چکیده
با وجود شور و شوق برای مهندسی زیستی پیوند زدن بافت های عملکردی کلیه، موانع بسیاری قبل از تحقق پتانسیل این فن آوری در یک محیط بالینی باقی مانده است. استراتژی های مهندسی بافت زنده برای کلیه به شناسایی جمعیت های سلولی لازم، داربست های کارآمد و شرایط کشت سه بعدی برای توسعه و حمایت از معماری منحصر به فرد و عملکرد فیزیولوژیکی این عضو حیاتی نیاز دارد. مطالعات ما قبلا نشان داده اند که بخش سلول زدایی شده کلیه های میمون رزوس در همه گروه های سنی, یک ماتریکس خارج سلولی طبیعی (ECM) را با خواص ساختاری کافی با تاثیرات فضایی و سازمانی روی مهاجرت و تمایز سلول های بنیادی جنینی انسان (hESC) را ارائه می دهند. برای بررسی بیشتر استفاده از داربست های کلیه طبیعی غیرسلولی شده برای مهندسی بافت کلیوی، hESC پرتوان به طور کلی یا روی بخش های ECM کلیه و مهاجرت سلولی و فنوتیپ در مقایسه با روش های تمایز تعیین شده برای hESC کشت داده شدند. نتایج qPCR و تجزیه و تحلیل های ایمونوهیستوشیمی, تنظیم مثبت نشانگرهای سویه کلیوی را نشان داد, زمانی که hESC بدون سیتوکین یا تحریک فاکتور رشد در داربست های غیرسلولی شده کشت داده شدند، که نقش ECM در جهت دهی به تمایز سویهکلیوی را نشان می دهد. hESC نیز با فاکتورهای رشد متمایز شد و در هنگام کاشت روی ECM کلیوی یا یک داربست پلی ساکارید جدید بیولوژیکی بی اثر برای بلوغ بیشتر مقایسه شد. نشانگرهای سویه کلیوی به تدریج در طول زمان روی هر دوی داربست ها تنظیم مثبت شدند و نشان داده شد که hESC, ژن های امضای ساز کلیوی، توبول پروگزیمال، اندوتلیال، و جمعیت های مجرای جمع آوری را بیان می کند. این یافته ها نشان می دهند که داربست های طبیعی, بیان نشانگرهای سویه کلیوی را به خصوص در مقایسه با کشت جنینی بدن ارتقا می دهند. نتایج این مطالعات نشاندهنده قابلیت های یک داربست پلی ساکارید جدید برای کمک به تعریف یک پروتکل برای تمایز جد کلیه از hESC، و پیشرفت وعده مهندسی بافت به عنوان یک منبع از بافت عملکردی کلیه است.
مقدمه
زمینه در حال گسترش مهندسی بافت, نویدبخش خلق بافت و اندام با خواص کاربردی و پتانسیل درمانی تقریباً برای هر بافت از بدن انسان است. استراتژی های مهندسی اولیه به طور خاص برای ساختارهای لوله ای مانند رگ های خونی [1، 2]، مثانه ادراری [3] ، حنجره [4]، و نای موفق بوده اند [5]. نیاز بالینی برای تعویض بافت های عملکردی برای فهرست در حال انتظار بیماران پیوند عضو, فوریتی است و به ویژه برای بیماران در حال انتظار برای دریافت کلیه حیاتی است؛ افراد نیازمند یک کلیه > 80٪ تمام بیماران در فهرست در حال انتظار را تشکیل می دهند (http://optn.transplant.hrsa.gov). قابل ذکر است که کلیه که بیشترین تقاضا را دارد, با توجه به معماری پیچیده، یک طیف از فنوتیپ های سلول، توابع چندگانه، و فقدان یک جمعیت سلول های بنیادی / پیش ساز ایجاد شده در بزرگسالان که از آن کلیه را می توان بازسازی نمود, یکی از چالش برانگیز ترین بافت های تحت مهندسی است. استراتژی های مهندسی بافت زنده برای کلیه به شناسایی جمعیت های سلولی لازم، داربست های مناسب برای ارائه پشتیبانی از خواص ساختاری و سازمانی فضایی و زمانی، و همچنین ترکیبات محیط/ رشد عامل / کشت برای حفظ رشد و عملکرد فیزیولوژیکی بافت مهندسی شده نیاز دارد.
یک روش امیدوار کننده برای مهندسی بافت کلیوی شامل استفاده از داربست های طبیعی تولید شده توسط غیرسلولی نمودن کلیه های اهدا کننده می شود. فرآیند غیرسلولی نمودن معمولاً یک داربست بیولوژیکی سه بعدی (سه بعدی) با مولکول های ماتریکس خارج سلولی مادری (ECM) در مکان های هندسی مناسب و مجراهای عروقی سالم تولید می کند. از زمان مطالعات اثبات مفهوم اولیه [6]، داربست های کلیه غیرسلولی شده در موش ها [07/11]، پستانداران غیر انسانی [12-13]، خوک ها [14-18] و کلیه های جسد انسان تولید شده اند که در تحقق معیارهای پیوند زدن [8، 19-21] ناموفق بوده اند. همچنین مطالعات, حضور دیگر عوامل بیولوژیک [22] از جمله عوامل رشد، سیتوکین [10-11، 20]، و پپتیدهای زیست فعال را نشان داده اند که می توانند به نفع رشد و بلوغ عملکردی سلول های درون ساختار باشند. با وجود وعده این رویکرد, بسیاری از چالش ها از جمله تعیین یک منبع مناسب از سلول ها برای سلولی نمودن دوباره، بهینه سازی سیستم های کشت بافت برای ساختاری مهندسی بافت در حال توسعه، روشن نمودن نقش و مطلوبیت ECM بومی در هدایت سرنوشت سلول، و تعریف یک نقطه پایانی بلوغ مناسب قبل از پیوند زدن در داخل بدن [23] باقی می ماند. با توجه به کمبود کلیه های دهنده دردسترس, استراتژی های مهندسی بافت با مواد داربست طبیعی که برای این نیاز تنظیم شده اند می توانند انتقال بالینی را تسهیل نمایند.
این مقاله در نشریه پلاس منتشر شده و ترجمه آن با عنوان مهندسی بافت کلیه در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
