במבחנה והתרבות של תאי Epicardial מתוך לב העכבר עוברי

שפע של נתוני ניסוי הדגים כי epicardium משפיע שלבים קריטיים בפיתוח לב. במהלך הפיתוח, מחצה transversum מוליד גוש של תאים mesothelial המכונה proepicardium ^1-4. תאים מן proepicardium מכן להעביר ומעטפת שריר הלב להרכיב את epicardium. בעקבות זאת, תת קבוצה של תאים epicardial לעבור והוליד EMT לאוכלוסייה הנדידה של תאים שמקורם epicardium (EPDCs) כי לאחר מכן לפלוש שריר הלב. שושלת גנטית וכן retroviral התחקות ניסויים הוכיחה כי EPDCs להתמיין שושלות שונות, כולל תאי שריר חלק, פיברובלסטים, אנדותל תאי cardiomyocytes (אם בכלל). לכן EPDCs לתרום רבות להתפתחות של כלי הדם הכליליים ואדריכלות שריר הלב ^1,2,4-9. יתר על כן, epicardium חיוני לפיתוח השכבה הקומפקטית חדרית ^10-12. לקבלת דוארxample Gittenberger-דה גרוט et al., הוכיח כי עיכוב התולדה של proepicardium מוביל מערך של ליקויים כגון שריר לב רזה, looping הלקוי של לב היווצרות מחץ interventricular נורמלית וכתוצאה מכך, ¹³ הקטלניות עובריות. גורמי paracrine מופרשי epicardium העוברי לווסת התפשטות cardiomyocyte והבחנה. בקנה אחד עם זו, מחיקה ספציפי epicardium של מסלולי איתות כגון חומצה רטינואית (RA), גורמי גדילה פיברובלסטים (FGFs) ו Wnt / β-קטנין הביאה לצמיחת שריר לב פגומה קטלנית עוברי ^14-16.

למרות epicardium היה ככל הנראה רדום לבבות מבוגרים, מחקרים שנעשה לאחרונה הראו כי תכנית התפתחותית מחדש של epicardium הבא לב פציעת ^17,18. לאחר ההפעלה, התאים עוברים התפשטות מהירה EMT שתוצאתן היווצרות EPDC. תאים אלה מציגים את capacity להתמיין פיברובלסטים ותאי שריר חלק אבל לא cardiomyocytes או תאי האנדותל ^18. בנוסף, EPDCs מפריש גורמי proangiogenic שסיוע של כלי הדם של האזור הפגוע ובכך להקל על תפקוד לב משופר על ידי הקטנת הגודל האוטם. בשל ממצאים אלה, epicardium צברה עניין במחקר של פיתוח, מחלות לב וכלי דם והתחדשות.

טכנולוגיה מהונדסת יש מהפכה במחקר רפואי במאות ה -21. בעזרת טכנולוגיות מהונדסות, במודלים של עכברים חולים מחקו את המצב האנושי מבחינה מטבולית ו pathophysiologically פותחו בהצלחה. עם זאת, לומד את התנהגות התא epicardial מוטנטים אלה כבר אתגר בעיקר בשל הקטלניות עובריים מוקדם. בהתחשב תפקיד משמעותי כי epicardium משחק בפיתוח והתחדשות לב, הקמנו מערכת תרבות במבחנה לעכבר epicardiaתאי l. שיטה זו מאפשרת תרבות ארוכת הטווח של תאי epicardial ומקל על מחקר מפורט של שני המאפיינים החשובים של epicardium: יכולתו להעביר ולבדל. תעלות חדרי המוח נכרת מן העכבר יכול להיות מתורבת על ג'ל קולגן אשר ניתן להשתמש בהם כדי לנהל מבחני הגירה. בתרבית במטריצה ​​3D כי משכפל את תאי מטריקס עשיר קולגן של השכבה subepicardial טוב משכפלת את הפיזיולוגיה תא vivo. לחלופין, הם יכולים להיות מתורבתים בשקופיות קאמריות כדי להקים monolayer epicardial אז מה שיכול לשמש עבור מגוון רחב של יישומים במורד זרם. בשכבה זו יכולה לשמש כדי להכתים חלבונים צומת חזק אשר יספק תובנות על היכולת של epicardium לעבור EMT שהוא חיוני עבור הגירה. בנוסף, ניסויים בידול יכול גם להתבצע על תאים אלה. יתר על כן, פרופיל ביטוי גנים יכול להיות מנותח על ידי חילוץ RNA מן התאיםביצוע תגובת שרשרת פולימראז כמותיים (qPCR). לבסוף, monolayers יכול גם להיות מטופלות בעזרת חומרי ואחריו ניתוח מולקולרי לבדוק רפויים פוטנציאלי. להרכיב, מערכת תרבות epicardial זה מספקת לנו את ההזדמנות כדי להמחיש ולאסוף נתונים מולקולריים אשר מסייע להבנה על פיתוח epicardial.

עוד תכונה רצויה של שיטה זו היא שהיא פשוטה ולא הגדרה מורכבת נדרשת. בקיצור, את העוברים נקצרים בכל הבאה E11.5 או E12.5 בו הלב הוא נכרת. תעלות חדרי המוח אז בתרבית על ג'ל או קולגן או שקופיות קאמריות. כתוצאה מכך, התאים האלה יכולים לשמש כדי לבצע ניסויים במורד זרם.