微小重力下での歯科および呼吸器細胞および臓器の増殖

培養中のアメロゲニン分泌アメロブラストを細長く分極させた。これは、微小重力下でアメロブラスト細胞を増殖させるための最初のプロトコルでもあります。培養におけるアメロブラストの成長は、エナメル質分野における主要な課題の1つでした。

そして私たちにとって、それはこのバイオリアクターモデルを使用しています、それは私たちがエナメル質研究でこの特徴を達成したのは初めてです。このモデルは、アメロブラスト細胞の生物学を理解するために使用できます。このモデルは、ミラリ・パンディア博士によって実証されます。

まず、生後6日目のマウスから採取した組織を解剖顕微鏡下に置き、頸部ループを解剖します。滅菌バルブをシリンジポートに取り付けてバイオリアクターをセットアップします。子宮頸部ループと歯髄の両方の細胞を、コーティングされた足場とともにバイオリアクターに追加し、成長因子と細胞外マトリックスタンパク質を添加した10ミリリットルのケラチノサイトSFM培地をバイオリアクター容器に充填します。

バイオリアクター容器の充填ポートキャップを閉じて締めてから、滅菌バルブを開きます。培地交換には、滅菌3ミリリットルシリンジを2本使用してください。これを行うには、一方のシリンジに新しい培地を満たし、もう一方のシリンジを空のままにします。

両方のシリンジバルブを開き、空のシリンジポートに向かって泡をそっと操作します。フルシリンジからの新鮮な培地が容器に注意深く注入されたら、空のシリンジポートからすべての気泡を取り除きます。シリンジポートをキャップで閉じます。

各容器を回転子ベースに取り付けます。電源を入れ、速度を毎分10.1回転に設定します。速度を調整して、足場が吊り下げられ、容器の壁に触れないようにします。

24時間ごとに培地を交換する場合は、血管を直立させて、細胞が底部に定着するようにします。シリンジポートを開いて、滅菌シリンジをポートに接続します。栄養が枯渇した培地の75%を吸引し、前に示したように、他のポートから新鮮な培地を注入します。

グラフェン足場とコラーゲン足場のマクログラフを示します。グラフェン足場は平行な表面エンボス加工を有し、コラーゲン足場は多孔質構造を示した。骸骨化したマウス下顎骨を解剖し、マウス下顎切歯の遠位端を露出させた。

切除された頸部ループの正確な位置は、生後6日間のマウス切歯で画定されていますが、成人の骨格化されたマウス下顎骨の同様の領域が参照として提供されています。半顎骨は3つの下顎大臼歯と絶えず成長する切歯で構成されていましたが、頸部ループ細胞ニッチにはエナメル質形成に必要なさまざまな細胞集団が含まれていました。調整された微小環境での子宮頸部ループ細胞の分化の成功は、一方の端に核を持ち、もう一方の端に長い細胞突起を有する分極細胞の典型的な特徴を有するアメロブラストの形成をもたらした。

成長因子や足場コーティングを伴わない培地のみでの細胞の培養では、重要なエナメル質タンパク質を分泌する子宮頸管ループ細胞が得られましたが、伸長や分極はしませんでした。ガラニン被覆足場群は、被覆されていない足場を含む対照群と比較して有意に高い増殖率を示した。E15マウスから採取した肺組織セグメントを、バイオリアクター内の3D微小重力環境で10日間培養することに成功しました。

培養液へのインターロイキン-6の添加は、in vivoで見られるものと同様の肺胞形態の炎症関連変化をもたらした。はじめに、エナメル質チームがアメロブラスト細胞培養モデルを考え出すのがいかに難しいかをお伝えしました。現在、スポンジコラーゲン足場とアメロブラスト細胞を分化させるためのマトリックスの採用という2つの側面に焦点を当てた非常に革新的な手順を使用して、この課題に対処しました。

これら2つのイノベーションにより、3D培養におけるアメロブラスト様細胞の分極と増殖がもたらされました。これらの3D培養細胞は、アメロブラスト生物学を理解するための素晴らしいモデルです。そして、この生物学を理解するために、電子顕微鏡、プロテオミクス、ゲノミクスなどのさまざまな技術を使用できます。

アメロブラストは素晴らしい細胞です。はい、彼らは角柱状の歯のエナメル質を分泌する能力を持っています。現在、このバイオリアクターモデルは、アメロブラストがどのようにマトリックスを分泌し、アパタイトミネラルを分泌して角柱状の歯のエナメル質を成長させるかを理解する立場にあります。