软骨植入物是一种可转换、易于访问的方法,用于询问软骨基质中的组织重塑。该方法可能提供早期洞察潜在的新疗法如何影响关节结构。该技术的主要优点是,软骨保留在本机 3D 环境中,允许使用生物标志物分析细胞与周围基质之间的相互作用。
该方法的原理并非软骨所独有。外植物可以从其他组织(如卵巢、肝脏和肺)中提取,并使用基质衍生的生物标志物进行询问。演示这个程序的将是阿玛莉·恩斯特罗姆,一个来自我们实验室的研究生。
在无菌环境中,在层流罩之外执行整个组织采购过程。从当地的屠宰场,从1.5至2岁的小腿获得整个新鲜的牛皮骨股关节。然后,通过先去除多余的肉,发现凹凸、半月板、肌腱和连体膜,温柔地解剖小腿膝盖。
切割肌腱和突触膜,使关节被肢解。取出半月板以露出股骨。使用三毫米活检打孔机将外植物从股骨的承重区域分离,然后通过用与子骨平行且尽可能靠近子骨的手术刀切割,将其从动脉表面释放。
立即在含有 1% 青霉素和链霉素的 DMEM F12 谷氨酸培养培养基中储存和混合出植物,在 50 毫升管或培养皿中。要开始组织培养,请将外植转移到层流罩中的无菌 96 井板中,对角线放置每个组内的所有复制,以尽量减少蒸发引起的变异。将 PBS 添加到培养板的外孔中,以进一步避免上干液的蒸发。
然后,在培养介质或 PBS 中清洗外植三次。培养每井200微升培养培养物,直到实验开始,在37摄氏度的孵化器中用5%的二氧化碳进行长达10周。如果应用任何治疗,在改变培养媒介之前,通过稀释在培养介质中稀释,将这些处理准备到外植井中想要的浓度。
每两到三天在层流罩中更换培养介质。轻轻地从每一个井中卸下上一液,并将其转移到一个新的 96 井板中存放。立即在每井中添加200微升的新鲜培养或处理。
不要让外植在介质变化过程中干燥,并确保所有外植完全淹没在新的介质中。用密封胶带密封新板,并将其存放在零下20摄氏度,用于组织周转和蛋白质表达的生物标志物分析。要开始雷萨祖林试验,请对含有10%雷沙祖林的培养介质进行溶液。
如先前所述,将上一提液收获,并在37摄氏度的10%resazurin溶液中浸入10%的再祖林溶液中,三小时或直到超自然者变成紫色。然后,将条件控制和背景控制再祖林溶液转移到黑色微刺激板中,在540纳米的激发和590纳米的发射时测量荧光。在此之后,将外植在洗涤介质中淹没5至10分钟,以让雷萨祖林完全扩散出来,并添加新的培养基或治疗,如果使用。
继续测量代谢活动一次,作为细胞生存能力的间接测量。在这项研究中,牛全深度外植被隔离、培养和治疗。外植被分为四组进行治疗,包括使用肿瘤坏死因子α治疗,使用肿瘤坏死因子α治疗的组,使用GM 6001治疗的肿瘤坏死因子α组,使用胰岛素生长因子1治疗的组,以及无治疗控制治疗组。
代谢活动是相对稳定的,在整个三个星期的所有四组。与控制相比,IGF-1呈上升趋势,O加T组呈减少趋势。O 加 T 然后每周应用于培养井三次,以调查 O 加 T 中导软骨降解。
O 加 T 被认为会增加第 7 天至 21 天的第二类胶原蛋白降解,与对照组相比,从第 3 天到 14 天增加二型胶原蛋白降解。添加 GM 6001 与 O plus T 结合阻止 O 加 T 中继 C2M 的发布,但对 AGN X1 的影响有限,在第 10 天与 O plus T 组类似的水平。胰岛素如生长因子1每周应用三次,用于牛的全深度外植,以调查合成代谢刺激如何模块软骨 ECM 周转。
IGF-1对软骨外植的影响主要观察对二型胶原蛋白形成测量的预期合成代谢刺激。使用IGF-1治疗时,pro-C2水平比对照组观察到的要低,表明IGF-1从第7天起刺激第二类胶原蛋白形成。随着时间的推移,外植可能会恶化,因此,在所有处理和洗涤步骤中,小心移液至关重要,以便不丢失或破坏不同介质交换步骤中的外植。
使用此模型生成的结果不应单独产生,而应受人体组织以及细胞和较新的模型中生成的数据的支持,以进一步验证结果。为了揭示组织中的基本机制,而不仅仅是结果,可以使用其他分子生物学技术(如基因和蛋白质表达分析、免疫组织化学或其他永久性分子生物学技术)进一步分析组织和超自然物质。