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.2015年12月；7(12):1598-610.
doi:10.1039/c5ib00063克。 Epub 2015年10月1日。

组织工程用脱细胞猪肺支架的制备

珍娜L Balestrini 1, 阿什利·L·加德, 安吉拉·刘, 凯瑟琳·莱比, 乔纳斯·施万, 布里塔·库克穆勒, 伊丽莎白A Calle, 阿莫·西瓦拉帕塔纳, 泰利·林, 萨什卡·迪米特里耶夫斯卡, 斯图亚特·坎贝尔, 劳拉·尼古拉森
附属机构

组织工程用脱细胞猪肺支架的制备

詹娜·巴列斯特里尼等。 集成生物（Camb）. 2015年12月.

摘要

有越来越多的工作致力于通过对不同物种的供体肺进行脱细胞处理来生产用于再生医学的脱细胞肺支架。由于去除细胞材料（例如，高pH值、强洗涤剂）所需的苛刻条件、漫长的处理时间或微生物定植造成的预先存在的组织污染，这些支架通常会遭受严重的基质损伤。在这项工作中，描述了一种新的脱细胞技术，该技术可以保持肺组织的整体组织结构、关键基质成分、机械组成和细胞繁殖潜力，同时有效地去除驻留的细胞材料。使用Triton X-100和脱氧胆酸钠（SDC）在24小时内以低浓度从天然猪肺中制备脱细胞肺支架。我们通过测量残余DNA、生化成分、机械特性、组织结构和细胞再分化能力来评估基质去细胞化的效果。

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数字

图1
图1。脱细胞方案产生来自整个肺和单个肺叶的脱细胞支架
脱细胞前后A）整个猪肺和B）单个肺叶的宏观图像。完整的全肺（C和E）或单个肺叶（D和F）的自然组织和脱细胞组织的H&E染色切片。比例尺=100µm
图2
图2。脱细胞肺基质的表征
用Masson’s三色染色的天然和脱细胞肺组织显示出组织结构的维持（A和F，蓝色的胶原蛋白）和细胞碎片和血液的清除（A和F，红色的细胞）。脱细胞后，I型胶原纤维（B和G，棕色）、弹性蛋白纤维（verhoeff’s van gieson（EVG）染色，C和H，深紫色）、纤维结合蛋白（D和I，棕色）和GAG（D和J，蓝色）在整个组织中得以保存。比例尺=100µm适用于所有面板。
图3
图3。去细胞的副叶维持关键的基质蛋白
脱细胞后，（A和E）层粘连蛋白、（B和F）IV型胶原、（D和H）弹性蛋白（EVG）的免疫荧光显示存在结构和粘附基质蛋白，没有任何完整的细胞核（蓝色DAPI染色显示）。比例尺=100µm适用于所有面板。
图4
图4。量化所提出方案的脱细胞效率
对天然组织（n=12）和脱细胞组织（n=15）中的A）总GAG B）硫酸化GAG和C）未硫酸化GAGs进行定量分析，表明硫酸化GAGs的消耗和未硫酸化的GAGs的保留。D） 天然（n=6）和去细胞（n=12）的胶原蛋白含量表明去细胞后胶原蛋白保留。E） 天然组织（n＝5）和脱细胞组织（n＝15）的DNA毫克/毫克表明脱细胞后不存在核物质。F） 波形蛋白免疫印迹显示脱细胞基质中没有细胞骨架蛋白。所有定量测量值均归一化为组织湿重。误差线表示平均值±标准偏差，*表示p≤0.05时的显著性。
图5
图5。脱细胞肺组织的组织结构、DNA含量、硫酸化糖胺聚糖和机械性能的表征
A） 使用三种方法对自然肺或脱细胞组织进行H&E染色。使用“当前方法”（n=15）、Triton X-100/SDC（n=5）或SDS（n=6）定量天然组织和脱细胞组织中的B）DNA和C）硫酸化GAG。所有测量值均归一化为组织湿重。D） 自然肺组织和脱细胞肺组织的应力-应变曲线（所有组n=9）。E） 自然和脱细胞条件下组织的生化和机械组成。误差线表示平均值±标准偏差，*表示p≤0.05时的显著性。比例尺=100µm。
图6
图6。肺组织切片再细胞化
再细胞化组织的H&E染色图像。使用三种脱细胞方法制备脱细胞组织，使用浓度为500000个细胞/片的A549s重新细胞化，然后培养3天。使用Triton/SDSI方法获得的脱细胞组织能够在组织的大气道和肺泡区植入均质上皮细胞。通过Triton/SDC II方案获得的脱细胞组织并没有促进整个组织的细胞植入，相反，粘附在组织周长的细胞仅显示出相对于脱细胞组织而言，对组织培养塑料的偏好。尽管组织比Triton X/SDC I协议稀疏得多，但使用SDS协议生成的组织在整个组织中植入。比例尺=50µm
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