A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

תרבית איברים של קרנית חזיר ex vivo וריפוי פצעי אפיתל מספקים אמצעי חסכוני, אתי, ניתן לשחזור וכמותי לבדיקת רעילות העין של כימיקלים. הם גם מסייעים בהבהרת המנגנונים העומדים בבסיס ויסות אפיתל ותיקון רקמות, ובהערכת טיפולים לטיפול בקרטופתיה סוכרתית ובריפוי פצעים מאוחר.

Abstract

בשל הדמיון האנטומי והפיזיולוגי שלה לעין האנושית, העין החזירית משמשת מודל חזק למחקר ביו-רפואי ולהערכת רעילות העין. פותחה מערכת תרבית קרנית אוויר/נוזל באמצעות עיניים חזיריות, וריפוי פצעים אפיתל ex vivo שימש כפרמטר קריטי למחקרים אלה. קרניות חזיר טריות עובדו לתרבית איברים, עם או בלי פצעי אפיתל. הקרניות תורבתו באינקובטור לח של 5% CO2 בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ב-MEM, עם או בלי חומרי בדיקה. נמדדו חדירות הקרנית ושיעורי ריפוי הפצעים, וניתן לעבד תאי אפיתל ו/או קרניות שלמות עבור אימונוהיסטוכימיה, כתמים מערביים ו-qPCR לאנליזות מולקולריות ותאיות. מחקר זה מתאר פרוטוקול מפורט ומציג שני מחקרים המשתמשים במערכת ex vivo זו. הנתונים מראים כי תרבית איברי קרנית חזירית, בשילוב עם ריפוי פצעי אפיתל, היא מודל אקס ויו מתאים לבדיקת רעילות כימית, חקר קרטופתיה סוכרתית וזיהוי טיפולים פוטנציאליים.

Introduction

בעוד שלמודלים של תאים יש אוכלוסיות שבטים מוגבלות והם אינם מצליחים לשחזר את ארכיטקטורת in vivo של אורגניזם, תרבית איברים או צמח אקספלנט מציעים תובנות לגבי תפקוד איברים, התפתחות, מנגנוני מחלה וטיפולים פוטנציאליים תוך מתן יתרונות אתיים ופיזיולוגיים על פני מודלים ניסיוניים אחרים 1,2. בנוסף להפחתת מספר בעלי החיים הדרושים, צמחי תרבית שולטים ומתפעלים בתבונה את התנאים הסובבים, וזה אידיאלי לחקירה מפורטת של גורמים השולטים בהתפשטות תאים, נדידה, תגובת פצעים והתמיינות תאית בסביבת תרבית איברים 2,3. בין רקמות/איברים....

Protocol

מכיוון שקרניות חזיר טריות הן תוצר לוואי של תעשיית המזון, הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים לא הייתה צריכה לאשר את השימוש בהן למחקר. שלא כמו קרניות אנושיות המשמשות במחקר, אין חששות לסיכון ביולוגי, וניתן להשליך חלקים שאינם בשימוש של עיני חזיר כזבל רגיל. הריאגנטים והציוד ששימשו למחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.

1. הכנה לתרבות איברים

  1. יש להוסיף פניצילין-סטרפטומיצין למדיום החיוני המינימלי (MEM) כתוספים לפני השימוש.
  2. הכינו תרבית עתירת סוכר על ידי הוספת 3.6 גרם D-גלוקוז ל-1 ליטר של תוספת MEM, המכילה 5 מ"מ גלוקוז (שווה ערך ל-90 מ"ג/ד"ל), כדי להגיע לריכוז גלוקו....

תוצאות

ניתוח קטרקט הוא אחד ההליכים המבוצעים בתדירות הגבוהה ביותר בעולם, וטיפות עיניים ממלאות תפקיד מכריע בטיפול שלאחר הניתוח. מריחת טיפות עיניים לאחר ניתוח קטרקט מסייעת במניעת סיבוכים כגון דלקות עיניים, דלקת ובצקת מקולרית. טיפות עיניים NSAID (NS), כולל ketorolac, bromfenac, ו nepafenac, שימשו בד?.......

Discussion

בקר מתורבת וקרניות חזיריות בעיקר שימשו להערכת הרעילות של כימיקלים קוסמטיים, תרופות לגלאוקומה ותרופות נוגדות דלקת לא סטרואידיות21,26. קרניות חזיר שימשו גם כמודל ex vivo של קרטופתיה סוכרתית אנושית. בניגוד לעין ארנב, עין החזיר דומה לעי?.......

Disclosures

ללא.

Acknowledgements

אנו מודים לד"ר קפינג שו (M.D. ו-O.D) ולד"ר ג'יה יין (M.D. ו-Ph.D.) על תרומתם לפיתוח תרבית איברי הקרנית של בקר וחזיר, ולריי גואו ואנדי וו מבית הספר התיכון טרויה על יצירת האמנות של איור 1. מחקר המעבדה של ד"ר יו מומן על ידי מענקי NIH (R01 EY010869, R01EY035785, P30 EY04068) ועל ידי מחקר למניעת עיוורון במכון העיניים Kresge.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
1.7 mL tubesAxygenAXYMCT175SP
Agarose Thermo ScientificR0491
Bromfenac (Prolensa) 0.09% 
CameraCanonPowerShot A620
Cell Culture DishCorning430165
D-glucose Sigma50-99-7
Dissecting microscope ZeissStemi 2000c
ForcepsFisherScientific10-316A
HemostatFisherScientific13-812-14
Ketorolac (Acular) 0.45%Kresge Clinic
KimwipesKimtech34155
LL-37Tocris5213/1
Minimum essential medium (MEM) GibcoA1048901
Nepafenac (Ilevro) 0.1% 
Penicillin-streptomycin Gibco15070063
Phosphate buffered salineSigmaP4417
Pig eyes Bernthal Packing Inc.
Pipet tipsVWR76322-164
Porcine corneasBernthal Packing , Inc. Frankenmuth, MI 
Povidone-Iodine Betadine
Q-Tips cotton swabsQ-Tips
Razor bladeElectron Microscopy Sciences72002-01
Razor blade holder Stotz
ScalpelBard-Parker377112
Scalpel HandleBard-Parker#3
ScissorsFisherScientific08-951-20
Silicon mold
Tissue culter enclosureLabconco5100000
TrephineAcu.Punch3813775
Water bath VWR1235

References

  1. Post, A., et al. Elucidating the role of graft compliance mismatch on intimal hyperplasia using an ex vivo organ culture model. Acta Biomater. 8, 84-94 (2019).
  2. Verma, A., Verma, M., Singh, A. A....

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

215

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved