה טבעית 17,18,19. בנוסף, הרכבם, בעיקר מבחינת חלבונים וגורמים מסיסים, שונה מאוד מזה הטבעי, שקשה מאוד לשכפל20.

הגישה המתקדמת ברפואה רגנרטיבית לצמצום הפער בין החולים הזקוקים להשתלות איברים היא לייצר פיגומים העשויים מטריצה חוץ-תאית נטולת תאים (d-ECM) ולאכלס אותם מחדש בסוגי התאים המתאימים כדי לחדש את האיברים הפגועים. דה-סלולריזציה היא התהליך שבו ה-ECM מבודד מהתאים הטבעיים שלו ומהחומר הגנטי שלו כדי לייצר פיגום טבעי וביומימטי, המסוגל למנוע את התגובה החיסונית והדחייה לאחר ההשתלה בחולים 21,22,23. לאחר מכן ניתן לאכלס מחדש את ה-ECM המתקבל כדי לייצר רקמה פונקציונלית. הנושא העיקרי בעת פיתוח d-ECM הוא השיטה. עבור כל טכניקת דה-סלולריזציה, המטרה העיקרית נותרה שימור הרכב ה-ECM המקורי, הנוקשות והמבנה התלת-ממדי, ולכל האסטרטגיות יש יתרונות וחסרונות. מכיוון שסילוק התוכן התאי וה-DNA מהרקמה דורש שימוש בחומרים כימיים או פיזיקליים, או שילוב של שניהם, כל הליך דה-סלולריזציה גורם, בדרגות שונות, לשיבוש ה-ECM. לפיכך, חיוני למזער את הנזק ל-ECM 24,25,26.

שימוש ב-ECM מקומי כפלטפורמה לבנייה מחדש של ECM מקורי במבחנה הוא רצוי מאוד. למטרה זו, יושמו מספר פרוטוקולי דה-סלולריזציה על מגוון רחב של רקמות 27,28,29,30. למעשה, מאז השלבים המוקדמים של מחקר הדה-סלולריזציה ופיתוח ECM, מספר רקמות, כגון עורקים, שסתומי אבי העורקים ועצבים היקפיים מבעלי חיים ובני אדם כאחד, עברו דה-סלולריזציה, וחלק מ-d-ECM עדיין זמינים מסחרית ומשמשים להחלפת רקמות או ריפוי פצעים 31,32,33. לאחרונה, עור האדם התגלה גם כמועמד מתאים לייצור פיגומים נטולי תאים לתיקון לב בשל הרכבו ותכונותיו המכניות המסוגלות להגביר את פוטנציאל ההתחדשות של תאי אב לבביים (CPC) ולהסתגל להתכווצות הלב34. מאמר זה מתאר פרוטוקול פשוט ומהיר לייצור פיגומים נטולי תאים מעור אנושי בוגר, המאפשר פיתוח של d-ECM עם ארכיטקטורה שמורה היטב.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הדגימות מרקמה אנושית נאספו על פי עקרונות הצהרת הלסינקי ושמירה על הנחיות בית החולים האוניברסיטאי "פדריקו השני". כל המטופלים המעורבים במחקר זה סיפקו טפסי הסכמה בכתב.

1. הכנת פתרונות

  1. הכנת 1200 מ"ל של תמיסת דה-סלולריזציה של 1%
    1. הכן 600 מ"ל של תמיסת Triton X-100 2% על ידי מדידת 588 מ"ל מים מזוקקים כפולים בצילינדר מדורג והעברתם לכוס של 1 ליטר. בעזרת פיפטה סרולוגית מוסיפים 12 מ"ל של Triton X-100 ומוט ערבוב לכוס. מניחים את הכוס על מערבל מגנטי ומערבבים את התמיסה עד שהטריטון X-100 נמס לחלוטין.
    2. הפסיקו את התסיסה. הסר את מוט הערבוב באמצעות רטריבר מוט ערבוב. יש לאחסן בטמפרטורת החדר.
    3. הכן 600 מ"ל של תמיסת SDS 2% על ידי מדידת 550 מ"ל מים מזוקקים כפולים בצילינדר מדורג והעברתם לכוס של 1 ליטר.
    4. שקלו 12 גרם אבקת SDS בסירת שקילה מפלסטיק והעבירו אותה לכוס המכילה את המים המזוקקים הכפולים בשלב 1.1.3.
      הערה: שלב 1.1.4 חייב להתבצע מתחת למכסה מנוע כימי, ועל המשתמש ללבוש ציוד מגן אישי.
    5. מוסיפים מוט ערבוב, מניחים את הכוס על מערבל מגנטי ומערבבים את התמיסה עד להמסה מלאה של ה-SDS.
    6. עצרו את תהליך התסיסה. הסר את מוט הערבוב באמצעות רטריבר מוט ערבוב.
    7. העבירו את התמיסה לצילינדר מדורג והתאימו את הנפח ל-600 מ"ל על ידי הוספת מים מזוקקים כפולים.
    8. יש למזוג תמיסת טריטון X-100 2% שהוכנה בשלב 1.1.1 לתוך גליל של 2 ליטר.
    9. יוצקים תמיסת SDS 2% שהוכנה בשלבים 1.1.3-1.1.7 לאותו גליל 2 ליטר לקבלת נפח כולל של 1200 מ"ל.
    10. מכסים בפרפילם ומערבבים בעדינות על ידי היפוך לקבלת תמיסה הומוגנית.
    11. העבירו את התמיסה המעורבת לבקבוק 2 ליטר בעזרת משפך כדי למנוע היווצרות קצף. אחסן את התמיסה בטמפרטורה של +4 מעלות צלזיוס.
  2. הכנת תמיסת מלח 1x פוספט (PBS)
    1. הכן 500 מ"ל של 1x פוספט-חוצץ-מלח (PBS) על ידי המסת 0.1 גרם אשלגן פוספט מונובסיסי, 0.1 גרם אשלגן כלורי, 4.0 גרם נתרן כלורי ו-0.575 גרם נתרן פוספט דו-בסיסי במים סטריליים מזוקקים כפולים. בדוק את ערך ה-pH (7.4).
    2. יש לאחסן בטמפרטורה של +4 מעלות צלזיוס עד לשימוש.
  3. הכנת תמיסת אנטיביוטיקה
    1. שקלו 625 מיקרוגרם של אמפוטריצין B בסירת שקילה מפלסטיק.
    2. פיפטה 8 מ"ל של תערובת פניצילין וסטרפטומיצין (עט/סטרפטוק) לתוך שפופרת של 15 מ"ל.
    3. הוסיפו את האמפוטריצין B השקול לתערובת העט/סטרפטוקוק, והתאימו את הנפח ל-10 מ"ל על ידי הוספת תערובת פניצילין וסטרפטומיצין (עט/סטרפטוק). מכסים את הצינור וממיסים את האמפוטריצין B על ידי ניעור נמרץ.

2. יום 1 - התחל בהליך הדסלולריזציה.

  1. יוצקים 400 מ"ל מתמיסת הסרת התאים לכוס של 500 מ"ל.
  2. הוסף 2.0 מ"ל של תמיסת האנטיביוטיקה.

3. הכנת דגימות עור

  1. שטפו את דגימת העור האנושי מבטן של מטופלים שעוברים ניתוח בטן במגש פלסטיק על ידי אזיקה והפיכתה בתמיסה פיזיולוגית איזוטונית של 0.9% NaCl להסרת עודפי דם ונוזלים ביולוגיים אחרים.
  2. הסר שיער באמצעות מלקחיים עדינים ושומן באמצעות מספריים כירורגיים גדולים.
  3. הניחו את דגימת העור על לוח החיתוך ונתחו אותה באמצעות אזמל, כאשר הסימונים על לוח החיתוך הם התייחסות לקבלת שברים בגודל 3 ס"מ על 2.5 ס"מ (אורך אחר רוחב), תוך הימנעות מצלקות ואזורים מלוכלכים או שרופים ברקמה.
  4. הנח כל שבר בקלטת הטמעה, סגור אותו וודא שכל הקלטות נעולות כראוי כדי למנוע דליפה של הדגימה במהלך הליך הדה-סלולריזציה.
  5. הניחו מקסימום ארבע קלטות הטמעה עם דגימות בכוס עם תמיסת הסרת התאים. הוסף מוט ערבוב. מכסים בנייר אלומיניום, כותבים בחלקו העליון את כל המידע לזיהוי הדגימה וזמן תחילת ההליך.
  6. הנח את הכוס על המערבל המגנטי והתחל את התסיסה במהירות סיבוב של 150 סל"ד. הפסיקו את התסיסה. הסר את נייר האלומיניום המכסה את הכוס והוציא את קלטות ההטבעה בעזרת מלקחיים ארוכים.
    הערה: לאחר הפסקת התסיסה, בדוק את בהירות התמיסה. שנה את משך התסיסה (פחות או יותר מ -8 שעות) על סמך מידת העכירות עקב שחרור פסולת סלולרית.
  7. מניחים כל קסטה בכלי 100 מ"מ. החלף את תמיסת הסרת התאים על ידי חזרה על שלבים 3.5-3.6 למשך הלילה.

4. יום 2 - בדוק את מצב דגימות העור.

  1. עצרו את תהליך התסיסה. הסר את נייר האלומיניום המכסה את הכוס והוציא את קלטות ההטבעה בעזרת מלקחיים ארוכים.
  2. מניחים כל קסטה בכלי 100 מ"מ ופותחים אותה. בדוק את צבע הדגימה.
    הערה: הדגימות עשויות להראות שינוי צבע מבז' מקומי ללבן כשלג.
  3. הסר שאריות שיער ונתק את האפידרמיס מהדרמיס. החלף את תמיסת הסרת התאים על ידי חזרה על שלבים 3.5-3.6.
  4. הפסק את העצבנות לאחר 8 שעות. חזור על שלבים 4.1-4.2 עד שהדגימה נראית לבנה כשלג. הפסק את הליך הפירוק.
    הערה: ניתן להאריך את זמן החשיפה לפעולת חומרי הניקוי במידת הצורך.
  5. מודדים 400 מ"ל של 1x PBS בגליל של 500 מ"ל, יוצקים אותו לכוס של 500 מ"ל ומוסיפים 2 מ"ל מתערובת Pen Strep/Amphotericin B. הוסף מוט ערבוב.
  6. הניחו לכל היותר ארבע קלטות המכילות את הדגימות בכל עם תמיסת PBS/אנטיביוטיקה 1x. מכסים בנייר אלומיניום וכותבים את כל המידע בחלקו העליון כמו בשלב 3.5.
  7. הניחו את הכוס על מערבל מגנטי והתחילו את התסיסה במהירות סיבוב של 150 סל"ד למשך הלילה, בטמפרטורת החדר.

5. יום 3 - שטיפה אחרונה של הדגימות

  1. הפסיקו את התסיסה. החלף את תמיסת ה-PBS 1x ב-400 מ"ל מים מזוקקים כפולים. הוסף מוט ערבוב. מכסים בנייר אלומיניום וכותבים את כל המידע למעלה כמו בשלב 3.5.
  2. הניחו את הכוס על מערבל מגנטי והתחילו את התסיסה במהירות סיבוב של 150 סל"ד למשך 30 דקות.
  3. עצרו את תהליך התסיסה. הסר את נייר האלומיניום המכסה את הכוס והוציא את קלטות ההטבעה בעזרת מלקחיים ארוכים.
  4. יש להניח כל קלטת הטבעה המכילה את דגימת העור נטולת הסלולריזציה בכלי בקוטר 100 מ"מ. פתחו את הקלטות וייבשו בעדינות את דגימות העור על ידי טפיחה על מגבוני מעבדה.
  5. הנח כל דגימת עור נטולת תאים בסירת שקילה שתויגה בעבר עם המידע על הדגימה. מכסים את הסירה בנייר אלומיניום וכותבים את כל המידע בחלק העליון כדי לזהות את הדגימה. יש לאחסן בטמפרטורה של - 80 מעלות צלזיוס.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מטרת הפרוטוקול הייתה להשיג דגימת d-ECM של העור מרקמה ביולוגית, תוך שמירה על מבנה תלת-ממדי מאורגן היטב ותוכן שמור היטב של מולקולות ביולוגיות (איור 1). שיטה זו מבוססת בעיקר על ערבוב מתמיד של הדגימות בתמיסה המכילה שילוב של שני חומרי ניקוי, Triton X-100 ו-SDS, ובכך משמרת את המאפיינים הביולוגיים והמבניים האופייניים לרקמה הטבעית ומקצרת את זמן החשיפה בתהליך הדה-סלולריזציה. עם קבלתן, הדגימות נשטפו והוכנו להליך, והתקבלו שברי עור נקיים בגודל 3 ס"מ על 2.5 ס"מ, ללא שיער...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למרות שהפרוטוקול המתואר לעיל עבר אופטימיזציה ושיפור בהשוואה לפרוטוקולים שפורסמו בעבר, הוא מציג כמה צעדים קריטיים הדורשים תשומת לב ודיוק. יש להימנע מהיווצרות קצף במהלך הכנת תמיסת הסרת התאים כדי למנוע דילול שגוי של חומרי הניקוי. ניתן לטפל בכך על ידי יציקה עדינה של התמיסות ולגרום להן לזרום לאורך הצד הפנימי של הגליל. יתר על כן, יש לנקוט בזהירות בעת הסרה ידנית של רקמת שומן מהדגימות, שכן דה-סלולריזציה באמצעות חומרי ניקוי, כגון Triton X-100 ו-SDS, אינה מבטלת שומן, ושאריות שומנים עלולות להשפיע ל...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
0.9% NaCl איזוטוני תמיסה פיזיולוגיתSigma-AldrichS87760.9% במים
1 ליטרVWR511-0318נקה וחיטוי לפני השימוש
10 מ"ל פיפט סרולוגיפלקון357551סטרילי,   פוליסטירן
100 מ"מ לוחותפלקון351029צלחת תרבית תאים סטרילית מטופלת וסטרילית
15 מ"ל צינורות סטרילייםצינורות סטריליים של צנטריפוגה352097 פלקון
1 ליטר צילינדר מדורגVWR612-1524נקה וחיטוי לפני השימוש
בקבוק 2 ליטרVWR215-1596נקה וחיטוי לפני השימוש
25 מ"ל צינור סרולוגיפלקון357525סטרילי,   פוליסטירן
2 ליטר צילינדר בוגרVWR612-3072נקי ו חיטוי לפני השימוש
500 מ"לVWR511-0317נקה וחיטוי לפני השימוש
Amphotericin BSigma-Aldrichלוח
חיתוךY0000005 VWR100498-398עשוי מפוליאתילן בצפיפות גבוהה.
חיתוך אזמלVWR233-5526סטריליות וחד פעמיות
Diapath070191מידות חיצוניות: 40x26x7 מ"מ (WxDxH)
מלקחיים עדיניםVWR232-1317נקה וחיטוי לפני השימוש
משפךVWR221-1861נקה וחיטוי לפני השימוש
סירות שקילה משושה בגודל MSigma-AldrichZ708585משושה, פוליסטירן, 51 מ"מ תעודת זהות תחתונה, 64 מ"מ
סירות שקילה משושה בגודל Sסיגמא-אולדריץ'Z708577משושה, פוליסטירן, 25 מ"מ תעודת זהות תחתונה, 38 מ"מ תעודת זהות עליונה
מספריים כירורגיים גדוליםVWR233-1211נקה וחיטוי לפני השימוש
מלקחיים ארוכיםVWR232-0096נקה וחיטוי לפני השימוש
פניצילין וסטרפטומיציןסיגמא-אולדריץP4333-100 מ"למיוצב, עם 10.000 יחידות פניצילין ו-10 מ"ג סטרפטומיצין/מ"ל, 0.1 μ מ 'מסונן. יש לאחסן בטמפרטורה של -20&מעלות צלזיוס  הפתרון  יש לצטט לנפחי עבודה קטנים יותר כדי למנוע מחזורי הקפאה/הפשרה חוזרים ונשנים פתרון.
אקדח פיפטהEppendorf613-2795Eppendorf Easypet® 3
מגש פלסטיקVWRBELAH162620000מגש פלסטיק פוליפרופילן עמיד בפני קורוזיה
אשלגן כלוריSigma-AldrichP9333אבקת
אשלגן פוספט MonobasicSigma-AldrichP5665אבקת
נתרן כלוריSigma-AldrichS7653אבקת
נתרן דודציל סולפטסיגמא-אולדריץ'62862אבקת
נתרן פוספט דו-בסיסיסיגמא-אולדריץ'94046מרית אבקה
VWRRSGA038.210נקה וחיטוי לפני השימוש
כפיתVWR231-1314נקה וחיטוי לפני השימוש
סרגל ערבובVWR442-0362נקה ו חיטוי לפני השימוש
ערבוב בר רטריברVWR89026-262יצוק בנוזל PTFE Triton
X-100Sigma-Aldrich9002-93-1
, פוליפרופילן אבקת קלטות הטבעה ' טהור ומאושר על ידי ה-FDA

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Daley, W. P., Peters, S. B., Larsen, M. Extracellular matrix dynamics in development and regenerative medicine. Journal of Cell Science. 121 (3), 255-264 (2008).
  2. Lu, P., Takai, K., Weaver, V. M., Werb, Z. Extracellular matrix degradation and remodeling in development and disease. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 3 (12), 005058(2011).
  3. Dobaczewski, M., Gonzalez-Quesada, C., Frangogiannis, N. G. The extracellular matrix as a modulator of the inflammatory and reparative response following myocardial infarction. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 48 (3), 504-511 (2010).
  4. Frangogiannis, N. G. Matricellular proteins in cardiac adaptation and disease. Physiological Reviews. 92 (2), 635-688 (2012).
  5. Etoh, T., et al. Myocardial and interstitial matrix metalloproteinase activity after acute myocardial infarction in pigs. American Journal of Physiology-Heart and Circulating Physiology. 281 (3), 987-994 (2001).
  6. Ma, Y., et al. Myofibroblasts and the extracellular matrix network in post-myocardial infarction cardiac remodeling. Pflügers Archiv: European Journal of Physiology. 466 (6), 1113-1127 (2014).
  7. Fong, A. H., et al. Three-dimensional adult cardiac extracellular matrix promotes maturation of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes. Tissue Engineering. Part A. 22 (15-16), 1016-1025 (2016).
  8. Atance, J., Yost, M. J., Carver, W. Influence of the extracellular matrix on the regulation of cardiac fibroblast behavior by mechanical stretch. Journal of Cell Physiology. 200 (3), 377-386 (2004).
  9. Belviso, I., et al. The microenvironment of decellularized extracellular matrix from heart failure myocardium alters the balance between angiogenic and fibrotic signals from stromal primitive cells. International Journal of Molecular Sciences. 21 (21), 7903(2020).
  10. Badylak, S. F. Regenerative medicine and developmental biology: The role of the extracellular matrix. The Anatomical Record. 287 (1), 36-41 (2005).
  11. Volpato, F. Z., Führmann, T., Migliaresi, C., Hutmacher, D. W., Dalton, P. D. Using extracellular matrix for regenerative medicine in the spinal cord Using extracellular matrix for regenerative medicine in the spinal cord. Biomaterials. 34 (21), 4945-4955 (2013).
  12. Martino, M. M., et al. Extracellular matrix and growth factor engineering for controlled angiogenesis in regenerative medicine. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 3, 45(2015).
  13. Hussey, G. S., Keane, T. J., Badylak, S. F. The extracellular matrix of the gastrointestinal tract: a regenerative medicine platform. Nature Reviews: Gastroenterology Hepathology. 14, 540-552 (2017).
  14. Sheng, Y., Fei, D., Leiiei, G., Xiaosong, G. Extracellular matrix scaffolds for tissue engineering and regenerative medicine. Current Stem Cell Research and Therapy. 12 (3), 233-246 (2017).
  15. Rozario, T., De Simone, D. W. The extracellular matrix in development and morphogenesis: A dynamic view. Developmental Biology. 341 (1), 126-140 (2010).
  16. Takawale, A., Sakamuri, S. S. V. P., Kassiri, Z. Extracellular matrix communication and turnover in cardiac physiology and pathology. Comprehensive Physiology. 5 (2), 687-719 (2015).
  17. Li, L., Zhao, Q., Kong, W. Extracellular matrix remodeling and cardiac fibrosis. Matrix Biology. 68-69, 490-506 (2018).
  18. DeQuach, J. A., et al. Simple and high yielding method for preparing tissue specific extracellular matrix coatings for cell culture. PLoS ONE. 5 (9), 13039(2010).
  19. Saldin, L. T., Cramer, M. C., Velankar, S. S., White, L. J., Badylak, S. F. Extracellular matrix hydrogels from decellularized tissue: Structure and function. Acta Biomaterialia. 49, 1-15 (2017).
  20. Tukmachev, D., et al. Injectable extracellular matrix hydrogels as scaffolds for spinal cord injury repair. Tissue Engineering. Part A. 22 (3-4), 306-317 (2016).
  21. Shoichet, M. S. Polymer scaffolds for biomaterials applications. Macromolecules. 43 (2), 581-591 (2010).
  22. Taylor, D. A., et al. Decellularized matrices in regenerative medicine. Acta Biomaterialia. 74, 74-89 (2018).
  23. Gilpin, A., Yang, Y. Decellularization strategies for regenerative medicine: From processing techniques to applications. BioMed Research International. 2017, 9831534(2017).
  24. Heath, D. E. A review of decellularized extracellular matrix biomaterials for regenerative engineering applications. Regenerative Engineering and Translational Medicine. 5 (2), 155-166 (2019).
  25. Hoshiba, T., et al. Decellularized extracellular matrix as an in vitro model to study the comprehensive roles of the ECM in stem cell differentiation. Stem Cell International. 2016, 6397820(2016).
  26. Keane, T. J., Swinehart, I. T., Badylak, S. F. Methods of tissue decellularization used for preparation of biologic scaffolds and in vivo relevance. Methods. 84, 5-34 (2015).
  27. Cerbotari, S., et al. Detergent decellularization of heart valves for tissue engineering: Toxicological effects of residual detergents on human endothelial cells. Artificial Organs. 34 (3), 206-210 (2010).
  28. Ott, H. C., et al. Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart. Nature Medicine. 14 (2), 213-221 (2008).
  29. Uygun, B. E., et al. Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix. Nature Medicine. 16 (7), 814-820 (2010).
  30. Petersen, T. H., et al. Tissue-engineered lungs for in vivo implantation. Science. 329 (5991), 538-541 (2010).
  31. Calle, E. A., Petersen, T. H., Niklason, L. E. Procedure for lung engineering. Journal of Visualized Experiments. (49), e2651(2011).
  32. Zeltinger, J., Landeen, L. K., Alexander, H. G., Kidd, I. D., Sibanda, B. Development and Characterization of Tissue-Engineered Aortic Valves. Tissue engineering. Part A. 7 (1), 9-22 (2001).
  33. Dahl, S., et al. Decellularized native and engineered arterial scaffolds for transplantation. Cell Transplantation. 12 (6), 659-666 (2003).
  34. Belviso, I., et al. Decellularized human dermal matrix as a biological scaffold for cardiac repair and regeneration. Frontiers inTissue Engineering and Regenerative Medicine. 8, 229(2020).
  35. Greco, K. V., et al. Characterisation of porcine dermis scaffolds decellularised using a novel non-enzymatic method for biomedical applications. Journal of Biomaterials Applications. 30 (2), 239-253 (2015).
  36. Brouki, M. P., et al. Decellularization and preservation of human skin: A platform for tissue engineering and reconstructive surgery. Methods. 171, 62-67 (2020).
  37. Carbonaro, D., et al. A low-cost scalable 3D-printed sample-holder for agitation-based decellularization of biological tissues. Medical Engineering & Physics. 85, 7-15 (2020).
  38. Di Meglio, F., et al. Optimization of human myocardium decellularization method for the construction of implantable patches. Tissue Engineering. Part C Methods. 23 (9), 525-539 (2017).
  39. Crapo, P. M., Gilbert, T. W., Badylak, S. F. An overview of tissue and whole organ decellularization processes. Biomaterials. 32 (12), 3233-3243 (2011).
  40. Putame, G., et al. Compact and tunable stretch bioreactor advancing tissue engineering implementation. Application to engineered cardiac constructs. Medical Engineering & Physics. 84, 1-9 (2020).
  41. Parmaksiz, M., Dogan, A., Odabas, S., Elçin, A. E., Elçin, Y. M. Clinical applications of decellularized extracellular matrices for tissue engineering and regenerative medicine. Biomedical Materials. 11 (2), 022003(2016).
  42. Sacco, A. M., et al. Diversity of dermal fibroblasts as major determinant of variability in cell reprogramming. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (6), 4256-4268 (2019).
  43. Belviso, I., et al. Isolation of adult human dermal fibroblasts from abdominal skin and generation of induced pluripotent stem cells using a non-integrating method. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (155), e60629(2020).
  44. Belviso, I., Di Meglio, F., Romano, V., Montagnani, S., Castaldo, C. Non-modified RNA-based reprogramming of human dermal fibroblasts into induced pluripotent stem cells. Methods in Molecular Biology. , (2021).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Decellularization MethodExtracellular MatrixTissue RegenerationBiological ScaffoldSkin DecellularizationSodium DodecylsulfateTriton X 100Tissue Remodeling
הסרטון יגיע בקרוב

מאמרים קשורים