Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, proliferatif diyabetik retinopati Patofizyoloji üç boyutlu yerel doku karakterizasyonu ve ex vivo kültürü için hasta kaynaklı, cerrahi olarak eksize, fibrovascular dokuları kullanarak eğitim için bir iletişim kuralı mevcut. Bu ex vivo kültür modeli sınama veya yeni tedaviler geliştirmek için mükellef da.
Diabetik retinopati (DR) diyabet en yaygın mikrovasküler komplikasyon ve bir çalışma çağındaki erişkinlerde körlük neden olur. Diyabet ve oksijen kaynaklı retinopati geçerli hiçbir hayvan modelleri insan proliferatif diyabetik retinopati (PDR) tecelli tam menzilli ilerici değişiklikleri geliştirmek. Bu nedenle, hastalığın patogenezi ve patofizyolojisi anlayışı histolojik kesitler ve yalnızca ilgili patojenik etkenlere kararlı durum bilgi sağlayan yaklaşımlar vitreus örnekleri üzerinde büyük ölçüde güvendi. Kanıt artan dinamik hücre-hücre ve hücre-hücre dışı matriks (ECM) etkileşimleri bağlamında üç boyutlu (3D) microenvironments yeni mekanik ve fonksiyonel çalışmalar geliştirilmesi için gerekli olduğunu gösterir tedavi stratejileri. Bu nedenle, cerrahi olarak PDR ile gözlerden eksize patolojik fibrovascular doku yıkıcı bu hastalığın hücresel ve moleküler mekanizmaları güvenilir bir şekilde çözmeye ve Roman klinik için potansiyel test etmek için yararlanılabilir ki biz olan müdahaleler. Bu sonlarına doğru biz ex vivo kültür insan PDR patofizyolojisi ilgili bir model olarak hizmet edecek cerrahi olarak eksize hasta kaynaklı fibrovascular doku (FT), 3D için yeni bir yöntem geliştirdi. FTs explants disseke ve ex vivo kültür ve 3D karakterizasyonu fibrin matris için gömülü. Bütün Dağı ayirt yerli FTs ve son nokta kültürlerin kapsamlı soruşturma doku kompozisyon ve 3D doku düzeyinde karakterizasyonu ortaya çıkarılması ilgili özellikleri için önemini vurgulayarak çok hücreli süreçlerin sağlar PDR patofizyolojisi. Bu model moleküler mekanizmaları, cep/doku süreç ve tedaviye yanıt-e doğru aynı zamanda yapılan değerlendirme PDR doku mimarisi ve microenvironment içinde dinamik biyokimyasal ve fiziksel etkileşimleri karmaşık bağlamında sağlayacaktır. Bu model PDR patofizyolojisi beyannamedir yana Ayrıca sınama veya yeni tedaviler geliştirmek için müsait olacak.
DR diyabet, son üç yılda1büyük oranlarda ulaştı bir hastalık ciddi bir oküler komplikasyondur. Yirmi yıl sonra tanı, diyabet tip 1 ve tip 2 diyabet retinopati şeker hastalığı başına bir lider yapmak, mevcut belirtileri ile % 60 hastaların hemen hemen her hastada yaş yetişkin2çalışma körlüğü neden olur. Mikrovasküler dejenerasyon ve iskemik hasar düzeyine göre DR Proliferatif DR (non-PDR) ve Proliferatif DR (PDR) sınıflandırılır. Son aşama hastalığı, PDR, iskemi ve inflamasyon indüklenen neovaskülarizasyon ve fibrotik vitreus arayüzü ile karakterizedir. Tedavi edilmemiş koşullarında, bu işlemlerin körlüğü nedeniyle vitreus kanaması, Retina fibrozis, tractional Retina dekolmanı ve neovasküler glokom3,4yol açar. Son gelişmeler rağmen mevcut tedavi seçenekleri sadece DR aşamaları Retina hasar zaten ortaya çıkan zaman Diyabetik Makula ödemi ve PDR, dahil olmak üzere, hedef. Ayrıca, DR hastaların büyük oranda gelişmiş tedaviler4,5,6için acil bir ihtiyaç gösteren geçerli tedavi armamentarium yarar değil.
Tarihi için birden çok diğer benn vivo hastalık/gelişimsel modeller ve diyabetik hayvan modelleri geliştirilmiştir, ama hiç biri tam kapsamlı patolojik özellikleri insan PDR7,8' gözlenen beyannamedir. Ayrıca, kanıt artan ECM kompozisyon yanı sıra mekansal düzenleme ve hücresel ve acellular microenvironment9arasındaki etkileşimi tedavi yanıt sıkıca bağlı olduğunuzu belirtir. Biz bu nedenle, genelde vitrektomi PDR10cerrahi yönetiminin bir parçası olarak gören gözlerinden eksize FT patolojik malzeme insan PDR klinik bir model geliştirmek üzere yola çıktı.
Bu el yazması için 3D ex vivo kültür protokolünü açıklar ve cerrahi-varlığına, PDR karakterizasyonu hasta patolojik FT kaynaklı. Burada açıklanan yöntemi gösterdi yerli 3D PDR doku peyzaj başarılı deconstruction ve tekrarlama PDR patofizyolojisi anjiogenik ve fibrotik anormal gibi özelliklerinden son yayında kullanılan vasküler yapılar11. Bu model ayrıca apoptozis ve yayılması gibi vasküler adacık oluşumu11kolayca--dan ince histolojik kesitler, gibi dağınık şekilde takdir edemez roman özellikleri sınırlı saptandı. Vitreus sıvısı başarıyla başkaları tarafından kendi anjiogenik potansiyel değerlendirmek için 3D endotel küresel kültür ve angiostatic molekülleri12etkinliği üzerinde kullanılmıştır. PDR vitre uyarıcı kullanarak tahlil çimlenme vitro 3D lenfatik endotel hücre (LEC) küresel ile birleştirildiğinde, bizim model as için neovasküler doku içinde de yerel olarak ipuçları her iki çözünür vitreal katkısını faktörler ortaya Henüz kötü anlaşılır LEC katılımı PDR patofizyolojisi3,11. PDR yönetiminde, vitreus cerrahi düzenli olarak gerçekleştirilen henüz zorlu işlemdir. Cerrahi cihazların ve teknikleri sofistike ve sürekli ilerleme görmek gibi fibrovascular proliferatif numune zamanında ve muhafazakar kaldırılması sadece vizyon sonucu artırır ama da için paha biçilmez doku materyalleri sağlar canlı insan dokusu microenvironment karmaşık translasyonel yönleriyle PDR patofizyolojisi ve tedavi yanıtlarının incelenmesi.
Bu araştırma Kurumsal değerlendirme Komitesi ve Helsinki Üniversitesi Hastanesi etik kurul tarafından kabul edildi. İmzalı onay her hastadan elde edildi.
1. hazırlık çözümler, medya & donanım
2. fibrovascular doku diseksiyon
3. döküm dik Fibrin jel damlacıkları yerli FT ve Ex Vivo kültür karakterizasyonu için
4. "Matrix" in görüntüleme
5. yerel FT ve Ex Vivo kültür son nokta
Not: FT/fibrin jelleri (ex vivo kültürler FT) istediğiniz zaman aralığının ex vivo kültürlü veya yerel FT karakterizasyonu11için aynı gün (yerel FT) sabit.
6. bütün-Mount ayirt boyama
Not: Bu protokol 5 gün süren ve gece incubations ile kesintiye belirtilen yerde. Herhangi bir noktada jelleri kuru fibrin izin vermeyin. Tüm adımlar RT aksi belirtilmedikçe gerçekleştirilir.
PDR fibrovascular doku özellikleri ve protein ifade daha derin bir anlayış esas olarak vitreus örnekleri ve ince histolojik FT bölümleri3,15,16,17güvendi. Cerrahi olarak eksize yararlanmak için biz yola 3D doku organizasyon ayrıntılı incelenmesi ve PDR, çok hücreli fizyopatolojik süreçleri için bir yöntem geliştirmek için hasta patolojik FTs e...
İlgili doku microenvironment güvenilir işlevsel hücre ve moleküler mekanik sonuçları için önemi göz önüne alındığında, bu doku ortamı sağlamak uygun deneysel modelleri bulmak için zorunludur. Burada açıklanan ex vivo PDR kültür modeli fibrin gömülü FTs için PDR patofizyolojisi mekanizmalarının incelenmesi PDR klinik örnekler yerel, karmaşık ve çok hücreli bağlamında verir.
Kritik iletişim kuralına uygun fibrin jel oluşumu, FT ve boyama sırasınd...
Yazarlar ifşa gerek yok.
Yazarlar en tıbbi ve cerrahi retina meslektaşları, hemşireler ve diyabetik birim ve vitreus cerrahi birimi Oftalmoloji departmanı, Helsinki Üniversitesi Hastanesi aktif istihdam katıldığınız için tüm personel için minnettarız hastaların. Biomedicum moleküler görüntüleme birimi görüntüleme özellikleri için teşekkür ederiz. Anastasiya Chernenko mükemmel teknik destek için teşekkür ederiz. Bu çalışmada Finlandiya Akademisi (KL), Helsinki Üniversitesi (KL), Sigrid Juselius Vakfı (KL), K. Albin Johansson Vakfı (KL), Finlandiyalı Kanser Enstitüsü (KL), Karolinska Institutet (KL), Finlandiyalı göz Vakfı (SL), göz gelen hibe tarafından desteklenen ve Doku Bankası Vakfı (SL), Mary ve Georg C. Ehrnrooth Vakfı (SL) ve HUCH klinik araştırma hibe sonra TYH2016230, SL (TYH2018127), doktora programı Biyomedikal (EG) yanı sıra diyabet araştırma Vakfı (SL, KL, AK, örneğin).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Material | |||
Microforceps | Medicon | 07.60.03 | Used for handling the FTs |
Disposable Scalpels - Sterile | Swann-Morton | 0513 | Used for FT dissection |
Culture dish, vented, 28 ml (60mm) | Greiner Bio-One | 391-3210 | Used for dissection and for testing fibrin gel formation |
Cell culture plates, 12-well | Greiner Bio-One | 392-0049 | Used for FT dissection and whole-mount immunofluorescence |
Reagent/centrifuge tube with screw cap, 15 mL | Greiner Bio-One | 391-3477 | |
Reagent/centrifuge tube with screw cap, 50 mL | Greiner Bio-One | 525-0384 | |
Millex-GV Syringe Filter Unit, 0.22 µm, PVDF | Millipore | SLGV033RS | Used to sterile-filter the fibrinogen solution |
Syringe, 10 mL | Braun | 4606108V | Used to sterile-filter the fibrinogen solution |
Polypropylene Microcentrifuge Tubes, 1.5 mL | Fisher | FB74031 | |
Cell-Culture Treated Multidishes, 24-well | Nunc | 142475 | Used for casting the FT/fibrin gels for native FT characterization and ex vivo culture |
Cell culture plates, 96-well, U-bottom | Greiner Bio-One | 392-0019 | Used for whole-mount immunofluorescence |
Round/Flat Spatulas, Stainless Steel | VWR | 82027-528 | Used for whole-mount immunofluorescence |
Coverslips 22x22mm #1 | Menzel/Fisher | 15727582 | Used for mounting |
Microscope slides | Fisher | Kindler K102 | Used for mounting |
Absorbent paper | VWR | 115-0202 | Used for mounting |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
PBS tablets | Medicago | 09-9400-100 | Used for preparing 1x PBS |
Fibrinogen, Plasminogen-Depleted, Human Plasma | Calbiochem | 341578 | |
Hanks Balanced Salt Solution | Sigma-Aldrich | H9394-500ML | Used for preparing the fibrinogen and TA solution |
Fetal bovine serum | Gibco | 10270106 | Used for preparing the blocking solution |
Human Serum | Sigma-Aldrich | H4522 | Aliquoted in -20 °C, thaw before preparing the ex vivo culture media |
Gentamicin Sulfate 10mg/ml | Biowest | L0011-100 | |
Endothelial cell media MV Kit | Promocell | C-22120 | Contains 500 ml of Endothelial Cell Growth Medium MV, 25 mL of fetal calf serum, 2 mL of endothelial cell growth supplement, 500 μL of recombinant human epidermal growth factor (10 μg/ mL) and 500 μL of hydrocortisone (1 g/ mL) |
Sodium azide | Sigma-Aldrich | S2002 | Used for storage of the native and ex vivo cultured FTs. TOXIC: wear protective gloves and/or clothing, and eye and/or face protection. Use in fume hood. |
Acetone | Sigma-Aldrich | 32201-2.5L-M | Used to prepare the post-fixation solution. HARMFUL: wear protective gloves and/or clothing. Use in fume hood. |
Methanol | Sigma-Aldrich | 32213 | Used to prepare the post-fixation solution. TOXIC: wear protective gloves and/or clothing. Use in fume hood. |
Triton X-100 (octyl phenol ethoxylate) | Sigma-Aldrich | T9284 | Used for whole-mount immunofluorescence. HARMFUL: wear protective gloves and/or clothing. |
Hoechst 33342, 20mM | Life Technologies | 62249 | For nuclei counterstaining. HARMFUL: wear protective gloves and/or clothing, and eye and/or face protection. |
VECTASHIELD Antifade Mounting Medium | Vector Laboratories | H-1000 | Wear protective gloves and/or clothing, and eye protection. Use in fume hood. |
VECTASHIELD Antifade Mounting Medium with DAPI | Vector Laboratories | H-1200 | Mounting medium with nuclei counterstaining. Wear protective gloves and/or clothing, and eye protection. Use in fume hood. |
Eukitt Quick-hardening mounting medium | Sigma-Aldrich | 03989-100ml | TOXIC: Wear protective gloves and/or clothing, and eye protection. Use in fume hood. |
Thrombin from bovine plasma, lyophilized powder | Sigma-Aldrich | T9549-500UN | Dissolve at 100 units/ mL, aliquote and store at -20 °C, avoid repeated freeze/ thaw |
Aprotinin from bovine lung, lyophilized powder | Sigma | A3428 | Dissolve at 50 mg/ mL, aliquote and store at -20 °C, avoid repeated freeze/ thaw |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Growth factors | |||
Recombinant human VEGFA | R&D Systems | 293-VE-010 | 50 ng/ mL final concentration |
Recombinant human VEGFC | R&D Systems | 752-VC-025 | 200 ng/ mL final concentration |
Recombinant human TGFβ | Millipore | GF346 | 1 ng/ mL final concentration |
Recombinant human bFGF | Millipore | 01-106 | 50 ng/ mL final concentration |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Primary antibodies | |||
CD31 (JC70A) | Dako | M0823 | Used at 1:100 dilution, Donkey anti Mouse Alexa 488 Secondary Ab |
CD34 (QBEND10) | Dako | M716501-2 | Used at 1:100 dilution, Donkey anti Mouse Alexa 488 Secondary Ab |
CD45 (2B11+PD7/26) | Dako | M070129-2 | Used at 1:100 dilution, Donkey anti Mouse Alexa 488 Secondary Ab |
CD68 | ImmunoWay | RLM3161 | Used at 1:100 dilution, Donkey anti Mouse Alexa 488 Secondary Ab |
Cleaved caspase-3 (5A1E) | Cell Signalling | 9664 | Used at 1:200 dilution, Goat anti Rabbit Alexa 594 Secondary Ab |
ERG (EP111) | Dako | M731429-2 | Used at 1:100 dilution, Goat anti Rabbit Alexa 594 Secondary Ab |
GFAP | Dako | Z0334 | Used at 1:100 dilution, Goat anti Rabbit Alexa 594 Secondary Ab |
Ki67 | Leica Microsystems | NCL-Ki67p | Used at 1:1500 dilution, Goat anti Rabbit Alexa 594 Secondary Ab |
Lyve1 | R&D Systems | AF2089 | Used at 1:100 dilution, Donkey anti Goat Alexa 568 Secondary Ab |
NG2 | Millipore | AB5320 | Used at 1:100 dilution, Goat anti Rabbit Alexa 594 Secondary Ab |
Prox1 | ReliaTech | 102-PA32 | Used at 1:200 dilution, Goat anti Rabbit Alexa 568 Secondary Ab |
Prox1 | R&D Systems | AF2727 | Used at 1:40 dilution, Chicken anti Goat Alexa 594 Secondary Ab |
VEGFR3 (9D9F9) | Millipore | MAB3757 | Used at 1:100 dilution, Donkey anti Mouse Alexa 488 Secondary Ab |
α-SMA (1A4) | Sigma | C6198 | Used at 1:400 dilution, Cy3 conjugated |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Secondary antibodies | |||
Alexa Fluor488 Donkey Anti-Mouse IgG | Life Technologies | A-21202 | Used at 1:500 dilution |
Alexa Fluor594 Goat Anti-Rabbit IgG | Invitrogen | A-11012 | Used at 1:500 dilution |
Alexa Fluor568 Donkey anti-Goat IgG | Thermo Scientific | A-11057 | Used at 1:500 dilution |
Alexa Fluor568 Goat anti-Rabbit IgG | Thermo Scientific | A-11036 | Used at 1:500 dilution |
Alexa Fluor594 Chicken Anti-Goat IgG | Molecular Probes | A-21468 | Used at 1:500 dilution |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Microscopes | |||
Axiovert 200 inverted epifluorescence microscope | Zeiss | For imaging of the fresh and fibrin-embedded FT | |
SZX9 upright dissection stereomicroscope | Olympus | For FT dissection | |
LSM 780 confocal microscope | Zeiss | For imaging of whole-mount immunostained FT | |
AxioImager.Z1 upright epifluorescence microscope with Apotome | Zeiss | For imaging of whole-mount immunostained FT |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır