rat spleen harvest for the preparation of decellularized spleen matrix

Gedecellulariseerde Rat Spleen Matrix Voorbereiding voor Liver Tissue Engineering

Liver transplantation remains the only definitive treatment for end-stage liver disease1,2,3. However, the critical shortage and declining quality of donor organs have heightened the need for alternative treatments4. In the realm of regenerative medicine, bioartificial livers (BALs) utilizing decellularized liver matrix (DLM) have emerged as promising solutions5,6,7. The DLM preserves the original liver structure, including its intricate microvascular network and components of the ECM, offering a scaffold for creating transplantable BALs that could potentially alleviate liver diseases.
Despite the promise, the adoption of this technology faces challenges, particularly in sourcing suitable DLMs. Human-derived DLMs are in short supply, while those from animal sources carry the risks of disease transmission and immune rejection. In an innovative approach, our research has explored the use of a decellularized spleen matrix (DSM) as a foundation for BALs8,9,10,11. Spleens are more readily available in various medical situations, such as portal hypertension, traumatic rupture, idiopathic thrombocytopenic purpura, and donation after cardiac death. Therefore, spleens are more widely available than livers for research purposes. Patients who have undergone splenectomies do not suffer from severe conditions, further confirming the dispensability of the spleen. The microenvironment of the spleen, particularly the extracellular matrix and sinusoids, is similar to that of the liver. This makes the spleen a suitable organ for cell adhesion and proliferation in hepatocyte transplantation research. Based on these findings, our previous investigations have demonstrated that DSMs share comparable microstructures and components with DLMs and can support the survival and function of hepatocytes, including albumin and urea production. Furthermore, DSMs have been shown to enhance the hepatic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells, leading to improved and consistent functionality.
By employing DSMs treated with heparin, we have engineered functional BALs capable of demonstrating effective short-term anticoagulation and partial liver function compensation11. Consequently, this three-dimensional DSM holds significant promise for the advancement of liver tissue engineering and cell therapy. In this work, we present the detailed methods of harvesting rat spleens and preparing DSM that preserve the microstructures and components of the ECM.

Auteur in de schijnwerpers: gebruik van gedecellulariseerde miltmatrix voor biokunstmatige levers

Fabricage van gedecellulariseerde miltmatrix afgeleid van ratten

We purpose a novel strategy that involves employing a decellularized spleen matrix as an alternative scaffold to bioartificial livers. We showed the detailed procedure of harvesting rat spleen and preparing decellularized spleen matrix that preserves the macrostructures and the components of the extracellular matrix. Our protocol provides a readily available spleen matrix as an alternative to scarce donor livers.Our protocol present a method for the preparation of decellularized spleen matrices. Demonstrating efficiency, stability, and minimal invasiveness, this method maintains the spleen inherent architecture, composition, and the natural vascular network. It offers the scaffold for cell implantation and three-dimensional dynamic culture, thereby establishing a basis for advancing investigations in tissue-engineered liver.

Miltoogst bij ratten voor de bereiding van gedecellulariseerde miltmatrix

Plaats om te beginnen een verdoofde geschoren rat in rugligging op een operatietafel. Injecteer twee milliliter gehepariniseerde zoutoplossing in de dorsale ader van de penis voor systemische antistolling. Desinfecteer de geschoren buikhuid met povidonjodiumoplossing en dek af met een steriele gordijn.Maak met een chirurgische schaar een kruisvormige incisie in de buik. Rek de buikholte uit met de hemostatische pincet, draai de lever naar het middenrif, exterioriseer het maagdarmkanaal naar de rechterkant van de buik en bedek het met vochtig gaas. Scheid en snijd voorzichtig het miltrische ligament door om het milttilum bloot te leggen.Ontleed geleidelijk langs het milthilum om de gemeenschappelijke leverslagader, de gastroduodenale slagader en de miltslagader te scheiden en bloot te leggen. Ligate en snijd de gastroduodenale slagader en de gemeenschappelijke leverslagader door terwijl het omliggende weefsel geleidelijk wordt gedissocieerd. Draai de milt naar de rechterkant om de abdominale aorta bloot te leggen.Voer voorzichtig een stompe dissectie uit met wattenstaafjes om de abdominale aorta en coeliakiestam bloot te leggen. Plaats een 3-0 zijden hechting van ongeveer drie centimeter lang boven en onder de takken van de coeliakiestam. Plaats vervolgens een 10 centimeter lange 6-0 zijden hechting aan de tak van de coeliakiestam.Ligate de abdominale aorta onder en boven de takken van de coeliakiestam. Maak vervolgens een kleine incisie in de arteriële tak. Til de 6-0 zijden hechting voorzichtig op en breng een 24-gauge veneuze katheter in de miltslagader langs de coeliakiestam.Maak de katheter los om deze op zijn plaats te houden. Gebruik een spuitpomp om 50 milliliter gehepariniseerde normale zoutoplossing te infuseren met een snelheid van vier milliliter per minuut. Snijd tegelijkertijd de poortader door als een uitstroomkanaal om de geïnfuseerde vloeistof uit de milt te laten stromen.Ontleed voorzichtig het omringende weefsel van de milt, vermijd schade aan de alvleesklier terwijl de belangrijkste accessoire vaten behouden blijven. Controleer op eventuele lekkage rond de milt. Verwijder vervolgens de milt en alvleesklier en spoel ze af met een normale zoutoplossing.Breng de milt over in een centrifugebuis van 50 milliliter gevuld met normale zoutoplossing. En bewaar het in een vriezer van 80 graden Celsius.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Rat Spleen Harvest for the Preparation of Decellularized Spleen Matrix

Fabrication of Decellularized Spleen Matrix Derived from Rats

Liver transplantation is the primary treatment for end-stage liver disease. However, the shortage and inadequate quality of donor organs necessitate the ...

Rat Spleen Decellularization to Create a Spleen Matrix for Liver Engineering

Decellularisatie van de milt van ratten om een miltmatrix te creëren voor levertechniek