뼈 조정 배지 : 준비 및 생물 검정

Jordi Caballé-Serrano; Kosaku Sawada; Guenther Schuldt Filho; Dieter D. Bosshardt; Daniel Buser; Reinhard Gruber

doi:10.3791/52707

JoVE 비디오를 활용하시려면 도서관을 통한 기관 구독이 필요합니다. 전체 비디오를 보시려면 로그인하거나 무료 트라이얼을 시작하세요.

기사 소개

요약
초록
서문
프로토콜
결과
토론
공개
감사의 말
자료
참고문헌
재인쇄 및 허가

요약

우리는 뼈 에어컨 매체 (BCM)을 준비하고 시험 관내에서 활동을 테스트하는 방법을 여기에 대해 설명합니다.

초록

자가 뼈 이식 널리 구강 악안면 외과, 정형 외과 및 외상에 사용됩니다. 자가 뼈 이식은 누락 된 뼈를 대체하지, 그들은 또한 골 재생의 복잡한 과정을 지원합니다. 자가 이식이 유리한 동작은 세 가지 특징에 기인한다 : osteoconductivity, osteogenicity 및 osteoinductivity을. 그러나, 다른 측면이있다 : 뼈 골 재생에 관련된 중간 엽 세포를 대상으로 할 수 성장 인자를 포함하여 분자의 무수 해제 접목. 골 이식의 분비 속성은 뼈 에어컨 매체 (BCM)를 사용하여 시험 관내에서 공부하실 수 있습니다. 여기에서 우리는 열 처리 또는 탈회를 시행 기본 돼지 피질 뼈에서 뼈 에어컨 매체를 준비하는 방법에 대한 프로토콜 및 뼈를 제시한다. 세포는 직접 BCM에 노출 또는 콜라겐 멤브레인, 이전 BCM 적신 같은 생체 재료,에 접종 할 수있다. 우리는 체외 bioassa에 대한 예를들TGF-β 조절 유전자의 발현에 중간 엽 세포와 YS. 제시된 프로토콜은 추가 골 재생시 뼈 이식의 분비 효과를 밝혀 및 재건 수술의 폭 넓은 분야의 중개 연구에 대한 경로를 엽니 다 장려해야한다.

서문

자가 뼈 널리 기형의 결과, resective 수술, 재건 외상 수술, 이전 임플란트 식립 ^{1, 2에로} 발생한 결함을 연결하는 데 사용됩니다. 뼈 이식은 이식 통합의 과정을 지원하는 방법의 생물학적 원리를 이해하는 것은자가 이식이 재건 수술의 황금 표준으로 간주하는 이유를 이해하기 만 키가 아닌, 그것은 또한 뼈 대체 ^(3)의 개선 된 디자인에 생체 공학입니다. 그러나 이식 통합은 빠른자가 뼈와 뼈가 ^{4,5 대체} 비교된다. 따라서, 골 재생을 지원하기 때문에 효과적인 자가골을 분자 세포 메커니즘을 나타 내기 위해 필수적이다.

통합 프로세스의 ^6,7을 지원하는 것으로 간주되는자가 이식의 세 교과서의 특성이 있습니다. 첫째,자가 뼈가 성장하는 새로 형성된 뼈에 대한 지침을 제공, osteoconductive입니다결함에. 둘째,자가 뼈는 조골 세포 ^(8)로 분화 할 수 중간 엽 세포를 포함 즉, 골 형성이다. 매트릭스 내에 안치 뼈 형태 형성 단백질 유사 성장 인자 연골 또는 골 형성 intramembranous ^(9)의 처리를 개시 할 수있다 셋째, 자가골은 골 유도된다. 또 다른 측면이있다 : 갓 준비 뼈 칩은 "뼈 에어컨 ^{매체"10 ~ 15과} 체외 관찰을 기반으로 분비 기능을 유지. 또한 myelopoiesis의 영향은 ^16를 언급한다. "탈회 골 기질 - 조정 배지"A와 유사한 용어는 이미 탈회 ^(17)에 의해 처리 된 경우에도, 1996 년 낸 뼈의 분비 기능의 전체적인 개념을 지원 하였다. 우리의 목적을 위해, BCM은 ^10,11 하악골 신선한 돼지로부터 제조 될 수있다. BCM의 프로테옴 분석은 성장의 사실을 포함하여, 복잡한 구성을 밝혀ORS과 세포 외 기질 ^(10)의 성분은, 또한 전체의 뼈 ^18,19 테아의 기존 기술을 연장. 따라서, BCM은 시험관 내에서 뼈 이식의 다양한 변형의 공개 활동을 반영해야한다.

중간 엽 세포는, 예를 들어 뼈 칩 또는 구두 부드러운 조직에서 분리 된 사람들을 위해, BCM 수 있나요? 체외 노출되었을 때 어떻게됩니까, BCM은 골 형성과 지방 세포 분화를 감소시키고, IL11 식 ^(11)의 강한 증가를 불러 일으킨다. 게놈 넓은 마이크로 어레이는 차등 BCM에 대한 응답으로 중간 엽 세포에서 발현되는 많은 유전자를 한 것으로 밝혀졌습니다. 이들 유전자 중 adrenomedullin (ADM)이며, IL11, IL33, NADPH 산화 효소 4 (NOX4), 프로테오글리칸 4 (PRG4, 또는 lubricin) 및 3 (PTX3) ¹⁵ pentraxin. 멸균 뼈 칩으로부터 얻어진 BCM은 각각 ¹⁴ 유전자의 발현을 변경하지 못한 경우. 저온 살균을 시행하고 동결 뼈 칩에서 BCM은 할 수 있었다유전자 발현 ^(14)을 변경합니다. 탈회 골 기질 (DBM-CM)의 또한 에어컨 매체는 TGF-β 조절 유전자 ^(20)의 표현을 변경합니다. 흥미롭게도, 주위의 부드러운 조직 뼈 ^{(21, 22)로부터} 칩을 보호하는 데 콜라겐 배리어 막은, 유전자 발현의 변화 ^(23)에 대한 책임 BCM의 그 부분을 흡착. BCM 연구는 몇 가지 이름을, 같은 뼈 재 흡수 파골 세포와 내피 세포로 골 재생에 관여하는 다른 세포 유형으로 확장 할 수 있습니다. 전반적으로, 축적 체외 데이터는 임상 연구의 설계를위한 과학적 근거를 제공한다.

본 프로토콜은 두 가지입니다 : 첫째, BCM을 준비하는 방법을 보여줍니다. 둘째, 체외에서 중간 엽 세포를 기반으로 생물학적 활성을 테스트하는 방법을 보여줍니다.