פרוטוקול לייצור ותרבית של פרוסות כבד בחיתוך מדויק (PCLS) לחקר כבדי עכברים. המאמר מתמקד בהיבטים מרכזיים של הפרוטוקול, הדורש רק ציוד מעבדה סטנדרטי עם גישה לוויברטום ומאפשר הישרדות של PCLS למשך 4 ימים לפחות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול לייצור ותרבית של פרוסות כבד בחיתוך מדויק (PCLS) לחקר כבדי עכברים. המאמר מתמקד בהיבטים מרכזיים של הפרוטוקול, הדורש רק ציוד מעבדה סטנדרטי עם גישה לוויברטום ומאפשר הישרדות של PCLS למשך 4 ימים לפחות.
פרוטוקול זה מציג מערכת פשוטה ליצירה ותרבית של פרוסות כבד בחיתוך מדויק (PCLS). PCLS מכיל את כל התאים בסביבה שלמה, ולכן דומה למודל קטן של האיבר כולו. הם מאפשרים לחקור רקמות חיות תוך שכפול הפנוטיפים המורכבים שלהן. פרוטוקול זה מאפשר הכנת פרוסות מכבדי עכברים באמצעות ויברטום וציוד מעבדה סטנדרטי. פרוטוקולים לייצור וטיפוח PCLS חסרים סטנדרטיזציה ויכולים להשתנות באופן דרסטי למדי בהתאם לרקמה המעניינת, סוג הוויברטום בו נעשה שימוש והצורך בחמצן. אלה יכולים להיות קשים לשכפול במעבדות מסוימות שיש להן גישה רק לוויברטום בסיסי ולמתקני תרבית רקמות נפוצים. גיבשנו פרוטוקול המתמקד בחשיבותם של כמה צעדים מרכזיים במסגרת הפרוטוקולים המגוונים שכבר קיימים. פרוטוקול זה, אם כן, מדגיש את החשיבות של שיטת ההטמעה, כיוון החיתוך, מערכת דינמית לעומת סטטית והרלוונטיות של נפח מינימלי של תרבות. ניתן להקים ולשכפל פרוטוקול זה בצורה פשוטה ברוב המעבדות שיש להן גישה לפורס רקמות בסיסי. ביחד ובהתאם לפרוטוקול זה, PCLS יכול להישאר בחיים לפחות 4 ימים. PCLS הוא מודל פשוט, חסכוני וניתן לשחזור לחקר בדיקות פתופיזיולוגיות וטיפוליות לאיברים כמו הכבד.
פרוסות רקמה בחיתוך מדויק (PCTS) הן חלקים דקים של איברים. הם מאפשרים לשמר את הארכיטקטורה של האיבר המשכפל מיני איבר תוך שמירה על ההיבט התלת מימדי של תאים שכנים ומטריצה חוץ-תאית. זהו מודל מושך בשל הגישה הקלה שלו, החיסכון בעלויות והמאפיינים הפחות עתירי עבודה תוך שמירה על ארכיטקטורת הרקמות.
PCTS ממלאים פער בין מחקרי תאים במבחנה למחקר בבעלי חיים in vivo, ומתגברים על רוב החסרונות של שני המודלים. PCTS נוצר מאיברים שונים, כגון כבד1, מעיים 2,3, מעיגס 2, מוח 4,5, ריאות 6,7,8, כליות 9,10, טחול11,12, לב13,14 אך גם גידולים15,16. הם יכולים גם להגיע מבעלי חיים שונים, כגון עכבר1, חולדה17,18 אך גם חזיר19 ופסולת כירורגית אנושית 15,20,21. למרות ש-PCTS דורש שימוש בבעלי חיים, מה שמרמז על סוגיות אתיות, האיבר מבעל חיים אחד יכול לייצר PCTS מרובים, ובכך להפחית את מספר בעלי החיים בהסכמה עם הנחיות NC3Rs (הפחתה, החלפה, עידון)22 תוך הגבלת וריאציות בין-אישיות.
הפיתוח של פורסות רקמות משופרות, למשל, ויברטומות23, איפשר מעבר מפרוסות חתוכות ידנית המאופיינות בעובי הטרוגני ושיעור הישרדות נמוך לפרוסות דקות יותר הניתנות לשחזור עם שלמות מבנית שנשמרה טוב יותר.
עם זאת, פרוטוקולים עבור PCTS, וליתר דיוק, הכנה ותרבית של פרוסות כבד בחיתוך מדויק (PCLS) משתנים באופן משמעותי בספרות וחסרים סטנדרטיזציה, במיוחד עבור פרמטרים חיוניים כגון ציוד חיתוך, תוכן בינוני ותנאי תרבית. הפרוטוקולים יכולים גם להשתנות באופן ניכר בהתאם לרקמת המקור. חלק מהפרוטוקולים ידרשו חמצון של המאגר או התרבית עם כמה מערכות ביו-ריאקטור מסובכות24. הם בדרך כלל מתמקדים בנפרד בהיבטים טכניים שונים או מיועדים לרקמות שונות ולעתים קרובות יכולים להיות יקרים ומאתגרים יותר לשכפול במעבדה הממוצעת בצורה חסכונית.
כאן, פרוטוקול זה מאגד כמה נקודות מפתח כגון שיטת ההטמעה, כיוון החיתוך, השימוש בשקעים25, מערכת תרבית דינמית26 והחשיבות של נפח מינימלי של תרבות. חלק מהשלבים הללו עברו אופטימיזציה בעבר באופן עצמאי או בהקשר אחר, כגון פיברוזיס27 או תגובת גידול28. פרוטוקול זה מדגיש גם את החשיבות של הטמעה באמצעות סוגים מסוימים של פורסים וכיוון החיתוך, שהם שניהם פרמטרים קשים לשליטה ולעתים קרובות מוזנחים בספרות. שיטה פשוטה זו מייצרת PCLS הנשמר בתרבית למשך 4 ימים לפחות עם התקנה קלה ושימוש בציוד מעבדה סטנדרטי עם גישה לפורס רקמות בסיסי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עכברי CD57Bl/6J מסוג פרא נרכשו ממעבדות צ'ארלס ריבר. לעכברים הייתה גישה חופשית למזון ומים, שוכנו בכלובים מאווררים בנפרד עם תנאי טמפרטורה ולחות מבוקרים ועם מחזור אור של 12 שעות. בעלי חיים בני 3 שבועות הוקרבו, וכבדים נקטפו מיד ללא זלוף. כל העבודות בבעלי חיים אושרו לאחר ביקורת אתית מקומית על ידי מועצת הביקורת האתית והרווחה של בעלי החיים של אוניברסיטת קולג' לונדון ובוצעו תחת רישיון פרויקט של משרד הפנים PP9223137 ובהתאם לחוק הנהלים המדעיים של משרד הפנים (בעלי חיים) (1986) והנחיות ARRIVE. כל המאמצים נעשו כדי להגביל את הפגיעה בבעלי חיים בהתאם לנוהג המקובל ביחידה לשירותים ביולוגיים ביוניברסיטי קולג' לונדון.
1. התכוננו לניסוי
2. איסוף כבד והכנה (15 דקות)
3. הטמעת אונות הכבד (25 דקות לכל אונת כבד)
4. ייצור פרוסות כבד (40 דקות לאונה)
5. דגירה של פרוסות כבד
6. בדיקת הישרדות תאים
7. צביעה היסטולוגית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בעת הקציר, הזלוף של החיה מושמט בכוונה כדי להבטיח עיבוד מהיר של האיבר ולמנוע נזק לאיברים. הכבד נשאב במהירות לאחר החתך ומונח מיד במאגר מגן איברים קר כקרח, למשל, בופר קרבס24,29. למרות שחיתוך רקמת כבד טרייה ללא הטבעה תואר בעבר1, הטמעת הכבד באגרוז30 נמס נמוך (איור 1) בשילוב עם מאגר מגן איברים יאפשרו תנאי חיתוך אופטימליים על הוויברטום, יפחיתו נזק לרקמות ויגדילו את יכולת השחזור בעובי החתך. עוב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אנו מדגימים כי ניתן להשיג בקלות ייצור וטיפוח PCLS תוך הבטחת זמן מחצית חיים של 4 ימים לפחות. פרוטוקול זה מסכם חמישה שלבים קריטיים: שיטת ההטמעה אם נעשה שימוש בסוג זה של ויברטום, כיוון החיתוך, מערכת דינמית של תרבית, נפח מינימלי של תרבית ושימוש בתוספות.
פרוטוקולים לייצור ותרבות של PCLS זמינים בדרך כלל. עם זאת, הם חסרים סטנדרטיזציה; הם עשויים להתמקד בנקודות דומות וספציפיות של הפרוטוקול אך יכולים להיות קשים לשכפול בצורה פשוטה או ברוב המעבדות שיש להן גישה לרטט בסיסי....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין שום אינטרס מתחרה שצריך לחשוף.
המחברים מודים למירבלה בנדול, סמנתה ריצ'רדס, לואיז פישר, רבקה טאונס ולצוות מהשירותים הביולוגיים של UCL על עזרתם בגידול ותחזוקה של מושבות החיות. עבודה זו נתמכה על ידי מימון של מועצת המחקר הרפואי הבריטית MR/T008024/1 (JB) ומרכז המחקר הביו-רפואי של בית החולים גרייט אורמונד סטריט (JB). הדעות המובעות הן של המחבר(ים) ולאו דווקא של ה-NHS או ה-NIHR.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| צלחת פטרי 3 ס"מ | כל מתאים | לתרבית תאים | |
| 6, 12, 24 צלחת תרבית | באר כל מתאים | לתרבית תאים | |
| ציאנואקרילט סופר דבק | כל | ||
| D-גלוקוז | Gibco | A24940 | |
| Eosin | Merck | HT110316 | |
| אתנול | כל | ||
| סרום בקר עוברי | ThermoFisher | 26400044 | |
| Gentamycin | Gibco | 15750060 | |
| Hematoxylin | Merck | 51275 | |
| HEPES | Gibco | H0887 | |
| מוסיף 8um, עבור 12 לוחות | באר Strastedt | 83.3931.800 | |
| מוסיף 8um, עבור 24 לוחות | באר Strastedt | 83.3932.800 | |
| מוסיף 8um, עבור 6 לוחות | באר Strastedt | 83.3930.800 | |
| KREBS | Merck | K3753 | |
| קולט אדים | Hepa סינון אוויר | ||
| אגרוז נמס נמוך | ThermoFisher | 16520050 | |
| מגיב טטרזוליום MTS | Abcam | ab197010 | |
| קורא צלחות מרובות בארות | כל | ||
| טבליות PBS | ThermoFisher | P4417 | |
| פניצילין/סטרפטומיצין | Gibco | 15140-122 | |
| להב אזמל | כל | ||
| מלקחיים כירורגיים | כל אחד | עם קצה מרובע שטוח | |
| מספריים כירורגיים | כל | ||
| Vibratome | Leica | VT1000 S | |
| William' s בינוני E עם GlutaMAX (WME) | ThermoFisher | W4125 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.