$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
ЭКМ служит каркасом для клеток, поддерживая их через сложную архитектуру, поддерживаемую различными компонентами, и является одним из основных факторов, ответственных за механические свойства сердцаи функцию сердечной ткани. Все больше данных свидетельствуют о том, что ВКМ играет активную роль в ремоделировании тканей, что делает традиционное предположение о том, что ВКМ является пассивным компонентом, устаревшим 3,4,5,6. Роль ECM заключается в предоставлении биофизических и биохимических сигналов резидентным клеткам. Хорошо известно, что эти сигналы могут влиять на многие фундаментальные особенности поведения клеток, влияя на их сократительную функцию, пролиферацию, миграцию и потенциал дифференцировки 7,8,9. Таким образом, ECM все чаще используется в тканевой инженерии и регенеративной медицине в качестве инструмента терапевтической поддержки 9,10,11,12,13.
ВКМ состоит из нескольких белков, таких как коллаген, эластин, фибронектин, протеогликан и ламинин, а также связанных с ВКМ факторов роста, все они участвуют в механизмах регенерации, таких как набор, миграция и дифференцировка клеток, а также выравниваниеи пролиферация клеток. Механические свойства тканей также имеют большое значение в физиопатологии органов. Действительно, изменения механических свойств часто связаны с возникновением и развитием нескольких заболеваний. Причина заключается в том, что при модификации ВКМ сигналы, поступающие из окружающей среды, вызывают изменения в экспрессии генов и белков, что приводит к функциональным нарушениям 15,16.
Регенеративная терапия для восстановления органов в настоящее время сосредоточена на воспроизведении сложного микроокружения нативной ткани для исцеления органа, в котором организм не справляется. Несмотря на быстрый темп развития многих подходов к тканевой инженерии, ткани до сих пор не могут быть точно воспроизведены во всей их полноте и сложности с помощью искусственных процедур. До сих пор в основном использовались синтетические материалы, поскольку они могут быть соответствующим образом настроены для моделирования механических и биохимических свойств клеточного микроокружения. Тем не менее, у них есть ограничения, такие как невозможность имитировать многочисленные взаимодействия внутри нативной ткани, стоимость технологий для их производства и тот факт, что они менее естественны и биосовместимы, чем нативные ткани. Кроме того, их состав, в первую очередь по белкам и растворимым факторам, сильно отличается от природного, который крайне сложно воспроизвести20.
Передовой подход в регенеративной медицине для сокращения разрыва между нуждающимися пациентами и трансплантацией органов заключается в производстве каркасов из децеллюляризованного внеклеточного матрикса (d-ECM) и повторном заселении их соответствующими типами клеток для регенерации поврежденных органов. Децеллюляризация – это процесс, при котором ВКМ выделяется из нативных клеток и генетического материала для получения естественного и биомиметического каркаса, способного избежать иммунного ответа и отторжения после имплантации у пациентов 21,22,23. Полученный таким образом ВКМ может быть затем повторно заселен для получения функциональной ткани. Основной проблемой при разработке d-ECM является метод. Для любого метода децеллюляризации основной целью остается сохранение нативного состава ECM, жесткости и 3D-структуры, и все стратегии имеют как преимущества, так и недостатки. Поскольку удаление клеточного содержимого и ДНК из ткани требует использования химических или физических агентов или их комбинации, каждая процедура децеллюляризации в разной степени вызывает нарушение ВКМ. Следовательно, крайне важно свести к минимуму повреждение ECM 24,25,26.
Использование нативной ЭКМ в качестве платформы для восстановления нативной ЭКМ in vitro крайне желательно. С этой целью было применено несколько протоколов децеллюляризации к широкому спектру тканей 27,28,29,30. Фактически, с ранних стадий исследований децеллюляризации и разработки ВКМ, некоторые ткани, такие как артерии, аортальные клапаны и периферические нервы как животных, так и человека, были децеллюляризованы, а некоторые д-ВКМ все еще коммерчески доступны и используются для замены тканей или заживления ран 31,32,33. В последнее время человеческая кожа также стала подходящим кандидатом для производства децеллюляризованных каркасов для восстановления сердца благодаря своему составу и механическим свойствам, способным повышать регенеративный потенциал сердечных клеток-предшественников (КПК) и адаптироваться к сердечной сократимости. В этой статье описывается простой и быстрый протокол производства децеллюляризованных скаффолдов из кожи взрослого человека, позволяющий разработать d-ECM с хорошо сохранившейся архитектурой.