Inżynieria tkankowa skupia się na wytwarzaniu substytutów tkanek i narządów, które utrzymują, przywracają lub rozszerzają funkcję niedziałających odpowiedników in vivo1,2. Los inżynieryjnych konstruktów tkankowych zależy w dużej mierze od odpowiedniego unaczynienia3. Sieci mikronaczyniowe w tych konstrukcjach powinny być hierarchicznie zorganizowane z tętniczkami, naczyniami włosowatymi i żyłkami, aby umożliwić efektywną perfuzję krwi po inokulacji do układu naczyniowego biorcy4. Tworzenie takich sieci jest jednym z kluczowych wyzwań w inżynierii tkankowej. W tym celu w ciągu ostatnich dwóch dekad wprowadzono szerokie spektrum eksperymentalnych strategii unaczynienia5,6.
Podejścia angiogenne stymulują wrastanie mikronaczyń biorczych w zmodyfikowane tkanki za pomocą strukturalnych lub fizykochemicznych modyfikacji rusztowań, takich jak włączenie czynników wzrostu7. Jednak w przypadku unaczynienia dużych trójwymiarowych konstruktów, strategie zależne od angiogenezy są znacznie ograniczone przez powolne tempo wzrostu rozwijających się mikronaczyń8.
Natomiast koncepcja prewaskularyzacji ma na celu wygenerowanie funkcjonalnych sieci mikronaczyniowych w obrębie struktur tkankowych przed ich implantacją9. Konwencjonalna prewaskularyzacja polega na kokulturze komórek tworzących naczynia, takich jak komórki śródbłonka, komórki ścienne lub komórki macierzyste10, w rusztowaniach. Po utworzeniu sieci mikronaczyniowej, prewaskularyzowane konstrukty mogą być następnie wszczepiane do ubytków tkankowych. Warto zauważyć, że to podejście prewaskularyzacyjne jest trudne do zastosowania w warunkach klinicznych, ponieważ opiera się na skomplikowanych i czasochłonnych procedurach in vitro, które są ograniczone przez główne przeszkody regulacyjne9. W związku z tym nadal istnieje potrzeba opracowania nowych strategii prewaskularyzacji, które są bardziej odpowiednie do szerokiego zastosowania klinicznego.
Taką strategią prewaskularyzacji może być zastosowanie fragmentów mikronaczyniowych pochodzących z tkanki tłuszczowej (ad-MVF). ad-MVF reprezentują silne jednostki unaczynienia, które mogą być zbierane w dużych ilościach z tkanki tłuszczowej szczurów11,12 i myszy13. Składają się z segmentów naczyń tętniczych, naczyń włosowatych i komorowych, które wykazują fizjologiczną morfologię mikronaczyń ze światłem i stabilizującymi komórkami okołonaczyniowymi14,15. Ta unikalna cecha pozwala na natychmiastowe wszczepienie rusztowań wysiewanych ad MVF w ubytki tkanek bez wstępnej uprawy. Tam ad-MVF szybko łączą się w funkcjonalne sieci mikronaczyniowe. Ponadto ad-MVF stanowią bogate źródło mezenchymalnych komórek macierzystych16, co może dodatkowo przyczyniać się do ich uderzającej zdolności regeneracyjnej. W związku z tym ad-MVF są coraz częściej stosowane w różnych dziedzinach inżynierii tkankowej14,15,17,18,19,20,21.
Izolacja ad-MVF została pierwotnie ustanowiona w rats11,12. W niniejszym artykule opisujemy protokół, który pozwala na standaryzowaną izolację mysiego ad-MVF z poduszeczek tłuszczowych najądrza. Może to dostarczyć dalszych informacji na temat mechanizmów molekularnych leżących u podstaw funkcji ad-MVF przy użyciu transgenicznych modeli myszy.