Qui, presentiamo un nuovo modello di fegato di topo umanizzato generato in topi knockout cellulare mediato dal recettore della tossina Alb (TRECK)/SCID a seguito del trapianto di cellule staminali epatiche umane immature ed espandibili.
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Articolo metodologico
Generazione di un umanizzato mouse Fegato Utilizzando epatici umani cellule staminali
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
È stato sviluppato un nuovo modello animale che coinvolge topi chimerici con fegati umanizzati stabiliti tramite trapianto di epatociti umani. Questi topi, in cui il fegato è stato ripopolato con epatociti umani funzionali, potrebbero servire come strumento utile per studiare la biologia delle cellule epatiche umane, il metabolismo dei farmaci e altre applicazioni precliniche. Uno dei fattori chiave necessari per il successo del trapianto di epatociti umani nei topi è l'eliminazione degli epatociti endogeni per prevenire la competizione con le cellule umane e fornire uno spazio e un microambiente adeguati per promuovere l'espansione e la differenziazione delle cellule del donatore umano. Ad oggi, sono stati stabiliti due modelli murini con grave danno epatico che utilizzano topi fumarilacetoacetato idrolasi (Fah) e attivatore dell'uroplasminogeno (uPA). Tuttavia, i topi Fah sono utilizzati principalmente con epatociti maturi e l'applicazione del modello uPA è limitata dalla diminuzione della riproduzione. Per superare queste limitazioni, sono stati utilizzati topi knockout cellulare mediato dal recettore dell'Alb-tossina (TRECK)/SCID per la differenziazione in vivo di epatociti umani immaturi e la generazione di fegato umanizzato. Le cellule staminali epatiche umane (HpSC) hanno ripopolato con successo il fegato di topi Alb-TRECK/SCID che avevano sviluppato un'insufficienza epatica fulminante letale dopo il trattamento con tossina difterica (DT). Questo modello di fegato umanizzato in topi Alb-TRECK/SCID avrà applicazioni funzionali in studi che coinvolgono il metabolismo dei farmaci e le interazioni farmacologiche e promuoverà altri studi in vivo e in vitro.
Introduzione
I topi sono comunemente usati per i test farmaceutici poiché la ricerca biomedica nell'uomo è limitata1; tuttavia, questi modelli non sono sempre utili poiché possono simulare in modo impreciso gli effetti osservati negli esseri umani. La maggior parte dei farmaci attualmente in uso medico viene metabolizzata principalmente nel fegato. Tuttavia, lo stesso farmaco può essere metabolizzato in diversi metaboliti nel fegato di topo e umano a causa delle differenze tra le specie. Pertanto, è spesso difficile determinare durante lo sviluppo se un potenziale farmaco presenta rischi per le applicazioni cliniche2,3.
Per affron....
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Protocollo
Tutte le procedure sperimentali sugli animali sono stati eseguiti secondo le linee guida protezione degli animali di Yokohama City University.
1. generazione del modello Acute Liver Injury mouse
- Aggiungere 1 ml di soluzione di NaCl 0,85% fenicato (0,6 g di fenolo in 100 ml di soluzione 0,85% di NaCl) a 1 mg tossina difterica (DT) per fare un / ml di soluzione DT 1 mg. Nota: DT ad una concentrazione di 1 mg / ml può essere conservato per circa 2 anni 3 ° C e 8 ° C.
- In serie diluire la soluzione 1 mg / ml DT stock da 0,3 mg / ml in DT 0,85% soluzione fenicato NaCl e preparare una aliquota della soluzione DT / ml 0,3 mg ....
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Risultati
Alb-treck / epatociti topi SCID esprimono il recettore DT HB-EGF gene umano sotto il controllo di un promotore di albumina e mostrano effetti citotossici in seguito alla somministrazione DT 12. Per valutare gli effetti del trattamento DT sul danno epatico, DT dosi di 1,5 mcg / kg sono state iniettate in 8 settimane di età Alb-Treck / topi SCID e le alterazioni patologiche nel hr postale amministrazione DT fegato 48 sono stati valutati istologicamente. Rispetto ai topi di contr.......
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Discussione
Recenti studi hanno dimostrato che il fegato del mouse può essere ripopolata con epatociti umani, tra cui epatociti adulte e cellule staminali epatiche proliferative 17. Questi fegati ripopolati sono stati utilizzati come modelli sperimentali preclinici per i test metabolismo dei farmaci e scoperta di nuovi farmaci e lo sviluppo 18; Inoltre, essi hanno fornito un ambiente in vivo per la maturazione delle cellule e differenziazione 19. Il principale obiettivo di questo studio è s.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno interessi finanziari concorrenti da rivelare.
Ringraziamenti
Desideriamo ringraziare il Mammalian Genetics Project, Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science, per aver fornito i topi. Ringraziamo anche S. Aoyama e Y. Adachi dell'ADME (Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion) & Toxicology Research Institute, Sekisui Medical Company Ltd., Giappone, e K. Kozakai e Y. Yamada per l'assistenza con l'analisi LC-MS/MS. Questo lavoro è stato in parte sostenuto da sovvenzioni del Ministero dell'Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia (MEXT), dal Giappone a Y-W.Z. (18591421, 20591531 e 23591872); dal progetto innovativo e imprenditoriale Jiangsu per l'introduzione di talenti di alto livello e....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Albumina umana | Sigma | A6684 | Topo |
| Umano CK19 | Dako | M088801 | Topo |
| Nuclei umani | Millipore | MAB1281 | Topo |
| Umano CK8/18 | Progen | GP11 | Cavia |
| CDCP1 | Biolegend | 324006 | Topo |
| CD90 | BD | 559869 | Topo |
| CD66 | BD | 551479 | Mouse |
| GOT/AST-PIII | Fujifilm | 14A2X10004000009 | |
| DMEM/F-12 | Gibco | 11320-033 | |
| FBS | Biowest | S1520 | |
| 0,05% Tripsina-EDTA | Gibco | 25300-054 | |
| Tossina difterica | Sigma | D0564-1MG | |
| Kit ELISA di albumina umana | Bethyl Laboratories | E88-129 | |
| Siringa (1 ml) | Terumo | SS-01T | |
| 32G 1/2" ago | TSK | PRE-32013 | |
| OCT Compound (118 ml) | Sakura Finetek Giappone | 4583 | |
| Selezionatrice di celle ad alta velocità MoFlo | Beckman Coulter | B25982 | |
| DRI-CHEM 7000 | Fujifilm | 14B2X10002000046 |
Riferimenti
- Muruganandan, S., Sinal, C. Mice as clinically relevant models for the study of cytochrome P450-dependent metabolism. Clin. Pharmacol. Ther. 83, 818-828 (2008).
- Nishimura, T., et al. Using chimeric ....
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Ristampe e permessi
