تکوین و ویژگی یابی داربست کبد خوک
تاریخ انتشار: چهارشنبه 18 دی 1398
| امتیاز:
شمار رو به ازدیابی از بیماران مبتلا به بیماری های کبدی مزمن که نیازمند پیوند کبد هستند به دلیل کمبود بافت اهدایی نمی توانند به این هدف برسند. به همین دلیل، مشخص شده است که رویکردهای مهندسی بافت که از داربست های زیستی آسلولار شده و جمعیت های سلولی مختلف(کبدی یا پیش ساز) استفاده می کنند می توانند نیاز به اندام های دارای عملکرد را برطرف سازند. هدف ما تولید داربست از نظر اندازه مناسب برای بالین از یک منبع دائمی ظرف مدت 24 ساعت بود و این در حالی است که حفظ ماتریکس خارج سلولی(ECM) سلول دار شدن مجدد را در مراحل بعدی تسهیل می کند. کبدهای کامل خوبی متحمل سلول زدایی پرفیوژن از طریق شریان کبدی و سیاهرگ پورتال کبدی شدند که این شامل ترکیبی از ساپونین، سدیم داکسی کولات(SOC) و آب دیونیزه بود که منجر به ایجاد داربستی آسلولار با یم عروق دست نخورده و ماتریکس خارج سلولی حفظ شده گردید. آنالیزهای مولکولی و ایمنو-هیستوشیمی(کلاژن های نوع یک و چهار و لامینین) حذف کامل ماده DNA را نشان داد که با حفظ گلیکوزآمینوگلیکان و کلاژن همراه بود. آنالیز FTIR عدم وجود مواد هسته ای و حذف تمام باقی مانده های شوینده ها را نشان داد که این امر بعد از شست و شو با شیب اتانولی حاصل گردید. نمونه های داربست سلول زدایی شده برای سمیت سلولی از طریق کشت سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی خوکی به صورت برون تنی حاصل گردید. این سلول ها برای دوره ای 10 روزه چسبندگی و تکثیر را نشان دادند. پرفیوژن درخت عروقی با محیط کنتراست بدنبال تصویربرداری سی تی یک شبکه عروقی سالم و دست نخورده را نشان داد. ایمپلنت کردن درون تنی تمام کبدهای سالم کشت نشده به درون مدل خوکی(به عنوان گرافت اگزیلاری) پرفیوژن یکدستی را از نظر میکروسکوپی و بافتی نشان داد. با استفاده از این روش، ایجاد یک داربست کبدی بدون سلول، از نظر اندازه مناسب برای بالین با عروق سالم ظرف مدت کمتر از 24 ساعت را نشان داد.
Stem Cells Dev. 2019 Dec 19. doi: 10.1089/scd.2019.0069. [Epub ahead of print]
Development and characterisation of a Porcine Liver Scaffold.
Ansari T1, Southgate A2, Obiri-Yeboa I3, Jones LG4, Olayanju A5, Greco K6, Mbundi L7, Somasundaram M8, Davidson B9, Sibbons PD10.
Abstract
The growing number of patients requiring liver transplantation for chronic liver disease cannot be currently met due to a shortage in donor tissue. As such, alternative tissue engineering approaches combining the use of acellular biological scaffolds and different cell populations (hepatic or progenitor) are being explored to augment the demand for functional organs. Our goal was to produce a clinically relevant sized scaffold from a sustainable source within 24 hours, whilst preserving the extra cellular matrix (ECM) to facilitate cell repopulation at a later stage. Whole porcine livers underwent perfusion de-cellularisation via the hepatic artery and hepatic portal vein using a combination of saponin, sodium deoxycholate (SOC) and deionised water washes resulting in an acellular scaffold with an intact vasculature and preserved ECM. Molecular and immuno-histochemical analysis (collagen I and IV and laminin) showed complete removal of any DNA material, together with excellent retention of glycosaminoglycans and collagen. FTIR analysis showed both absence of nuclear material and removal of any detergent residue, which was successfully achieved after additional ethanol gradient washes. Samples of the de-cellularised scaffold were assessed for cytotoxicity by seeded with porcine adipose derived mesenchymal stem cells in vitro, these cells over a 10 day period showed attachment and proliferation. Perfusion of the vascular tree with contrast media followed by CT imaging showed an intact vascular network. In vivo implantation of whole intact non-seeded livers, into a porcine model (as auxiliary graft) showed uniform perfusion macroscopically and histologically. Using this method, it is possible to create an acellular, clinically sized, liver scaffold with intact vasculature in less than 24 hours.
PMID: 31854227