פרוטוקול זה מתאר נהלים לאחסון קר מורחב בכבד והשתלה אורתוטופית בסנאי הקרקע Daurian (DGS; Spermophilus dauricus), תרדמת חורף עונתית טיפוסית. הוא כולל שיטות לקצירת שתלי כבד ודגימות דם להערכות פרוגנוסטיות ועיבודן למחקרים מבוססי תא בודד.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר נהלים לאחסון קר מורחב בכבד והשתלה אורתוטופית בסנאי הקרקע Daurian (DGS; Spermophilus dauricus), תרדמת חורף עונתית טיפוסית. הוא כולל שיטות לקצירת שתלי כבד ודגימות דם להערכות פרוגנוסטיות ועיבודן למחקרים מבוססי תא בודד.
התאוששות תפקודית של השתל ותאימות חיסונית למארח השתל מייצגים חששות פרוגנוסטיים עיקריים לאחר השתלת כבד. באופן קריטי, מודלים קונבנציונליים של מכרסמים המשתמשים בחולדות או בעכברים מציעים תובנה מוגבלת לגבי המנגנונים של פציעות השתל הנגרמות על ידי היפותרמיה במהלך השימור. פער זה מדגיש את הצורך במודלים חלופיים. מכיוון שהשתלות כבד מסנאי הקרקע דאוריאן המסתגל לקור (DGS; Spermophilus dauricus) יכול לשמור על שימור קור ממושך ולכן לתמוך בשרידות גבוהה ב-DGS לאחר ההשתלה, כתוצאה מכך, פרוטוקול זה מפרט את הטיפול החיוני בבעלי חיים לאחר הניתוח והניטור הפיזיולוגי הנדרש לנבדקים מושתלים. יתר על כן, הוא מספק נהלים סטנדרטיים להכנת דגימות השתלת כבד באיכות גבוהה לטכניקות אנליטיות במורד הזרם, כולל ריצוף RNA של תא בודד (scRNA-seq) לפרופיל טרנסקריפטומי ובדיקה היסטופתולוגית. יצירה מוצלחת של דגימות שתל DGS מוכנות היטב היא הצעד הראשוני המכריע ביישום מתודולוגיות מסורתיות ומתקדמות כאחד כדי לחקור את המודל הלא שגרתי אך הרלוונטי ביותר הזה. פרוטוקול זה מתייחס למידע המולטי-אומי עבור DGS, ובכך מקל על מחקר עתידי על התערבויות כירורגיות ומודלים של מחלות לא רק במכרסמים בתרדמת חורף אלא גם באורגניזמים מיוחדים אחרים.
בשני העשורים האחרונים, יותר ויותר חוקרים הכירו בכך שיכולות ההסתגלות המעולות של מינים בתרדמת חורף מציעות הזדמנויות שלא יסולא בפז לחשוף מנגנונים חדשים בהסתגלות ביולוגית, ויכולות לעורר פריצות דרך בתחומים רפואיים שונים כגון שימור איברים ושיקום מטבולי 1,2,3,4,5,6,7,8 . הפרוטוקול הכירורגי המקיף הראשון לשימור קור ממושך בכבד והשתלה אורתוטופית בתרדמת חורף, סנאי הקרקע Daurian (DGS; Spermophilus dauricus), הוקם לאחרונה. ככל הנראה, האופי האדפטיבי לקור של ה-DGS מאפשר אחסון קר ממושך של השתלים התורמים והישרדות גבוהה לאחר ההשתלה של בעלי החיים המקבלים. לפיכך, יש צורך בפרוטוקול מעקב כדי לעקוב אחר התאוששות בעלי החיים לאחר הניתוח ולהכין דגימות למחקרים היסטופתולוגיים ואומיקס שונים.
בהתחשב בהבדלים הפיזיולוגיים המשמעותיים בין ה-DGS למודלים הסטנדרטיים של מכרסמים, והשינויים הפיזיולוגיים המורכבים והדינמיים לאחר השתלת כבד בבעלי החיים המקבלים, השגת דגימות באיכות גבוהה מהם היא חיונית לניתוחים בהמשך הזרם ומכאן להבנת הפיזיולוגיה של השתל-מארח לאחר ההשתלה. מלבד רכישה, עיבוד ובדיקה של דגימות דם ורקמות כבד בשיטות קונבנציונליות, דיסוציאציה מוצלחת של תאי הפרנכימלים בכבד שהם הפטוציטים, והתאים הלא-פרנכימליים (NPCs) הכוללים תאי אנדותל, תאי כוכב, תאי קופפר ותאי חיסון אחרים יאפשרו להבהיר את האינטראקציות התאיות והמולקולריות המורכבות לאחר הניתוח עם המולטי-אומיקס המבוסס על תא בודד המתפתח במהירות. לשם כך, השיטה הקלאסית המבוססת על זלוף קולגנאז פותחה מאז תחילת שנות ה-50 ושוכללה ללא הרף 9,10,11. עם זאת, המבנה האנטומי המובהק של כבד DGS, הידבקויות לאחר הניתוח הנגרמות על ידי שחזור כלי דם, והשינויים הפיזיולוגיים המופעלים על ידי ניתוח בשתלי הכבד דורשים כולם כוונון עדין של תנאי העקירה.
פרוטוקול זה מספק הנחיות מפורטות לניהול לאחר הניתוח ואיסוף דגימות ב-DGS לאחר השתלת כבד. באופן ספציפי, פרוטוקול זה מאפשר בידוד של הפטוציטים משתלי כבד בעלי תפוקה גבוהה וכדאיות תאים, ומפרט את העיבוד הבא של הפטוציטים מבודדים לריצוף RNA של תא בודד (scRNA-seq).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית של אוניברסיטת פקין לטיפול ושימוש בבעלי חיים (LSC-WangSQ-2). ה-DGS ששימשו במחקר זה יוצרו במעבדה על ידי נשים הרות שנלכדו בערבות העיר ג'אנגג'יאקו. החיות היו בנות שנה עד שנתיים בזמן הניסוי. DGS, זכרים ונקבות, במשקל של בין 180 גרם ל-400 גרם, שימשו כתורמים ומקבלים. משקל המקבל היה מעט גדול מזה של התורם, עם הפרש של פחות מ-50 גרם. הריאגנטים והציוד המשמש מפורטים בטבלת החומרים.
1. טיפול לאחר ההשתלה
2. הכנת דגימת השתלת כבד
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בדיקה היסטולוגית של שתלים שאוחסנו בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות והושתלו ב-DGS חשפה ארכיטקטורת אונות כבד תקינות עם סימנים מינימליים של דלקת, נמק או כולסטזיס בימים 3 ו-6 שלאחר הניתוח, בדומה לקבוצה שנותחה בדמה (איור 4A-C).
בידוד הפטוציטים ראשוניים מה-DGS לאחר הניתוח אורך כשעה אחת. באמצעות הפרוטוקול המתואר ניתן להשיג יותר מ-5 ×-107 הפטוציטים, עם כדאיות תאים של כ-80% (איור 3A,B
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בהתאם לפרוטוקול המתאר שימור והשתלת הצטננות בכבד תורם ב-DGS, הנהלים המתוארים כאן מפרטים את הניטור שלאחר הניתוח והניהול התרופתי המותאם של DGS שהושתלו בכבד המאוחסן בקור במשך 24 שעות לפחות. פרוטוקול זה מאפשר הישרדות של המושתל מעבר ל-7 ימים לאחר ההשתלה, ומציג יתרונות ברורים של תרדמת החורף כמודלים מחקריים לשימור איברים13,14 והשתלה על פני המודלים הסטנדרטיים של מכרסמים.
כאן, הליך זילוף הקולגנאז הדו-שלבי שונה כ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
מחקר זה נתמך על ידי הפרויקט הלאומי למדע וטכנולוגיה (2023ZD0507600), מענקי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82170671, 92254301, 32230048, 82371794, 32301306), התוכנית הלאומית למו"פ (2024YFA0916804), וקרן הכישרונות של קרן החינוך של אוניברסיטת ג'ג'יאנג.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1 ופעמים; PBS | סרוויסביו | G4202 | |
| 10 פעמים; PBS | סרוויסביו | G4207 | |
| 4% פרפורמלדהיד | ביושארפ | BL539א | |
| בופרנורפין | שאפי | H12020276 | |
| צינורית (22 גרם) | בבראון | ברקוד 4254090ב | |
| צפורוקסים | סלק | E4838 | |
| צלחת תרבית תאים (60 מ"מ) | קן | 705001 | |
| קולגנאז IV | סיגמא-אולדריץ' | C5138 | |
| צינור חרוטי (15 מ"ל) | קן | 601052 | |
| צינור חרוטי (50 מ"ל) | קן | 602052 | |
| צמר גפן | חנות לציוד ביתי | ||
| ספירת תאים אוטומטית של Countstar | רויו | הרוזן ריגל S2 | |
| DMEM/F12 | ג'יביקו | C11330500BT | |
| א.ג.ט.א. | סיגמא-אולדריץ' | E4378 | |
| FBS | ג'יבקו | 10099-141 | |
| מסנן (0.22 μ m) | מרק מיליפור | SLGP033RB | |
| מסנן (70 μ m) | ביולוג'יקס | 15-1070 | |
| ג'נטלמאק | מילטני | 130-093-235 | |
| HBSS (עם Ca2+ ו-Mg2+) | סרוויסביו | G4204 | |
| HBSS (ללא Ca2+ ו-Mg2+) | סרוויסביו | G4203 | |
| ערכת דיסוציאציה של NPCs | מילטני | 130-096-730 | |
| פרקול | ציטיבה | 17-0891-09 | |
| משאבה פריסטלטית | יויאן | BT100 | |
| RPMI-1640 | ג'יביקו | C11875500BT | |
| מלוחים | SRB | SRB009 | |
| ברצף | אילומינה | NovaSeq X פלוס | |
| צינורות סילסטיים | טיגון | E-3603 | |
| תפר משי | אתיקון | SA845G | |
| מזרק (1 מ"ל) | מדע הליגה | LG05-124 | יהיה צורך רק במחט של מזרק |
| מזרק (2 מ"ל) | מדע הליגה | LG05-124 | יהיה צורך רק בחבית מזרק |
| טקרולימוס | סלק | S5003 | |
| העברת פיפט | ביולוג'יקס | 30-0138א1 | |
| אלכוהול טריברומואתיל | סיגמא-אולדריץ' | T48402 | |
| אמבט מים | גרנט | SAP2 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב