豚食道の灌流脱細胞化．食道足場の折れた粘膜構造に影響を与える2つの加工因子の研究

Perfusion Decellularization of Porcine Esophagus: Study of Two Processing Factors Affecting the Folded Mucosal Structure of the Esophageal Scaffold.

• Sitthisang Sonthikan
• Meng Fatt Leong
• Kerm Sin Chian

抄録

脱細胞化したドナー臓器からの細胞足場は、組織や臓器の修復や再生において有望な臨床結果を示しています。脱細胞プロセスの成功は、(a)大型動物の完全な臓器を脱細胞化する能力、(b)細胞外マトリックス構造と形態の保持、(c)細胞外マトリックスタンパク質の損失を最小限に抑えることによって決定される。本研究では、ブタの食道は、最大5日間、灌流速度0.1〜0.2mL/minで0.25％w/vドデシル硫酸ナトリウムと完全な厚さで灌流した。脱細胞した組織は、残留DNA、マトリックス構造の組織学的染色、IV型コラーゲンとラミニンの免疫組織化学的染色、構造的完全性のための走査型電子顕微鏡で特徴づけられた。その結果、水平灌流装置を用いて処理した全厚の食道組織は、細胞外マトリックスの構造的・生化学的整合性が良好で脱細胞化していることがわかった。脱細胞化した組織の残留DNA含量は36±12ng/mgであり（n=6）、ネイティブ組織に比べて有意に低かった（p=0.00022）。我々の研究では、臓器を完全な厚さで脱細胞化し、半径方向の膨張を最小限に抑えるために灌流圧をコントロールしなければならないことが示された。これらの因子は、脱細胞化した組織で折り畳まれた粘膜を維持するために重要であることがわかった。

Acellular scaffolds from decellularized donor organs are showing promising clinical results in tissue and organ repair and regeneration. A successful decellularization process is determined by (a) its capability to decellularize complete organs of large animals, (b) retention of the extracellular matrix structures and morphologies, and (c) minimal loss of extracellular matrix proteins. In this study, porcine esophagi were perfused in full thickness with 0.25% w/v sodium dodecyl sulfate at perfusion rates 0.1-0.2 mL/min for up to 5 days. Decellularized tissues were characterized for their residual DNA, histological staining for their matrix structures, immunohistochemical staining for collagen type IV and laminin, and scanning electron microscopy for structural integrity. Our results showed that full thickness esophageal tissues treated using the horizontal perfusion setup were decellularized with good structural and biochemical integrity in the extracellular matrix. Residual DNA content in decellularized tissues was found to be 36 ± 12 ng/mg of tissues (n = 6) which was significantly lower than that of native tissues (p = 0.00022). Our study showed that the organ must be decellularized in full thickness and perfusion pressure must be controlled to minimize radial expansion. These factors were found to be critical in preserving the folded mucosa in the decellularized tissues.

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