使用LEC和体内AV环模型移植工程化血管化淋巴组织增强淋巴管生成并恢复淋巴结清扫大鼠模型的淋巴引流

Transplantation of engineered vascularized lymphatic tissue using LEC and in vivo AV loop model to enhance lymphangiogenesis and restore lymphatic drainage in a lymphadenectomy rat model.

作者信息Gina A Mackert, Hui-Yi Hsiao, Yung-Chun Chang, Robin T Wu, Rushil R Dang, Richard Tee, Jung-Ju Huang
PMID40792201
发布时间2025-08-10
DOI10.1177/20417314251360755

实验完整度

包含体外细胞培养、AV环体内模型、淋巴结清扫大鼠模型、免疫荧光、Western blot、RT-qPCR、ICG造影及原位移植功能验证。

主要模型

Lewis大鼠AV环模型 LEC和ASC共培养的工程化淋巴组织 淋巴结清扫大鼠模型

重点核对

LEC和ASC的细胞比例:LEC-only组2×10⁴ LECs;LEC+ASC组1×10⁴ LECs和1×10⁴ ASCs AV环模型构建:左股动静脉通过右股静脉移植连接 体内孵育时间:2周 淋巴功能评估:ICG和番茄凝集素追踪 分子标记:LYVE-1、podoplanin、VEGF-C、VEGFR-3、eNOS、iNOS

摘要

淋巴水肿已成为癌症幸存者中一个重要的健康问题。治疗的主要目标是恢复淋巴引流功能。工程化血管化淋巴组织为实现这一目标提供了一种有前景的替代方案。目前,使用细胞接种支架在高血流动力学环境(如AV环腔室)中孵育的淋巴组织工程已在淋巴管再生方面显示出有希望的结果。在本研究中,将淋巴内皮细胞(LECs)和脂肪来源干细胞(ASCs)掺入AV环腔室,并在大鼠模型的腹股沟区域培养。令人惊讶的是,仅含LECs的组中淋巴管生成水平(以淋巴管标志物LYVE-1表达增加为指标)显著高于同时含LECs和ASCs的组。随后,将工程化的淋巴组织原位移植到淋巴结清扫区域。该手术恢复了淋巴引流并减少了局部炎症,CD3、CD4和CD8表达水平降低。这些发现为通过AV环培养工程化血管化淋巴组织创建功能性、有组织的淋巴系统提供了潜力,为淋巴缺陷提供了一种可行的治疗选择。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
工程化血管化淋巴组织能否通过AV环模型生成,并在淋巴结清扫后恢复淋巴引流功能?
核心机制
LEC通过VEGF-C/VEGFR-3信号通路促进淋巴管生成,而ASCs的加入反而降低淋巴管生成,但增强血管生成和免疫调节。
主要证据
体内AV环模型结合LEC或LEC+ASC的纤维蛋白凝胶,免疫荧光显示LEC组LYVE-1和功能性淋巴管显著增加;移植后ICG和番茄凝集素示踪证实淋巴引流恢复。
研究意义
提供了一种可血管化的工程化淋巴组织移植策略,有望避免供区并发症,并为淋巴水肿治疗提供新方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

LEC和ASC的分离与培养

获取用于工程化淋巴组织的细胞来源

从Lewis大鼠胸导管分离LEC,从腹股沟脂肪垫分离ASC,并分别培养。

2

构建AV环腔室工程化组织

在体内高血流动力学环境下生成血管化淋巴组织

将LEC或LEC+ASC与纤维蛋白胶混合,置于AV环腔室中,植入大鼠腹股沟区域孵育2周。

3

评估工程化组织的淋巴管生成潜力

验证不同细胞组合对淋巴管生成的影响

通过H&E染色、免疫荧光(LYVE-1、αSMA、VEGF-C、VEGFR-3)、Western blot和RT-qPCR评估淋巴管生成标志物。

4

淋巴结清扫模型的建立

创建淋巴缺损以评估工程化组织的修复效果

对大鼠进行腹股沟和腘窝淋巴结清扫,切除周围淋巴组织。

5

工程化淋巴组织的原位移植

评估移植后淋巴引流恢复情况

取出AV环腔室,保留工程化组织及其血管蒂,移植到淋巴结清扫区域。

6

淋巴功能和组织学评估

验证移植后淋巴引流和再生

通过ICG淋巴造影、番茄凝集素示踪、免疫荧光和Western blot评估淋巴管再生和炎症反应。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

细胞分离与培养
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
EBM-2/EGM-2培养基Lonza--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
胶原酶Sigma--
青霉素-链霉素Gibco--
裂解缓冲液Sigma--
纤维蛋白原Sigma--
凝血酶Sigma--
异氟烷Piramal Critical Care--
吲哚菁绿TAIYO Pharma--
二甲苯Sigma--
乙醇Sigma--
LYVE-1抗体Abcamab10278
Podoplanin抗体Invitrogen14-5381-85
α-SMA抗体Abcamab7817
CD3抗体Abcamab699
CD4抗体Abcamab133616
CD8抗体Abcamab4055
eNOS抗体Abcamab5589
iNOS抗体Abcamab283655
VEGFR-3抗体Abcamab27278
VEGF-C抗体ElabscienceE-AB-64230
辣根过氧化物酶Dako--
RIPA裂解缓冲液Thermo Fisher--
Pierce BCA蛋白定量试剂Thermo--
PVDF膜----
吐温20Sigma--
脱脂牛奶----
Western blot二抗Abcam--
TRIzol试剂Invitrogen--
RNeasy Mini试剂盒QIAGEN--
高效率cDNA逆转录试剂盒Applied Biosystems--
Fast SYBR green预混液Applied Biosystems--
QuantStudio 5实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
Prism软件Graph Pad--
Pearl Impulse小动物成像系统LI-COR Biotechnology--
AxioVision软件Carl Zeiss Microimaging--

关键环节

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
细胞培养
LEC和ASC的分离方法、培养基、血清浓度、消化条件(胶原酶浓度、温度、时间)
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Harvesting and preparation of LECs and ASCs'
AV环构建
动物品系(Lewis大鼠)、年龄、体重、麻醉方式、手术细节(切口位置、血管离断和连接)、腔室材质和尺寸
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Tissue engineered construct in the AV loop chamber in an animal model'
细胞加载
细胞数量(LEC-only 2×10⁴;LEC+ASC 1×10⁴ + 1×10⁴)、纤维蛋白原/凝血酶浓度、凝胶时间
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Fibrin gel preparation'
体内孵育
孵育时间(2周)和环境条件(温度、湿度、光照周期)
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Animal model'
淋巴结清扫
麻醉、切口大小、切除的淋巴结(腹股沟和腘窝)、引导方法(伊文思蓝)
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Lymphadenectomy rat model'
组织转移
移植区域、保留血管蒂、固定方法、观察时间(2周)
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Transfer of the engineered lymphatic tissue'
淋巴功能评估
ICG注射剂量和浓度、注射部位、成像时间;番茄凝集素注射剂量、注射部位、注射时间
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Examination of lymphatic vessels with indocyanine green (ICG)' 和 'Histological examination and immunofluorescence staining'
分子分析
抗体稀释比例(1:1000)、封闭条件、孵育时间、内参基因(GAPDH)、统计显著性阈值
阅读提示:Materials and Methods 部分 'Protein analysis (Western blotting)', 'RNA analysis', 'Statistics'