早期椎間板疾患をシミュレートするための臓器培養モデルの生成

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骨の間にあるクッションのような構造である椎間板(IVD)をウシの尾から取ります。

それを

垂直に配置し、炎症誘発性サイトカインである組換えTNF-αをゲル状コアである髄核(NP)に注入します。

シリンジを半分引き抜き、プランジャーを引いて真空を作り、TNF-αの逆流を防ぎます。次に、注射器を取り外します。

IVDを培地を含むバイオリアクターチャンバーに入れ、毎日強い圧力負荷をかけます。

TNF-αはNP細胞上の受容体に結合し、シグナル伝達カスケードを引き起こします。

これにより、イニシエーターとエグゼキューショナーのカスパーゼが活性化され、細胞タンパク質が分解され、アポトーシスが誘導されます。

TNF-α は、炎症遺伝子発現を誘導する転写因子 NF-κB も活性化し、IVD の細胞外マトリックスを分解する酵素の放出につながります。

さらに、強い圧力負荷により機械的ストレスが誘発され、IVD がさらに劣化します。

これにより、未治療の対照と比較して IVD の高さが低下し、初期段階の IVD 疾患の変性および炎症誘発性モデルが確立されます。

初日の最初の動的ローディングサイクルの後、IVDをペトリ皿に直接垂直位置で置き、ピンセットで安定させます。組換え TNF α を 30 ゲージのインスリン針で、毎分約 70 マイクロリットルの速度で病理学的グループの IVD にゆっくりと注射します。注入後、シリンジを半分後ろに引いてプランジャーを引っ張って真空を作り、注入された溶液が漏れないようにします。次に、注射器をIVDから完全に取り外します。