En ny mammarfettpute-transplantasjonsteknikk for å visualisere fartøygenerering av vaskulære endotelceller

Under utvikling og homeostase skjer vaskulær vekst og remodeling trofast i samsvar med organs vekst og reparasjon. Angiogenese beskriver genereringen av nye fartøyer fra eksisterende blodkar og anses som en stor styrke som formidler disse dynamiske vaskulære endringene. Hvert blodkar er innert med et lag av endotelceller (EC), og de ser ut til å være grunnlaget for fartøyarkitekturen. I lang tid forblir mekanismen gjennom hvilken EC-bassenget fylles under homeostase, uklart, og argumenter ble hevet over hvorvidt vaskulær omsetning er et resultat av moden EC-proliferasjon eller er bidraget av vaskulær stamme / stamcelleraktivitet. På grunn av mangelen på direkte fysiologiske bevis forblir eksistensen og den cellulære identiteten til vaskulære endotelceller (VESCs) også kontroversielle.

En av de vanligste tilnærmingene som brukes til å verifisere stamcelleadferd er gjennom transplanenTasjon av formodede stamceller i mottakermus. Denne metoden måler stammen potensialet av kandidat stamceller in vivo. Transplantasjon ble først brukt på studien av knoglemarvstamceller ¹ , som bidro til etableringen av de hierarkiske karakteristikkene til det hematopoietiske systemet ² . I endotelfeltet er en basementmembranmatriksmatrise ( f.eks. Matrigel) -plugg satt subkutant under flankehuden et standard in vivo angiogenese-assay som brukes til å adressere fartøydannelsesevnen til transplanterte ECs. Flere eksperimentelle metoder, inkludert kolonidannelse i 3D-kultursystemer og transplantasjon, har foreslått potensielle EC-progenitor / VESC-populasjoner ^{3 , 4 , 5 , 6} . Imidlertid, siden ECs innebygd i kjellermembranmatrisen er relativt adskilt fraDet omkringliggende vevet, gir dette ikke det optimale nisjemiljøet som kreves for å fullt ut undersøke det angiogene potensialet for transplanterte celler. Som et resultat er kar som er dannet i matrikspluggen overveiende kapillærlignende og funksjonelt uimplementerbare.

Mammekirtlen utvikler seg postnatalt, med den mest robuste veksten som oppstår under pubertet og graviditet. I pubertetstadiet gjennomgår brystepitelet en rask ekspansjon, for å oppta hele brystfettpuden, ledsaget av effektiv remodeling av de omkringliggende vaskulære strukturer. Dermed gir brystkjertelen en utmerket modell for studier av angiogenese. Det gir rom, matrise og rike angiogene stimuli fra det voksende brystepitelet og er derfor et ideelt podningssted for å vurdere det angiogene potensialet til eksogene celler. I tillegg tillater brystfettpuden at de dannede eksogene karene integreres med vertscirkulasjonssystemet, hvilket muliggjør videre fUunksjonell evaluering og representerer en fordel over subkutan transplantasjon.

Selv om in vitro- dyrking og transplantasjonsanalyser er like effektiv måte å undersøke regenereringsegenskapene til en cellepopulasjon på, er det kjent at slike analyser kan stimulere plastisitet når celler tas bort fra deres native habitater, og endringer kan bli indusert når celler frakobles fra Deres fysiologiske omgivelser ⁷ . Derfor er oppnåelse av direkte in vivo bevis på celle skjebne nøkkelen til å fremme den nåværende forståelsen av endotel-populasjoners adferd.

Genetisk skjebne kartlegging ( dvs. in vivo lineage tracing) er viktig for identifisering av VESCs og for undersøkelse av deres egenskaper i kroppens system, da det kan avsløre in vivo stamcelleadferd i sin fysiologiske kontekst, og den faktiske stammen kan være vurdert. Lineage traciNg gir direkte bevis på langsiktig utholdenhet ( dvs. selvfornyelse) av kandidat VESCs og deres evne til å produsere celletyper for opprinnelsesvevet ( dvs. differensieringspotensial).

Denne protokollen beskriver en ny brysttransplantasjonsteknikk for brystfettfett og en linjesporingsmetode for å observere fartøygenerasjonsegenskapen til VESCs. Disse teknikkene overvinne mangler av tilgjengelige analyser og gir en ny måte å optimalisere stamcelleegenskapene til VESCs. Disse tilnærmingene er effektive verktøy som kan brukes til å vurdere endotel-populasjoners adferd og fartøyformende egenskaper, samt å bestemme endring av vaskulærcellepotensial i et patologisk miljø.