脱细胞肺支架制备与表征
获得保留ECM结构和生物活性的脱细胞肺支架,并验证其机械和组成特性。
采用Triton X-100、脱氧胆酸钠和DNase I等试剂对小鼠肺进行脱细胞处理,并通过DNA定量、组织学和力学测试评估脱细胞效果。
Anti-CD31 antibody preconditioning for enhancement of endothelial cell capture and vascularization: a novel strategy for bioengineering lung scaffolds.
包含体外PCLS筛选、全肺生物反应器再细胞化、离体血液灌注和小鼠移植等多层级验证,并涉及细胞功能、基因表达和血栓形成评估。
脱细胞小鼠肺支架 C166小鼠内皮细胞系 HUVEC人脐静脉内皮细胞 小鼠原位左肺移植模型
涂层浓度:抗CD31抗体50 μg/mL用于全肺涂层,25 μg/mL用于HUVEC再内皮化 细胞接种量:5×10^6个C166或HUVEC通过肺动脉重力接种 灌注培养时间:生物反应器中培养3天,流速0.3 mL/min 离体血液灌注:猪全血与培养基1:1混合,灌注24小时 移植观察时间:原位移植后30分钟评估
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
获得保留ECM结构和生物活性的脱细胞肺支架,并验证其机械和组成特性。
采用Triton X-100、脱氧胆酸钠和DNase I等试剂对小鼠肺进行脱细胞处理,并通过DNA定量、组织学和力学测试评估脱细胞效果。
在体外3D平台上评估不同生物活性涂层对内皮细胞粘附、增殖、迁移和基因表达的影响。
制备脱细胞肺的精密切片(PCLS),分别涂覆heparin+gelatin、fibronectin、angiopoietin-1+VEGF、REDV和抗CD31抗体,随后接种C166或HUVEC,进行粘附、CCK-8增殖、Transwell迁移和qPCR基因表达检测。
将选定的涂层应用到全肺支架,通过生物反应器实现血管再内皮化。
脱细胞肺经肺动脉注射涂层溶液(REDV、fibronectin或抗CD31抗体),然后通过重力接种C166或HUVEC,并在生物反应器中灌注培养3天。
评估涂层对血管再内皮化的效果,包括细胞覆盖率、活力、增殖和基因表达。
通过H&E染色、免疫荧光(laminin、VE-cadherin)、TUNEL凋亡检测、Ki67增殖染色和qPCR检测内皮功能基因表达。
评估再内皮化后的血管屏障功能和完整性。
通过ZO-1免疫染色检测紧密连接,µCT成像评估血管形态,FITC-葡聚糖灌注实验检测血管渗漏。
评估再内皮化支架在离体血液灌注下的抗血栓性能。
将再内皮化支架或脱细胞支架与猪全血在生物反应器中循环灌注24小时,检测血小板计数变化、整合素αIIb染色和血栓形成基因表达。
验证再内皮化支架在体内短时间灌注下的通畅性和抗血栓效果。
将再内皮化左肺原位移植到小鼠,30分钟后取出,评估灌注情况、整合素αIIb染色和血栓基因表达。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 脱细胞处理 | Triton X-100 | -- | -- |
| 脱氧胆酸钠 | -- | -- | |
| DNase I | Thermo Fisher Scientific | DN25-100MG | |
| Quant-iT PicoGreen dsDNA检测试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | P7589 | |
| 机械测试 | CellScale BioTester 5000 | CellScale | -- |
| PCLS制备 | 琼脂糖 | Sigma-Aldrich | A9414 |
| 振动切片机 | Leica Biosystems | -- | |
| 涂层处理 | 明胶 | Sigma-Aldrich | ES006 |
| 肝素钠盐 | Sigma-Aldrich | H4784 | |
| EDC | Thermo Scientific Chemicals | AAA1080706 | |
| NHS | Thermo Scientific Chemicals | 24500 | |
| Ulvan | Elicityl | ULV102 | |
| REDV肽 | United States Biological | F4215-98K | |
| 抗CD31抗体 | Abcam | ab222783 | |
| 纤连蛋白 | Abcam | ab45688 | |
| 血管生成素1 | Sino Biological Inc. | 50300-M07H-100 | |
| 血管内皮生长因子 | Cedarlane | CLY200-34 | |
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Thermo Fisher Scientific | 12430054 |
| 胎牛血清 | Thermo Fisher Scientific | 12483020 | |
| 抗生素-抗真菌剂 | Thermo Fisher Scientific | 450-115-EL | |
| 内皮细胞生长培养基 | Lonza Bioscience | -- | |
| 细胞实验 | Hoechst 33342 | Thermo Fisher Scientific | H3570 |
| CCK-8试剂盒 | Sigma-Aldrich | 96992 | |
| 迁移实验 | 细胞迁移检测试剂盒 | Abcam | ab235673 |
| 生物反应器 | Masterflex L/S精密模块化驱动器 | Cole-Parmer | -- |
| 组织学分析 | 伊红 | VWR | 71304 |
| 马森三色染色 | StatLab | KTMTRPTEA | |
| Verhoeff-Van Gieson染色 | Abcam | ab150667 | |
| 阿尔辛蓝 | Abcam | ab150662 | |
| 免疫荧光 | 抗层粘连蛋白抗体 | Sigma-Aldrich | 4H8-2 |
| 抗VE-钙黏蛋白抗体 | BioLegend | BV13 | |
| 抗ZO-1抗体 | Abcam | ab216880 | |
| 抗整合素αIIb抗体(小鼠) | Abcam | ab134131 | |
| 抗caspase-3抗体 | Thermo Fisher Scientific | 700182 | |
| 驴抗兔IgG AlexaFluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A-21206 | |
| 驴抗兔IgG AlexaFluor 647 | Thermo Fisher Scientific | A21244 | |
| 山羊抗大鼠IgG AlexaFluor 546 | Thermo Fisher Scientific | A11081 | |
| 山羊抗兔IgG AlexaFluor 546 | Thermo Fisher Scientific | A10040 | |
| ProLong Gold防淬灭封片剂 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| 含DAPI的ProLong Gold防淬灭封片剂 | Thermo Fisher Scientific | P36930 | |
| 免疫组化 | Ki67抗体 | Thermo Fisher Scientific | MA5-14520 |
| Vector Impress HRP试剂盒 | Vector Lab | SK-4105 | |
| µCT成像 | Microfil MV-117造影剂 | Flow Tech Inc | -- |
| 注射泵 | New Era Pump Systems Inc | NE-1000 | |
| 血管通透性实验 | FITC-葡聚糖 | Sigma-Aldrich | FD500S |
| 基因表达分析 | TRIzol试剂 | Thermo Fisher Scientific | 15596026 |
| RNeasy微型试剂盒 | Qiagen | 74104 | |
| QuantiTect反转录试剂盒 | Qiagen | 205311 | |
| 通用SYBR Green预混液 | Bio-Rad Laboratories | 1725274 | |
| NanoDrop1000分光光度计 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| TissueLyserII组织研磨器 | Qiagen | -- | |
| 统计分析 | GraphPad Prism | -- | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 脱细胞处理 | 脱细胞试剂浓度和时间(0.1% Triton X-100过夜,2%脱氧胆酸钠24h,DNase I 1h);DNA残留量标准 阅读提示:Materials and methods: Decellularization of mouse lungs |
| PCLS制备与涂层 | 涂层浓度(如抗CD31抗体50 μg/mL等);孵育时间(4°C过夜或37°C 4h);细胞接种密度(5×10^3个/片) 阅读提示:Materials and methods: Preparation and optimization of PCLS surface coatings |
| 全肺再细胞化 | 涂层浓度(抗CD31抗体50或25 μg/mL);细胞总数(5×10^6);注射速率(1 mL/min);灌注流速(0.3 mL/min)和培养时间(3天) 阅读提示:Materials and methods: Whole lung scaffold coating, Re-endothelialization of mouse whole lung scaffolds |
| 离体血液灌注 | 血液来源(猪血)与抗凝处理(肝素);灌注时间(24h)和流速(0.3 mL/min) 阅读提示:Materials and methods: Ex vivo whole-blood perfusion |
| 体内移植 | 小鼠品系和年龄(C57BL/6J,8-12周);移植时间(30min);麻醉方法 阅读提示:Materials and methods: Orthotopic lung transplantation of bioengineered lung |