Gebruik<em> Ex Vivo</em> Upright Droplet Culturen van Whole Foetale organen Developmental processen te bestuderen tijdens Mouse Organogenese

Orgaanregeneratie in vivo bij mensen is zeer beperkt; Daarom tissue engineering, de ontwikkeling van weefsels en organen van afzonderlijke cellen gedoneerd door een gastheercel, wordt een aantrekkelijke potentiële therapie voor orgaantransplantatie. Voor deze therapeutische strategie staat, factoren en cellulaire interacties betrokken bij morfogenese van het orgaan worden grondig bestudeerd en goed begrepen. Vanwege het onvermogen om ontwikkeling van specifieke organen traditionele benaderingen bestuderen, hebben onderzoekers zich tot alternatieve gehele embryo of geheel orgaankweken. Kalaskar et al. ¹ blijkt dat ex vivo gehele embryogenese cultuur levert vergelijkbare resultaten (in 58% van de gekweekte embryo's) in utero ontwikkelen, wat suggereert dat ex vivo kweekmethoden een haalbaar alternatief voor de organogenese studies.

Een geïndividualiseerd orgaan kweeksysteem, als deze ex vivo droPlet cultuur systeem, zorgt voor een hele orgel analyse onafhankelijk van systemische effecten, terwijl het toelaten van manipulatie van een specifieke signaleringsroute of cellulaire interacties via toevoeging van farmacologische reagentia of antilichamen. Traditioneel is de studie van foetale orgaanontwikkeling beperkt tot transgene en knockout muis technologie, naast farmacologisch reagentia maternaal opgeleverd. Echter, er technische problemen met deze technieken en behandelingen in vivo; meeste betrekking draaien om de effecten beïnvloeden verschillende organen tegelijkertijd wat vaak resulteert in embryonische letaliteit. Een extra zorg van studies manipuleren foetale ontwikkeling farmacologisch is de moederlijke invloed van drugs op de embryonale ontwikkeling in de baarmoeder (bv, het metabolisme van het geneesmiddel de moeder voordat het de embryo bereikt) en indien deze reagentia kan passeren de placenta.

De hele orgelcultuur techniek beschrevenHier werd aangepast van een protocol eerst beschreven door Maatouk et al. ^2, waarin gehele foetale gonaden geïncubeerd in ex vivo kweken rechtop druppel. Een belangrijk voordeel van het kweken van foetale geslachtsklieren is dat kleine moleculen remmers gemakkelijk toegang tot de hele orgel door eenvoudige diffusie. . DeFalco et al hebben aangetoond dat het gebruik van deze ex vivo druppeltje kweekmethode in combinatie met kleine moleculen remmers kunnen worden gebruikt om te bestuderen signalering processen en interacties in gonade ontwikkeling ^3; deze werkwijzen moeilijk te onderzoeken in vivo is vanwege technische problemen (bijv passage van geneesmiddelen door de placenta of letaliteit beïnvloeden meerdere organen via genetische of farmacologische benaderingen).

De druppel cultuur niet alleen een verbetering van bepaalde aspecten meer in utero experimenten, maar ook een verbetering is in vitro en ex vivo systemen. Het gebruik van cellijnen morfogenese bestuderen uiterst moeilijk omdat zij niet de diverse celtypen, geen kritische extracellulaire matrix (ECM) componenten die de vorming van orgaanarchrtectuur mogelijk en kunnen artefacten vertonen bij het signaleren van cascades. Hoewel tissue engineering aanzienlijke verbeteringen heeft aangebracht in het creëren van steigers ECM simuleren, het gebrek aan kennis met betrekking tot welke signalen nodig zijn door elk type cel tijdens de organogenese maakt het een uitdaging om een orgel te bouwen in vitro. Andere ex vivo systemen zijn vooraf ingesteld om organogenese studie, of specifieker morfogenese en zijn zeer succesvol voor levende beeldvorming van foetale organen agar ⁴ is, transwells ^{5, 6} filters en andere scaffold matrices ^7,8. Het voordeel van de druppel kweeksysteem is dat het de studie van morfogenese van de mogelijkheid om minder reagentia, die gebruik often duur, maar het moet ook het orgaan oppervlaktespanning, wat belangrijk is voor de groei en signalering capaciteiten ^9.

In de muis, eerste testis morfogenese plaats tussen embryonale (E) stadia E11.5 en E13.5; deze fasen bestaan ​​uit de optimale tijd-venster voor de behandeling van factoren dat seks-specifieke differentiatie beïnvloeden. Onder de kritische processen die optreden tijdens testis formatie zijn de generatie van testis koord architectuur en de vorming van een testis-specifieke vasculaire netwerk. Gebruik makend van deze ex vivo gehele orgaan druppel kweeksysteem is men in staat om mannelijk-specifieke vascularisatie veranderen en remmen testis morfogenese door middel van een klein molecuul remmer blokkeert de activiteit van de receptoren voor vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF); VEGF-gemedieerde vasculaire remodeling is van cruciaal belang voor de testis ontwikkeling ^10-12. Deze techniek kan met succes worden toegepast op andere organen en kunnen specifieke tijd richtenramen van ontwikkeling. Whole-mount orgel beeldvorming maakt de visualisatie van vitale structuren en structurele en cellulaire veranderingen als gevolg van de toediening van verschillende remmers. Belangrijk is dit systeem het voordeel dat de onderzoeker mogelijke verstorende effecten van maternale toediening of systemische verstoring tijdens de in vivo doelgen strategieën kunnen omzeilen. Zo kan deze hele orgaan ex vivo druppel kweeksysteem aanzienlijke verbetering van het vermogen de interacties en signalering die specifiek optreden binnen bepaalde organen tijdens de foetale ontwikkeling te begrijpen.