Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Создание модели культуры органов для моделирования заболевания межпозвоночных дисков на ранних стадиях

795 просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Saravi, B. et al., Модель культуры провоспалительных дегенеративных органов для моделирования заболевания межпозвоночных дисков на ранних стадиях. J. vis. exp. (2021).

В этом видео демонстрируется разработка модели провоспалительной и дегенеративной культуры органов для ранней стадии заболевания межпозвоночных дисков (IVD) с использованием TNF-α. В нем описана процедура введения TNF-α в межпозвоночный диск и объясняются механизмы, с помощью которых TNF-α вызывает воспаление и деградацию IVD.

Протокол

Все процедуры, связанные с образцами животных, были рассмотрены и одобрены соответствующим комитетом по этической экспертизе животных.

1. Бактериологическое исследование межпозвоночных дисков (IVD) и нагрузка

  1. Перенесите межпозвоночные диски (МВД) в камеры ИВД и добавьте питательную среду для ИВД (модифицированная среда Dulbecco's Eagle Medium (DMEM, 4,5 г/л DMEM с высоким содержанием глюкозы для физиологической группы и 2 г/л DMEM с низким содержанием глюкозы для патологической группы) + 1% пенициллин/стрептомицин + 2% сыворотка плода теленка + 1% ITS (содержит 5 мкг/мл инсулина, 6 мкг/мл трансферрина и 5 нг/мл селеновой кислоты) + 50 мкг/мл аскорбат-2-фосфата + 1% заменимой аминокислоты + 50 мкг/мл антимикробного средства для первичных клеток) и поместить в инкубатор при 37 °C, 85% влажности и 5% CO2.
  2. Культивировать диски в течение 4 суток в биореакторной системе по опытным группам. В патологической группе поддерживают условия дегенеративной нагрузки на уровне 0,32-0,5 МПа, 5 Гц в течение 2 ч/сут. В группе физиологического контроля используют протокол нагрузки 0,02-0,2 МПа, 0,2 Гц в течение 2 ч/сут.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Установите IVD в камеры, содержащие 5 мл среды IVD во время процедуры загрузки. Объем зависит от размера загрузочных камер биореактора. Между нагрузочными процедурами поместите IVD в шестилуночные планшеты с 7 мл питательной среды IVD для восстановления свободно набухающего.
  3. Для анализа изменения высоты диска в течение экспериментального периода измеряют высоту диска штангенциркулем после ИВД (исходный уровень), а затем ежедневно после периода свободного набухания и после динамической нагрузки в течение всего периода эксперимента.

2. Внутридисковое введение фактора некроза опухоли-альфа (TNF-α)

  1. Сразу после первого цикла динамической нагрузки в 1-й день поместите IVD в чашку Петри в вертикальное положение и стабилизируйте IVD с помощью пинцета.
  2. Вводят рекомбинантный ФНО-α (100 нг в 70 мкл фосфатно-солевого буфера (PBS) для ИВД) с помощью иглы инсулина 30-го калибра в пульпозное ядро патологической группы. Медленно впрыскивайте со скоростью около 70 μл в течение 1 мин.
  3. После инъекции оттяните шприц на полпути назад внутрь IVD и потяните поршень шприца, чтобы создать вакуум, предотвращающий утечку введенного раствора обратно, прежде чем полностью извлечь иглу и шприц из IVD.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Проведите пилотный эксперимент путем введения PBS, содержащего трипановый синий краситель, чтобы оценить распределение введенного раствора после загрузки и ночного культивирования.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Аскорбат-2-фосфатСигма-Олдрич, Сент-Луис, СШАА8960
TNF-альфа, рекомбинантный белок человекаСистемы исследований и разработок, Миннесота, США210-ТА-005
Бычий Ил-8 Сделай Сам ИФАKingfisher Biotech, Сент-Пол, СШАDIY1028B-003
Премикс Corning ITSCorning Inc., Нью-Йорк, США354350
DMEM с высоким уровнем глюкозыGibco by life technologies, Карлсбад, США10741574
DMEM низкий уровень глюкозыGibco by life technologies, Карлсбад, США11564446
Этанол для молекулярной биологииСигма-Олдрич, Сент-Луис, США09-0851
Фетальная бычья сыворотка (FBS)Gibco by life technologies, Карлсбад, СШАA4766801
Раствор заменимых аминокислотGibco by life technologies, Карлсбад, США11140050
Пенициллин/стрептомицин(P/S)Gibco by Life Technologies, Карлсбад, США11548876
Фосфатный буферный раствор, таблеткаСигма-Олдрич, Сент-Луис, СШАП4417
ПримоцинInvivoGen, Sandiego, СШАant-pm-05

Теги

NF kappaB