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방법 논문

시험관 연구에 대 한 3D 같은 플랫폼으로 태아와 성인 심장 조직 Explants의 비교 Decellularization

6.5K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/56924

⸱

2019년 3월 21일

 ,  ,  ,  ,  , 

이 논문에서

정오 공지

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

요약

심장 세포 외 기질 (ECM) 생활 내내 개장 하는 생리 적 지속 하는 동안 조직 및 장기에서 핵심 프로세스를 조정 하는 분자의 복잡 한 네트워크입니다. 태아 및 성인 심 혼의 표준된 decellularization는 네이티브 아키텍처 및 biomechanical 속성을 포착 하 여 3D 컨텍스트에서 두 조직의 비교 실험 연구를 허용 합니다.

초록

세포 외 기질 (ECM)의 현재 정보-셀 통신 변환 큰 2 차원 (2D) 생체 외에서 문화 연구 ECM 구성 요소 표면 코팅으로 표시 됩니다. 이러한 문화 시스템 구성 조직 구조, 생 화 확 적인 구성과 기계적 특성을 포함 하는 ECM의 복잡 한 자연의 단순화. 더 나은 심장 microenvironment를 형성 하는 ECM 셀 통신 에뮬레이션, 우리 전체 태아 심장의 decellularization에 대 한 허용 하는 프로토콜을 개발 하 고 성인 좌 심 실 조직 explants 비교 연구에 대 한 동시에. 프로토콜 전문된 기술 이나 장비에 대 한 소형 버퍼, 음이온 계면 활성 제 속성, 그리고 어떤 요구 사항 없이 DNase 처리의 세제를 사용 하 여를 결합합니다. 다양 한 나이의 과목에서 조직 샘플에서 동일한 decellularization 전략의 응용 프로그램은 비교 연구를 수행 하는 대체 접근 이다. 현재 의정서 태아 및 성인 심장 ECM 메쉬 및 생물 세포 응답에 걸쳐 독특한 구조 차이 식별을 허용 한다. 또한,는 여기 방법론 성공적으로 적용 되 다른 조직 및 사소한 조정 종에와 같은 인간의 내장 biopsies을 마우스 폐에 광범위 한 응용 프로그램을 보여 줍니다.

서론

세포 외 기질 (ECM) 중요 한 세포질 과정, 즉 운명 결정, 확산 및 감 별 법1,2를 조절 하는 분자의 동적 네트워크입니다. 세포-ECM 상호 작용의 조사는 비보에네이티브 ECM 속성의 단순화 구성 2 차원 (2D) ECM 구성 요소와 코팅 생체 외 문화에서에서 주로 수행 되었습니다. Decellularization 세포 외 건축과 네이티브 조직 및 장기3,4의 크게 보존 acellular 3D 같은 ECM bioscaffolds를 생성 합니다. 조직 공학에 대 한 생리 활성 공중 발판으로 봉사 이외에 decellularized 3D ECM 생체는 그 병렬 vivo에서 환경 생물학 세포-ECM을 평가 하기 위해 새로운 플랫폼으로 등장 하고있다.

뚜렷한 조직, 기관 및 나이의 ECM 구성 요소의 차동 역할의 평가 네이티브 bioscaffolds 생성의 유사한 프로토콜의 사용으로 도움이 됩니다. 마음에 우리 기관 microenvironment의 비교 연구를 수행 하는 대체 접근 방식으로 태아와 성인 파생 된 샘플의 d....

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프로토콜

I3S 동물 윤리 위원회 및 Direção Geral 드에 의해 설명 하는 모든 방법론 승인 했다 Veterinária (DGAV)와 따라 유럽 의회 지침 2010/63/유럽 연합.

1입니다. decellularization 솔루션의 준비

참고: 모든 decellularization 솔루션 0.22 μ m 멤브레인 필터를 통해 필터링 해야 하 고 제외 하 고 3 개월의 최대 저장 지정 그렇지 않으면.

  1. 1 x pbs: NaCl, 나2HPO4 KCl, 200 밀리 그램의 1.01 g 8 g을 혼합 및 이온된 물 (디)의 900 mL와 함께 KH2포4 의 200 밀리 그램. 1 나 필터, 압력솥, 그리고 게 실 온 (RT)에서 솔루션에 최대 해결책 pH 7.5 및 최종 솔루션 볼륨을 조정 합니다.
  2. 소형 버퍼 (10 mM Tris, 0.1 %EDTA)에 대 한: 1.21 g의 TrisBASE와 이온된 물 900 mL에 EDTA의 1 g을 분해. 솔루션에 pH 7.8 NaOH/HCl와를 및 1 나 필터를 최종 솔루션 볼륨 조정, 압력솥에 의해 소독 하 고 실시간 저장
  3. 0.....

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결과

세 가지 주요 기술을 통해 decellularization 효율성을 평가 합니다: 거시적인 관찰, 조직학 및 DNA 정량화. 샘플 게시물 SDS 처리의 거시적인 모양 세포 제거의 효능 직접적으로 영향을. SDS 인큐베이션, 샘플에 약간 (그림 1C) 흰 반투명으로 표시 됩니다. 태아 (E18) 성인 explants는 반투명 흰색 외관을 하는 동안 decellularized 조직 높은 반투명 구조 특징 이다. 하얀 외관 ECM 네트워크 높은 섬유와 콜라겐 콘텐츠, 예를 들면 성인 심 실 및 혈관 혈관 ECM 메쉬 전시 (그림 1C)에 일반적으로 상관 된다. 되며 & 오신 (H & E) 또는 Masson의 Trichrome (MT) 얼룩 다공성 메쉬 (밝은 분홍색, H & E; 빛 핑크와 블루, MT)의 관찰에 의해 효율적인 세포 .......

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토론

세포 외 기질 (ECM) 수많은 생리 활성 펩 티 드 및 성장 요인 내포의 저수지로 구성 된 섬유와 접착제 glycoproteins의 매우 역동적이 고 복잡 한 채널 이다. 세포 접착, 골격 역학, 운동 성/마이그레이션, 확산, 감 별 법, apoptosis의 주요 변조기로 ECM 적극적으로 세포 기능 및 행동을 통제 한다. 세포질 행동 2D와 3D 문화에서 차이가 알면, 있었다 정확 하 게 자연 조직 환경을 복제할 수 소설 organotypic 모델을 개발 하는 노력. 마지막 년에서 조직 decellularization 조직 공학 및 재생 의학에 대 한 대체 방법으로 떠오르고 있다. 따라서, 조직 및 기관 decellularization은 현재 더 나은 조직 관련 microenvironmental 매개 변수 (생화학, 구조 및 기계)을 해 부를 선택의 도구와 생물 학적 활동 생체 외에서 그리고 vivo에서.

우리는 음이온 계면 활성 제 속성 DNase 치료

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자는 관련 중요 한 토론에 대 한 핀 토-마-Ó 연구소의 모든 구성원에 게 빚을. 이 작품 프로젝트 "CARDIOSTEM 설계 심장 조직 및 심장 혈관 응용 프로그램에 대 한 줄기 세포 기반 요법" 아래 프로그램이 MIT Fundação 파라 과학 전자 기술 (FCT)에 의해 지원 되었다 (MITP-TB/ECE/0013/2013). A.C.S. [SFRH/BD/88780/2012] FCT 화목의 받는 사람 이며 M.J.O.은 FCT 동료 (FCT 탐정 2012).

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Equipment
Incubated Benchtop ShakerOrbital ShakerIKA:3510001추천된
형광측정기--사용 가능한 장비
디지털 체중계--사용 가능한 장비
도립 현미경--사용 가능한 장비
세포 배양 인큐베이터--사용 가능한 장비
냉장고(4º C)--사용 가능한 장비
급속 냉동고 (-80°C; C)--사용 가능한 장비
Microtome--사용 가능한 장비
Cirurgical Instruments
Vannas Spring Scissors - 2.5mm Cutting EdgeFine Science Tools5000-08Recommended
Dumont 5 Fine Forceps - Biologie/InoxFine Science Tools11254-20Recommended
Dumont 7 펜치파인 사이언스 도구11272-30추천
해부 가위, 직선--도구 사용 가능한
펜치, 톱니, 곡선--도구 사용 가능
Materials
24 웰 플레이트, 개별 포장VWR29442-044-
96 웰 플레이트, 개별 포장VWR71000-078-Steriflip-GV
, 0.22µ m, PVDF, 방사선 멸균Millipore
SE1M179M6-Eppendorff--사용 가능한 재료
15 mL Falcon 튜브Fisher Scientific430791-50
mL Falcon 튜브Fisher Scientific
430829-4-Compartment 생검 처리/임베딩 카세트(뚜껑 포함전자 현미경 과학70075-B-
Fisherbrand Superfrost Plus 현미경 슬라이드Thermo Fisher Scientific22-037-246-
Tissue cryopreservation
Shandon Cryomatrix embedding resinThermo Scientific
6769006-2-METHYLBUTANE ANHYDROUS 99+% (isopentane)Sigma-Aldrich277258-1L-Dry
ice- -
-Decellularization
NaClBDH Prolabo27810.364-Na
2HPO4Sigma-AldrichS-31264-KH
2PO4Sigma-AldrichP5379-100g-KCl
시그마-알드리치P8041-1KG-TrisBASE
시그마-알드리치T6066-500G-
나트륨 도데실 설페이트 시그마-알드리치L-4390-MgCl
2MERCK1.05833.1000-DNAse
IAplliChemA3778,0050-
겐타마이신Gibco15710-049-
FungizoneGibco BRL15290-026-Deionized
water (DI water)--
Histology
10 % formalin neutral bufferProlabo361387P-Eosin
Y AQUEOUSSurgipath01592E알코올성 에오신
Richard-Allan Scientific HistoGel로 대체 가능 검체 처리 젤Thermo Fisher ScientificHG-4000-012-
에탄올 에틸릭 알코올 99,5% anydrousAga4,006,02,02,00-
탈이온수(DI water)--
Clear Rite 3Richard-Allan Scientific6915-Shandon
HistoplastThermo Fisher ScientificRAS.6774006-
Kits
PureLink 게놈 DNA 미니 키트Thermo Fisher Scientific
K182001-Quant-iT PicoGreen  dsDNA 키트InvitrogenP11496-
세포 배양
DPBSVWR45000-434-
페니실린-스트렙토마이신 용액 100XLabclinicsL0022-100-Fungizone
Gibco BRL15290-026-
관심 세포의 세포 배양 배지---
)

참고문헌

  1. Frantz, C., Stewart, K. M., Weaver, V. M. The extracellular matrix at a glance. Journal of Cell Science. 123 (24), 4195-4200 (2010).
  2. Rozario, T., DeSimone, D. W. The extracellular matrix in development and morphogenesis: a dynamic view. Dev Biol. 341 (1), 126-140 (2010....

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재인쇄 및 허가

정오


Formal Correction: Erratum: Comparable Decellularization of Fetal and Adult Cardiac Tissue Explants as 3D-like Platforms for In Vitro Studies
Posted by JoVE Editors on 4/23/2019. Citeable Link.

An erratum was issued for: Comparable Decellularization of Fetal and Adult Cardiac Tissue Explants as 3D-like Platforms for In Vitro Studies.  The affiliations were updated.

The fourth affiliation was corrected from:

Gladstone Institutes, University of California San Francisco

to:

Gladstone Institute of Cardiovascular Disease

An additional affiliation was added for Todd C. McDevitt:

University of California San Francisco

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