Name: corneal tissue engineering: an in vitro model of the stromal-nerve interactions of the human cornea
Uploaded: 2018-01-24T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea at JoVE.com

Vi vill utöka vårt uppriktiga tack Dr Ben Fowler för hans tekniska hjälp med TEM experimenten.

Detta protokoll följer riktlinjerna för styrelsens (IRB nr 4509) universitetar av Oklahoma Health Sciences Center/institutionella granskning. Alla delar av protokollet träffade grundsatserna för förklaringen av Helsingfors. Hornhinnans prover erhölls från nationella utveckling och forskning Institutet (NDRI) och den Oklahoma Lions Eye Bank.
1. isolering av primära celler
<ol><li>Vid mottagandet av mänskliga hornhinnan vävnadsproverna, överföra vävnader i en 21,5 cm2 p...

<ol>
	<li>Pascolini, D., Mariotti, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+estimates+of+visual+impairment:+2010.">Global estimates of visual impairment: 2010.</a> Br J Ophthalmol. 96 (5), 614-618 (2012).</li><li>R&#246;nkk&#246;, S., Vellonen, K. -. S., J&#228;rvinen, K., Toropainen, E., Urtti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+corneal+cell+culture+models+for+drug+toxicity+studies.">Human corneal cell culture models for drug toxicity studies.</a> Drug Delivery and Translational Research. 6 (6), 660-675 (2016).</li><li>Ghezzi, C. E., Rnjak-Kovacina, J., Kaplan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+tissue+engineering:+recent+advances+and+future+perspectives.">Corneal tissue engineering: recent advances and future perspectives.</a> Tissue Eng Part B Rev. 21 (3), 278-287 (2015).</li><li>Shafaie, S., Hutter, V., Cook, M. T., Brown, M. B., Chau, D. Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vitro+Cell+Models+for+Ophthalmic+Drug+Development+Applications.">In Vitro Cell Models for Ophthalmic Drug Development Applications.</a> BioResearch Open Access. 5 (1), 94-108 (2016).</li><li>Shaheen, B. S., Bakir, M., Jain, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+nerves+in+health+and+disease.">Corneal nerves in health and disease.</a> Surv Ophthalmol. 59 (3), 263-285 (2014).</li><li>Beuerman, R. W., Schimmelpfennig, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensory+denervation+of+the+rabbit+cornea+affects+epithelial+properties.">Sensory denervation of the rabbit cornea affects epithelial properties.</a> Exp Neurol. 69 (1), 196-201 (1980).</li><li>Heigle, T. J., Pflugfelder, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous+tear+production+in+patients+with+neurotrophic+keratitis.">Aqueous tear production in patients with neurotrophic keratitis.</a> Cornea. 15 (2), 135-138 (1996).</li><li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+3D+corneal+tissue+model+with+epithelium,+stroma,+and+innervation.">In vitro 3D corneal tissue model with epithelium, stroma, and innervation.</a> Biomaterials. 112, 1-9 (2017).</li><li>Ross, R. A., Spengler, B. A., Biedler, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinate+morphological+and+biochemical+interconversion+of+human+neuroblastoma+cells.">Coordinate morphological and biochemical interconversion of human neuroblastoma cells.</a> J Natl Cancer Inst. 71 (4), 741-747 (1983).</li><li>Griffith, L. G., Naughton, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+engineering+-+Current+challenges+and+expanding+opportunities.">Tissue engineering - Current challenges and expanding opportunities.</a> Science. 295 (5557), (2002).</li><li>Guo, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphologic+characterization+of+organized+extracellular+matrix+deposition+by+ascorbic+acid-stimulated+human+corneal+fibroblasts.">Morphologic characterization of organized extracellular matrix deposition by ascorbic acid-stimulated human corneal fibroblasts.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 48 (9), 4050-4060 (2007).</li><li>Karamichos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+tissue+engineering:+current+and+future+directions.">Ocular tissue engineering: current and future directions.</a> J Funct Biomater. 6 (1), 77-80 (2015).</li><li>Karamichos, D., Brown, R. A., Mudera, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen+stiffness+regulates+cellular+contraction+and+matrix+remodeling+gene+expression.">Collagen stiffness regulates cellular contraction and matrix remodeling gene expression.</a> J Biomed Mater Res A. 83 (3), 887-894 (2007).</li><li>Ruberti, J. W., Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prelude+to+corneal+tissue+engineering+-+gaining+control+of+collagen+organization.">Prelude to corneal tissue engineering - gaining control of collagen organization.</a> Prog Retin Eye Res. 27 (5), 549-577 (2008).</li><li>Karamichos, D., Guo, X. Q., Hutcheon, A. E., Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+corneal+fibrosis:+an+in+vitro+model.">Human corneal fibrosis: an in vitro model.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 (3), 1382-1388 (2010).</li><li>Chen, F. M., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancing+biomaterials+of+human+origin+for+tissue+engineering.">Advancing biomaterials of human origin for tissue engineering.</a> Prog Polym Sci. 53, 86-168 (2016).</li><li>Priyadarsini, S., Sarker-Nag, A., Rowsey, T. G., Ma, J. X., Karamichos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+a+3D+In+Vitro+Model+to+Accelerate+the+Development+of+Human+Therapies+against+Corneal+Diabetes.">Establishment of a 3D In Vitro Model to Accelerate the Development of Human Therapies against Corneal Diabetes.</a> PLoS One. 11 (12), e0168845 (2016).</li><li>Karamichos, D., Hjortdal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keratoconus:+tissue+engineering+and+biomaterials.">Keratoconus: tissue engineering and biomaterials.</a> J Funct Biomater. 5 (3), 111-134 (2014).</li><li>Wilson, S. L., Yang, Y., El Haj, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+Stromal+Cell+Plasticity:+In+Vitro+Regulation+of+Cell+Phenotype+Through+Cell-Cell+Interactions+in+a+Three-Dimensional+Model.">Corneal Stromal Cell Plasticity: In Vitro Regulation of Cell Phenotype Through Cell-Cell Interactions in a Three-Dimensional Model.</a> Tissue Engineering Part A. 20 (1-2), 225-238 (2014).</li><li>Proulx, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstruction+of+a+human+cornea+by+the+self-assembly+approach+of+tissue+engineering+using+the+three+native+cell+types.">Reconstruction of a human cornea by the self-assembly approach of tissue engineering using the three native cell types.</a> Molecular Vision. 16 (234-236), 2192-2201 (2010).</li><li>Gonzalez-Andrades, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+a+novel+in+vitro+model+of+stratified+epithelial+wound+healing+with+barrier+function.">Establishment of a novel in vitro model of stratified epithelial wound healing with barrier function.</a> Sci Rep. 6, 19395 (2016).</li><li>Hopkins, A. M., DeSimone, E., Chwalek, K., Kaplan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+in+vitro+modeling+of+the+central+nervous+system.">3D in vitro modeling of the central nervous system.</a> Prog Neurobiol. 125, 1-25 (2015).</li><li>Schulz, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+Corneal+Cell-Based+Microenvironment+as+Prerequisite+for+Balanced+3D+Corneal+Epithelial+Morphogenesis:+A+Promising+Animal+Experiment-Abandoning+Tool+in+Ophthalmology.">Natural Corneal Cell-Based Microenvironment as Prerequisite for Balanced 3D Corneal Epithelial Morphogenesis: A Promising Animal Experiment-Abandoning Tool in Ophthalmology.</a> Tissue Engineering Part C-Methods. 20 (4), 297-307 (2014).</li><li>Gao, J., Wang, Y., Zhao, X., Chen, P., Xie, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA-204-5p-Mediated+Regulation+of+SIRT1+Contributes+to+the+Delay+of+Epithelial+Cell+Cycle+Traversal+in+Diabetic+Corneas.">MicroRNA-204-5p-Mediated Regulation of SIRT1 Contributes to the Delay of Epithelial Cell Cycle Traversal in Diabetic Corneas.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 56 (3), 1493-1504 (2015).</li><li>Koulikovska, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+regeneration+of+corneal+tissue+via+a+bioengineered+collagen+construct+implanted+by+a+nondisruptive+surgical+technique.">Enhanced regeneration of corneal tissue via a bioengineered collagen construct implanted by a nondisruptive surgical technique.</a> Tissue Eng Part A. 21 (5-6), 1116-1130 (2015).</li><li>Ljubimov, A. V., Saghizadeh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+corneal+wound+healing.">Progress in corneal wound healing.</a> Progress in retinal and eye research. 49, 17-45 (2015).</li><li>Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+matrix+and+wound+healing.">Extracellular matrix and wound healing.</a> Curr Opin Ophthalmol. 12 (4), 237-241 (2001).</li><li>Karamichos, D., Hutcheon, A. E., Zieske, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transforming+growth+factor-beta3+regulates+assembly+of+a+non-fibrotic+matrix+in+a+3D+corneal+model.">Transforming growth factor-beta3 regulates assembly of a non-fibrotic matrix in a 3D corneal model.</a> J Tissue Eng Regen Med. 5 (8), e228-e238 (2011).</li><li>Karamichos, D., Lakshman, N., Petroll, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+model+for+assessing+fibroblast+migration+in+3-D+collagen+matrices.">An experimental model for assessing fibroblast migration in 3-D collagen matrices.</a> Cell Motil Cytoskeleton. 66 (1), 1-9 (2009).</li><li>Karamichos, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+in+Vitro+Model+for+Keratoconus+Disease.">Novel in Vitro Model for Keratoconus Disease.</a> J Funct Biomater. 3 (4), 760-775 (2012).</li></ol>

Flera studier har fokuserat på att utveckla olika djurmodeller som kan bidra till att utveckla en bättre förståelse av sjukdomar i hornhinnan samt upptäcka behandlingar. Dock har ett betydande värde för människor från dessa studier inte verifierats. Hittills har har olika in vitro- modeller utvecklats och allmänt utreds på grund av deras anmärkningsvärda klinisk betydelse. Vår tidigare etablerade 3D in vitro- modell är en roman system som avsevärt bidrar till medicinsk vetenskap framsteg...

I den mänskliga kroppen är hornhinnan tätast innerverade vävnaden. Nerverna är ansvariga för olika förnimmelser som beröring, smärta, temperatur och har även en viktig roll i sårläkning, blinka reflexer, Riva produktion och sekretion5,6,7. I hornhinnan, stromal nerv stammar uppstår från limbala plexus och ange perifera hornhinnestroman radiellt. Stromaceller nerv organisationen är parallell med de kollagen lamellerna och de ytterligare filial till mindre fascicles när de fortsätter mot den ytliga stroma5,8. Nervfibrerna ytterligare tränger epitelskiktet och således innervation är allmänt spridda över hornhinneepitelet och stroma. Innervation har därför en viktig roll i det friska och sjuka tillståndet av hornhinnan. I detta protokoll avslöjar vi befordran av en roman 3D in vitro- modell, som är först i sitt slag att efterlikna de i vivo stromaceller-nerv interaktionerna. SH-SY5Y cell raden användes för denna studie, eftersom det är en av de mest etablerade, som väl kännetecknas linjer som används för att studera neuronal tillväxt. SH-SY5Y cell linjen har beskrivits att producera båda substrat anhängare (S-typ) och neuroblastic (N-typ) celler som kan genomgå transdifferentiation9. Som ett resultat, även om denna cellinje härleds från en trippel successiva subclone urval av N-typ celler, innehåller den också ett litet antal S-typ celler kan genomgå differentiering in nervceller genom användning av retinoic acid och hjärnan som härrör neurotrofa faktor9. Detta ger ett verktyg som kan leda till en bättre förståelse av hornhinnans komplikationer i samband med diabetesretinopati (DM) och andra ögonsjukdomar. På grund av svårigheterna med att erhålla och odlingsskålar nervceller från patienter med okulär sjukdom, ger denna 3D in vitro- modell betydande effekter i studera de neuronala interaktionerna och signalering med hornhinnestroman.
Sjuka villkor påverkar ofta olika vävnader i kroppen i mycket stor skala, vilket leder till en nedsatt livskvalitet. Okulär dystrofier är vanliga komplikationer som ofta förknippas med systemiska sjukdomar och leda till förlust av synskärpa eller ens permanent synbortfall. Omfattande studier är ofta avgörande för en bättre förståelse av sjukdomstillstånd samt effekterna på basal cellnivå. För att studera effekterna av sådana sjukdomar, har olika i vivo och in vitro- modeller utvecklats med hjälp av vävnad tekniska tillämpningar. Hornvävnad engineering program har rönt stort intresse inom olika områden av vetenskap10,11,12,13,14, men det finns fortfarande stora begränsningar under faktiska tillämpningen, inklusive korneal ympa avslag, infektioner och ärrbildning10,11,12,13,14. Det finns flera studier som har framgångsrikt utvecklat och etablerat olika in vitro- modeller3,15,16,17,18, 19,20,21,22,23,24,25,26. 3D in vitro- modellerna är de mest lovande och av stort vetenskapligt intresse. 3D-modeller är kända för att bättre spegla i vivo cellulära och fysiologiska händelser som är kritiska under fibros och såret helande15,27,28,29. Dessa in vitro- modeller spelar en viktig roll i att hitta nya terapeutiska metoder för behandling av olika sjukdomstillstånd inklusive korneal komplikationer. Trots den kritiska rollen innervation i hornhinnan funktioner gjorts lite ansträngning att främja perifer nerv spridning inom korneal vävnadstekniska konstruktioner2,3. Dock efterlikna de föreslagna 3D i vitro cell konstruktioner målvävnaden för att uppnå önskad vävnad funktionaliteten.
Även diabetiker keratopati är ett uppenbart program för den modell som beskrivs här på grund av de neuronala defekterna, finns det flera andra sjukdomar i hornhinnan som kan dra nytta av en mänsklig in vitro- modell inklusive keratokonus och Fuchs dystrofier. Vår 3D modell framgår detta framtidsperspektiv och föreslår utveckling av ett in vitro- representation av Hornvävnad att bedöma drug delivery och säkerhet av nya okulära läkemedel.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Healthy corneal tissue</td>
			<td>NDRI</td>
			<td></td>
			<td>Samples from donors with no ocular trauma or systemic disease</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Solution (1X)</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>14190-144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile forceps</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>13-812-42</td>
			<td>Fisherbrand Dissecting Extra-Fine-Pointed Splinter Forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single edge razor blades</td>
			<td>Personna</td>
			<td>270100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile surgical scalpel blades No.10</td>
			<td>Feather Surgical Blade</td>
			<td>2976#10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eagle&#8217;s Minimum Essential Medium</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>30-2003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Atlanta Biologicals</td>
			<td>S11550</td>
			<td>10% FBS is required for media preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-Antimycotic (100X)</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>15240-062</td>
			<td>1% Antibiotic-Antimycotic is required for media preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.05% Trypsin EDTA(1X)</td>
			<td>Gibco by Life Technologies</td>
			<td>25300062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate membrane inserts with 0.4-&#956;m pores</td>
			<td>Corning Costar</td>
			<td>3412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-O-&#945;-Dglucopyranosyl-L-ascorbic acid (Vitamin C)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>SMB00390-14</td>
			<td>A concentration of 0.5 mM should be used for the study</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wax block</td>
			<td>VWR</td>
			<td>50-949-027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SH-SY5Y Neuroblastoma cells</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>SHSY5YATCC CRL-2266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retinoic Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>SRP3014-10UG</td>
			<td>Final concentration of 10uM needs to be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BDNF</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>R2625-100MG</td>
			<td>Final concentration of 2nM needs to be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide(DMSO)</td>
			<td>VWR-Alfa Aesar</td>
			<td>67-68-5</td>
			<td>Ultra Pure Grade-Sterile DMSO to be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermo Scientific Nunc Cell Culture Treated EasYFlasks (T25)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-565-351</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermo Scientific Nunc Cell Culture Treated EasYFlasks (T75)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-565-349</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

corneal tissue engineering: an in vitro model of the stromal-nerve interactions of the human cornea

Vävnadsteknik har fått betydande erkännande på grund av den höga efterfrågan på mänskliga hornhinnan ersättare med uppskattningsvis 10 miljoner människor i världen lider av hornhinnans vision förlust1. För att möta efterfrågan på livskraftiga mänskliga hornhinnor, betydande framsteg i tredimensionella (3D) vävnad har engineering gjorts2,3,4. Dessa hornhinnan modeller sträcker sig från enkla enskiktslager system multilayered modeller, leder till 3D full-tjocklek korneal medel2.
Men användningen av en 3D-vävnadstekniska hornhinnan i samband med in vitro- sjukdomsmodeller studerade till datum saknar likhet med multilayered 3D hornhinnans vävnad struktur, funktion och nätverksbyggande mellan olika celltyper (dvs, det nerv, epitel, stroma och endotel)2,3. Dessutom ökat efterfrågan på in vitro- hornhinnan vävnad modeller i ett försök att minska djurförsök för farmaceutiska produkter. Således, mer sofistikerade modeller krävs att bättre matcha system till människans fysiologiska krav, och utvecklingen av en modell som är mer relevant för patientgruppen är absolut nödvändigt. Med tanke på att flera celltyper i hornhinnan påverkas av sjukdomar och dystrofier, såsom keratokonus, diabetiker keratopati och Fuchs, innehåller denna modell en 3D samtidig kultur modell av primära mänskliga korneal fibroblaster (HCF) från friska donatorer och nervceller från SH-SY5Y cell linje. Detta gör att vi för första gången att undersöka samspelet mellan de två celltyper inom mänskliga hornhinnans vävnad. Vi anser att denna modell potentiellt kunde dissekera de bakomliggande mekanismerna är associerad med stromaceller-nerv interaktioner av hornhinnans sjukdomar som uppvisar nerv skador. Denna 3D modellen speglar den grundläggande anatomiska och fysiologiska naturen i hornhinnans vävnad i vivo och kan användas i framtiden som ett verktyg för att undersöka hornhinnan defekter samt screening effekten av olika agenter innan djurförsök.

Figur 1 är en stegvisa representativ bild av 3D i vitro arbetsmodellen. Vid det första steget är celler isolerade från mänskliga hornhinnor. Sedan, de odlas på en polykarbonat membran och stimuleras med Vitamin C för att montera en egen utsöndrade 3D matrix. Denna 3D konstruera systemet inducerar syntesen av en multilayered cellulära i vivo-som stromal matris. Därefter är neuroblastomceller seedade ovanpå de stromaceller som föl...

Watch this Scientific Journal Video about Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea at JoVE.com

Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea

Det här protokollet beskriver en roman tredimensionella in vitro- modell, där hornhinnan stromaceller och differentierade neuronala celler odlas tillsammans att bistå i undersökning och förståelse för samspelet mellan de två celltyper.

Hornhinnans Tissue Engineering: En In Vitro modell av Stromal-nerv interaktioner av mänskliga hornhinnan

Tissue engineering has gained substantial recognition due to the high demand for human cornea replacements with an estimated 10 million people worldwide ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea

Analysis of Zebrafish Larvae Skeletal Muscle Integrity with Evans Blue Dye

Analys av Zebrafish Larver skelettmuskulatur Integrity med Evans Blue Dye

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders.  In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle ...

Differentiation of the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cell Line

Differentiering av SH-SY5Y humana neuroblastom cellinje

Having appropriate in vivo and in vitro systems that provide translational models for human disease is an integral aspect of research in neurobiology and ...

A Method for Lineage Tracing of Corneal Cells Using Multi-color Fluorescent Reporter Mice

En metod för Lineage spårning av hornhinnan celler Använda Multi-färg Fluorescerande Reporter Möss

Lineage tracing experiments define the origin, fate and behavior of cells in a specific tissue or organism. This technique has been successfully applied ...

Development of an In Vitro Assay to Evaluate Contractile Function of Mesenchymal Cells that Underwent Epithelial-Mesenchymal Transition

Development of an In Vitro Assay to Evaluate Contractile Function of Mesenchymal Cells that Underwent Epithelial-Mesenchymal Transition

Utveckling av en<em&gt; In Vitro</em&gt; Analys för att utvärdera kontraktila funktion av mesenkymala celler som genomgick Epithelial-Mesenkymala Övergångs

Fibrosis is often involved in the pathogenesis of various chronic progressive diseases such as interstitial pulmonary disease. Pathological hallmark is ...

Conditional Reprogramming of Pediatric Human Esophageal Epithelial Cells for Use in Tissue Engineering and Disease Investigation

Villkorlig Omprogrammering av Pediatric Human Esophageal epitelceller för användning i Tissue Engineering and Disease Investigation

Identifying and expanding patient-specific cells in culture for use in tissue engineering and disease investigation can be very challenging. Utilizing ...

A 5-mC Dot Blot Assay Quantifying the DNA Methylation Level of Chondrocyte Dedifferentiation In Vitro

A 5-mC Dot Blot Assay Quantifying the DNA Methylation Level of Chondrocyte Dedifferentiation In Vitro

En 5-mC primärblottanalys som kvantifierar DNA-metyleringsnivån av kondrocyt-skillnad<em&gt; In Vitro</em

The dedifferentiation of hyaline chondrocytes into fibroblastic chondrocytes often accompanies monolayer expansion of chondrocytes in vitro. The global ...

In Vitro Growth of Mouse Preantral Follicles Under Simulated Microgravity

In Vitro Growth of Mouse Preantral Follicles Under Simulated Microgravity

In Vitro Tillväxt av mus Preantral folliklar Under simulerade tyngdlöshet

14 day-old mouse ovarian tissue and preantral follicles isolated from same-aged mice were incubated in a simulated microgravity culture system. We ...

Live Imaging of Mouse Secondary Palate Fusion

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to ...

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Dissektion och Immunofluorescerande färgning av svamp kropp och ljusmätare nervceller i vuxen Drosophila melanogaster hjärnor

Nervous system development involves a sequential series of events that are coordinated by several signaling pathways and regulatory networks. Many of the ...

Cell Aggregation Assays to Evaluate the Binding of the Drosophila Notch with Trans-Ligands and its Inhibition by Cis-Ligands

Cell Aggregation Assays to Evaluate the Binding of the Drosophila Notch with Trans-Ligands and its Inhibition by Cis-Ligands

Cell Aggregation analyser att utvärdera bindningen av Drosophila skåran med Trans-ligander och dess hämning av Cis-ligander

Notch signaling is an evolutionarily conserved cell-cell communication system used broadly in animal development and adult maintenance. Interaction of the ...