Интрамиокардиальной доставка клеток в мышиных моделях сердечно-сосудистых заболеваний, таких как гипертония или инфаркта миокарда, широко используется для проверки терапевтический потенциал различных типов клеток в регенеративной исследований. Таким образом, подробное описание и четкое визуализация этой хирургической процедуры поможет определить пределы и преимущества сердечно-сосудистых клеток терапевтических анализов в мелких грызунов.
Предыдущие исследования показали, что доставка клеток способствует улучшение состояния сердечной функции по высвобождению цитокинов и факторов, которые увеличивают сердечную ткань реваскуляризации и выживаемость клеток. Кроме того, дальнейшие наблюдения показали, что специфические стволовые клетки, такие как сердечная стволовых клеток, мезенхимальных стволовых клеток и cardiospheres иметь возможность интеграции в окружающую миокарда путем дифференцирования в кардиомиоциты, клетки гладких мышц и эндотелиальных клеток.
Здесь мы представляем материалы и методы, чтобы надежно обеспечивают noncontractile клеток в стенки левого желудочка в immunodepleted мышей. Характерные этапы этого микрохирургической процедуры включают анестезии и инъекции обезболивания, эндотрахеальном интубации, разрез, чтобы открыть сундук и подвергать сердце и доставку клеток стерильной 30-иглы и точность микролитра шприца.
Обработка ткани, состоящий из сердца уборки, embeddiнг, секционирование и гистологическое окрашивание показало, что инъекции клеток интрамиокардиальной произведено небольшое повреждение в области эпикарда, а также в стенку желудочка. Noncontractile клетки были сохранены в инфаркт стенки с ослабленным иммунитетом мышей и были окружены слоем фиброзной ткани, вероятно, для защиты от сердечного давления и механической нагрузки.
Различные протоколы доставки клеток были протестированы в мышиных и крысиных моделей сердечно-сосудистых заболеваний с целью перевода эффективности, эффективности и безопасности этой экспериментальной процедуры на людях. В небольших грызунов сердца, интрамиокардиальной доставка клетка является наиболее подходящим способом доставки клеток 1,2, тогда как в сердца крысы антеградном 3 и 4 ретроградной инфузии интракоронарного клеток также могут быть использованы. Оба метода имеют ограничения и преимущества. Доставка сотовый через интракоронарного маршруту имеет теоретические преимущества по сравнению с прямой внутримышечной инъекции в продвижении глобального распространения клеток 3, но он также имеет риска причинения коронарной эмболии 3,5. Ограничения на интрамиокардиальной поставки связаны с механической травмы, острого воспаления и повреждения 6,7 инфаркта. В организме человека клетки для сердечной ремонта доставляются интрамиокардиальной инъекции через эндокардиальной или хирургического эпикардиальнойподойти или интракоронарного артериальной маршрут 8. Инъекции по transvascular маршрутов подходит у пациентов с острым инфарктом и реперфузии миокарда, но не может быть возможно в случае общего закупорки или плохого потока в сосудах, произведенное территории 9. Прямой впрыск в стенки желудочка по transendocardial или transepicardial инъекции технически возможно в зависимости от состояния здоровья пациента. Действительно, было показано, что этот метод является безопасным 10,11, хотя для инъекций transepicardial открытой хирургии грудной клетки необходимо и для transendocardial подходы электрофизиологического отображение для каждого пациента необходимо дифференцировать участки жизнеспособного ишемического миокарда или травмированной 9.
Важно отметить, что в исследованиях клеточной терапии выбор наилучшей соты для пересадки находится в стадии расследования. Краткосрочные анализы (4 недели), показали, что инъекции сердечных стволовых клеток определяется как cardiospheres <sдо> 12 или боковой популяции клеток из костного мозга 13 индуцированной сердечной функциональное восстановление у мышей и крыс 14 15 моделей инфаркта миокарда путем уменьшения размера рубца и гибели клеток. Аллогенной трансплантации cardiospheres в крысиной инфаркта модели инфаркта без иммуносупрессии был признан безопасным, способствовало регенерации сердца, а также улучшение функции сердца через стимуляцию эндогенных механизмов репарации 15. Lin-/c-kit + взрослые клетки-предшественники в сердце было показано, что самообновлению, клоногенный и мультипотентны в пробирке и в естественных, и при введении в ишемического сердца крысы восстанавливали большие порции травмированной инфарктом стенки 16 и имел способность образовывать проводящую и промежуточного размера коронарной артерии 17. Эти многообещающие данные усилили фазу я и II клинические испытания на людях: инъекции аутологичных и аллогенных мезенхимальных стволовых клеток (МСК) 18, cardiospheres 19, или с-Kit положительные сердца стволовые клетки (CSC) 20 в ишемических человеческих сердец друг показал положительный эффект в сердечной функции в долгосрочных исследованиях. Тем не менее, обширные долгосрочные наблюдения и ретроспективный мета-анализ показал, что лечение стволовыми клетками дает значительное преимущество для некоторых пациентов, но не в других с диапазоном непредсказуемыми последствиями 21. Вполне возможно, что эти ограничения потребует конструкцию конкретных протоколов доставки клеток для каждого индивида и каждой болезни.
В мышей и крыс моделей, долгосрочные исследования показали, что инъекции клеток не дальнейшего улучшения сердечной функции (12 месяцев). В самом деле, прививки эмбриональных клеток, полученных кардиомиоцитов человеческих стволовых (чЭСК-КМ) были в значительной степени изолированы от принимающей миокарда слоем фиброзной ткани 22,23. Аналогичные результаты наблюдались после трансплантации интрамиокардиальной скелетных миобластов в сердце инфаркта у мышей 24. Furthermoповторно, долгосрочная способность аллогенных МСК сохранить функцию в инфарктом сердце было ограничено перехода от immunoprivileged к иммуногенной состоянии после дифференцирования 25.
Принимая во внимание проблемы и перспективы, изложенные выше, мы показываем здесь, как доставить клетки путем интрамиокардиальной инъекции в мышей. Заметим, что клетки без свойств сократительных кардиомиоцитов не связаны с принимающей миокарда и образуют сплоченную массу тонким фиброзной барьера. Хотя в некоторых случаях этот результат может быть выгодно, следующий анализ может быть полезно понять, как приживление клеток можно модулировать, чтобы генерировать функционально связаны миокарда структуры, а также.
В этой рукописи, мы показали, как выполнить интрамиокардиальной инъекцию клеток в мышиных сердцах. В качестве доказательства этой методологии, мы использовали НЕК293. Важно подчеркнуть, что НЕК293 не используются ни в одном исследовании клеточной терапии и, следовательно, выводы этой рук…
The authors have nothing to disclose.
Мы благодарим Магди Якуб институт (MYI) для поддержки анализа микроскопии и проектов, связанных с сердечной ремонт, техники и менеджер нашей вивария. Эта работа была поддержана Сердца Британского фонда (BHF), Проект по гранту PG/10/019. MPS поддерживается MYI и BHF. TP является BHF-исследовательский Совершенство сотрудник. NR является NH & MRC Австралия сотрудник.
Isolator | Pfi systems | – | Quotation needed |
Heating Pad | Vet Tech Solutions | HE006 | For small animals |
medetomidine | National veterinary Service | – | Veterinary prescription is necessary |
ketamine hydrochloride | National veterinary Service | – | Veterinary prescription is necessary |
atipamezole | National veterinary Service | – | Veterinary prescription is necessary |
Hair removal cream | Commercial shops | – | |
buprenorphine | NVS | – | Veterinary prescription is necessary |
Leica MZFLIII microscope | Leica | Model S6E | With swing arm stand TS0 |
Hamamatsu Nanozoomer digital slide scanner | Hamamatsu | RS series | |
Scanning Electron Microscope | Jeol | JSM-6610 | |
Blunt scissors | FST | 14084-09 | |
Minivent | Harvard apparatus | 73-0043 | Including small Y adapter (73-0027) and intubation cannula (73-2844) |
Forceps | FST | 11052-10 | |
Retraction system | FST | 18200-20 | Kit for animals up to 200grams |
30G 12mm; ½ inch | BBraun | A210 | Fine yellow |
microliter syringe | ESSLAB | 81201 | Also include a Hamilton repeating dispenser PB 600-1 Catalogue number 83700 |
6-0 silk suture | Ethicon | W1614T |