領域特異的脱細胞化肺組織の解剖と単離

要約

ここに提示されるのは、局所脱細胞化肺組織の単離のためのプロトコルである。このプロトコルは、細胞外マトリックスおよび細胞-マトリックス相互作用の複雑さを研究するための強力なツールを提供します。

要約

肺移植は、重度の肺疾患の後期段階の患者にとって唯一の選択肢であることがよくありますが、これは適切なドナー肺の供給と移植後の急性および慢性の両方の拒絶反応の両方のために制限されています。病気の肺の交換のための新しいバイオエンジニアリングアプローチを確認することは、患者の生存率を改善し、現在の移植方法論に関連する合併症を回避するために不可欠です。代替アプローチは、典型的には急性および慢性拒絶反応の原因である細胞成分を欠く脱細胞化全肺の使用を含む。肺は非常に複雑な器官であるため、血管系、気道、肺胞組織など、特定の領域の細胞外マトリックス成分を調べることは興味深いことです。このアプローチの目的は、研究者が完全に脱細胞化された肺から領域特異的組織を解剖および分離できる簡単で再現性のある方法を確立することです。現在のプロトコルはブタとヒトの肺のために考案されていますが、他の種にも適用される可能性があります。このプロトコルでは、組織の4つの領域、すなわち気道、血管系、肺胞、およびバルク肺組織が指定されました。この手順により、従来のバルク分析方法とは対照的に、脱細胞化肺組織の内容をより正確に表す組織のサンプルを調達できます。

概要

慢性閉塞性肺疾患(COPD)、特発性肺線維症(IPF)、嚢胞性線維症(CF)などの肺疾患は、現在、治療法のないままです1,2,3,4。肺移植は、多くの場合、後期の患者にとって唯一の選択肢ですが、適切なドナー肺の供給と移植後の急性および慢性の両方の拒絶反応の両方のために、これは限られた選択肢のままです^3,5,6。そのため、新しい治療戦略が非常に重要です。呼吸生物工学における有望なアプローチの1つは、脱細胞化された天然肺組織から調製された組織由来足場の適用です。無細胞全肺足場は、天然の細胞外マトリックス(ECM)組成と生物活性の複雑さの多くを保持しているため、全臓器工学のために、また肺疾患メカニズムを研究するための改良モデルとして集中的に研究されてきました7,8,9,10。

プロトコル

すべての動物実験は、バーモント大学(UVM)のIACUCに従って実施されています。すべてのヒト肺はUVM剖検サービスから取得され、関連する研究はUVMのIRBのガイドラインに従って実施されました。

注:ブタおよびヒト肺の脱細胞化は、我々のグループ7,8,9,10,21によって以前に説明されている。簡単に言うと、肺葉全体は、蠕動ポンプを使用して一連の2 L洗剤および酵素溶液で気道および血管系を順次灌流することによって脱細胞化される:0.1%Triton-X 100、2%デオキシコール酸ナトリウム、1 M塩化ナトリウム、30 μg/mL DNase/1.3 mM MgSO 4/2 mM CaCl₂、0.1%過酢酸/₄%エタノール、 脱イオン水洗浄。効率的な脱細胞化を確認するための標準的な方法には、脱細胞化肺内の<50 ng/mg残留二本鎖DNAの測定、ゲル電気泳動によるDNA断片の不存在、およびヘマトキシリンおよびエオジン(H&E)染色による核染色が含まれます

ディスカッション

ヒトおよび他の種からの脱細胞化組織は、3Dヒドロゲルを含むex vivo培養モデルにおけるECM組成および細胞-ECM相互作用を研究するための生体材料として頻繁に利用されている^12,13。他の臓器と同様に、脱細胞化肺は、以前は健康な肺と罹患した肺(すなわち、気腫性およびIPF)のECM組成の違いを決定するために利用されており、ECMダイナミクスお.......

資料

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