8.2.3 血管类器官的鉴定
血管类器官的应用价值与其结构和功能的仿生度密切相关,因此对其从分子、细胞、形态学、组织结构、功能、病理学等方面进行多维度的鉴定、评估至关重要。可主要从如下方面进行鉴定、评估,但对血管类器官的定量分析方法及生物力学的评价方法尚待探索。
1.形态学
通过显微镜或结合HE染色即苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining)及免疫荧光染色、实时活细胞分析系统等观察确定血管类器官的尺寸、形态、管壁厚度、三维血管网络的形态、各孔血管类器官形成的重复性等。
2.组织结构(https://www.daowen.com)
通过HE染色、免疫荧光染色、共聚焦成像、扫描电镜等确定血管类器官管腔结构、细胞组成和排布,例如血管的三层结构、内衬内皮细胞排布、周围细胞类型、平滑肌细胞、周细胞的定位、细胞之间的紧密连接、胞外基质的包被、管腔结构的完整性等;进一步采用RNA测序、scRNA-seq或结合空间转录组学技术分析细胞类型及其分布、与原位血管的异同、细胞间通信的可能机制等。
3.功能
通常可用显微镜观察或结合血管生成检测试剂盒等分析三维血管网络的密度、分支数量和长度等评价血管类器官的成管功能;采用细胞的荧光激活细胞分选术(FACS)、免疫荧光染色、扫描电镜等分析内皮细胞对乙酰化低密度脂蛋白的摄取、内皮细胞标志物细胞黏附分子(ICAM-1)以及成熟标志物的表达,如v WF表达等判断内皮细胞功能的成熟度、弹力蛋白、胶原蛋白的合成以及材料降解速率;采用异硫氰酸荧光素(FITC)葡聚糖荧光探针(FITC-Dextran)检测血管内皮的屏障功能;实时活细胞分析系统实时监测血管类器官分化及生长动力学;双光子扫描成像分析血管在组织中的生长延伸、血管内血流状况等确定功能性血管网络的发展情况,及与宿主血管相互连接形成血管网络和宿主血液灌注到血管类器的情况。此外,可采用生物力学评价方法检测具有平滑肌细胞的血管类器官的机械特性等。进一步可利用动物模型在体评价血管类器官功能。将血管类器官移植到免疫缺陷宿主体内后,通过免疫荧染色、FITC-dextran、磁共振成像、双光子扫描成像等可检测血管类器官存活时间、生长和分化、血管功能、与宿主血管连接及灌注功能等[76]。