Burada, olgunlaşmamış ve genişletilebilir insan hepatik kök hücrelerinin transplantasyonunu takiben Alb-toksin reseptörü aracılı hücre nakavt (TRECK)/SCID farelerinde üretilen yeni bir insanlaştırılmış fare karaciğeri modeli sunuyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Burada, olgunlaşmamış ve genişletilebilir insan hepatik kök hücrelerinin transplantasyonunu takiben Alb-toksin reseptörü aracılı hücre nakavt (TRECK)/SCID farelerinde üretilen yeni bir insanlaştırılmış fare karaciğeri modeli sunuyoruz.
İnsan hepatosit nakli yoluyla kurulan insanlaştırılmış karaciğerlere sahip kimerik fareleri içeren yeni bir hayvan modeli geliştirilmiştir. Karaciğerin fonksiyonel insan hepatositleri ile yeniden doldurulduğu bu fareler, insan hepatik hücre biyolojisi, ilaç metabolizması ve diğer klinik öncesi uygulamaları araştırmak için yararlı bir araç olarak hizmet edebilir. İnsan hepatositlerinin farelere başarılı bir şekilde nakli için gerekli olan temel faktörlerden biri, insan hücreleri ile rekabeti önlemek ve insan donör hücre genişlemesini ve farklılaşmasını teşvik etmek için uygun bir alan ve mikro ortam sağlamak için endojen hepatositlerin ortadan kaldırılmasıdır. Bugüne kadar, fumarilasetoasetat hidrolaz (Fah) ve üroplazminojen aktivatörü (uPA) fareleri kullanan iki ana karaciğer hasarı fare modeli kurulmuştur. Bununla birlikte, Fah fareleri esas olarak olgun hepatositlerle kullanılır ve uPA modelinin uygulaması, üremenin azalması ile sınırlıdır. Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için, Alb-toksin reseptörü aracılı hücre nakavt (TRECK) / SCID fareleri, olgunlaşmamış insan hepatositlerinin in vivo farklılaşması ve insanlaştırılmış karaciğer üretimi için kullanıldı. İnsan hepatik kök hücreleri (HpSC'ler), difteri toksini (DT) tedavisini takiben ölümcül fulminan karaciğer yetmezliği gelişen Alb-TRECK / SCID farelerinin karaciğerlerini başarıyla yeniden çoğalttı. Alb-TRECK / SCID farelerinde insanlaştırılmış bir karaciğerin bu modeli, ilaç metabolizması ve ilaç-ilaç etkileşimlerini içeren çalışmalarda fonksiyonel uygulamalara sahip olacak ve diğer in vivo ve in vitro çalışmaları teşvik edecektir.
Fareler, insanlarda biyomedikal araştırmalar kısıtlı olduğu için farmasötik testler için yaygın olarak kullanılmaktadır1; ancak, bu modeller insanlarda gözlenen etkileri yanlış bir şekilde simüle edebilecekleri için her zaman yararlı değildir. Mevcut tıbbi kullanımdaki ilaçların çoğu öncelikle karaciğerde metabolize edilir. Bununla birlikte, aynı ilaç, türler arası farklılıklar nedeniyle fare ve insan karaciğerlerinde farklı metabolitlere metabolize edilebilir. Bu nedenle, geliştirme sırasında potansiyel bir ilacın klinik uygulamalar için herhangi bir risk oluşturup oluşturmadığını belirlemek genellikle zordur2,3.
Bu sorunu çözmek için, fareler4-6 içinde insan karaciğer hücrelerinin büyütülmesiyle "insanlaştırılmış" fare karaciğerleri geliştirilmiştir; bu modeller, insan karaciğerinde gözlemlenenlere benzer ilaç tepkileri sergiler. Şu anda insanlaştırılmış karaciğer üretimi için kullanılan birincil fare modelleri arasında üroplazminojen aktivatörü (uPA + / +) fareler4,7, fumarilasetoasetat hidrolaz (Fah−/-) fareler6 ve yakın zamanda bildirilen timidin kinaz (TK-NOG) fareleri bulunur.
Bununla birlikte, önceki raporlar, nakledilen insan olgunlaşmamış hücrelerinin veya kök hücrelerin, Alb-uPA tg(+/−)Rag2(−//) fare karaciğeri8-10'daki yetişkin insan hepatositlerinden daha az rekabetçi olduğunu göstermiştir. Ayrıca, Fah−/− fareler, olgunlaşmamış karaciğer progenitör hücreleri için değil, yalnızca farklılaşmış hepatositler için bir büyüme avantajı sağlar11. İnsan hepatik kök hücrelerinin (HpSC'ler) laboratuvarda TK-NOG farelerine nakli başarısız olmuştur. Bu nedenle, insan olgunlaşmamış karaciğer hücrelerinin verimli bir şekilde aşılanması için şu anda yararlı bir fare modeli mevcut değildir.
Böylece, insan olgunlaşmamış hepatositleri ile verimli bir şekilde yeniden doldurulabilecek yeni bir Alb-TRECK / SCID fare modeli geliştirdik. Bu transgenik fare modeli, karaciğer hücresine özgü bir albümin promotörü kontrolü altında insan heparin bağlayıcı EGF benzeri büyüme faktörü (HB-EGF) reseptörlerini eksprese eder. Difteri toksininin (DT) uygulanmasının ardından, bu fareler, hepatositlerin koşullu ablasyonuna bağlı olarak fulminan hepatit geliştirir ve donör hücre yerleşimini ve proliferasyonunu sağlar12. Fare hepatositleri önceki çalışmalarda Alb-TRECK / SCID farelerine başarılı bir şekilde nakledilmiş olsa da13,14, Alb-TRECK / SCID fareleri kullanılarak insanlaştırılmış bir karaciğer oluşumu henüz bildirilmemiştir.
Bu çalışmada, Alb-TRECK/SCID farelerinde HpSC'lerin transplantasyonu yoluyla insanlaştırılmış karaciğerler üretildi. Bu insanlaştırılmış karaciğer, evrensel kök hücre farklılaşması ve insan ilaç metabolizma modellerini ve ilaç-ilaç etkileşimlerini tahmin etme yeteneği için in vivo bir ortam sağlar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm hayvan deney prosedürleri Yokohama City Üniversitesi Hayvanları Koruma düzenlemelerine göre yapılmıştır.
Akut Karaciğer Hasarı Fare Modeli 1. Nesil
İnsan Karaciğer Kök Hücre 2. Hazırlık
İnsan Karaciğer Kök Hücre 3. intrasplenik Nakli
4. Tespit Nakledilen İnsan Karaciğer Fare Karaciğer, Hücre-Türetilmiş hepatositlerde Kök
Not: Aşağıdaki işlemler için, servikal dislokasyon tarafından takip ketamin ve ksilizin aşırı dozda kullanan tüm hayvanları euthanize.
5. İnsan Albumin salgısını Algılama ve Kimerik Oranı Hesaplama
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Alb-Treck / SCID fareleri hepatositler bir albümin promotörü kontrolü altında insan DT reseptörü, HB-EGF genini ifade DT tatbikat 12, aşağıdaki sitotoksik etki gösterir. Karaciğer hasarı üzerine DT tedavinin etkilerini değerlendirmek için, 1,5 mikrogram / kg DT dozları 8 haftalık Alb-Treck / SCID farelere enjekte edildi ve karaciğer 48 saat sonrası DT yönetimindeki patolojik değişiklikler histolojik olarak değerlendirildi. (Değil DT ile muamele edilmiş), kontrol fareleri ile k...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Son çalışmalar, fare karaciğer yetişkin hepatositlerin ve proliferatif hepatik kök hücreleri 17 de dahil olmak üzere insan hepatositleri ile yeniden yerleştirilmesi göstermiştir. Bu repopulated karaciğer ilaç metabolizması test ve ilaç keşfi ve geliştirilmesi için 18 klinik öncesi deneysel model olarak kullanılmıştır; Buna ek olarak, hücre olgunlaşması ve farklılaşması 19 için bir in vivo ortamda sağladı. Bu çalışmanın temel amacı ilaç metabolizması faaliyetlerinin edinimi için,...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak rakip mali çıkarları yoktur.
Memeli Genetik Projesi'ne, Tokyo Metropolitan Tıp Bilimleri Enstitüsü'ne, fareleri sağladıkları için teşekkür etmek istiyoruz. Ayrıca, ADME (Absorpsiyon, Dağılım, Metabolizma, Boşaltım) ve Toksikoloji Araştırma Enstitüsü, Sekisui Medical Company Ltd., Japonya'dan S. Aoyama ve Y. Adachi'ye ve LC-MS/MS analizindeki yardımları için K. Kozakai ve Y. Yamada'ya teşekkür ederiz. Bu çalışma kısmen Japonya Eğitim, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'ndan (MEXT) Y-W.Z.'ye (18591421, 20591531 ve 23591872); üst düzey yeteneklerin tanıtılması için Jiangsu yenilikçi ve girişimci projesi ve Jiangsu bilim ve teknoloji planlama projesi (BE2015669); ve Japonya Bilim ve Teknoloji Ajansı'ndan Yenilikçi Araştırma ve Geliştirmenin Stratejik Teşviki (S-innovation, 62890004) için H.T.'ye hibe ederek.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| İnsan albümini | Sigma | A6684 | Fare |
| İnsan CK19 | Dako | M088801 | Fare |
| İnsan | Millipore | MAB1281 | Fare |
| İnsan CK8/18 | Progen | GP11 | Kobay |
| CDCP1 | Biolegend | 324006 | Fare |
| CD90 | BD | 559869 | Fare |
| CD66 | BD | 551479 | Fare |
| GOT/AST-PIII | Fujifilm | 14A2X10004000009 | |
| DMEM/F-12 | Gibco | 11320-033 | |
| FBS | Biowest | S1520 | |
| %0.05 Tripsin-EDTA | Gibco | 25300-054 | |
| Difteri Toksin | Sigma | D0564-1MG | |
| İnsan Albümini ELISA Kiti | Bethyl Laboratories | E88-129 | |
| Şırınga (1 ml) | Terumo | SS-01T | |
| 32G 1/2" iğne | TSK | PRE-32013 | |
| O.C.T.Bileşik(118 ml) | Sakura Finetek Japonya | 4583 | |
| MoFlo yüksek hızlı hücre sıralayıcı | Beckman Coulter | B25982 | |
| DRI-CHEM 7000 | Fujifilm | 14B2X10002000046 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.