A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
רקמות מהונדסים בונה כליות לספק פתרון מצוקת איברים, השפעות מזיקות של דיאליזה. כאן, אנו מתארים את פרוטוקול מיקרו לנתח הכליות מאתר עבור בידוד של מקטעי מדולרי-cortico. מקטעים אלה מושתלים לתוך המבנים לגרדום ללא הסלולר, ויוצרים organoids כליות.
השתלת כליה היא עכשיו טיפול המיינסטרים עבור מחלת כליות סופנית. עם זאת, עם 96,000 אנשים על רשימת המתנה, רק רבע מהחולים הללו להשגת השתלת, יש צורך בחלופות אלה עם כשל איברים איומים. כדי לצמצם את ההשלכות המזיקות של דיאליזה יחד עם עלויות הבריאות הכללית שזה כרוך, פעיל הריקחה בחיפוש אחר פתרונות חלופיים כדי השתלת איברים מושתלת רקמות מהונדסים כליות הסלולר בונה הם אחד גישה אפשרית כזו כדי החלפת בירידה בפונקציונליות כליות. כאן, תיאר בפעם הראשונה, זה microdissection של הכליות מאתר עבור בידוד של חיים corticomedullary מקטעים כליות. מקטעים אלה מסוגלים מהירה לצאר בונה לגרדום ללא אנדותל-פיברובלסט אשר עשוי לאפשר קשר מהיר עם המארח להערכת פעם מושתל. העכבר למבוגרים כליות היו רכש מתורמים חיים, ואחריו סטריאוסקופ microdissection להשיג מקטעי כליות 200-300 מיקרומטר בקוטר. בונה כליות מרובים היו מפוברק באמצעות ראשי מקטעי כליות שנקטפו רק כליה אחת. שיטה זו מדגים תהליך אשר יכול להושיע רקמה תפקודית כליות של איברים אחרת יימחקו.
מחלת כליות כרונית (CKD) הוא אחד של הנוכחי מרכזית בבריאות הציבור אתגרים ברחבי העולם1. השכיחות של CKD בארצות הברית היא מעל 14% מכלל האוכלוסייה, עם מעל 600,000 אמריקאים הסובלים הצורה החמורה ביותר, בשלב הסופי מחלת כליות (ESRD)2. הנוכחי טיפול האפשרויות הזמינות עבור אלה עם ESRD כלול דיאליזה, כליות השתלת. למרות כ 25,000 חולים לעבור השתלת כליות מדי שנה, מספר משמעותי של חולים נוספים מדי שנה שמוביל פער גדול בין אלה ממתינים איבר מצילות חיים ואלה השתלת המקבל3. בנוסף השפעותיו השליליות רציני על תוחלת החיים ואת איכות החיים, דיאליזה משויכת נטל פיננסיים מדהימות. בשנת 2014, Medicare תשלום תביעות הסתכם מעל 30 מיליארד דולר עבור חולי ESRD2. עם היצע מוגבל איברים, אין downtrend לכאורה בחולים הזקוקים דיאליזה, מאמצי מחקר שמטרתו זיהוי פתרונות חלופיים דיאליזה, השתלת חשובים אי פעם. אפילו עיכוב קצר יחסית הצורך דיאליזה מגדילה מספר של מטופל שנים מנוכים איכות החיים ופרודוקטיביות באופן משמעותי תוך דחיית עלויות הקשורות דיאליזה-4,-5,-6.
פתרונות עבור אובדן רקמה תפקודית, כמו עם ESRD, נמצאים כיום נחקר ב הנדסת רקמות ומעבדות רפואה רגנרטיבית, עם גישות מגוון נרחב, החל ייצור מבוססי לגרדום תא צורב כל האיבר באמצעות הנדסה decellularized איברים מבנים הסלולר השרשה7,8,9,10,11. Recapitulating מבנים מורכבים כליות מן הכליות גבולית או שנמחקו באופן חלקי בלבד נחקר. למעשה, כמעט 20% של הכליות רכש עבור השתלת מתבטלים עבור סיבות שונות12,13. הרקמה כליות פונקציונלי של שתלי בשם אלה יכול להיות מנוצל, שולבו רקמות מהונדסים בונה אחד או רבים. מחקרים קודמים הראו את הכדאיות של עבודה עם האיברים האלה זרוקים, ניצול הכליות עבור המטריצה הסלולר במיוחד בשביל לרקמות הנדסה למטרות14,15. עם זאת, מעטים השתמשו ראשי nephronal רקמת הכליות בריא עבור הנדסת רקמות למטרות16,17,18.
שיטה אחת שתואר קודם לכן על ידי קים. ואח כרוך בידוד של כליות "מגזרים" מן הכליות, עכבר בריא, אשר היו אז נזרע על פיגומים (PGA) חומצה polyglycolic עבור ייצור לבנות16. עם זאת, מעט מידע ניתנת לגבי המתודולוגיה לנתיחה המדויק, ואת מקטעי התקבלו משילוב של הא בסדר ולסינון. אנו מתארים שינוי של פרוטוקול זה, אשר בדומה מייצרת מקטעי כליות דיסקרטית עם ארכיטקטורה nephronal ללא פגע, אבל במקום זה מסתמך על טכניקות microdissection. Nephrectomies מבוצעות על עכברים בוגרים חיים, אחרי אשר מועברים הכליות המיקרוסקופ ניתוח שבו הקפסולה כליות יוסר, הרקמה הוא גזור עוד יותר. מחטים 30½ G small-bore משמשים כלי חיתוך והיא גם כמו מנחה בסיוע ב לנתיחה, כמו המחט בקוטר שוות לקוטר היעד של המקטעים כליות. המקטעים מבודדות, במקרה זה מאתר, כליות לשמור על יכולת הקיום בתרבות ולשלב עם מבנים הסלולר לגרדום ללא אנדותל-פיברובלסט19. מבנים אלה שימשו בעבר להנדס איברים אחרים, כולל לבלב מלאכותי ביו20.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל בעלי החיים הניתוחים המתואר להלן היו אושרה על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים להשתמש הוועדה (IACUC)-הרפואה באוניברסיטת דרום קרוליינה לפני ניתוחים בבעלי חיים או שימוש של כל רקמות חיות.
1. מאתר כריתת כליה
2. מאתר כליות Microdissection לבידוד פלח כליות
3. קטע כליות לבנות הסלולר ייצור
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הפרוטוקול המתואר מייצרת כ 50 מקטעי כליות לפי סעיף3 כפירמידה 2 מ מ של רקמת הכליה. הקטעים כליות מעובד, עם תמונה יש צינורי ורכיבים glomerular בפרופורציות שונות (ראה איור 2). במקטעים ללא פגע היו נענשים assay על מנת לקבוע את הכדאיות של חלקים שונים פעם כל 24 שעות במשך ש...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
שיטות השתמשו כדי להנדס הרקמות כליות מבנים קיימים הבדלים באשר הן סוג של תאים, biomaterials מנוצל, במקרים רבים, הם מיושנים או לא מאופיין היטב הספרות7. בעוד רבים משתמשים בתאי גזע גישות או recapitulating רכיבים בודדים של האדריכלות כליות בבידוד, זה הסיכוי באופן מלאכותי יצירה מחדש של איבר שלם עם ?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים אין לחשוף.
מענק הכשרה פוסט-דוקטורט מוסדיים-NIH, NIH-HL-007260
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Non-fenestrated Sterile Field | Busse Hospital Disposables | 696 | |
Fenestrated Sterile Field | Busse Hospital Disposables | 697 | |
Halsted Mosquito Forceps 5 Curved | Miltex | Mil-7-4 | "Hemostat" in manuscript |
Extra Fine Graefe Forceps, Curved with teeth | Fine Science Tools | 11155-10 | Fine forceps with teeth |
Extra Fine Graefe Forceps, Serrated (without teeth) | Fine Science Tools | 11152-10 | Fine forceps without teeth |
Fine Scissors - Tungsten Carbide | Fine Science Tools | 14568-09 | Iris Scissors |
Betadine Surgical Scrub with Pump, Povidone-iodine 7.5% | Purdue Products L.P. | 67618-151-17 | |
Sterile Cotton Gauze Pad (4" x 4") | Fisher Healthcare | 22-415-469 | |
Dulbecco's Phosphate Buffered Solution | Corning | 21-030-CV | |
Penicillin/Streptomycin Solution, 100X | Corning | 30-002-Cl | |
Isoflurane, USP | Manufacturer: Piramal, Distributor: McKesson | 2254845 | |
Nair Hair Remover | Nair | 22600-23307 | Hair Removal Cream in text |
200 Proof Ethanol | Decon Laboratories | 2705 | Diluted to 70% Ethanol Solution |
BioLite 60mm Tissue Culture Dish | Themo-Scientific | 130181 | |
Press'n Seal | Glad | 12587-70441 | Applied to Stereoscope |
SZX16 Stereo Microscope | Olympus | SZX16 | |
Fiber Optic Illuminator | Cole Parmer | 41720-20 | |
Self-Supporting Dual-Light Pipe, 23" L Gooseneck | Cole Parmer | EW-41720-60 | |
Scalpel Handle #3 | Miltex | Mil-4-7 | |
Sterile Rib-Back Carbon Steel Blade, Blade Size 15 | Bard-Parker | 371115 | |
31 1/2 Gauge Needle | ThermoFisher Scientific | 14-826F | Becton Dickinson 305106 |
Dulbecco's Modified Eagle's Medium | Corning | 10-017-CV | |
Fetal Select 100% Bovine Serum | Atlas Biologicals | FS-0500-AD | |
Normal Human Dermal Fibroblasts | Lonza | CC-2511 | |
Human Adipose Microvascular Endothelial Cells | Sciencell Research Laboratories | 7200 | |
Surgical Loupes (2.5x) | Orascoptic | (N/A) Custom Order | |
FGM-2 (Fibroblast Basal Medium with FGM-2 SingleQuots Added) | Lonza | CC-3131, CC-4126 | |
EGM-2 (Endothelial Basal Medium with EGM-2 SingleQuots Added) | Lonza | CC-3156, CC-4176 | |
Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit for Mammalian Cells | ThermoFisher Scientific | L3224 | |
Anti-Cytokeratin-18 Antibody | Abcam | ab668 | |
Goat anti-Mouse IgG, Alexa Fluor 633 | ThermoFisher Scientific | A-21052 | |
Goat anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 546 | ThermoFisher Scientific | A-11010 | |
Anti-Von Willebrand Factor Antibody | Abcam | ab6994 | |
Albumin, Fluorescein isothiocyanate Conjugate | Sigma Aldrich | A9771-50MG | |
Hoescht 33342 | BD Pharmingen | 561908 | |
Background Buster | Innovex Biosciences | NB306 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved