Preview

Вестник Российской академии медицинских наук

Расширенный поиск

ПОЛУЧЕНИЕ БЕСКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА ХРЯЩА ТРАХЕИ ДЛЯ ТКАНЕИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

https://doi.org/10.15690/vramn723

Полный текст:

Аннотация

Обоснование. Трансплантация тканеинженерной трахеи остается единственной надеждой для множества пациентов, страдающих тяжелыми рубцовыми стенотическими поражениями трахеи. Несмотря на существенное число выполненных исследований, окончательного решения проблемы пока не найдено. Вопрос о возможности создания функционально полноценной гиалиновой хрящевой ткани в трансплантате in vitro остается открытым, и ряд исследователей видят в нем ключ к успешному решению современных задач тканевой инженерии трахеи.

Цель исследования ― оценить способность комбинации детергентов и ДНКазы I к децеллюляризации хрящевой ткани трахеи человека при кратковременном воздействии для получения бесклеточного матрикса-носителя.

Методы. В исследовании использовался нативный хрящ человека, выделяемый из трахеи трупного донора и децеллюляризируемый комплексом детергентов и энзимов, включающих Тритон X-100, DMSO и ДНКазу I. Свойства получаемого матрикса-носителя оценивались в ходе гистологических исследований, анализа содержания остаточной ДНК в препарате и колориметрического теста метаболической активности клеток при культивировании на фрагментах носителя.

Результаты. Полученные матриксы-носители обладали пористой структурой, преимущественно представленной коллагеном и гликозаминогликанами, демонстрировали низкий уровень остаточной ДНК, лишены цитотоксичности и способны стимулировать пролиферативную клеточную активность.

Заключение. Результаты данного исследования позволили предложить новый метод непродолжительной децеллюляризации гиалиновой хрящевой ткани с получением клеточных носителей, отвечающих основным требованиям тканевой инженерии.

Об авторах

Денис Станиславович Барановский
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

Научный сотрудник Института регенеративной медицины.

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2.

SPIN-код: 6913-6361



Анна Гасымовна Демченко
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

Студент-лаборант 3-го курса Института регенеративной медицины.

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2.

SPIN-код: 3779-9060



Рубен Вагеевич Оганесян
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

Студент 5-го курса Института регенеративной медицины.

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2.

SPIN-код: 8106-3394



Георгий Владиславович Лебедев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Студент 2-го курса.

119991, Москва, Ломоносовский проспект, д. 1.

SPIN-код: 2050-4004



Дарья Артемовна Берсенева
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Студентка 2-го курса.

119991, Москва, Ломоносовский проспект, д. 1.

SPIN-код: 8005-4028



Максим Витальевич Балясин
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

Студент-лаборант 3-го курса Института регенеративной медицины.

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2.

SPIN-код: 9738-4520



Владимир Дмитриевич Паршин
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

Доктор медицинских наук, заведующий отделением торакальной хирургии Университетской клинической больницы № 1.

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, тел.: +7 (495) 609-14-00.

SPIN-код: 8024-0178



Алексей Валерьевич Люндуп
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

Кандидат медицинских наук, заведующий отделением клеточных технологий Института регенеративной медицины.

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, тел.: +7 (495) 609-14-00.

SPIN-код: 4954-3004



Список литературы

1. Vacanti CA, Paige KT, Kim WS, et al. Experimental tracheal replacement using tissue-engineered cartilage. J Pediatr Surg. 1994;29(2):201–205. doi: 10.1016/0022-3468(94)90318-2.

2. Stein AA, Quebral R, Boba A, Landmesser C. A post mortem evaluation of laryngotracheal alterations associated with intubation. Ann Surg. 1960;151(1):130–138.

3. Delaere PR, Van Raemdonck D. The trachea: the first tissue-engineered organ? J Thorac Cardiovasc Surg. 2014;147(4):1128–1132. doi: 10.1016/j.jtcvs.2013.12.024.

4. Kojima K, Vacanti CA. Tissue engineering in the trachea. Anat Rec (Hoboken). 2014;297(1):44–50. doi: 10.1002/ar.22799.

5. Cull DL, Lally KP, Mair EA, et al. Tracheal reconstruction with polytetrafluoroethylene graft in dogs. Ann Thorac Surg. 1990;50(6):899–901. doi: 10.1016/0003-4975(90)91116-s.

6. Bottema JR, Wildevuur CH. Incorporation of microporous Teflon tracheal prostheses in rabbits: evaluation of surgical aspects. J Surg Res. 1986;41(1):16–23. doi: 10.1016/0022-4804(86)90003-x.

7. Ziegelaar BW, Aigner J, Staudenmaier R, et al. The characterisation of human respiratory epithelial cells cultured on resorbable scaffolds: first steps towards a tissue engineered tracheal replacement. Biomaterials. 2002;23(6):1425–1438. doi: 10.1016/s0142-9612(01)00264-2.

8. Lim ML, Jungebluth P, Sjoqvist S, et al. Decellularized feeders: an optimized method for culturing pluripotent cells. Stem Cells Transl Med. 2013;2(12):975–982. doi: 10.5966/sctm.2013-0077.

9. Carbognani P, Spaggiari L, Solli P, et al. Experimental tracheal transplantation using a cryopreserved aortic allograft. Eur Surg Res. 1999;31(2):210–215. doi: 10.1159/000008641.

10. Vorotnikova E, McIntosh D, Dewilde A, et al. Extracellular matrix-derived products modulate endothelial and progenitor cell migration and proliferation in vitro and stimulate regenerative healing in vivo. Matrix Biol. 2010;29(8):690-700. doi: 10.1016/j.matbio.2010.08.007.

11. Barkan D, Green JE, Chambers AF. Extracellular matrix: a gatekeeper in the transition from dormancy to metastatic growth. Eur J Cancer. 2010;46(7):1181–1188. doi: 10.1016/j.ejca.2010.02.027.

12. Nelson CM, Bissell MJ. Of extracellular matrix, scaffolds, and signaling: tissue architecture regulates development, homeostasis, and cancer. Annu Rev Cell Dev Biol. 2006;22:287–309. doi: 10.1146/annurev.cellbio.22.010305.104315.

13. Taylor KR, Gallo RL. Glycosaminoglycans and their proteoglycans: host-associated molecular patterns for initiation and modulation of inflammation. FASEB J. 2006;20(1):9–22. doi: 10.1096/fj.05-4682rev.

14. Nagase H, Visse R, Murphy G. Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs. Cardiovasc Res. 2006;69(3):562–573. doi: 10.1016/j.cardiores.2005.12.002.

15. Barrientos S, Stojadinovic O, Golinko MS, et al. Growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair Regen. 2008;16(5):585–601. doi: 10.1111/j.1524-475X.2008.00410.x.

16. Bornstein P, Sage EH. Matricellular proteins: extracellular modulators of cell function. Curr Opin Cell Biol. 2002;14(5):608–616. doi: 10.1016/s0955-0674(02)00361-7.

17. Badylak SF, Taylor D, Uygun K. Whole-organ tissue engineering: decellularization and recellularization of three-dimensional matrix scaffolds. Annu Rev Biomed Eng. 2011;13:27–53. doi: 10.1146/annurev-bioeng-071910-124743.

18. Macchiarini P, Jungebluth P, Go T, et al. Clinical transplantation of a tissue-engineered airway. Lancet. 2008;372(9655):2023–2030. doi: 10.1016/S0140-6736(08)61598-6.

19. Badylak SF. The extracellular matrix as a biologic scaffold material. Biomaterials. 2007;28(25):3587–3593. doi: 10.1016/j.biomaterials.2007.04.043.

20. Nishiguchi MK, Doukakis P, Egan M, et al. DNA isolation procedures. In: DeSalle R, Giribet G, Wheeler W, editors. Techniques in molecular systematics and evolution. Birkhäuser Basel; 2002. pp 249–287. doi: 10.1007/978-3-0348-8125-8_12.

21. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Methods. 1983;65(1–2):55–63. doi: 10.1016/0022-1759(83)90303-4.

22. Baiguera S, Jungebluth P, Burns A, et al. Tissue engineered human tracheas for in vivo implantation. Biomaterials. 2010;31(34):8931–8938. doi: 10.1016/j.biomaterials.2010.08.005.

23. Baiguera S, Del Gaudio C, Kuevda E, et al. Dynamic decellularization and cross-linking of rat tracheal matrix. Biomaterials. 2014;35(24):6344–6350. doi: 10.1016/j.biomaterials.2014.04.070.

24. Batioglu-Karaaltin A, Karaaltin MV, Ovali E, et al. In vivo tissue-engineered allogenic trachea transplantation in rabbits: a preliminary report. Stem Cell Rev. 2015;11(2):347–356. doi: 10.1007/s12015-014-9570-8.

25. Sui X, Zhao B, Lu S, et al, inventors. Cartilage cell epimatrix three-dimensional porous sponge stent for tissue engineering. Patent CN 200810057373. 2008 Jan 31.

26. Jiahuan D, Xianchang S, Song G, et al, inventors. Biological type cartilage repair material and preparation method. Patent CN 201310192619. 2013 May 22.

27. Gordeliy VI, Kiselev MA, Lesieur P, et al. Lipid membrane structure and interactions in dimethyl sulfoxide/water mixtures. Biophys J. 1998;75(5):2343–2351. doi: 10.1016/S0006-3495(98)77678-7.

28. Jackson M, Mantsch HH. Beware of proteins in DMSO. Biochim Biophys Acta. 1991;1078(2):231–235. doi: 10.1016/0167-4838(91)90563-f.


Для цитирования:


Барановский Д.С., Демченко А.Г., Оганесян Р.В., Лебедев Г.В., Берсенева Д.А., Балясин М.В., Паршин В.Д., Люндуп А.В. ПОЛУЧЕНИЕ БЕСКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА ХРЯЩА ТРАХЕИ ДЛЯ ТКАНЕИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ. Вестник Российской академии медицинских наук. 2017;72(4):254-260. https://doi.org/10.15690/vramn723

For citation:


Baranovsky D.S., Demchenko A.G., Oganesyan R.V., Lebedev G.V., Berseneva D.A., Balyasin M.V., Parshin V.D., Lyundup A.V. ACELLULAR TRACHEAL CARTILAGINOUS SCAFFOLD PRODUCING FOR TISSUE-ENGINEERED CONSTRUCTS. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2017;72(4):254-260. (In Russ.) https://doi.org/10.15690/vramn723

Просмотров: 829


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-6047 (Print)
ISSN 2414-3545 (Online)