تهیه داربست های ماتریکس خارج سلولی قلبی بوسیله حذف سلول از میوکارد قلب انسان
ماتریکس خارج سلولی (ECM) بدست آمده توسط حذف سلول از بافت به عنوان داربست های مهندسی بافت و حمایت کننده بازسازی سلول دارای کاربرد است . ماتریکس خارج سلولی میوکارد از حیوانات توسط پرفیوژن تمام ارگان یا فرایندهای غوطه وری تولید شده اند ، اما روشی برای آماده سازی ECM از میوکارد قلب انسان برای استفاده در درمان و پژوهش معرفی نشده است . ما تاثیر فرآیندهای حذف سلول را برماتریکس خارج سلولی میوکارد انسان آنالیز کرده وتوانایی آن را به عنوان یک داربست برای کشت سلول مورد آزمایش قرار دادیم . حذف سلول بر پایه سدیم دودسیل سولفات ( SDS) و نه براساس تیمار تریتون X-100 ، deoxycholate و یا انکوباسیون های هیپو/ هیپرتونیک، سلول ها را بطوررضایت بخشی حذف کرده، وانکوباسیون با سرم جنین گاو (FBS) باقی مانده DNA را حذف می کند . ساختار ماتریکس خارج سلولی توسط روشی متشکل ازبکارگیری لیزکننده به مدت 2ساعت ، SDS 6 ساعت و FBS 3 ساعت بهتر حفظ شد، اما سن و آسیب شناسی بافت دهنده برای تولید داربست های تجدید پذیر، با کیفیت بالا بسیار مهم است. ما همچنین بازسازی ماتریکس خارج سلولی با استفاده از سلولهای بنیادی مزانشیمی ( CBMSC ) ، کاریومیست های مشتق ازسلول های بنیادی پرتوان القایی ( iPSCM ) ، و کاردیومیست های طبیعی موش نابالغ را مورد مطالعه قرار دادیم. تمام سلول ها به ماتریکس متصل شده و تکثیر یافته و میزان بقا بالاتری را نسبت به کشت استاندارد نشان دادند . ما نتیجه می گیریم که صفحات ماتریکس خارج سلولی میوکارد قلب انسان ممکن است داربست مناسبی برای مطالعات برهمکنش سلول- ماتریکس و به عنوان زیست ماده برای ترمیم بافت و مهندسی بافت باشند.
J Biomed Mater Res A. 2013 Oct 19. doi: 10.1002/jbma.35000. [Epub ahead of print]
Preparation of cardiac extracellular matrix scaffolds by decellularization of human myocardium.
Oberwallner B, Brodarac A, Choi YH, Saric T, Anić P, Morawietz L, Stamm C.
Source
Berlin-Brandenburg Center for Regenerative Therapies (BCRT), Berlin, Germany.
Abstract
Extracellular matrix (ECM) derived by tissue decellularization has applications as a tissue engineering scaffold and for support of cellular regeneration. Myocardial ECM from animals has been produced by whole-organ perfusion or immersion processes, but methods for preparation of human myocardial ECM for therapy and research have not been defined, yet. We analyzed the impact of decellularization processes on human myocardial ECM, and tested its ability to serve as a scaffold for cell seeding. Sodium dodecyl sulfate (SDS)based decellularization, but not treatments based on Triton X-100, deoxycholate or hypo/hypertonic incubations, removed cells satisfactorily, and incubation with fetal bovine serum (FBS) eliminated residual DNA. ECM architecture was best preserved by a protocol consisting of 2h lysis, 6h SDS, and 3h FBS, but age and pathology of the donor tissue are highly important for producing reproducible, high-quality scaffolds. We also studied ECM repopulation with mesenchymal stem cells (CBMSC), cardiomyocytes derived from induced pluripotent stem cells (iPSCM), and naïve neonatal mouse cardiomyocytes. All cells attached to the matrix and proliferated and displayed higher viability than in standard culture. We conclude that human cardiac ECM sheets may be suitable scaffold for cellmatrix interaction studies and as a biomaterial for tissue regeneration and engineering.
Copyright © 2013 Wiley Periodicals, Inc., A Wiley Company.
KEYWORDS:
Heart, decellularization, regeneration, scaffold, stem cell
PMID: 24142588