Diese Arbeit wurde unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (82000624), dem Natural Science Basic Research Program von Shaanxi (2022JQ-899 & 2021JM-268), dem Shaanxi Province Innovation Capability Support Program (2023KJXX-030), dem Shaanxi Province Key R&D Plan University Joint Project-Key Project (2021GXLH-Z-047), der Institutional Foundation of The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University (2021HL-42 & 2021HL-21).

Diese Studie wurde vom Ausschuss für die Ethik von Tierversuchen der Universität Xi'an Jiaotong genehmigt und in Übereinstimmung mit den Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt.
1. Milz-Entnahme
<ol><li>Verwenden Sie männliche Sprague Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 250-280 g. Halten Sie die Ratten in Räumen mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit und versorgen Sie sie nach Belieben mit Futter und Wasser, außer zum Fasten vor der Operation.</li>
	<li>Injizieren Sie Buprenorphin (0,05 ml/kg) 1 h vor der Operation subkutan als Analgetikum. Betäuben Sie die Ratte durch Isofluran-Inhalation. Verwenden Sie eine Flussrate von 1,5 l/min von 5 % Isofluran für die Induktionsanästhesie in einer Plexiglasbox und halten Sie die Anästhesie mit einer Flussrate von 0,6-0,8 l/min von 2 % Isofluran durch eine Maske aufrecht. Bestätigen Sie die Tiefe der Anästhesie, indem Sie die Zehen einklemmen.</li>
	<li>Verwenden Sie einen Elektrorasierer, um die Haut über den gesamten Bauch zu rasieren. Befestigen Sie die Ratte in Rückenlage auf dem Operationstisch. Injizieren Sie 2 ml heparinisierte Kochsalzlösung (1.000 U Heparin) über die Vena dorsalis des Penis, um eine systemische Antikoagulation zu erreichen. Desinfizieren Sie die rasierte Haut mit einer Povidon-Jod-Lösung und decken Sie sie mit einem sterilen Tuch ab.</li>
	<li>Machen Sie mit einer chirurgischen Schere einen kreuzförmigen Schnitt im Bauchraum, legen Sie die Bauchhöhle frei, indem Sie sie mit der hämostatischen Zange dehnen, und drehen Sie die Leber in Richtung Zwerchfell. Äußere den Magen-Darm-Trakt zur rechten Seite des Bauches und bedecke ihn mit feuchter Gaze.</li>
	<li>Trennen und durchtrennen Sie vorsichtig das Milzband, um den Milzhilum freizulegen. HINWEIS: Die Milz, die als rötliche, längliche Struktur mit einer Größe von ca. 3,0 cm x 0,6 cm x 0,6 cm erscheint, ist im linken Bauch zu erkennen.</li>
	<li>Trennen und legen Sie nach und nach die Arteria hepatica communis, die Arteria gastroduodenalis und die Arteria palzica frei, indem Sie entlang des Milzhilums präparieren. Lizieren und durchtrennen Sie die Arteria gastroduodenalis und die Arteria hepatica communis, während das umgebende Gewebe schrittweise dissoziiert wird.</li>
	<li>Drehen Sie die Milz zur rechten Seite, um die Bauchschlagader freizulegen. Führen Sie eine stumpfe Dissektion durch und legen Sie die Bauchaorta und den Zöliakie-Rumpf mit Wattestäbchen frei. Legen Sie eine 3-0 Seidennaht von ca. 3 cm Länge über und unter den Ästen des Zöliakiestamms und platzieren Sie eine 6-0 Seidennaht von ca. 10 cm Länge am Ast des Zöliakiestamms.</li>
	<li>Ligatur der Bauchaorta unterhalb und oberhalb der Äste des Stammes coeliacus. Machen Sie einen kleinen Schnitt am arteriellen Ast. Heben Sie die 6-0-Seidennaht vorsichtig an, führen Sie einen 24-G-Venenkatheter in die Milzarterie entlang des Truncus coeliacus ein, ligatieren und sichern Sie ihn.</li>
	<li>Infundieren Sie mit einer Spritzenpumpe mit einer Geschwindigkeit von 4 ml/min heparinisierte normale Kochsalzlösung (25 U/ml) mit einem Volumen von 50 mL. Gleichzeitig wird die Pfortader als Abflusskanal durchtrennt, damit die infundierte Flüssigkeit aus der Milz abfließen kann. Das Tier wird durch Ausblutung eingeschläfert.</li>
	<li>Präparieren Sie vorsichtig das umgebende Gewebe der Milz, um eine Schädigung der Bauchspeicheldrüse zu vermeiden, während die wichtigsten akzessorischen Gefäße erhalten bleiben.</li>
	<li>Prüfen Sie, ob die Milz undicht ist, entfernen Sie dann die Milz und die Bauchspeicheldrüse und spülen Sie sie mit normaler Kochsalzlösung aus. HINWEIS: Milz und Bauchspeicheldrüse von Ratten sind eng miteinander verbunden, wobei sich die Bauchspeicheldrüse um die Milzarterie wickelt. Wenn die Milz separat entfernt wird, kann es schwierig sein, zahlreiche kleine Blutgefäße zu ligieren. Bei diesem Verfahren wird die Milz zusammen mit der Bauchspeicheldrüse entfernt. Nach der Dezellularisation werden Milz und Bauchspeicheldrüse transparent und die Mikrogefäße sind sichtbar, was den Erhalt der Milz mit intakten Blutgefäßen erleichtert.</li>
	<li>Füllen Sie die Milz in ein 50 mL Zentrifugenröhrchen um, das mit normaler Kochsalzlösung gefüllt ist, und lagern Sie es in einem -80 °C Gefrierschrank. HINWEIS: Die Milz und der Venenkatheter, die in die Milzarterie eingeführt werden, werden zusammen kryokonserviert, um eine bequeme Verbindung während der Perfusionsexperimente zu ermöglichen.</li>
</ol>2. Milz-Dezellularisierung
<ol><li>Wiederholen Sie den Gefrier-Auftau-Zyklus 3x in einem sterilen Behälter, um die Milzzellen zu lysieren. HINWEIS: Der Frost-Tau-Zyklus ist eine physikalische Methode, die für die Entzellularisierung von Gerüsten verwendet wird. Das Milzgewebe wird über Nacht zum Einfrieren in einen -80 °C-Gefrierschrank gelegt, dann aus der Tieftemperaturumgebung genommen und zum Auftauen in ein Wasserbad mit Raumtemperatur oder 37 °C gelegt. Dieser Einfrier- und Auftauvorgang wird 3-6 Mal wiederholt, was die Zellmembranen stört und zur Zelllyse führt.</li>
	<li>Richten Sie ein Perfusionssystem innerhalb einer Reinbank ein, das aus einer Peristaltikpumpe, einem 2-Liter-Reservoir, einem Silikonschlauch mit einem Innendurchmesser von 2,4 mm und einer Blasenfalle besteht (Abbildung 1).</li>
	<li>Füllen Sie das Perfusionssystem mit deionisiertem Wasser (ddH2O) und lassen Sie es 10 min lang laufen.</li>
	<li>Füllen Sie die geerntete Milz vorsichtig in den mit ddH2O gefüllten Behälter um.</li>
	<li>Verbinden Sie den Silikonschlauch mit dem Venenkatheter, der in die Milzarterie eingeführt wurde.</li>
	<li>Beginnen Sie die Perfusion mit ddH2O mit einer Rate von 2 mL/min für 30 min.</li>
	<li>Die Perfusion mit ddH2O mit einer Geschwindigkeit von 4 ml/min für 30 min fortsetzen.</li>
	<li>Perfusion mit 0,1% (w/v) SDS-Lösung für 4 h.</li>
	<li>Perfusion mit 1% (v/v) Triton X-100 Lösung für 2 h.</li>
	<li>Perfundieren Sie 4 Stunden lang mit PBS mit einer Geschwindigkeit von 4 ml/min, um das DSM zu waschen. HINWEIS: Verwendung der Peristaltikpumpe für die unidirektionale Perfusion aller Flüssigkeiten.</li>
	<li>Nachdem die Perfusion abgeschlossen ist, ligatieren und durchtrennen Sie die Gefäßäste zwischen Bauchspeicheldrüse und Milz und entfernen Sie dann die Bauchspeicheldrüse. Lagern Sie das DSM in einem sauberen und verschlossenen 50-ml-Zentrifugenröhrchen, das in PBS mit 10 % Penicillin-Streptomycin bei -20 °C getränkt ist, bis es für zukünftige Experimente verwendet werden kann.</li>
</ol>

Dezellularisierte Rattenmilz-Matrix-Vorbereitung für das Liver Tissue Engineering

<ol>
	<li>Xu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=State+of+the+art+and+perspectives+in+liver+transplantation.">State of the art and perspectives in liver transplantation.</a> Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 22 (1), 1-3 (2023).</li><li>Hautz, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+cell+dynamics+deconvoluted+by+single-cell+RNA+sequencing+in+normothermic+machine+perfusion+of+the+liver.">Immune cell dynamics deconvoluted by single-cell RNA sequencing in normothermic machine perfusion of the liver.</a> Nat Commun. 14 (1), 2285 (2023).</li><li>Cardini, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+confocal+imaging+as+a+novel+tool+to+assess+liver+quality:+insights+from+a+murine+model.">Live confocal imaging as a novel tool to assess liver quality: insights from a murine model.</a> Transplantation. 104 (12), 2528-2537 (2020).</li><li>Ding, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cell-derived+exosomes:+a+promising+therapeutic+agent+for+the+treatment+of+liver+diseases.">Mesenchymal stem cell-derived exosomes: a promising therapeutic agent for the treatment of liver diseases.</a> Int J Mol Sci. 23 (18), 10972 (2022).</li><li>Yaghoubi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prednisolone+and+mesenchymal+stem+cell+preloading+protect+liver+cell+migration+and+mitigate+extracellular+matrix+modification+in+transplanted+decellularized+rat+liver.">Prednisolone and mesenchymal stem cell preloading protect liver cell migration and mitigate extracellular matrix modification in transplanted decellularized rat liver.</a> Stem Cell Res Ther. 13 (1), 36 (2022).</li><li>Uygun, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+reengineering+through+development+of+a+transplantable+recellularized+liver+graft+using+decellularized+liver+matrix.">Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix.</a> Nat Med. 16 (7), 814-820 (2010).</li><li>Xiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+riboflavin/UVA+cross-linking+on+anti-degeneration+and+promoting+angiogenic+capability+of+decellularized+liver+matrix.">The effect of riboflavin/UVA cross-linking on anti-degeneration and promoting angiogenic capability of decellularized liver matrix.</a> J Biomed Mater Res A. 105 (10), 2662-2669 (2017).</li><li>Liu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implantation+strategy+of+tissue-engineered+liver+based+on+decellularized+spleen+matrix+in+rats.">Implantation strategy of tissue-engineered liver based on decellularized spleen matrix in rats.</a> J South Med Univ. 38 (6), 698-703 (2018).</li><li>Xiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularized+spleen+matrix+for+reengineering+functional+hepatic-like+tissue+based+on+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells.">Decellularized spleen matrix for reengineering functional hepatic-like tissue based on bone marrow mesenchymal stem cells.</a> Organogenesis. 12 (3), 128-142 (2016).</li><li>Gao, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hepatocyte+culture+in+autologous+decellularized+spleen+matrix.">Hepatocyte culture in autologous decellularized spleen matrix.</a> Organogenesis. 11 (1), 16-29 (2015).</li><li>Liu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemocompatibility+improvement+of+decellularized+spleen+matrix+for+constructing+transplantable+bioartificial+liver.">Hemocompatibility improvement of decellularized spleen matrix for constructing transplantable bioartificial liver.</a> Biomed Mater. 14 (2), 25003 (2019).</li><li>Somuncu, &. #. 2. 1. 4. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularization+concept+in+regenerative+medicine.">Decellularization concept in regenerative medicine.</a> Adv Exp Med Biol. 1212, 71-85 (2020).</li><li>Neishabouri, A., Soltani, K. A., Daghigh, F., Kajbafzadeh, A. M., Majidi, Z. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularization+in+tissue+engineering+and+regenerative+medicine:+evaluation,+modification,+and+application+methods.">Decellularization in tissue engineering and regenerative medicine: evaluation, modification, and application methods.</a> Front Bioeng Biotech. 10, 805299 (2022).</li><li>Brown, M., Li, J., Moraes, C., Tabrizian, M., Li-Jessen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularized+extracellular+matrix:+New+promising+and+challenging+biomaterials+for+regenerative+medicine.">Decellularized extracellular matrix: New promising and challenging biomaterials for regenerative medicine.</a> Biomaterials. 289, 121786 (2022).</li><li>Gui, L., Muto, A., Chan, S. A., Breuer, C. K., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+decellularized+human+umbilical+arteries+as+small-diameter+vascular+grafts.">Development of decellularized human umbilical arteries as small-diameter vascular grafts.</a> Tissue Eng Pt A. 15 (9), 2665-2676 (2009).</li><li>Li, T., Javed, R., Ao, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenogeneic+decellularized+extracellular+matrix-based+biomaterials+For+peripheral+nerve+repair+and+regeneration.">Xenogeneic decellularized extracellular matrix-based biomaterials For peripheral nerve repair and regeneration.</a> Curr Neuropharmacol. 19 (12), 2152-2163 (2021).</li><li>Crapo, P. M., Gilbert, T. W., Badylak, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+tissue+and+whole+organ+decellularization+processes.">An overview of tissue and whole organ decellularization processes.</a> Biomaterials. 32 (12), 3233-3243 (2011).</li></ol>

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte deklariert.

Die BALs stellen einen wirksamen Ansatz für die Behandlung von Lebererkrankungen im Endstadium dar, insbesondere in Fällen, in denen eine Lebertransplantation durch den derzeitigen Mangel an Spenderorganen behindertwird 6. Eine vielversprechende Option zur Erstellung von BALs ist die Verwendung von DLM, bei der die natürliche EZM und die Gefäßstruktur der nativen Leber erhalten bleiben. Die Knappheit von DLM beim Menschen und die potenziellen Infektions- und Immunogenitätsrisiken, die mit ti...

Die Lebertransplantation ist nach wie vor die einzige definitive Behandlung für Lebererkrankungen im Endstadium 1,2,3. Der kritische Mangel und die abnehmende Qualität von Spenderorganen haben jedoch den Bedarf an alternativen Behandlungen erhöht4. Im Bereich der regenerativen Medizin haben sich biokünstliche Lebern (BALs), die eine dezellularisierte Lebermatrix (DLM) verwenden, als vielversprechende Lösungen erwiesen 5,6,7. Die DLM bewahrt die ursprüngliche Leberstruktur, einschließlich ihres komplizierten mikrovaskulären Netzwerks und der Komponenten der EZM, und bietet ein Gerüst für die Erstellung transplantierbarer BALs, die möglicherweise Lebererkrankungen lindern könnten.
Trotz des Versprechens steht die Einführung dieser Technologie vor Herausforderungen, insbesondere bei der Beschaffung geeigneter DLMs. Vom Menschen stammende DLMs sind knapp, während solche aus tierischen Quellen das Risiko der Übertragung von Krankheiten und der Immunabstoßung bergen. In einem innovativen Ansatz haben wir in unserer Forschung die Verwendung einer dezellularisierten Milzmatrix (DSM) als Grundlage für die BALs 8,9,10,11 untersucht. Milz ist in verschiedenen medizinischen Situationen leichter verfügbar, z. B. bei portaler Hypertonie, traumatischer Ruptur, idiopathischer thrombozytopenischer Purpura und Spende nach dem Herztod. Daher ist Milz für Forschungszwecke weiter verbreitet als Leber. Patienten, die sich einer Splenektomie unterzogen haben, leiden nicht an schweren Erkrankungen, was die Entbehrlichkeit der Milz weiter bestätigt. Die Mikroumgebung der Milz, insbesondere der extrazellulären Matrix und der Sinusoide, ähnelt der der Leber. Damit ist die Milz ein geeignetes Organ für die Zelladhäsion und -proliferation in der Hepatozytentransplantationsforschung. Basierend auf diesen Erkenntnissen haben unsere bisherigen Untersuchungen gezeigt, dass DSMs vergleichbare Mikrostrukturen und Komponenten mit DLMs aufweisen und das Überleben und die Funktion von Hepatozyten, einschließlich der Albumin- und Harnstoffproduktion, unterstützen können. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass DSMs die hepatische Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen des Knochenmarks verbessern, was zu einer verbesserten und konsistenten Funktionalität führt.
Durch den Einsatz von DSMs, die mit Heparin behandelt wurden, haben wir funktionelle BALs entwickelt, die in der Lage sind, eine wirksame kurzfristige Antikoagulation und eine partielle Leberfunktionskompensation zu demonstrieren11. Folglich ist dieses dreidimensionale DSM vielversprechend für die Weiterentwicklung des Lebergewebe-Engineerings und der Zelltherapie. In dieser Arbeit stellen wir die detaillierten Methoden zur Entnahme von Rattenmilz und zur Herstellung von DSM vor, die die Mikrostrukturen und Komponenten der EZM erhalten.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anesthesia Machine</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>tabletop</td>
			<td>animal anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bubble trap</td>
			<td>Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.</td>
			<td>pore diameter: 5 &#956;m</td>
			<td>prevent air bubbles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>TIPR Pharmaceutical Responsible Co.,Ltd</td>
			<td></td>
			<td>an analgesic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostatic Forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instruments&#160; Co., Ltd</td>
			<td>J31020</td>
			<td>surgical tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparinized Saline</td>
			<td>SPH No.1 Biochemical &#38; Pharmaceutical Co., LTD&#160;</td>
			<td></td>
			<td>prevent the formation of thrombosis&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD life Science Co.</td>
			<td></td>
			<td>anesthetic:for the induction and maintenanceof anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin&#160;</td>
			<td>Beyotime Biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>C0222</td>
			<td>antibiotics in vitro to prevent microbial contamination</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic Pump</td>
			<td>Baoding Longer Precision Pump Co., Ltd.</td>
			<td>BT100-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-Buffered Saline</td>
			<td>Shanghai Titan Scientific Co., Ltd.</td>
			<td>4481228</td>
			<td>phosphoric acid buffer salt solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone Tube</td>
			<td>Baoding Longer Precision Pump Co., Ltd.</td>
			<td>2.4&#215;0.8mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silk Suture</td>
			<td>Yangzhou Jinhuan Medical Instrument Factory</td>
			<td>6-0 and 3-0</td>
			<td>ligate blood vessels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Dodecyl Sulfate</td>
			<td>Shanghai Titan Scientific Co., Ltd.</td>
			<td>151-21-3</td>
			<td>ionic detergent, dissolves both cell and nuclear membranes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Pump</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd</td>
			<td>BeneFusion SP5</td>
			<td>intravenous infusion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Shanghai Titan Scientific Co., Ltd.</td>
			<td>9002-93-1</td>
			<td>non-ionic detergent, disrupts lipid-lipid, lipid-protein, and DNA-protein interactions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Venous Catheter</td>
			<td>B. Braun Company</td>
			<td>24G</td>
			<td>inserting the spleen artery</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of decellularized spleen matrix derived from rats

Die Lebertransplantation ist die primäre Behandlung von Lebererkrankungen im Endstadium. Der Mangel und die unzureichende Qualität der Spenderorgane machen jedoch die Entwicklung alternativer Therapien erforderlich. Biokünstliche Lebern (BALs), die eine dezellularisierte Lebermatrix (DLM) verwenden, haben sich als vielversprechende Lösungen herausgestellt. Die Beschaffung geeigneter DLMs bleibt jedoch eine Herausforderung. Die Verwendung einer dezellularisierten Milzmatrix (DSM) wurde als Grundlage für BALs erforscht und bietet eine leicht verfügbare Alternative. In dieser Studie wurde die Milz von Ratten unter Verwendung einer Kombination aus Gefrier-Auftau-Zyklen und Perfusion mit Dezellularisierungsreagenzien entnommen und dezellularisiert. Das Protokoll bewahrte die Mikrostrukturen und Komponenten der extrazellulären Matrix (ECM) innerhalb des DSM. Der vollständige Dezellularisierungsprozess dauerte ca. 11 h, was zu einer intakten EZM innerhalb des DSM führte. Die histologische Analyse bestätigte die Entfernung zellulärer Komponenten unter Beibehaltung der Struktur und Zusammensetzung der EZM. Das vorgestellte Protokoll bietet eine umfassende Methode zur Gewinnung von DSM und bietet potenzielle Anwendungen im Bereich des Lebergewebe-Engineerings und der Zelltherapie. Diese Erkenntnisse tragen zur Entwicklung alternativer Ansätze für die Behandlung von Lebererkrankungen im Endstadium bei.

Liver transplantation remains the only definitive treatment for end-stage liver disease1,2,3. However, the critical shortage and declining quality of donor organs have heightened the need for alternative treatments4. In the realm of regenerative medicine, bioartificial livers (BALs) utilizing decellularized liver matrix (DLM) have emerged as promising solutions5,6,7. The DLM preserves the original liver structure, including its intricate microvascular network and components of the ECM, offering a scaffold for creating transplantable BALs that could potentially alleviate liver diseases.
Despite the promise, the adoption of this technology faces challenges, particularly in sourcing suitable DLMs. Human-derived DLMs are in short supply, while those from animal sources carry the risks of disease transmission and immune rejection. In an innovative approach, our research has explored the use of a decellularized spleen matrix (DSM) as a foundation for BALs8,9,10,11. Spleens are more readily available in various medical situations, such as portal hypertension, traumatic rupture, idiopathic thrombocytopenic purpura, and donation after cardiac death. Therefore, spleens are more widely available than livers for research purposes. Patients who have undergone splenectomies do not suffer from severe conditions, further confirming the dispensability of the spleen. The microenvironment of the spleen, particularly the extracellular matrix and sinusoids, is similar to that of the liver. This makes the spleen a suitable organ for cell adhesion and proliferation in hepatocyte transplantation research. Based on these findings, our previous investigations have demonstrated that DSMs share comparable microstructures and components with DLMs and can support the survival and function of hepatocytes, including albumin and urea production. Furthermore, DSMs have been shown to enhance the hepatic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells, leading to improved and consistent functionality.
By employing DSMs treated with heparin, we have engineered functional BALs capable of demonstrating effective short-term anticoagulation and partial liver function compensation11. Consequently, this three-dimensional DSM holds significant promise for the advancement of liver tissue engineering and cell therapy. In this work, we present the detailed methods of harvesting rat spleens and preparing DSM that preserve the microstructures and components of the ECM.

Autor im Rampenlicht: Verwendung von dezellularisierter Milzmatrix für biokünstliche Lebern

Herstellung einer dezellularisierten Milzmatrix aus Ratten

We purpose a novel strategy that involves employing a decellularized spleen matrix as an alternative scaffold to bioartificial livers. We showed the detailed procedure of harvesting rat spleen and preparing decellularized spleen matrix that preserves the macrostructures and the components of the extracellular matrix. Our protocol provides a readily available spleen matrix as an alternative to scarce donor livers.Our protocol present a method for the preparation of decellularized spleen matrices. Demonstrating efficiency, stability, and minimal invasiveness, this method maintains the spleen inherent architecture, composition, and the natural vascular network. It offers the scaffold for cell implantation and three-dimensional dynamic culture, thereby establishing a basis for advancing investigations in tissue-engineered liver.

Dieses Protokoll verwendete eine Kombination aus wiederholten Gefrier-Tau-Zyklen und Perfusion mit Dezellularisierungsreagenzien für die Dezellularisierung der Milz von Ratten. Die vollständige Dezellularisation der Milz wurde in ca. 11 h erreicht (Abbildung 2A). Während des Dezellularisierungsprozesses wechselte die Farbe der Milz allmählich von tiefrot zu einem gesprenkelten, hellen Rot und schließlich zu einem weißen, durchscheinenden Aussehen (Abbildung 2B</str...

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Die dezellularisierte Milzmatrix (DSM) bietet vielversprechende Anwendungen im Bereich des Tissue Engineering in der Leber. Dieses Protokoll beschreibt das Verfahren zur Vorbereitung des DSM von Ratten, das die Entnahme von Rattenmilz, ihre Dezellularisierung durch Perfusion und die Bewertung des resultierenden DSM zur Bestätigung seiner Eigenschaften umfasst.

Liver transplantation is the primary treatment for end-stage liver disease. However, the shortage and inadequate quality of donor organs necessitate the ...

Wir entwickeln eine neuartige Strategie, bei der eine dezellularisierte Milzmatrix als alternatives Gerüst zu biokünstlichen Lebern eingesetzt wird. Wir zeigten das detaillierte Verfahren der Entnahme von Rattenmilz und der Herstellung einer dezellularisierten Milzmatrix, die die Makrostrukturen und die Bestandteile der extrazellulären Matrix bewahrt. Unser Protokoll bietet eine leicht verfügbare Milzmatrix als Alternative zu knappen Spenderlebern.Unser Protokoll stellt eine Methode zur Präparation von dezellularisierten Milzmatrizen vor. Diese Methode demonstriert Effizienz, Stabilität und minimale Invasivität und behält die inhärente Architektur, Zusammensetzung und das natürliche Gefäßnetzwerk der Milz bei. Es bietet das Gerüst für die Zellimplantation und dreidimensionale dynamische Kultur und schafft damit eine Grundlage für weiterführende Untersuchungen in der Tissue-Engineering-Leber.

fabrication-of-decellularized-spleen-matrix-derived-from-rats

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Decellularized Spleen Matrix Derived from Rats

443 Aufrufe.  The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University. Wir entwickeln eine neuartige Strategie, bei der eine dezellularisierte Milzmatrix als alternatives Gerüst zu biokünstlichen Lebern eingesetzt wird. Wir zeigten das detaillierte Verfahren der Entnahme von Rattenmilz und der Herstellung einer dezellularisierten Milzmatrix, die die Makrostrukturen und die Bestandteile der extrazellulären Matrix bewahrt. Unser Protokoll bietet eine leicht verfügbare Milzmatrix als Alternative zu knappen Spenderlebern.Unser Protokoll stellt eine Method...

Serie: Autor im Rampenlicht: Verwendung von dezellularisierter Milzmatrix für biokünstliche Lebern

Liver transplantation is the primary treatment for end-stage liver disease. However, the shortage and inadequate quality of donor organs necessitate the development of alternative therapies. Bioartificial livers (BALs) utilizing decellularized liver matrix (DLM) have emerged as promising solutions. However, sourcing suitable DLMs remains challenging. The use of a decellularized spleen matrix (DSM) has been explored as a foundation for BALs, offering a readily available alternative. In this study, rat spleens were harvested and decellularized using a combination of freeze-thaw cycles and perfusion with decellularization reagents. The protocol preserved the microstructures and components of the extracellular matrix (ECM) within the DSM. The complete decellularization process took approximately 11 h, resulting in an intact ECM within the DSM. Histological analysis confirmed the removal of cellular components while retaining the ECM's structure and composition. The presented protocol provides a comprehensive method for obtaining DSM, offering potential applications in liver tissue engineering and cell therapy. These findings contribute to the development of alternative approaches for the treatment of end-stage liver disease.

The decellularized spleen matrix (DSM) holds promising applications in the field of liver tissue engineering. This protocol outlines the procedure for preparing rat DSM, which includes harvesting rat spleens, decellularizing them through perfusion, and evaluating the resulting DSM to confirm its characteristics.