Name: דיסקציה ובידוד של רקמת ריאה דה-צלולרית ספציפית לאזור (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-29T14:50:00.000+00:00
Duration: 5 min 25 s
Description: חקור שיטת בידוד רקמת ריאה דה-צלולרית ספציפית לאזור אנטומי באמצעות ניתוח מסה ספקטרומטרי. גלה חתימות פרוטאומיות ייחודיות בין אזורי ריאה שונים ליישומים בהנדסת רקמות ורפואה רגנרטיבית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים לשירותי נתיחת UVM לאחר המוות על רכישת ריאות אנושיות ולדוקטורט רוברט פוליוט על תרומתם לטכניקות הדיסקציה הכוללות. מחקרים אלה נתמכו על ידי R01 HL127144-01 (DJW).

כל המחקרים בבעלי חיים בוצעו בהתאם ל- IACUC של אוניברסיטת ורמונט (UVM). כל הריאות האנושיות נרכשו משירותי נתיחת UVM ומחקרים קשורים בוצעו בהתאם להנחיות IRB של UVM.
הערה: דה-צלולריזציה של חזירים וריאות אנושיות תוארה בעבר על ידי הקבוצה שלנו 7,8,9,10,21. בקצרה, אונות ריאה שלמות עוברות דה-צלולריזציה באמצעות זילוח רציף של דרכי הנשימה וכלי הדם עם סדרה של 2 ליטר חומרי ניקוי ותמיסות אנזימים באמצעות משאבה פריסטלטית: 0.1% Triton-X 100, 2% נתרן דאוקסיכולאט, 1 M נתרן כלורי, 30 מיקרוגרם / מ"ל DNase / 1.3 mM MgSO 4/2 mM CaCl2, 0.1% חומצה פראצטית/4% אתנול, ושטיפת מים נטולת יונים. שיטות סטנדרטיות לאישור דה-צלולריזציה יעילה כוללות קביעה של <50 ננוגרם/מ"ג DNA דו-גדילי בתוך ריאות דה-צלולריות והיעדר מקטעי DNA על ידי אלקטרופורזה בג'ל, וצביעה גרעינית על ידי צביעת המטוקסילין ואאוזין (H&E) 9,21.
1. הגדרה
<ol><li>אספו את כל הציוד הדרוש להליך הנתיחה, כולל תבשיל זכוכית, שני זוגות פינצטה כירורגית, זוג מלקחיים אחד וזוג מספריים כירורגיים, ואוטוקלאבה לפני השימוש.</li>
	<li>השג קטע מהריאה, מקם אותו בצלחת תבשיל הזכוכית, וכוון אותו כך שניתן יהיה לראות בבירור את הקצה העליון של נתיב האוויר.</li>
	<li>זהה את הקצה הפרוקסימלי של כלי הדם ושמור אותו שלם עד שלבים מאוחרים יותר. קצה כלי הדם צריך להיות גלוי בבירור ובצבע לבן אטום לחלוטין.</li>
	<li>בעזרת זוג פינצטה ומספריים כירורגיים, הסירו כל צדר שעשוי להיות רירית את החלק החיצוני של הריאה והשליכו.</li>
</ol>2. חשיפת דרכי הנשימה
<ol><li>באמצעות טכניקת פיזור עם מספריים כירורגיים, לעבוד בעדינות כדי לחשוף את נתיב האוויר הנוסף.<ol><li>אתר את נתיב האוויר הגדול ביותר, אשר בדרך כלל יהיה בקוטר של כ 2-4 ס"מ. דרך נוספת לזהות נתיב אוויר היא באמצעות תצפית של טבעות סחוס, אשר ניתן לזהות חזותית או באמצעות מישוש של הרקמה.</li>
		<li>באמצעות זוג מלקחיים, מישוש לאורך נתיב האוויר על מנת לקבוע את מיקומו של נתיב האוויר הבלתי נראה לעומק של כ -1 אינץ '. הערה: בהיותו מרופד בטבעות סחוס, נתיב האוויר קשה יותר באופן אופייני מרקמות הריאה האחרות. ככזה, מציאת ומישוש נתיב האוויר הבלתי נראה צריך להיות פשוט יחסית.</li>
		<li>מחזיקים את המספריים הכירורגיים במקביל לנתיב האוויר, מכניסים את הקצוות הסגורים לתוך הרקמה המקיפה ישירות את נתיב האוויר הבלתי נראה.</li>
		<li>פתחו באיטיות את המספריים הכירורגיים כדי לפרק בעדינות את הקרום שמסביב. לאחר מכן, הסירו את המספריים הכירורגיים והימנעו מחיתוך רקמה כלשהי.</li>
		<li>חזור על תהליך זה לסירוגין לאורך הליך הדיסקציה כדי להמשיך לחשוף את נתיב האוויר.</li>
	</ol></li>
	<li>בעזרת המספריים הכירורגיים, חותכים את נתיב האוויר בנקודות ההסתעפות ומנתחים לאורך כל ענף בנפרד. הערה: נקודת הסתעפות היא מיקום שבו נתיב אוויר אחד מתפצל לשני נתיבי אוויר נפרדים.</li>
	<li>אזורים מנותקים של נתיב האוויר ברגע בטוחים כי הקצוות השלמים יישארו ניתנים לזיהוי וממוקמים בקלות לדיסקציה נוספת.</li>
	<li>מניחים אזורים קטועים של נתיב האוויר לתוך הצינור המתאים. גודל האזורים המנותקים ישתנה בהתאם לדגימה, אך באופן כללי, ינוע בין 1-5 ס"מ אורך. הרוחב משתנה בהתאם למיקום היחסי לאורך עץ דרכי הנשימה, כאשר האזורים הדיסטליים שומרים על רוחב קטן יותר מהאזורים הקרובים יותר.</li>
</ol>3. חשיפה וכריתה של אזורים של כלי הדם
<ol><li>הפעילו לחץ עדין על כלי הדם והתרחקו לאט מדרכי הנשימה. אפשרו לכלי הדם להימתח מעט והשתמשו במספריים כירורגיים כדי להפריד עוד יותר את כלי הדם מדרכי הנשימה. הערה: לחץ רב מדי יקרע את כלי הדם. אם כלי הדם נקרע, פשוט מקם את החלק הזה של כלי הדם בצינור המסומן המתאים וזהה את קצהו השלם.</li>
	<li>כאשר נחשפה נקודת הסתעפות בעץ כלי הדם, השתמש במספריים כירורגיים ובפינצטה כדי לחשוף אזורים נחותים יותר של כלי הדם.<ol><li>התחל על ידי החדרת הקצוות הסגורים של המספריים הכירורגיים ממש מתחת לנקודת הסתעפות ובין שני אזורי כלי הדם המתאימים.</li>
		<li>פתחו לאט את המספריים כדי לפזר את הרקמות שמתחתיהן.</li>
		<li>לסירוגין, השתמש בזוג פינצטה כדי להסיר את הרקמה שהתפשטה באמצעות מספריים כירורגיים, כמו גם כל רקמה אחרת המקיפה ישירות את כלי הדם.</li>
	</ol></li>
	<li>כאשר כלי הדם מכסים אזורים בדרכי הנשימה או הופכים מסורבלים לשלב כלשהו בהליך הדיסקציה, חתכו את כלי הדם בנקודת הסתעפות ונתחו הלאה לאורך כל אחד מהענפים בנפרד.</li>
	<li>אזורים מנותקים של כלי הדם פעם בטוחים כי הקצוות השלמים יישארו ניתנים לזיהוי וממוקמים בקלות לדיסקציה נוספת.</li>
</ol>4. זיהוי וכריתה של רקמת מכתשית
<ol><li>בעזרת זוג מלקחיים או פינצטה, צבטו ולאחר מכן קרעו בעדינות אזורים קטנים של רקמת הנאדיות.<ol><li>אתר אזור של רקמה שאינו נמצא בסביבה הישירה של נתיב האוויר או כלי הדם.</li>
		<li>בעזרת הפינצטה, צבטו אזור קטן ברקמה שנראה נטול כלי דם או דרכי נשימה.</li>
		<li>לקרוע את האזור הצבוט של הרקמה מן הריאה.</li>
	</ol></li>
	<li>התבונן באזור הרקמה שהוסרה ואשר אם היא רקמת מכתשית או לא. הערה: רקמת מכתשית קיימת בכל רחבי הריאה, ולכן ניתן וצריך להסיר אותה לאורך הליך הדיסקציה. כל רקמה שלא ניתן לזהות בקלות כנאדיות, כלי דם או דרכי נשימה צריכה להיות מסווגת כרקמה בתפזורת וממוקמת בצינור המסומן המתאים.</li>
</ol>

בידוד אזורי של רקמת ריאה דה-צלולרית לחקר אינטראקציות תא-תא ו-ECM של תאים

<ol><li>López-Campos, J. L., Tan, W., Soriano, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+burden+of+COPD%5BTitle%5D)+AND+%22Respirology%22%5BJournal%5D)">Global burden of COPD.</a> Respirology. 21 (1), 14-23 (2016).</li>
<li>Raherison, C., Girodet, P. -O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+COPD%5BTitle%5D)+AND+%22European+Respiratory+Review%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of COPD.</a> European Respiratory Review. 18 (114), 213-221 (2009).</li>
<li>Glass, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Idiopathic+pulmonary+fibrosis%3A+Current+and+future+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22The+Clinical+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">Idiopathic pulmonary fibrosis: Current and future treatment.</a> The Clinical Respiratory Journal. 16 (2), 84-96 (2022).</li>
<li>Dickinson, K. M., Collaco, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystic+Fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics+in+Review%22%5BJournal%5D)">Cystic Fibrosis.</a> Pediatrics in Review. 42 (2), 55-67 (2021).</li>
<li>DeFreitas, M. R., McAdams, H. P., Azfar Ali, H., Iranmanesh, A. M., Chalian, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complications+of+lung+transplantation%3A+update+on+imaging+manifestations+and+management%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%3A+Cardiothoracic+Imaging%22%5BJournal%5D)">Complications of lung transplantation: update on imaging manifestations and management.</a> Radiology: Cardiothoracic Imaging. 3 (4), e190252(2021).</li>
<li>Young, K. A., Dilling, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+future+of+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Chest%22%5BJournal%5D)">The future of lung transplantation.</a> Chest. 155 (3), 465-473 (2019).</li>
<li>Wagner, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+decellularization+and+recellularization+of+normal+versus+emphysematous+human+lungs%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Comparative decellularization and recellularization of normal versus emphysematous human lungs.</a> Biomaterials. 35 (10), 3281-3297 (2014).</li>
<li>Booth, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acellular+normal+and+fibrotic+human+lung+matrices+as+a+culture+system+for+in+vitro+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Respiratory+and+Critical+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Acellular normal and fibrotic human lung matrices as a culture system for in vitro investigation.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 186 (9), 866-876 (2012).</li>
<li>Uhl, F. E., Wagner, D. E., Weiss, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+decellularized+lung+matrices+for+cell+culture+and+protein+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Preparation of decellularized lung matrices for cell culture and protein analysis.</a> Methods in Molecular Biology. 1627, 253-283 (2017).</li>
<li>Wagner, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+scaffolds+of+acellular+human+and+porcine+lungs+for+high+throughput+studies+of+lung+disease+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional scaffolds of acellular human and porcine lungs for high throughput studies of lung disease and regeneration.</a> Biomaterials. 35 (9), 2664-2679 (2014).</li>
<li>Uhl, F. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+role+of+glycosaminoglycans+in+decellularized+lung+extracellular+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Functional role of glycosaminoglycans in decellularized lung extracellular matrix.</a> Acta Biomaterialia. 102, 231-246 (2020).</li>
<li>Saldin, L. T., Cramer, M. C., Velankar, S. S., White, L. J., Badylak, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+matrix+hydrogels+from+decellularized+tissues%3A+structure+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Extracellular matrix hydrogels from decellularized tissues: structure and function.</a> Acta Biomaterialia. 49, 1-15 (2017).</li>
<li>Giobbe, G. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+matrix+hydrogel+derived+from+decellularized+tissues+enables+endodermal+organoid+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Extracellular matrix hydrogel derived from decellularized tissues enables endodermal organoid culture.</a> Nature Communications. 10 (1), 5658(2019).</li>
<li>Petrou, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clickable+decellularized+extracellular+matrix+as+a+new+tool+for+building+hybrid-hydrogels+to+model+chronic+fibrotic+diseases+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry.+B%22%5BJournal%5D)">Clickable decellularized extracellular matrix as a new tool for building hybrid-hydrogels to model chronic fibrotic diseases in vitro.</a> Journal of Materials Chemistry. B. 8 (31), 6814-6826 (2020).</li>
<li>Nizamoglu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+model+of+fibrosis+using+crosslinked+native+extracellular+matrix-derived+hydrogels+to+modulate+biomechanics+without+changing+composition%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">An in vitro model of fibrosis using crosslinked native extracellular matrix-derived hydrogels to modulate biomechanics without changing composition.</a> Acta Biomaterialia. 147, 50-62 (2022).</li>
<li>Marhuenda, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+extracellular+matrix+hydrogels+enhance+preservation+of+type+ii+phenotype+in+primary+alveolar+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Lung extracellular matrix hydrogels enhance preservation of type ii phenotype in primary alveolar epithelial cells.</a> International Journal of Molecular Sciences. 23 (9), 4888(2022).</li>
<li>Zhou, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+tissue+extracellular+matrix-derived+hydrogels+protect+against+radiation-induced+lung+injury+by+suppressing+epithelial-mesenchymal+transition%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cellular+Physiology%22%5BJournal%5D)">Lung tissue extracellular matrix-derived hydrogels protect against radiation-induced lung injury by suppressing epithelial-mesenchymal transition.</a> Journal of Cellular Physiology. 235 (3), 2377-2388 (2020).</li>
<li>Pouliot, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+characterization+of+a+naturally+derived+lung+extracellular+matrix+hydrogel%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Development and characterization of a naturally derived lung extracellular matrix hydrogel.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A. 104 (8), 1922-1935 (2016).</li>
<li>Pouliot, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porcine+lung-derived+extracellular+matrix+hydrogel+properties+are+dependent+on+pepsin+digestion+time%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering.+Part+C%2C+Methods%22%5BJournal%5D)">Porcine lung-derived extracellular matrix hydrogel properties are dependent on pepsin digestion time.</a> Tissue Engineering. Part C, Methods. 26 (6), 332-346 (2020).</li>
<li>de Hilster, R. H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+lung+extracellular+matrix+hydrogels+resemble+the+stiffness+and+viscoelasticity+of+native+lung+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Lung+Cellular+and+Molecular+Physiology%22%5BJournal%5D)">Human lung extracellular matrix hydrogels resemble the stiffness and viscoelasticity of native lung tissue.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 318 (4), L698-L704 (2020).</li>
<li>Hoffman, E. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+and+disease+specific+human+lung+extracellular+matrix+composition%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Regional and disease specific human lung extracellular matrix composition.</a> Biomaterials. 293, 121960(2023).</li>
<li>Sicard, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aging+and+anatomical+variations+in+lung+tissue+stiffness%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Lung+Cellular+and+Molecular+Physiology%22%5BJournal%5D)">Aging and anatomical variations in lung tissue stiffness.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 314 (6), L946-L955 (2018).</li>
</ol>

לאף אחד מהכותבים אין ניגודי עניינים.

רקמות דה-תאיות מבני אדם וממינים אחרים משמשות לעתים קרובות כביו-חומרים לחקר הרכב ECM וכן אינטראקציות תא-ECM במודלים של תרביות ex vivo, כולל הידרוג'לים תלת-ממדיים12,13. בדומה לאיברים אחרים, ריאות דה-תאיות שימשו בעבר לקביעת הבדלים בהרכב ECM בריאות לעומת חולות (כלומר, אמפיזמטיות ו- IPF) והן משמשות יותר ויותר כהידרוג'ל לחקר דינמיקה של ECM ואינטראקציות תא-ECM 7,8,9,10,11,14,15,16,17<sup cla...

מחלות ריאה, כולל מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD), פיברוזיס ריאתי אידיופתי (IPF) וסיסטיק פיברוזיס (CF), נותרות כיום ללא תרופה 1,2,3,4. השתלת ריאות היא לעתים קרובות האפשרות היחידה עבור חולים בשלבים מאוחרים יותר, אולם זו נותרה אפשרות מוגבלת הן בשל אספקת ריאות תורם מתאימות והן דחייה חריפה וכרונית לאחר ההשתלה 3,5,6. ככזה, יש צורך קריטי באסטרטגיות טיפול חדשות. גישה מבטיחה אחת בביו-הנדסה נשימתית היא יישום של פיגומים שמקורם ברקמות, שהוכנו מרקמת ריאה טבעית שעברה דה-צלולריזציה. מכיוון שפיגומי ריאה שלמים אצלולריים שומרים על חלק ניכר מהמורכבות של הרכב המטריצה החוץ-תאית הטבעית (ECM) והפעילות הביולוגית, הם נחקרו באופן אינטנסיבי עבור הנדסת איברים שלמים וכמודלים משופרים לחקר מנגנוני מחלות ריאה 7,8,9,10. במקביל, יש עניין גובר בשימוש ברקמות דה-תאיות מאיברים שונים, כולל ריאות, כהידרוג'לים ומצעים אחרים לחקר אינטראקציות תא-תא ו-ECM של תאים במודלים של תרביות אורגנואידים ורקמות אחרות 11,12,13,14,15,16,17. אלה מספקים מודלים רלוונטיים יותר מאשר מצעים זמינים מסחרית, כגון Matrigel, שמקורם במקורות סרטניים. עם זאת, המידע על הידרוג'לים שמקורם בריאה אנושית מוגבל יחסית כיום. תיארנו בעבר הידרוג'לים שמקורם בריאות חזיר decellularized ואפיינו הן את התכונות המכניות והן את התכונות החומריות שלהם, כמו גם הדגמנו את התועלת שלהם כמודלים של תרביות תאים18,19. דו"ח שפורסם לאחרונה פירט את האפיון המכאני והויסקו-אלסטי הראשוני של הידרוג'לים שמקורם בריאות אנושיות נורמליות וחולות (COPD, IPF)20. כמו כן, הצגנו נתונים ראשוניים המאפיינים את תכולת הגליקוזאמינוגליקן של ריאות אנושיות תקינות ו- COPD דה-צלולריות, כמו גם את יישומם לחקר אינטראקציות תא-תא ו-ECMשל תאים 11.
דוגמאות אלה ממחישות את הכוח של שימוש באק"מ ריאה אנושית דה-צלולרית למטרות חקירה. עם זאת, הריאה היא איבר מורכב, והן המבנה והתפקוד משתנים באזורים שונים של הריאה, כולל הרכב ECM ותכונות אחרות כגון נוקשות21,22. ככזה, זה מעניין לחקור את ECM באזורים בודדים של הריאה, כולל קנה הנשימה ודרכי נשימה גדולות, דרכי נשימה בינוניות וקטנות, נאדיות, כמו גם כלי דם גדולים, בינוניים, קטנים. לשם כך, פיתחנו שיטה אמינה וניתנת לשחזור לניתוח ריאות אנושיות וחזירות שעברו דה-צלולריזציה, ולאחר מכן בידוד כל אחד מהאזורים האנטומיים הללו. זה איפשר ניתוח דיפרנציאלי מפורט של תכולת חלבון אזורית הן בריאות נורמליות והן בריאות חולות21.

<table><tbody><tr><td>Bonn מספריים</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>14184-09</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 - מלקחיים עדינים</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>11254-02</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים, מעוקלים, S / S, בוטים, משוננים - 130 מ"מ</td><td>CellPath</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>מספריים עדינים מוקשים</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>14090-11</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים של מוריה איריס</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>11373-22</td><td></td></tr><tr><td>תבשיל זכוכית פיירקס</td><td>קול-פארמר</td><td>3175-10</td><td></td></tr></tbody></table>

דיסקציה ובידוד של רקמת ריאה דה-צלולרית ספציפית לאזור

Dissection and Isolation of Region-Specific Decellularized Lung Tissue

השתלת ריאות היא לרוב האפשרות היחידה לחולים בשלבים מאוחרים יותר של מחלת ריאות קשה, אך זו מוגבלת הן בשל אספקת ריאות מתאימות מתורם והן בדחייה חריפה וכרונית לאחר ההשתלה. בירור גישות ביו-הנדסיות חדשניות להחלפת ריאות חולות הוא הכרחי לשיפור הישרדות המטופלים ולמניעת סיבוכים הקשורים למתודולוגיות ההשתלה הנוכחיות. גישה חלופית כוללת שימוש בריאות שלמות דה-תאיות חסרות מרכיבים תאיים שהם בדרך כלל הגורם לדחייה חריפה וכרונית. מכיוון שהריאה היא איבר כה מורכב, מעניין לבחון את מרכיבי המטריקס החוץ תאיים של אזורים ספציפיים, כולל כלי הדם, דרכי הנשימה והרקמה הנאדית. מטרת גישה זו היא לבסס שיטות פשוטות וניתנות לשחזור שבאמצעותן חוקרים יכולים לנתח ולבודד רקמות ספציפיות לאזור מריאות שאינן סלולריות במלואן. הפרוטוקול הנוכחי פותח עבור חזירים וריאות אנושיות, אך עשוי להיות מיושם גם על מינים אחרים. עבור פרוטוקול זה צוינו ארבעה אזורים ברקמה: דרכי הנשימה, כלי הדם, הנאדיות ורקמת הריאה בתפזורת. הליך זה מאפשר רכישת דגימות של רקמה המייצגות בצורה מדויקת יותר את תוכן רקמת הריאה הדה-צלולרית בניגוד לשיטות ניתוח מסורתיות בתפזורת.

סכמה כוללת של הפרוטוקול מתוארת באיור 1. לאחר שליטה, דיסקציה אזורית של רקמת ריאה decellularized ניתן לשחזר בקלות. קביעת הסיווג של כל דגימת רקמה קטועה היא הכרחית להצלחת הליך הדיסקציה. רקמת כלי הדם היא אלסטית יותר באופן משמעותי מדרכי הנשימה, ולכן שימוש במלקחיים כדי למתוח את הרקמה הוא לעתים קרובות אינדיקטור חזק אם דגימה מסוימת היא כלי דם או דרכי נשימה. בדרך כלל, רקמת כלי הדם פועלת במקביל לנתיב האוויר (איור 2A). רקמת כלי הדם גם נוטה להיראות לבנה ואטומה יותר בצבע (איו...

מוצג כאן פרוטוקול לבידוד רקמת ריאה אזורית דה-צלולרית. פרוטוקול זה מספק כלי רב עוצמה לחקר מורכבויות באינטראקציות מטריצה חוץ-תאית ומטריצת תאים.

Lung transplantation is often the only option for patients in the later stages of severe lung disease, but this is limited both due to the supply of ...

איברים דה-צלולריים נמצאים בשימוש מתמיד במגוון יישומים של הנדסת רקמות. עם זאת, רוב המחקרים הללו מתייחסים לאיבר כמכלול ולא לאזורים אנטומיים בודדים. פיתחנו שיטה זו כדי להסתכל על אזורים אנטומיים בודדים של ריאות אנושיות דה-סלולריות עבור מערכות מודל מדויקות יותר עבור יישומים במורד הזרם.בעת פיתוח מערכות מודל, חשוב לקחת בחשבון היבטי תכנון שונים, כך שהמערכת שלך תחזור בצורה הטובה ביותר לביולוגיה רגילה. עבור הריאה, זה כולל גורמים כגון מתח סביבתי, לחץ מכני מחזורי, וגמישות, אשר עשויים להיות שונים בין אזורים עצמאיים של הריאה. באמצעות שיטה זו, הצלחנו להראות כי למטריצה החוץ-תאית שמקורה באזורי ריאות אנטומיים בודדים מריאות בריאות וחולות יש חתימות פרוטאומיות מובהקות.זה מאפשר לנו להבין עוד יותר מחלות ריאה ואולי לחשוב על דרכים טיפוליות חדשניות. כדי להמשיך במחקר זה, המעבדה שלנו מפתחת כיום הידרוג'לים תלת מימדיים ממטריצה חוץ-תאית בריאה וחולה. הידרוג'לים אלה מאפשרים לנו לבצע מודלים אורגנואידים במבחנה על מנת להבהיר את התפקיד של אינטראקציות מטריצה חוץ-תאיות על התנהגות התא המתאים.

dissection-and-isolation-of-region-specific-decellularized-lung-tissue

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

פיתחנו מטריצה ​​ריאות decellularized תאיים ו bioreactor הרומן biomimetic שניתן להשתמש בהם כדי לייצר רקמת הריאה תפקודית. על ידי זריעת תאים לתוך המטריצה ​​ו culturing ב bioreactor, אנו מייצרים רקמה מדגים חילוף הגזים יעיל כאשר מושתלים in vivo לתקופות קצרות של זמן.

נוהל הנדסה ריאות

הכנה מטוהרים של ריאות תאים דנדריטים עכבר מתואר. דגש ספציפי ניתנת הבידוד של תת קונבנציונאלי תאים דנדריטים.

בידוד של ריאות תאים דנדריטים עכבר

סרטון זה מדגים שיטה לייצור מטריצה חוץ-תאית דה-תאית או פיגומים ECM על ידי יישום זילוח מקדים של דטרגנטים דרך כלי הדם. לאחר מכן ניתן להשתמש בפיגומי ECM המבניים כדי לנתח עיצוב מחדש של ECM הקשור למחלת לב-ריאה.

Decellularization קומפלקס לב ריאה: טכניקה עבור decellularizing הלב והריאות מ מודל Murine

דה-סלולריזציה של איברים שלמים מייצרת פיגומים ביולוגיים טבעיים שעשויים לשמש לרפואה רגנרטיבית. מוצג תיאור של מודל פרימטים לא אנושי של התחדשות ריאות שבו ריאות שלמות עוברות דה-סלולריזציה ולאחר מכן נזרעות עם תאי גזע בוגרים ותאי אנדותל בביו-ריאקטור המאפשר זרימת כלי דם ואוורור מדיה נוזלית.

דה-סלולריזציה של ריאות פרימטים לא אנושיים ורסלולריזציה באמצעות ביו-ריאקטור מיוחד לאיברים גדולים

פרוטוקול זה מפנה ביעילות עכבר גזע עוברי תא נגזרות האנדודרם סופי להבשיל דרכי נשימה תא אפיתל. טכניקת בידול זה משתמשת 3 ממדי פיגומי ריאות decellularized לכוון מפרט שושלת ריאות, באווירת התרבות מוגדרת, סרום ללא.

דור של אפיתל דרכי נשימת עכבר נגזרות ESC תאי שימוש decellularized פיגומי ריאות

כאן, אנו מציגים עבור ex-vivo ריאות סרטן מודל מחקה את השלבים של התקדמות הגידול ומסייעת לבודד גידול ראשוני, פרוטוקול מחזורי תאים סרטניים נגעים גרורתי.

דגם לונג acellular וסלולריות ללמוד גרורות הגידול

פרוטוקול זה נועד לבטל את הלב והריאות של עכברים. ניתן לחסן ולדמות את הפיגומים החוץ-תאיים (ECM) המתקבלים כדי למפות את המיקום והטופולוגיה של הרכיבים שלהם.

דקלולריזציה של קומפלקס הקרדיו-ריאות מורין

פרוטוקול זה מתאר שיטה ליצירת רקמות ריאה מהונדסות בקנה מידה קטן הניתנות לשחזור, על-ידי אכלוס מחדש של פרוסות ריאה שעברו דה-תאיזציה מדויקת עם תאי אפיתל מסוג 2, פיברובלסטים ותאי אנדותל.

רקמות ריאה מהונדסות שהוכנו מפרוסות ריאה נטולות תאים

הפרוטוקול מבהיר שתי מתודולוגיות דה-צלולריזציה נפרדות המיושמות על רקמות ריאה מקומיות של בקר, ומספק תיאור מקיף של האפיונים שלהן.

פיתוח ואפיון הידרוג'לים מטריקס חוץ-תאיים ריאתיים דה-צלולריים

מאמר זה מתאר כיצד ליצור ריאות עכבר מהונדסות ביולוגית באמצעות שיטות דה-סלולריזציה ורה-סלולריזציה. הוא גם מפרט השתלת ריאות אורתוטופית לאחר מכן.

השתלת ריאות מהונדסות ביולוגית באמצעות ריאות עכבר נטולות תאים ותאי אנדותל אנושיים ראשוניים

הפרוטוקול המתואר להלן הוא דרך פשוטה ויעילה לבודד תאים המכילים רטינואיד מאוכלוסיות תאי ריאה הטרוגניות מאוד על ידי שימוש באוטופלואורסצנציה ספציפית של רטינואיד ועל ידי שימוש במיון תאים המופעל על ידי פלואורסצנט.

בידוד תאים המכילים רטינואיד ריאה על ידי מיון תאים

חקור שיטת בידוד רקמת ריאה דה-צלולרית ספציפית לאזור אנטומי באמצעות ניתוח מסה ספקטרומטרי. גלה חתימות פרוטאומיות ייחודיות בין אזורי ריאה שונים ליישומים בהנדסת רקמות ורפואה רגנרטיבית.

דיסקציה ובידוד של רקמת ריאה דה-צלולרית ספציפית לאזור

גלה סרטונים נוספים