Abstrakti
karvatuppi on ihon kokonaisuutta eliön ja sen lähiympäristön rajalla. Ihmisen karvatupen biologinen rooli on menettänyt osan esi-isiensä merkityksestä. Tämän miniorganin perusteellinen tutkimus paljastaa kuitenkin piilevän monimutkaisuuden, jolla on valtava tutkimuspotentiaali. Oleellinen huomio ihmistutkimuksessa on tietoisuus mahdollisista haitoista ja siten ehdoton tarve olla vahingoittamatta-sääntö, joka on osuvasti kvalifioitu latinankielisellä termillä ”primum non nocere” (ensimmäinen ei haittaa). Kynitty hiusvarsi tarjoaa tällaisia etuja. Karvatuppisoluissa olevien kantasolujen käyttö on saamassa vauhtia regeneratiivisen lääketieteen alalla. Lisäksi kynittyjen karvatuppien tämänhetkisiin diagnostisiin ja kliinisiin sovelluksiin kuuluvat niiden käyttö autologisina ja/tai kolmiulotteisina epidermaalisina vastaavina lääkkeinä sekä niiden käyttö korvikekudoksena farmakokinetiikan ja farmakodynamiikan tutkimuksissa. Näin ollen karvatupen varsien ei-invasiivisten diagnostisten menetelmien käyttö, joka toimii yksittäisen potilaan sisäelinten korvaavana molekyylimallina ihmisten sairauksien kirjon osalta, voi mahdollisesti toteutua lähitulevaisuudessa.
1. Johdanto
karvatuppi on eliön ja sen lähiympäristön rajalla oleva ihokontulentti. Se on evolutiivinen sukulainen asteikolla, höyhenellä ja kynsillä, kokonaisuuksilla, jotka ovat palvelleet oleellista osaa eliöiden eloonjäämisessä . Ihmisen karvatupen biologinen rooli on menettänyt osan esi-isiensä merkityksestä; kuitenkin tämän miniorganin perusteellinen tutkimus paljastaa piilevän monimutkaisuuden, jolla on valtava tutkimuspotentiaali. Tekijät Paus ja Foitzik kuvailevat karvatupen omaavan ainutlaatuisen nisäkäsominaisuuden, jolla on kantasolurikas, prototyyppinen neuroectodermin-mesodermin vuorovaikutusjärjestelmä. Se on kuvattu nisäkkäiden elin läpi syklisiä muutoksia vaiheissa nopean kasvun (anagen) apoptoosi-ohjattu regressio (catagen) ja takaisin anagen, kautta interpersed ajan suhteellisen rauhallisuuden (telogen), joka jatkuu koko eläimen eliniän .
tätä miniorgania on tutkittu sekä in vitro että In vivo, eläimillä ja ihmisillä. Jokaisella lähestymistavalla on etuja ja haittoja, mutta ei ole epäilystäkään siitä, että ihmistutkimus, joka mahdollistaa mahdollisimman vähän häiriöitä, tuottaa erittäin merkityksellisiä tuloksia. Olennainen huomio ihmistutkimuksessa on tietoisuus mahdollisista haitoista, ja siten ehdoton tarve olla vahingoittamatta sääntöä, joka on osuvasti määritelty latinankielisellä termillä ”primum non nocere” (ensimmäinen ei haittaa). Kynitty hiusvarsi tarjoaa tällaisia etuja.
Hiusvarret ovat yleisiä, pieniä ja helposti saavutettavissa ilman, että niistä on suurta haittaa tutkimukseen osallistuvalle yksilölle. Hiusvarret edustavat ihmiskudosta, josta voidaan ottaa näytteitä eri aikapisteissä. Tällä miniorganilla on sekä neuroektodermaalista että mesodermaalista alkuperää sekä se toimii kantasolujen lähteenä. Tässä asiakirjassa keskitytään pääasiassa kynittyjen hiusten akselin käyttöön ihmisen lääketieteellisessä tutkimuksessa ja sen kehittyvissä mahdollisuuksissa.
2. Poimitun hiusakselin anatomia ja eheys
ehjä karvatuppi (KS.Kuva 1) voidaan kuvata histologiselta kannalta yksinkertaisesti yhtenäisten epiteelisolujen muodostamana pienenä rykelmänä, jonka vieressä on samankokoisia yhtenäisiä mesenkyymisoluja. Se on elin, joka koostuu viidestä tai kuudesta samankeskisestä sylinteristä, joista jokainen koostuu toisistaan erottuvista soluista, jotka syntetisoivat omia erottuvia valkuaisainekokonaisuuksiaan . Yksityiskohtainen biologia ehjästä hiustupesta löytyy Pausin ja Cotsarelisin julkaisemasta artikkelista .
ehjän karvatupen saaminen on mahdollista vain ihobiopsialla. Tämä invasiivinen toimenpide rajoittaa saatavuutta, lähinnä muiden kirurgisten toimenpiteiden aikana saatuun kudokseen, kuten kasvojenkohotusleikkauksen aikana saatuun ihon ylimäärään ja hiustensiirtotoimenpiteiden aikana saatuihin näytteisiin. Hiusten akselien nyppiminen on vaihtoehtoinen, vähemmän invasiivinen tekniikka. On kuitenkin olemassa kysymys siitä, kuinka monta solua tulee juurineen follikkelia ja minkä tyyppisiä soluja irtoaa tällaisella menetelmällä.
vaikka nypitty hiusvarsi on solumäärältään ja monimutkaisuudeltaan selvästi huonompi kuin koepalalla saatu ehjä karvatupsu, siinä on riittävästi solumassaa yksityiskohtaisten tieteellisten tutkimusten mahdollistamiseksi. Moll palveluksessa kynitty karvatupen tunnistaa alueet, joilla on suurin kasvupotentiaalia kulttuurin sekä analysoimalla geeniekspression ja proteiinin analyysit eri segmenttien kynitty follikkelia .
verrattaessa hematoksyliinin ja eosiinin värjäämiä karvatuppia, jotka on saatu ihon koepaloista ja kynityistä karvoista valomikroskopian avulla, gho ja kollegat osoittivat, että suurin osa karvatupen epiteelirakenteista jää kiinni kynittyihin hiuksiin . Ulomman juurilevyn eheyden säilyttäminen hiusten nyppimisen jälkeen on mahdollinen lopputulos, ja Limat ja kollegat ovat dokumentoineet sen . Nyppiminen karvatupet mahdollistaa tutkimuksen pigmentti soluja, lähestymistapa toteutetaan 1950-luvulla Barnicot ja kollegoiden, jotka olivat ensimmäisten joukossa tutkia kynitty hiukset akseli elektronimikroskopiassa . Ihmisen anageenin hiuspohjasipuleita tutkittiin valomikroskopialla mekaanisen nyppimisen anatomisten vaikutusten selvittämiseksi . On kiinnostavaa, että tutkimus osoitti, että anageenin hiuskampaukset repeilevät toistettavina kuvioina . Lisäksi” tyypillinen ” tauko conically ympäröivä ihon papilla, kirjoittajat kuvaavat myös neljä muuta tauko muotoja : (1)hiusten repeäminen papillan ylimmän kolmanneksen ympärillä, mikä johtaa dysplastisiin anageenikarvoihin trichogrammissa, (2)Hiusten repeäminen selvästi ihopapillan yläpuolelta, mikä johtaa ”katkenneisiin” anageenikarvoihin, (3)proksimaalisen follikkeliepiteelin täydellinen poistuminen ihopapillan poistuessa, mikä johtaa trikogrammin niin sanottuihin papillakarvoihin ;(4)Toinen nyppimisen vaikutus karvatupessa on mesenkymaalivaipan muuttuminen, mikä aiheuttaa verenvuotoa ja turvotusta, mikä lisää sekä ihopapillan että taustalla pinkuksen ”papillatyyny”.
Bassukasin ja Horsteinin kuvaamat taukotyypit johtuvat mahdollisesti joko sopimattomasta nyppimistekniikasta tai anageenivaiheen erilaisista alavaiheista .
Camidge ja kollegat ovat kuvailleet kynittyjen hiusvarsien valmistusjärjestelmää tutkielmassaan kynittyjen hiusten käytöstä kudoksena, jota voidaan käyttää farmakodynaamisten päätetapahtumien arviointiin lääkekehitystutkimuksissa . Karvat tutkittiin valomikroskopialla, jossa arvioitiin ydinvärjäystä sen esiintymisen/puuttumisen, värjäyskohdan ja hiusten vaiheen perusteella . Jokainen hius, jossa on näkyvä polttimo ja juurivaippa, valokuvattiin ja lavastettiin (0, 1, 2 tai 3) mittatilaustyönä tehdyn järjestelmän mukaan, joka perustuu vaipan alemman marginaalin etäisyyteen polttimon pohjasta .
vaihe 0 määriteltiin polttimon kattavaksi vaipaksi, Vaihe 1 < 150 µm, Vaihe 2 = 150-699 µm ja Vaihe 3 > 700 µm. Karvat, joiden todettiin olevan ilman näkyviä sipuleita ja vaippoja, joita ei ollut aiemmin suljettu pois ensimmäisessä silmätutkimuksessa, hävitettiin.
edellä kuvatut tutkimukset ovat luoneet perustan kynittyjen karvatuppien toistettavalle tieteelliselle luokittelulle ottaen huomioon nyppimisen mahdollisen monipuolisen vaikutuksen tutkittavan kudoksen histologiaan.
3. Kantasoluja ja nyppyjä Hiusvarsia
orvaskedessä on kaksi kantasolurepsiää, joista toinen on interfollikulaarisen epidermiksen tyvikerroksessa ja toinen karvatupessa. Karvatuppisoluissa olevien kantasolujen käyttö on saamassa vauhtia regeneratiivisen lääketieteen alalla. Tämä on luonut tarpeen tunnistaa tarkka sivusto karvatupen ja suunnitella yksinkertaisia menetelmiä käyttää tällaisia soluja, kuten kynitty karvatupet, jotka ovat helposti saatavilla.
Moll teki tutkimuksia pesäkkeitä muodostavien solujen lokalisoinnista ihmisen nyppyihin hiusvarsiin . Tutkijat käyttivät Anagen päänahan nyppimät karvat vahvistaa läsnäolo ehjä ulompi juurilevy sekä proliferatiivinen potentiaalia eri keratinosyyttien . Paikannuksen saavuttamiseksi viisi ulkojuuren vaipan (ORS) lohkoa, B1, B2, B3-1, B3-2 ja B4, rajattiin mikrodissektiolla. Havaittiin, että pesäkkeenmuodostuskyky merkittiin useimmiten väliosaan (B2) ja keskiosan alaosaan (B3-1) . Pisin in vitro-elinikä löytyi kappaleesta B3-2 ja lyhin kappaleesta B1 (polttimo) . Koska Ors-keratinosyyttien alemmissa keskiosissa sijaitsevat suuren pesäkkeenmuodostuskyvyn solut poistetaan yleensä nyppimällä, kirjoittajat kommentoivat, että ne eivät siis välttämättä edusta kantasoluja vaan pikemminkin karvankasvun kannalta tärkeitä soluja yhden syklin aikana . Solut, joilla on pitkä elinikä oli lokalisoitu Keski-osissa ulomman juuren vaipan lähellä pullistuma-alueella, kun taas solut, joilla on pitkä elinikä myös mukana nyppäistyt karvatupet voivat olla välitön jälkeläinen kantasolujen, joka olisi eriytynyt pullistuma-alueella .
Gho ja kollegat tutkivat ja vahvistivat kantasolujen esiintymisen päänahan takaraivon alueelta poimituissa anageenikarvatupissa . Tämä saavutettiin testaamalla sytokeratiinia 19, jota Michel et al väitti. ne ovat positiivisia kantasoluille; ne ovat epäsuorasti paikallistaneet nämä solut . Lisäksi väitettiin, että koska kantasolut vaativat suojaa apoptoottista karvakiertoa vastaan, apoptoosia estävän BCL-2-proteiinin tutkiminen yhdessä apoptoosia edistävän bax: n puuttumisen kanssa olisi toinen luotettava menetelmä, jolla tutkijat voisivat etsiä kantasolujen esiintymistä .
toinen luotettava menetelmä keratinosyyttien kantasolujen tunnistamiseksi käyttää hyväkseen sitä, että nämä solut kiertävät normaalisti hitaasti, joten ne voidaan tunnistaa kokeellisesti ”etiketin säilyttäviksi soluiksi” (lrcs) . Tässä lähestymistavassa kaikki epiteelin solut merkitään toistuvalla tai jatkuvalla tritioituneella tymidiinillä, minkä jälkeen seuraa pitkä takaa-ajojakso, jonka aikana merkki katoaa kaikista kiertävistä, kauttakulkuvahvistavista (TA) soluista, jolloin vain hitaasti kiertävät solut (kantasolut) voivat säilyttää merkinnän . Taylor ja kollegat havaitsivat, että karvatupen hitaasti kiertävät solut rajoittuivat yksinomaan aiemmin huomiotta jätettyyn pullistuma-alueeseen, jonka ulkojuuren vaipan osa merkitsi follikkelin ylemmän, pysyvän osan alinta kohtaa sekä arrector pili-lihaksen kiinnityskohtaa.
Yamauchi ja Kurosaka tutkivat kantasolujen esiintymistä päänahasta poimittujen karvatuppien pullistuma-alueella . Tutkijat keskittyivät glykogeenisyntaasikinaasi-3: n (GSK-3) esiintymiseen, proteiiniin, joka inhiboituessaan lisää β-kateniinin tasoja, jotka osallistuvat suoraan karvatupen morfogeneesiin ja kantasolujen erilaistumiseen . GSK-3: n esiintyminen tällä alueella varmistettiin etsimällä sen geneettistä ilmentymää RT-qPCR: llä ja western blottaamalla GSK-3: n beetaspesifisellä vasta-aineella, Y174: llä . Sasahara ym. havaittu kantasoluja pullistuma-alueella CD34-ekspression avulla, joka on kantasolujen biomarkkeri yhdessä muiden kantasolujen biomarkkerien, kuten CD200: n, Sox2: n ja NANOG: n kanssa . Keratiiniperheen geenien morfologia ja ilmentyminen pullistumaperäisissä munarakkuloissa (BDKs) ennen ja jälkeen erilaistumisinduktion kalsiumkloridilla olivat samanlaisia kuin ihobiopsioista saaduilla epidermaalisilla keratinosyyteillä (nheks) . He osoittivat myös, että BDKs oli vastustuskykyisempi erilaistumiselle kuin ihon koepaloista saadut epidermaaliset keratinosyytit .
3, 1. Ihmisen follikkelista peräisin olevat keratinosyytit
Yoshikawa et al. tutki keratinosyyttien erilaistumiseen osallistuvien geenien, erityisesti uuden merkkigeenin ID2: n, säätelyä . He saavuttivat tämän käyttämällä kosketusherkistäjiä viljellyissä keratinosyyteissä, jotka ovat peräisin kynittyjen karvatuppien pullistumasta, jota kutsutaan myös pullistuneiksi keratinosyyteiksi (BDKs) . Heidän tekniikkansa oli tehokas ja yksinkertainen menetelmä luoda kantoja ihmisen BDKs, ilman invasiivisia ihon koepaloja . BDKs osoitti ensisijaisia vasteita herkistäjille, joihin liittyi keratinosyyttien erilaistumista järjestävien geenien, kuten ID2-geenin ja Nrf2-välitteisen signalointireitin, säätely . BDKs: t perustettiin yksilöllisesti ilman invasiivisia koepaloja, ja siitä on mahdollisesti tullut tehokas väline arvioitaessa luovuttajien välisiä vaihteluita herkistyneille .
3, 2. Kantasolujen uudelleenohjelmointi kynitystä Hiusvarresta
somaattisten solujen uudelleenohjelmointi indusoiduiksi pluripotenteiksi kantasoluiksi (iPS) voidaan toteuttaa tiettyjen transkriptiotekijöiden pakotetulla ilmaisulla, erityisesti Oct4: n, Sox2: n, Klf4: n ja C-Myc: n (OSKM) yhdistelmällä . Nämä ohjelmoidut solut ovat samanlaisia kuin alkion kantasolut, ja niille on ominaista rajaton itsensä uusiutumispotentiaali ja kyky erilaistua mihin tahansa solutyyppiin . IPS-solujen tuottamistekniikka on mullistanut solujen pluripotenssin molekyylimekanismeja tutkivan kentän ja helpottanut potilaskohtaisten solujen tuottamista solujen korvaushoitoa varten . Es-soluteknologiaan yleisesti liittyvät eettiset ja isännän hylkimisongelmat ovat vähentyneet, mikä herättää suurta kiinnostusta ja lupausta tuleviin kliinisiin sovelluksiin . Uudelleenohjelmointi on hidasta ja tehotonta, ja siitä, voivatko iPS-solut korvata ES-solut kaikilla osa-alueilla, kiistellään edelleen, ja osittainen uudelleenohjelmointi tai ”yliohjautuminen” asettaa haasteita .
Keratinosyyttipohjaiset iPS-solut (KiPS) voidaan määrittää biologisista näytteistä, mukaan lukien poimitut karvat, pienistä määristä. Kynitystä karvasta on onnistuttu viljelemään suuria määriä keratinosyyttejä . Aasen et al on käyttänyt 30-vuotiaalta naiselta kynittyä yksittäistä hiusta. tuottaa keratinosyyttien indusoimia pluripotentteja kantasoluja . On kuvattu kokeellinen malli solujen uudelleenohjelmoinnin perusteiden tutkimiseksi ja mahdollisten etujen tutkimiseksi keratinosyyttien käyttämisestä potilaskohtaisten iPS-solujen tuottamiseen . Aasen ja Belmonte kuvaavat menetelmää, jossa käytetään kynittyjä hiuksia tai keratinosyyttejä, ja toteavat, että hiusten suora nyppiminen eristää pääasiassa kauttakulkua vahvistavia soluja, joilla on lyhytaikainen viljelmäpotentiaali .
kynityistä karvatupista saadut kantasolut on onnistuneesti ohjelmoitu kahdeksi erittäin tärkeäksi ja suhteellisen luoksepääsemättömäksi kudokseksi, hermosoluksi ja sydänsoluksi . Uudelleenohjelmointi saatiin aikaan käyttämällä yhtä polykistronista poistettavaa lentiviraalista vektoria . Novak ym. osoitti, että kaikki pesäkkeet olivat todellisia iPSCs: iä, niillä oli ihmisalkion kantasolujen tyypilliset ominaisuudet ja ne olivat erilaistuneet kaikkiin kolmeen itukerrokseen sekä in vitro että In vivo . Näin ollen ihmisen karvatupen keratinosyyteistä HFKT-iPSCs johdettiin onnistuneesti funktionaalisia sydämen myosyyttejä, ja ne olivat hyvin koordinoituneita solunsisäisiä Ca2+ – transientteja ja supistuksia .
toisessa Petitin ja kollegoiden tekemässä tutkimuksessa todettiin karvatupista eristettyjen keratinosyyttien olevan ihanteellinen potilaiden solujen lähde uudelleenohjelmointiin . He käyttivät vain pientä määrää kahdelta terveeltä luovuttajalta poimittuja ihmisen karvatuppia ohjelmoidakseen keratinosyytit uudelleen pluripotenteiksi kantasoluiksi . Ryhmä onnistui myös edelleen erottamaan nämä ohjelmoidut kantasolut neuraalisiksi progenitoreiksi, mukaan lukien etuaivojen hermosolut ja toiminnalliset dopaminergiset neuronit .
Muller et al. mainitsee mallinnus ihmisen kanavointipatiat kynitty karvatupet helposti saatavilla lähde iPSCs. Tuotettuja IPSC-järjestelmiä pidetään hyödyllisenä välineenä patofysiologisten mekanismien selvittämisessä eri tautitiloissa, joista mainittakoon diabetes, verihäiriöt, määritellyt neurologiset häiriöt ja geneettinen maksasairaus . Lintan ym. käytetyt ihmisen keratinosyyttijohdokset indusoivat pluripotentteja kantasoluja (hiPSCs) tarkastelemaan mRNA-ilmentymätasoja ionikanavageeneistä tällaisten solujen ja niiden somaattisen solulähteen, kynittyjen ihmisen hiusten keratinosyyttien välillä .
4. Geeniekspressioprofilointi
Geeniekspressioprofilointi (GEP) on tärkeä tutkimuskanava solujen ja kudosten toiminnan ymmärtämiseksi normaaliolosuhteissa, toksikologisen tai farmaseuttisen altistuksen vasteiden luonnehtimiseksi ja ikääntymiseen, taudin kehittymiseen ja etenemiseen liittyvien molekyylimekanismien selventämiseksi. Useat kirjoittajat ovat käyttäneet RT-qPCR: ää analysoidakseen rajallisen määrän geenejä aikuisten kynityissä ihmisen karvatupissa . Kim ym. korosta sitä tosiasiaa, että mikroarray-hybridisaatioissa käytettävää RNA: ta voitaisiin saada yhdestä nyppimästä ihmisen karvatupesta . Keskimääräinen mitattavissa oleva RNA/follikkelin saanto oli 112, 5 ng . Ribosomaalinen suhde oli pienempi kuin normaalisti oletettiin, mutta tutkimus osoitti, että RNA oli ehjä . Jokaisen tutkimuksessa tutkitun 10 koehenkilön karvatupissa ilmaistut geenit talletettiin kokonaisuudessaan geeniekspression omnibus (GEO, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/) kanssa .
Ohyama et al. osoitti, että ihmisen pullistumasolubiologiaa voitaisiin helpottaa analysoimalla globaaleja geeniekspressioprofiileja ja tunnistamalla ainutlaatuisia solupinnan merkkiaineita . Pullistuneiden solujen tutkimuksia on vaikeuttanut se, ettei ihmisen karvatupissa ole erottuvaa pullistumamorfologiaa . Navigoidun laser capture-mikrodissektion avulla tekijät määrittivät etikettiä säilyttävien solujen jakautumisen ihmisen anageenin pullistuman määrittelemiseksi . WNT: n estäjiä koodaavat geenitranskriptit ja aktiviinin / luun morfogeenisen proteiinin signalointi olivat yliedustettuina pullistumassa, kun taas solujen proliferaatiosta vastuussa olevat geenit olivat aliedustettuina, mikä on sopusoinnussa rauhoituksettomien KSCs: n olemassaolon kanssa anageenin follikkeleissa .
vertailevaa geeniekspressioprofilointia on käytetty erottamaan atooppinen ekseema nonatooppisesta ekseemasta . Ihmisen karvatupesta johdettuja keratinosyyttejä (FDK) viljeltiin molemmista ryhmistä otetuista kynityistä karvoista . Mikroarray-analyysiä ja kvantitatiivista RT-PCR: ää käytettiin tuottamaan geeniekspressiosignaaleja, jotka voivat erottaa atooppisen ihottuman nonatooppisista kontrolleista ilman ihon koepaloja . Potilasjohdannaiset FDKs: t, jotka on määritetty yksilöllisesti ilman invasiivisia koepaloja, voivat olla ihanteellinen solulähde ihosairauksien tutkimiseen in vitro .
5. Kynittyjen hiusten
diagnostisista ja kliinisistä sovelluksista on tulossa hyödyllinen diagnostinen työkalu ihotaudeissa. Suora immunofluoresenssi (DIF) vaarallinen iho on kultakanta diagnoosi pemfigus . Rao ym. ovat käyttäneet ORS kynitty Anagen hiukset akselit havaita pemfigus spesifinen immunofluoresenssikuvio ja totesi, että DIF kynitty hiukset on yksinkertainen, noninvasive testi, joka tulevaisuudessa voi lievittää tarvetta ihon koepaloja potilailla pemfigus .
5, 1. Tausche ym.käyttivät kynittyjen anageenin karvatuppien ulomman juurivaipan autologista epidermaalista ekvivalenttia
keratinosyyttejä. tuottaa täysin erilaistuneita autologisia epidermaalisia ekvivalentteja . He raportoivat tulokset monikeskustutkimuksesta, satunnaistetusta vaiheen II tutkimuksesta Epidexille, joka on kudosmuokkatun, täysin erilaistuneen autologisen epidermaalisen ekvivalentin tavaramerkki, joka oli yhtä tehokas kuin halkaistu ihon omaografti parantumisen ja vastahakoisten verisuonten säärihaavojen täydellisen sulkeutumisen edistämisessä . Limat ym. käytettiin autologisesti in vitro rekonstruoituja epidermaalisia ekvivalentteja ja osoitettiin, että 2 kuukauden kuluttua kolmasosa toistuvista säärihaavoista voi parantua . Kynityistä ihmisen päänahan karvatupista eristettyjen autologisten keratinosyyttien käytön osoitettiin tarjoavan useita etuja, kuten Ors-keratinosyyttien helpon, ei-invasiivisen eristämisen kynityistä anageenin karvatupista ja niiden kyvyn ylläpitää suurta proliferatiivista kapasiteettia viljelmässä, vaikka ne olisivat peräisin hyvin vanhoilta luovuttajilta .
5, 2. Kolmiulotteisia Ihoekvivalentteja
kolmiulotteisia ihoekvivalentteja (SE) on käytetty farmakologisissa ja toksikologisissa tutkimuksissa korvaamaan eläinkokeita ja solumonokulttuureja . Lisäksi ne ovat onnistuneita työkaluja kroonisten haavojen tai palaneen ihon siirtämiseen ja elinsiirtolääketieteessä. Hoeller ym. kehitti parannetun ja nopean menetelmän rakentaa autologinen SEs ihmisen kynitty karvatupet ja fibroblastit . Käyttämällä valomikroskopialla valittua anageenifaasia nyppiviä hiusvarsia ja istuttamalla ne ihovastikkeisiin autologisen SE: n tuottamisprosessi lyheni 30 päivästä 20 päivään .
5, 3. Korvikekudos farmakokineettisissä / Farmakodynaamisissa tutkimuksissa
Kynityt karvatupet ovat liittyneet syöpätutkimuksessa käytettävien korvikekudosten luetteloon yhdessä perifeerisen veren mononukleaarisolujen (pbmc), runsaasti verihiutaleita sisältävän plasman, ihon koepalojen ja suun kautta otettavien suupalojen kanssa. Kudospohjaiset lähestymistavat farmakodynaamisten päätetapahtumien tutkimiseen alkuvaiheen onkologian kliinisissä tutkimuksissa ovat laajentuneet kohdennettujen lääkehoitojen kehittämisen jälkeen. Optimaalisen annoksen määritelmä voidaan määrittää farmakokineettisten päätepisteiden perusteella tai mieluiten osoittamalla haluttu vaikutus kohdemolekyyliin.
tekijät Camidge et al. ovat kuvailleet kynittyjen karvatuppien käyttöä ja mahdollisuutta havaita ja kvantifioida solusykliin ja DNA: n korjaukseen liittyviä tekijöitä, kuten Ki67, pRb, p27 ja fosforyloitu p27, pRb ja Histoni . Williams et al on mitannut fosfatidyyli-inositoli-3-kinaasin (Pi-3-K)/Akt: n (proteiinikinaasi B) antitumor-estäjien vaikutusta syöpäpotilailla. . Kynittyjä hiuspohjan karvatuppia käytettiin korvikkeena normaaleissa kudoksissa mitattaessa PtdIns-3-kinaasin ja Akt: n estäjien vaikutusta PtdIns-3-kinaasin merkinantoon . Tutkimus osoitti, että ptdins-3-kinaasi-inhibiittori esti fosfoser473-Akt-värjäystä karvan ulkovaipan keratinosyyteissä viljellyissä ihmisen hiuksissa . Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että yksittäiset ihmisen karvat voisivat tarjota minimaalisesti invasiivisen tavan mitata PtdIns-3-kinaasi-signaloinnin estäjien vaikutuksia potilailla, jotka heijastavat tuumorifosfo-Akt: n inhibitiota .
kulmakarvoista poimittuja hiusvarsia sekä perifeerisen veren mononukleaarisia soluja on käytetty Fong et al. korvaavana kudoksena testattaessa hypoteesia, jonka mukaan potilailla, joilla on kasvaimia, jotka liittyvät BRCA1-tai BRCA2-mutaatioihin, olisi objektiivinen tuumorivaste olaparibille, uudelle ja voimakkaalle oraalisesti aktiiviselle poly(adenosiinidifosfaatti-riboosi) polymeraasin (PARP) estäjälle . Faasin 1 kliinisessä tutkimuksessa tutkittiin turvallisuutta, haittatapahtumaprofiilia, annosta rajoittavaa toksisuutta, suurinta siedettyä annosta, annosta, jolla PARP estyy maksimaalisesti, sekä sen farmakokineettisiä ja farmakodynaamisia profiileja . Nypittyjä kulmakarvatupia yhdessä perifeerisen veren mononukleaarisolujen kanssa käytettiin PARP-eston vahvistamiseen näissä sijaisnäytteissä . Samoin Ang et al. tarkistettu kudospohjaisten lähestymistapojen perusteet, edut ja haitat sekä käytännön näkökohdat farmakodynaamisten tutkimusten suorittamiseksi varhaisen vaiheen onkologian kliinisissä tutkimuksissa käyttäen tapaushistorioita molekyylikokeiluaineista, kuten PI3K, m-TOR, HSP90, HDAC ja PARP-estäjät .
6. Perspectives
kynittyä hiusvartta on käytetty lääketieteellisessä tutkimuksessa viimeisen 60 vuoden ajan. Tästä ”mini” – elimestä on tulossa tärkeä testausalue biolääketieteellisessä tutkimuksessa. Kynittyjen hiusvarsien jännittävin rooli on kehittymässä kantasolujen uudelleenohjelmoinnissa ja autologisten epidermaalisten vastineiden kehittämisessä. Kynityn hiusakselin käyttö sijaiskudoksena faasin 1 tutkimuksissa solunsalpaajalääkkeiden kehittämiseen sekä sen käyttö sijaiskudosmallina systeemibiologian lähestymistavoissa lääketieteelliseen tutkimukseen korostuu lähitulevaisuudessa.
kuittaus
tekijät haluavat kiittää Anton Abela (Kliinisen farmakologian ja Terapeutiikan laitos, lääketieteen ja kirurgian tiedekunta, Maltan yliopisto) tässä esitellyn luvun suunnitteluun.