Хориоаллантоисная мембрана

Хориоаллантоисная мембрана
Хориоаллантоисная мембрана
	Хориоаллантоисная оболочка развивающегося цыпленка, покрытая вируса оспы . оспинами
Идентификаторы
МеШ	D049033
	Анатомическая терминология [ править в Викиданных ]

Хориоаллантоисная мембрана (САМ) , также известная как хориоаллантоис, представляет собой сильно васкуляризированную мембрану , обнаруженную в яйцах некоторых амниот, таких как птицы и рептилии . Он образуется путем слияния мезодермальных слоев двух внезародышевых оболочек — хориона и аллантоиса . ^{[ 1 ]} Это гомолог плаценты млекопитающих . птичий Это самая внешняя внеэмбриональная мембрана, выстилающая бессосудистую оболочку яичной скорлупы.

Структура

Хориоаллантоисная мембрана состоит из трех слоев. Первый — это хорионический эпителий , который представляет собой внешний слой, расположенный непосредственно под скорлуповой мембраной. ^{[ 2 ]} Он состоит из эпителиальных клеток, возникающих из хорионической эктодермы . Второй — промежуточный мезодермальный слой, состоящий из мезенхимальной ткани, образующейся в результате слияния мезодермального слоя хориона и мезодермального слоя аллантоиса. Этот слой сильно васкуляризирован и богат стромальными компонентами. Третий — аллантоисный эпителий, состоящий из эпителиальных клеток, возникающих из аллантоисной эктодермы. Он образует часть стенки аллантоисного мешка.

Оба эпителиальных слоя отделены от мезодермального слоя базальными мембранами . ^{[ 3 ]}

Функция

Хориоаллантоисная мембрана выполняет следующие функции:

САМ функционирует как место газообмена кислорода между и углекислого газа растущим эмбрионом и окружающей средой. Кровеносные капилляры и синусы , находящиеся в промежуточном мезодермальном слое, обеспечивают тесный контакт (в пределах 0,2 мкм) с воздухом, находящимся в порах скорлуповой оболочки яйца. ^{[ 4 ]}

Эпителиальный слой хориона содержит область САМ, переносящую кальций, и, таким образом, отвечает за транспорт ионов кальция из яичной скорлупы в эмбрион с целью окостенения костей развивающегося эмбриона . ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]} САМ также помогает поддерживать кислотно-щелочной гомеостаз эмбриона. ^{[ 6 ]} Наконец, аллантоисный эпителий служит барьером для аллантоисной полости и действует избирательно проницаемо , обеспечивая абсорбцию воды и электролитов , а также поддерживает барьер против токсинов и отходов, хранящихся внутри аллантоисной полости. ^{[ 2 ]}

Разработка

Развитие САМ аналогично развитию аллантоиса млекопитающих. Его рост начинается с 3-го дня эмбрионального развития. Развитие аллантоиса происходит внеэмбрионально из вентральной стенки энтодермальной задней кишки . Частичное сращение хориона и аллантоиса происходит между 5 и 6 сутками. К 10 суткам происходит обширное формирование капиллярной сети. Полная дифференциация САМ завершается к 13 дню. ^{[ 7 ]}^{[ 5 ]}

Протоколы культивирования

Хориоаллантоисные мембраны можно культивировать как снаружи (ex-ovo), так и внутри оболочки (in-ovo).

Экс-яйцо

Здесь эмбрион выращивается вне скорлупы. При этом методе яйца сначала выдерживают во влажном инкубаторе на срок до 3 дней, чтобы гарантировать, что положение эмбриона противоположно положению, в котором яйцо впоследствии будет разбито. Сбоку воздушной камеры делается небольшое отверстие для уравновешивания давления, после чего происходит разбивание яйца на чашке Петри . ^{[ 8 ]}

Этот метод идеально подходит для визуализации растущего эмбриона и манипуляций с ним без ограничений доступа к эмбриону на разных стадиях развития. Однако процесс требует асептических условий. Существуют также проблемы, связанные с обращением с эмбрионом, поскольку желточная оболочка склонна к разрыву как во время, так и после культивирования. ^{[ 7 ]}

Ин-ово

Здесь эмбрион выращивается в пределах яичной скорлупы. При этом методе оплодотворенные яйца вращают внутри инкубатора в течение трех дней, чтобы предотвратить прилипание эмбриона к оболочкам скорлупы. Затем в яичной скорлупе проделывают отверстие и оборачивают пленкой, чтобы предотвратить обезвоживание и инфекции . Затем яйцо выдерживают в статическом положении до дальнейшего использования. Этот шаг предотвращает прилипание CAM к мембране скорлупы. На 7-й день после оплодотворения отверстие расширяется, чтобы получить доступ к САМ. ^{[ 9 ]}

Этот метод имеет ряд преимуществ перед методом ex-vivo, поскольку физиологическая среда для развивающегося эмбриона остается практически неизменной. Легче поддерживать стерильность, а также целостность САМ и эмбриона, когда они находятся внутри скорлупы. ^{[ 7 ]} Однако для этого метода необходимы хорошие технические навыки. Наличие оболочки вокруг развивающегося эмбриона затрудняет доступ к эмбриону. Существуют также ограничения в наблюдении и визуализации развивающегося эмбриона.

Приложения

САМ обеспечивает несколько особенностей, таких как легкость доступа и быстрое развитие структуры мембраны, наличие иммунодефицитной среды, ^{[ 10 ]} простота визуализации для методов визуализации, начиная от микроскопического и заканчивая ПЭТ-сканированием. ^{[ 7 ]} Таким образом, это делает модель подходящей для ряда исследовательских приложений в области биологических и биомедицинских исследований:

Развитие сосудов и ангиогенез.
Исследования ксенотрансплантата . ^{[ 10 ]}
Изучение опухолей . роста и дифференцировки ^{[ 11 ]}
Исследования по восстановлению ран .
Токсикологические исследования.
наноматериалов . Оценка ^{[ 12 ]}
Доставка лекарств .
Изучение молекул, обладающих ангиогенной и антиангиогенной активностью.
Культивирование вирусов , таких как вирус простого герпеса и т. д. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}
Скрининговые исследования на наркотики.
Исследования, связанные с лучевой терапией .
Исследования аллергенности и токсичности.
Выращивание гельминтов . ^{[ 15 ]}
Онкологические исследования. ^{[ 16 ]}

Преимущества

Преимущества использования CAM:

Он прост в использовании по сравнению с другими моделями животных .
Анализы можно визуализировать в режиме реального времени, используя как очень простые, так и очень сложные методы визуализации. ^{[ 7 ]}
Быстрый рост сосудов.
Экономично, легкодоступно.
Система кровообращения полностью доступна, что упрощает доставку внутривенных молекул.
Анализы занимают относительно меньше времени.
Легко воспроизводимо и надежно.

Недостатки

Несмотря на многочисленные преимущества, существует ряд недостатков, связанных с использованием CAM:

Чувствительность к изменениям условий окружающей среды. ^{[ 5 ]}
Ограниченная доступность реагентов, таких как антитела, из-за птичьего происхождения.
Неспецифическая воспалительная реакция через 15 дней развития. ^{[ 5 ]}
Трудность отличить образование новых капилляров от уже существующей сосудистой сети. ^{[ 7 ]}
Различия в метаболизме лекарств по сравнению с млекопитающими.

Ссылки

^ Гилберт С.Ф. (2003). Биология развития (7-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-258-5 . OCLC 51544170 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Габриэлли М.Г., Акчили Д. (21 марта 2010 г.). «Хориоаллантоисная мембрана цыпленка: модель молекулярной, структурной и функциональной адаптации к трансэпителиальному транспорту ионов и барьерной функции во время эмбрионального развития» . Журнал биомедицины и биотехнологии . 2010 : 940741. doi : 10.1155/2010/940741 . ПМЦ 2842975 . ПМИД 20339524 .
^ Лусимбо В.С., Лейтон Ф.А., Вобесер Г.А. (май 2000 г.). «Гистология и ультраструктура хориоаллантоисной оболочки кряквы (Anas platyrhynchos)». Анатомическая запись . 259 (1): 25–34. doi : 10.1002/(SICI)1097-0185(20000501)259:1<25::AID-AR3>3.0.CO;2-Y . ПМИД 10760740 . S2CID 25097099 .
^ Фанци Т., Фехер Г. (июнь 1979 г.). «Ультраструктурные исследования хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона в период инкубации». Анатомия, Гистология, Эмбриология . 8 (2): 151–9. дои : 10.1111/j.1439-0264.1979.tb00687.x . ПМИД 159001 . S2CID 9045456 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Рибатти Д. (август 2016 г.). «Хориоаллантоисная мембрана куриного эмбриона (ХАМ). Многогранная экспериментальная модель» . Механизмы развития . 141 : 70–77. дои : 10.1016/j.mod.2016.05.003 . hdl : 11586/191156 . ПМИД 27178379 . S2CID 7106191 .
^ Габриэлли М.Г. (июнь 2004 г.). «Карбоангидразы во внеэмбриональных структурах кур: роль СА в реабсорбции бикарбоната через хориоаллантоисную мембрану». Журнал ингибирования ферментов и медицинской химии . 19 (3): 283–6. дои : 10.1080/14756360410001689568 . ПМИД 15500002 . S2CID 11697041 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Новак-Сливинска П., Сегура Т., Ируэла-Ариспе М.Л. (октябрь 2014 г.). «Модель хориоаллантоисной мембраны курицы в биологии, медицине и биоинженерии» . Ангиогенез . 17 (4): 779–804. дои : 10.1007/s10456-014-9440-7 . ПМЦ 4583126 . ПМИД 25138280 .
^ Шоманн Т, Куннейс Ф, Видера Д, Кальчмидт С, Кальчмидт Б (11 марта 2013 г.). «Улучшенный метод ex ovo-культивирования развивающихся куриных эмбрионов для получения ксенотрансплантатов стволовых клеток человека» . Стволовые клетки Интернешнл . 2013 : 960958. doi : 10.1155/2013/960958 . ПМЦ 3608262 . ПМИД 23554818 .
^ Эль-Гали Н., Рабади М., Эзин А.М., Де Беллард М.Е. (январь 2010 г.). «Новые методы манипуляций с куриными эмбрионами» . Микроскопические исследования и техника . 73 (1): 58–66. дои : 10.1002/jemt.20753 . ПМЦ 2797828 . ПМИД 19582831 .
^ Jump up to: ^а ^б Эндо Ю (2019). «История разработки моделей ксенотрансплантатов опухолей куриных эмбрионов». Ферменты . Том. 46. Эльзевир. стр. 11–22. дои : 10.1016/bs.enz.2019.08.005 . ISBN 978-0-12-817398-5 . ПМИД 31727272 . S2CID 208036926 .
^ ДеБорд Л.С., Патак Р.Р., Вилланева М., Лю Х.К., Харрингтон Д.А., Ю В. и др. (2018). «Хориоаллантоисная мембрана цыпленка (CAM) как универсальная платформа ксенотрансплантата, полученного от пациента (PDX), для точной медицины и доклинических исследований» . Американский журнал исследований рака . 8 (8): 1642–1660. ПМК 6129484 . ПМИД 30210932 .
^ Мапанао, Ана Катрина; Че, Пей Пей; Сароньи, Патриция; Сминия, Петр; Джованнетти, Элиза; Волиани, Валерио (10 февраля 2021 г.). «Привитая опухоль – хориоаллантоисная мембрана цыпленка как альтернативная модель для биологических исследований рака и оценки традиционной/наноматериальной тераностики» . Экспертное заключение по метаболизму и токсикологии лекарственных средств . 17 (8): 947–968. дои : 10.1080/17425255.2021.1879047 . ISSN 1742-5255 . PMID 33565346 .
^ Рибатти Д. (август 2018 г.). «Использование хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона в качестве экспериментальной модели для изучения роста вируса и проверки гипотезы клонального отбора. Вклад сэра Мака Фарлейна Бернета» . Письма по иммунологии . 200 : 1–4. дои : 10.1016/j.imlet.2018.05.005 . ПМИД 29886119 . S2CID 47013406 .
^ Гай Дж.С. (2008). «Выделение и распространение коронавирусов в эмбриональных яйцах». Выделение и размножение коронавирусов в яйцах с эмбрионами . Методы молекулярной биологии. Том. 454. стр. 109–17. дои : 10.1007/978-1-59745-181-9_10 . ISBN 978-1-58829-867-6 . ПМЦ 7122360 . ПМИД 19057881 .
^ Фрид Б., Стейблфорд LT (1991). «Культивирование гельминтов в куриных эмбрионах». Достижения паразитологии . 30 : 108–65. ПМИД 2069072 .
^ Сароньи, Патриция; Мапанао, Ана Катрина; Маркетти, Сабрина; Кусмик, Клаудия; Волиани, Валерио (14 апреля 2021 г.). «Стандартный протокол для производства и биооценки этических моделей in vivo плоскоклеточного рака головы и шеи, отрицательного к ВПЧ» . ACS Фармакология и трансляционная наука . 4 (3): 1227–1234. дои : 10.1021/acptsci.1c00083 . ISSN 2575-9108 . ПМК 8205242 . ПМИД 34151212 .

[1] Гилберт С.Ф. (2003). Биология развития (7-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-258-5 . OCLC 51544170 .

[Gabrielli_2010-2] Jump up to: ^а ^б ^с Габриэлли М.Г., Акчили Д. (21 марта 2010 г.). «Хориоаллантоисная мембрана цыпленка: модель молекулярной, структурной и функциональной адаптации к трансэпителиальному транспорту ионов и барьерной функции во время эмбрионального развития» . Журнал биомедицины и биотехнологии . 2010 : 940741. doi : 10.1155/2010/940741 . ПМЦ 2842975 . ПМИД 20339524 .

[3] Лусимбо В.С., Лейтон Ф.А., Вобесер Г.А. (май 2000 г.). «Гистология и ультраструктура хориоаллантоисной оболочки кряквы (Anas platyrhynchos)». Анатомическая запись . 259 (1): 25–34. doi : 10.1002/(SICI)1097-0185(20000501)259:1<25::AID-AR3>3.0.CO;2-Y . ПМИД 10760740 . S2CID 25097099 .

[4] Фанци Т., Фехер Г. (июнь 1979 г.). «Ультраструктурные исследования хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона в период инкубации». Анатомия, Гистология, Эмбриология . 8 (2): 151–9. дои : 10.1111/j.1439-0264.1979.tb00687.x . ПМИД 159001 . S2CID 9045456 .

[Ribatti_2016-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Рибатти Д. (август 2016 г.). «Хориоаллантоисная мембрана куриного эмбриона (ХАМ). Многогранная экспериментальная модель» . Механизмы развития . 141 : 70–77. дои : 10.1016/j.mod.2016.05.003 . hdl : 11586/191156 . ПМИД 27178379 . S2CID 7106191 .

[6] Габриэлли М.Г. (июнь 2004 г.). «Карбоангидразы во внеэмбриональных структурах кур: роль СА в реабсорбции бикарбоната через хориоаллантоисную мембрану». Журнал ингибирования ферментов и медицинской химии . 19 (3): 283–6. дои : 10.1080/14756360410001689568 . ПМИД 15500002 . S2CID 11697041 .

[Nowak-Sliwinska_2014-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Новак-Сливинска П., Сегура Т., Ируэла-Ариспе М.Л. (октябрь 2014 г.). «Модель хориоаллантоисной мембраны курицы в биологии, медицине и биоинженерии» . Ангиогенез . 17 (4): 779–804. дои : 10.1007/s10456-014-9440-7 . ПМЦ 4583126 . ПМИД 25138280 .

[8] Шоманн Т, Куннейс Ф, Видера Д, Кальчмидт С, Кальчмидт Б (11 марта 2013 г.). «Улучшенный метод ex ovo-культивирования развивающихся куриных эмбрионов для получения ксенотрансплантатов стволовых клеток человека» . Стволовые клетки Интернешнл . 2013 : 960958. doi : 10.1155/2013/960958 . ПМЦ 3608262 . ПМИД 23554818 .

[9] Эль-Гали Н., Рабади М., Эзин А.М., Де Беллард М.Е. (январь 2010 г.). «Новые методы манипуляций с куриными эмбрионами» . Микроскопические исследования и техника . 73 (1): 58–66. дои : 10.1002/jemt.20753 . ПМЦ 2797828 . ПМИД 19582831 .

[Endo_2019-10] Jump up to: ^а ^б Эндо Ю (2019). «История разработки моделей ксенотрансплантатов опухолей куриных эмбрионов». Ферменты . Том. 46. Эльзевир. стр. 11–22. дои : 10.1016/bs.enz.2019.08.005 . ISBN 978-0-12-817398-5 . ПМИД 31727272 . S2CID 208036926 .

[11] ДеБорд Л.С., Патак Р.Р., Вилланева М., Лю Х.К., Харрингтон Д.А., Ю В. и др. (2018). «Хориоаллантоисная мембрана цыпленка (CAM) как универсальная платформа ксенотрансплантата, полученного от пациента (PDX), для точной медицины и доклинических исследований» . Американский журнал исследований рака . 8 (8): 1642–1660. ПМК 6129484 . ПМИД 30210932 .

[12] Мапанао, Ана Катрина; Че, Пей Пей; Сароньи, Патриция; Сминия, Петр; Джованнетти, Элиза; Волиани, Валерио (10 февраля 2021 г.). «Привитая опухоль – хориоаллантоисная мембрана цыпленка как альтернативная модель для биологических исследований рака и оценки традиционной/наноматериальной тераностики» . Экспертное заключение по метаболизму и токсикологии лекарственных средств . 17 (8): 947–968. дои : 10.1080/17425255.2021.1879047 . ISSN 1742-5255 . PMID 33565346 .

[13] Рибатти Д. (август 2018 г.). «Использование хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона в качестве экспериментальной модели для изучения роста вируса и проверки гипотезы клонального отбора. Вклад сэра Мака Фарлейна Бернета» . Письма по иммунологии . 200 : 1–4. дои : 10.1016/j.imlet.2018.05.005 . ПМИД 29886119 . S2CID 47013406 .

[14] Гай Дж.С. (2008). «Выделение и распространение коронавирусов в эмбриональных яйцах». Выделение и размножение коронавирусов в яйцах с эмбрионами . Методы молекулярной биологии. Том. 454. стр. 109–17. дои : 10.1007/978-1-59745-181-9_10 . ISBN 978-1-58829-867-6 . ПМЦ 7122360 . ПМИД 19057881 .

[15] Фрид Б., Стейблфорд LT (1991). «Культивирование гельминтов в куриных эмбрионах». Достижения паразитологии . 30 : 108–65. ПМИД 2069072 .

[16] Сароньи, Патриция; Мапанао, Ана Катрина; Маркетти, Сабрина; Кусмик, Клаудия; Волиани, Валерио (14 апреля 2021 г.). «Стандартный протокол для производства и биооценки этических моделей in vivo плоскоклеточного рака головы и шеи, отрицательного к ВПЧ» . ACS Фармакология и трансляционная наука . 4 (3): 1227–1234. дои : 10.1021/acptsci.1c00083 . ISSN 2575-9108 . ПМК 8205242 . ПМИД 34151212 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]