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本文内容

  • 摘要
  • 摘要
  • 引言
  • 研究方案
  • 代表性结果
  • 讨论
  • 披露声明
  • 致谢
  • 材料
  • 参考文献
  • 转载和许可

摘要

脱细胞脾基质(DSM)在肝组织工程领域具有广阔的应用前景。该方案概述了制备大鼠DSM的程序,其中包括收获大鼠脾脏,通过灌注使它们脱细胞,并评估所得的DSM以确认其特性。

摘要

肝移植是终末期肝病的主要治疗方法。然而,供体器官的短缺和质量不足需要开发替代疗法。利用脱细胞肝基质 (DLM) 的生物人工肝 (BAL) 已成为有前途的解决方案。然而,寻找合适的 DLM 仍然具有挑战性。已经探索使用脱细胞脾基质 (DSM) 作为 BAL 的基础,提供了一种现成的替代方案。在这项研究中,使用冻融循环和去细胞试剂灌注相结合的方式收获大鼠脾脏并进行脱细胞。该协议保留了 DSM 内细胞外基质 (ECM) 的微观结构和成分。完整的脱细胞过程大约需要 11 小时,从而在 DSM 内产生完整的 ECM。组织学分析证实了细胞成分的去除,同时保留了 ECM 的结构和组成。所提出的方案提供了一种获得 DSM 的综合方法,在肝组织工程和细胞治疗中提供了潜在的应用。这些发现有助于开发治疗终末期肝病的替代方法。

引言

肝移植仍然是终末期肝病的唯一确定性治疗方法1,2,3。然而,供体器官的严重短缺和质量下降增加了对替代疗法的需求4.在再生医学领域,利用脱细胞肝基质 (DLM) 的生物人工肝 (BAL) 已成为有前途的解决方案5,6,7。DLM 保留了原始的肝脏结构,包括其错综复杂的微血管网络和 ECM 的组成部分,为创建可移植的 BAL 提供了支架,这可能会缓解肝脏疾病。

尽管前景广阔,但这项技术的采用仍面临挑战,特别是在寻找合适的DLM方面。 人源性DLMs供不应求,而来自动物源的DLMs则存在疾病传播和免疫排斥的风险。在一种创新的方法中,我们的研究探索了使用脱细胞脾基质 (DSM) 作为 BAL的基础 8,9,10,11。

研究方案

本研究经习交通大学动物实验伦理委员会批准,按照《实验动物护理与使用指南》开展。

1.脾脏采摘

  1. 使用体重250-280g的雄性Sprague Dawley大鼠。将大鼠安置在温度和湿度受控的房间中,并 随意为它们提供食物和水,手术前禁食除外。
  2. 术前 1 小时皮下注射丁丙诺啡 (0.05 mL/kg) 作为镇痛剂。通过异氟烷吸入麻醉大鼠。在有机玻璃盒中使用1.5 L/min的流速的5%异氟烷进行诱导麻醉,并通过面罩以0.6-0.8 L/min的流速保持麻醉2%异氟烷。通过捏住脚趾来确认麻醉的深度。
  3. 使用电动剃须刀刮除整个腹部的皮肤。将大鼠仰卧在手术台上。通过背静脉注射 2 mL 肝素化盐水(1,000 U 肝素)以达到全身抗凝。用聚维酮碘溶液对剃光的皮肤进行消毒,并用无菌布覆盖。
  4. 用手术剪刀在腹部做一个十字形切口,用止血钳拉伸暴露腹腔,然后将肝脏朝向横膈膜翻转。将胃肠道外侧置于腹部右侧,并用湿纱布覆盖。
  5. 小心地分离并切断脾胃韧带,露出脾门。
    注意:脾脏呈淡红色细长结构,大小约为 3.0 cm x 0.6 cm x 0.6 cm,可在左腹部识别。
  6. 沿脾门解剖,逐渐分离并暴露肝总动脉、胃十二指肠动脉和脾动脉。结扎并切断胃十二指肠动脉和肝总动脉,同时逐渐解离周围组织。
  7. 将脾脏向右侧翻转,露出腹....

代表性结果

该方案利用重复冻融循环和与脱细胞试剂灌注的组合来使大鼠脾脏脱细胞。脾脏的完全脱细胞在大约11小时内实现(图2A)。在整个脱细胞过程中,脾脏的颜色逐渐从深红色转变为斑驳的浅红色,最终呈现白色半透明外观(图2B)。整体形态保持相对完整,具有可见的血管结构(图2B)。

苏木精-伊红染色证实?.......

讨论

BALs代表了治疗终末期肝病的有效方法,特别是在肝移植因目前供体器官短缺而受到阻碍的情况下6。制造 BAL 的一个有前途的选择是利用 DLM,它保留了天然肝脏的天然 ECM 和血管结构。然而,人类DLM的稀缺性以及与动物DLM相关的感染和免疫原性的潜在风险构成了重大限制。为了应对这一挑战,我们提出了一种新的策略,涉及采用脱细胞脾基质 (DSM) 作为BAL、

披露声明

提交人未声明存在任何利益冲突。

致谢

这项工作得到了国家自然科学基金(82000624)、陕西省自然科学基础研究计划(2022JQ-899和2021JM-268)、陕西省创新能力支持计划(2023KJXX-030)、陕西省重点研发计划大学联合项目-重点项目(2021GXLH-Z-047)、习安交通大学第一附属医院机构基金(2021HL-42和2021HL-21)的支持。

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材料

NameCompanyCatalog NumberComments
Anesthesia MachineHarvard Apparatustabletopanimal anesthesia
bubble trapShandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.pore diameter: 5 μmprevent air bubbles
BuprenorphineTIPR Pharmaceutical Responsible Co.,Ltdan analgesic
Hemostatic ForcepsShanghai Medical Instruments  Co., LtdJ31020surgical tool
Heparinized SalineSPH No.1 Biochemical & Pharmaceutical Co., LTD prevent the formation of thrombosis 
IsofluraneRWD life Science Co.anesthetic:for the induction and maintenanceof anesthesia
Penicillin-Streptomycin Beyotime Biotechnology Co., Ltd.C0222antibiotics in vitro to prevent microbial contamination
Peristaltic PumpBaoding Longer Precision Pump Co., Ltd.BT100-1L
Phosphate-Buffered SalineShanghai Titan Scientific Co., Ltd.4481228phosphoric acid buffer salt solution
Silicone TubeBaoding Longer Precision Pump Co., Ltd.2.4×0.8mm
Silk SutureYangzhou Jinhuan Medical Instrument Factory6-0 and 3-0ligate blood vessels
Sodium Dodecyl SulfateShanghai Titan Scientific Co., Ltd.151-21-3ionic detergent, dissolves both cell and nuclear membranes
Syringe PumpShenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., LtdBeneFusion SP5intravenous infusion
Triton X-100Shanghai Titan Scientific Co., Ltd.9002-93-1non-ionic detergent, disrupts lipid-lipid, lipid-protein, and DNA-protein interactions
Venous CatheterB. Braun Company24Ginserting the spleen artery

参考文献

  1. Xu, X. State of the art and perspectives in liver transplantation. Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 22 (1), 1-3 (2023).
  2. Hautz, T., et al. Immune cell dynamics deconvoluted by single-ce....

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