돼지 결장 상피는 영양소 흡수, 이온 운송 및 장벽 기능에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 윤리적 우려로 인해 동물 모델의 대안 개발이 필요합니다. 본 연구의 목적은 원래 결장 조직을 밀접하게 모방하는 이차원(2D) 돼지 결장 오르가노이드의 인 비트로 모델을 개발하고 특성화하여, 위장관 생리학, 병리학 및 약리학 연구를 지원하는 것이었습니다. 돼지 결장 크립트를 분리하여 삼차원(3D) 오르가노이드 시스템으로 배양한 후 트랜스웰 인서트에 2D 단층으로 분해했습니다. 단층의 무결성은 상피층 전기저항(TEER) 및 전자 현미경 측정으로 평가되었습니다. 모델의 기능적 전제 조건은 주요 이온 채널 및 운송자의 mRNA 발현을 정량적 RT-PCR을 사용하여 측정함으로써 평가되었습니다. Ussing 챔버 실험을 통해 생리학적 활동을 확인했습니다. 2D 단층은 강력한 TEER 값을 나타냈고, 원주 조직에서 관찰된 구조적 특성인 미세융모와 점액을 분비하는 배상 세포를 유지했습니다. 유전자 발현 분석 결과 2D 오르가노이드 모델과 원래 조직 간 주요 운송자와 관련된 유의미한 차이가 없었습니다. Ussing 챔버 실험은 원래 결장 조직에서 관찰된 것과 일치하는 생리학적 반응을 보여주었습니다. 결론적으로, 2D 돼지 결장 오르가노이드 모델은 원래 결장 상피의 생리학적 및 기능적 특성을 정확하게 나타내는 것으로 추천할 수 있습니다. 이 모델은 장벽 특성, 이온 운송, 그리고 위장관 질환의 병태생리를 조사하는 데 유용한 도구를 제공하며, 3R 원칙을 준수합니다.
Key Points
- 돼지 결장 오르가노이드를 사용하여 개발된 이차원 모델은 원래 결장 조직을 밀접하게 모방하여 위장관 연구를 위한 중요한 도구를 제공합니다.
- 단층의 무결성은 상피층 전기저항 및 전자 현미경을 통해 높은 수준으로 유지되었으며, 원래 조직의 구조적 특징을 보여주었습니다.
- 유전자 발현 분석과 생리학적 반응을 통해 모델이 원래 결장 조직과 비교해 중요한 운송자에 대한 유의미한 차이가 없음을 확인하였습니다.