Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Intramyocardial Transplantation av MSC-loading injicerbara hydrogeler efter hjärtinfarkt i en Murine Modell

Published: September 20, 2020 doi: 10.3791/61752

Summary

Stamcellsbaserad terapi har dykt upp som en effektiv strategi för att reparera skadade hjärtvävnader efter hjärtinfarkt. Vi erbjuder en optimal in vivo-applikation för stamcellstransplantation med gelatinhydränglar som kan vara enzymatiskt korslänkade.

Abstract

En av de stora problem som står inför nuvarande hjärt stamcellsterapier för att förhindra postinfarct hjärtsvikt är den låga retention och överlevnaden av transplanterade celler inom det skadade hjärtmuskeln, vilket begränsar deras terapeutiska effekt. Nyligen har användningen av byggnadsställningar biomaterial fått uppmärksamhet för att förbättra och maximera stamcellsterapi. Syftet med detta protokoll är att införa en enkel och enkel teknik för transplantation av benmärgsbaserade mesenkymala stamceller (MSC) med hjälp av injicerbara hydroxyfenylpropionsyra (GH) hydrogeler; hydrogelerna är gynnsamma som cellleveransplattform för hjärtvävnadstekniska applikationer på grund av deras förmåga att vara korslänkade på plats och hög biokompatibilitet. Vi presenterar en enkel metod för att tillverka MSC-lastning GH hydrogeler (MSC/hydrogels) och utvärdera deras överlevnad och spridning i tredimensionella (3D) in vitro kultur. Dessutom visar vi en teknik för intramyocardial transplantation av MSC/hydrogels hos möss, beskriver ett kirurgiskt ingrepp för att inducera hjärtinfarkt (MI) via vänster främre fallande (LAD) födans gatan ligatur och efterföljande MSC/hydrogels transplantation.

Introduction

Hjärt stamcellsterapi har dykt upp som ett potentiellt tillvägagångssätt för skador reparation och regenerering1,2. Trots de senaste positiva resultaten i djurmodeller och kliniska prövningar är tillämpningen av stamcellsbaserad behandling för hjärtinfarkt begränsad på grund av låg retention och dålig överlevnad av injicerade celler vid de infarkterade hjärtvävnaderna3,4. Som ett resultat har användningen av cellbaserad vävnadsteknik, inklusive injicerbara biomaterial5, hjärtplåster6, och cellark7, studerats intensivt för att förbättra cellretention och integration inom värdmuskeln.

Bland de olika potentiella metoderna för bioengineered hjärtvävnad reparation, injicerbara hydrogeler i kombination med lämpliga celltyper, såsom mesenchymala stamceller (MSCs), embryonala stamceller (EIC) och inducerad pluripotenta stamceller (iPSCs), är ett attraktivt alternativ att effektivt leverera celler till myokardregioner8,9. Gelatin, en välkänd naturlig polymer, kan användas som en injicerbar matris på grund av dess stora biokompatibilitet, betydande biologisk nedbrytbarhet och minskad immunogenicitet jämfört med ett brett spektrum av biomaterial som används i biomedicinska tillämpningar. Även om gelatinbaserade injicerbara plattformar har stor potential, är deras tillämplighet in vivo fortfarande begränsad baserat på deras låga mekaniska styvhet och enkla nedbrytbarhet i den fysiologiska miljön.

För att övervinna dessa begränsningar har en ny och enkel design av gelatinbaserade hydrogeler bestående av hydroxyfenylpropionsyra föreslagits för in vivo-applikationer. Gelatinhydroxifenylpropionsyra (GH) konjugat kan korslänkas på plats i närvaro av ett enzym, pepparrotsperoxidas (HRP), och därefter kapsla in olika läkemedel, biomolekyler eller celler i hydrogelen, vilket tyder på stor potential i vävnadstekniskaapplikationer 10,11,12,13,14. Dessutom har vi nyligen undersökt de terapeutiska effekterna av GH hydrogeler som innehåller inkapslade MSCs och visat deras användning i framgångsrika hjärt reparation och regenerering efter MI i en murin modell15. I detta protokoll beskriver vi en enkel teknik för inkapsling och in vitro tredimensionell (3D) spridning av MSCs inom GH hydrogels. Vi introducerar också ett kirurgiskt ingrepp utformat för att generera en murin MI-modell via kranskärlens ligatur och intramyocardial transplantation av MSC-ladda GH hydrogeler i det infarcted hjärtat.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla djurforskningsförfaranden tillhandahölls i enlighet med lagen om djurens välbefinnande, vägledningen för vård och användning av försöksdjur och de riktlinjer och policyer för gnagarförsök som tillhandahålls av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) vid School of Medicine vid Katolska universitetet i Korea.

1. Beredning av msc och injicerbara gelatinhydlar

  1. Kultur MSC i en 100 mm kulturrätt vid 37 °C och 5% CO2. När MSC-tillväxten når 80% sammanflöde, tvätta skålen två gånger med DPBS och tillsätt 1 ml trypsinersättning vid 37 °C i 3 min.
    OBS: MsCs isolerades från murin benmärg efter konventionellaförfaranden 16,odlas i Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) som innehåller 10% fetala nötkreatur serum (FBS) och 1% antibiotiska−antimycotic lösning, och används mellan passage 7\u20129 för denna studie.
  2. Tillsätt 9 ml odlingsmedium och centrifugering vid 500 x g i 3 min. Kassera sedan det resulterande supernatantet, återanvänd cellerna i 1 ml PBS och behåll cellfjädringen på is.
  3. Späd 10 μL cellfjädring med 10 μL trypanblått och få cellkoncentrationen med hjälp av en automatiserad cellräknare.
  4. Återanvänd och överför MSC till ett 1 ml-rör med en densitet på 1 x 107 celler/ml.
  5. Förbered en 6,25 wt% GH konjugatlösning i PBS och separera i 2 injektionsflaska. Blanda sedan GH-lösningarna med antingen 6 μg/ml HRP (GH-lösning A) eller 0,07 wt% av H2O2 (GH-lösning B).
    OBS: Förbered gelatinhydroxifenylpropionsyra (GH) konjugat enligt publicerade protokoll12,15.
    1. Håll ett 9:1 volymetriskt förhållande mellan GH konjugatlösning till HRP (GH lösning A) och GH konjugatlösning till H2O2 (GH lösning B), respektive.
  6. Innan du blandar MSC:erna med GH-lösning A, centrifugera cellfjädringen med 1 000 x g och aspirera försiktigt på den resulterande supernaten. Blanda därefter pelleten som innehåller MSC med GH-lösning A.

2. In situ MSC-lastning och tredimensionell in vitro-kultur

  1. Ladda GH-lösning A (innehållande MSC) och GH-lösning B på vardera sidan av en dubbel spruta. Platta 300 μL av de kombinerade GH-lösningarna med MSC med en slutlig densitet på 5 x 106 celler/ml på en åtta-brunns kammarbild.
  2. Efter in situ-hydrogelbildning och efterföljande MSC-inkapsling via enzymatisk korslänkning, tillsätt 700 μL DMEM som innehåller 10% FBS och 1% antibiotisk−antimykotisk lösning.
  3. Inkubera bilden vid 37 °C och 5 % CO2 och byt ut odlingsmediet var 2\u20123:e dag.

3. Bekräftelse av in vitro-spridning och överlevnad av msc-ämnen inom GH-hydrogeler

  1. För att bestämma livskraften hos 3D-odlade MSC i GH hydrogeler, använd en levande / död cell färgning analys efter den förutbestämda inkubationstiden.
  2. Efter inkubation av inkapslade MSC i GH hydrogeler i 3, 5, 7 eller 14 dagar, aspirera mediet och tvätta brunnen två gånger med PBS.
  3. Bered en färglösning som innehåller 5 μL kalcein AM och 20 μL ethidium homodimer-1 (EthD-1) i 10 ml DPBS.
  4. Tillsätt 200 μL färglösning till brunnen och inkubera i 30 minuter i mörker vid rumstemperatur.
  5. Aspirera färgningslösningen och tvätta brunnen två gånger med PBS.
  6. Separera försiktigt kammaren från diabilden och placera ett helt locklip över GH-hydrogelerna. Använd en konfokal mikroskopi för att visualisera graden av spridning och morfologiska förändringar av de inkapslade MSC: erna.
    OBS: Fluorescerande bilder förvärvades under 200x förstoring och avbildades vid excitation/emission våglängder på 470/540 nm för kalcein och 516/607 nm för EthD-1.

4. Induktion av hjärtinfarkt hos möss

  1. Söv 7 veckor gammal manlig C57BL/6 möss (20\u201222 g) med intraperitoneal injektion av en blandning av Zoletil (30 mg/kg) och Rompun (10 mg/kg) i saltlösning.
  2. Före operationen, depilera muskistan med hårborttagningskräm och sterilisera huden med jod.
  3. Placera musen på ett manöverbord och intubera genom att föra in en kateter i luftstrupen för att ge extra syre via mekanisk ventilation.
  4. Skär försiktigt genom huden med hjälp av kirurgisk sax och penetrera sedan interkostalmusklerna med mikrosax. Separera de 2: a och 3: e vänstra revbenen med en 5-0 silkessutur för att upprätthålla en öppen brösthåla.
  5. Ligate försiktigt den vänstra främre fallande (LAD) kranskärlen med en nålhållare med en 8-0 polypropylen sutur och skära suturen med hjälp av elektrocautery.
  6. Observera en omedelbar färgförändring i den främre vänstra ventrikulära väggen.

5. Intramyokardtransplantation av MSC-lastade GH-hydrogeler

  1. Efter att ha inducera hjärtinfarkt genom LAD-ligatur, injicera 10 μL MSC-lastning GH-lösningar i två olika punkter vid den infarkta gränszonen (totalt: 2 x 105 MSC/20 μL) med en dubbelspruta utrustad med en 26G-nål.
    1. Efter samma procedur som beskrivs i steg 1, förbereda och överföra MSC-ladda GH-lösningar till en dubbel spruta.
      OBS: För att bedöma engraftment av MSC-lastning GH hydrogeler inom det infarcted området, MSC och GH konjugat var förmärkta med PHK26 och fluorescein isothiocyanate (FITC), respektive.
  2. Återställ den öppnade brösthålan och stäng musklerna och huden med 5-0 suturer.
    OBS: Innan bröstkorgen stängs, ta bort luften med en kateterspruta.
  3. Ta bort luftstrupsröret och placera musen i en bur under en infraröd lampa under återhämtningen.
  4. För postoperativ analgesi, administrera subkutana Ketoprofen-injektioner (5 mg/kg per dag) i minst 72 timmar. Alla möss bör övervakas noggrant under en lämplig tid för att säkerställa korrekt återhämtning efter kirurgiska ingrepp samt adekvat smärtbehandling.

6. Ekokardiografi

  1. Fyra veckor efter transplantation, först bedöva musen med 5% isofluran och sedan justera isoflurankoncentrationen till 1%.
  2. Depilera bröstet med hårborttagningskräm och placera musen på en värmeplatta. Applicera ultraljudsgivare gel på bröstet.
  3. Skaffa tvådimensionella parasternala korta axelvyer och spela in M-lägesspårningar på papillärmuskelns nivå.
    OBS: Placera en linjär matrisgivare (7\u201215 MHz) i vänster parasternal linje och visa de anatomiska strukturerna.
  4. Mät motsvarande linjer för LVAW, LVID och LVPW för att erhålla hjärtväggstjocklek, kammardimension och fraktionerad förkortning.
    OBS: Jämför hjärtfunktionen inklusive utmatningsfraktionen (EF), fraktionerad förkortning (FS) och slutsystolisk volym (ESV) på papillärmuskelns nivå för att säkerställa korrekt bedömning på samma anatomiska plats.

7. Histologisk utvärdering

  1. Vid den förutbestämda tiden efter transplantation av MSC-ladda GH hydrogeler i det infarcted hjärtat, avliva musen i en CO2 kammare och samla hjärtat för histologisk analys15.
  2. För hematoxylin och eosin (H&E) och Massons trichrome (MT) färgning, fixa de dissekerade hjärtvävnaderna i 4% paraformaldehyd (PFA) och bädda in i paraffin. Skär sedan paraffinininbäddade hjärtblock i 4 μm seriella sektioner med hjälp av en mikrotom och färga sektionerna med MT-fläck enligtstandardprotokollen 17.
  3. Skaffa bilder på en bildskanner vid 20x förstoring och beräkna behandlingsgruppernas infarktstorlek.
    Infarktstorlek (%) = total infarkt omkrets / total LV-omkrets x 100
  4. Beräkna båda omkretsarna genom mätning av mittlinjens längd. För LV-omkretsar i mittlinjen, mät mittlinjens längder mellan endokardiala och epicardiala ytor. För infarktomkretsar i mittlinjen, mät längden på infarkten, inklusive mer än 50 % av hela tjockleken på myokardiet18.
    Obs: Alla bildanalyser utfördes med ImageJ-programvara.
  5. Mät ärrets väggtjocklek på papillärrmuskelnivåerna.
  6. Beräkna fraktionen av kollagenområdet.
    Kollagenområde (%) = total yta av interstitiell fibros/myocytområde x 100

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

För att effektivt leverera msc till det infarkterade myokardiet användes MSC-lastning in situ korslänkbara hydrogeler som beskrivs i figur 1 i detta protokoll. Före in vivo-transplantation bekräftades spridningen och överlevnaden av MSC i GH hydrogels av en 3D in vitro live/dead cell färgning analys (levande: grön; död: röd). Som visas i figur 2 uppvisaderepresentativa bilder tillräcklig spridning av mscs, som visar grenade nätverk inom GH-hydrogeler. Dessutom observerades en omfattande multicellulär 3D-struktur av MSC tydligt vid dag 14, vilket indikerar att GH hydrogeler kan ge en korrekt mikromiljö för de inkapslade cellerna.

Efter induktion av MI via LAD ligatur transplanterades MSC-lastning GH hydrogels intramyocardially till peri-infarct områden (Figur 3A). Såsom framgår av figur 3Bupprätthölls de medlemsstaterna och gelerna på lämpligt sätt inom den infarkterade regionen. MsCs, färgas med PHK26 (röd), var väl integrerade i GH hydrogels, färgas med FITC (grön), presenterar framgångsrika engraftment och retention i de infarcted hjärtan för in vivo ansökan.

För att verifiera de terapeutiska effekterna av MSC-ladda GH hydrogeler i en murin MI modell utvärderades förändringarna i hjärt funktion och struktur av ekokardiografi och histologisk analys dag 28 post-transplantation och jämfört mellan de olika behandlingsgrupperna. Den representativa ekokardiografin visade förbättrade hjärtfunktioner, inklusive FS, EF och ESV, i den MSC/gelbehandlade gruppen jämfört med de andra grupperna (figur 4). Dessutom uppvisade histologisk analys mindre fibros, tjockare infarkterade väggar och en mindre infarktstorlek i den MSC/gelbehandlade gruppen än i de andra grupperna, vilket tyder på att detta protokoll bidrog med positiva effekter genom att avsevärt dämpa LV-ombyggnaden (figur 5).

Figure 1
Figur 1: Processens schema för att förbättra kvarhållningen av stamceller och inneslutningen med hjälp av injicerbara hydrogeler. In situ korslänkbara GH hydrogeler som innehåller benmärg-härledda MSCs utarbetades och transplanteras av intramyocardial injektion i det infarcted hjärtat. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figure 2
Figur 2: In vitro 3D MSC-spridning inom GH-hydrogeler. Representativa bilder av levande (gröna)/döda (röda) MSC erhållna via en konfokal mikroskopi efter levande/döda cellfärgning efter 3, 5, 7 och 14 dagars inkubation (200x förstoring; skala = 100 μm). Bilderna och videon var delvis anpassade med tillstånd från Kim et al.15. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figure 3
Figur 3: In vivo-transplantation av MSC/Hydrogels. a)Ett schematiskt diagram som visar intramyokardtransplantation efter induktion av MI. (B) Representativa bilder av transplanterade MSC och GH-hydrogeler märkta med PKH26 (röd) respektive FITC (grön). Möss offrades efter 1, 3, 5 eller 7 dagar av transplantation och deras hjärtan strukits sedan för att bedöma graden av MSC och GH hydrogel engraftment. De strukna hjärtana var cryo-fixerade, beredda i seriella sektioner och avbildas via en konfokal mikroskopi (200x förstoring; skala = 100 μm). Bilderna var delvis anpassade med tillstånd från Kim et al.15. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figure 4
Figur 4: Förbättringar av hjärtfunktionen efter MSC/Hydrogels transplantation. A)Representativ video av ekokardiografi. (B) Representativ kortaxel M-lägesbild med mätningar, inklusive vänster ventrikulär främre väggtjocklek i diastol (LVAWd) och systole (LVAWs), innerdiameter i diastole (LVIDd) och systole (LVIDs) och bakre väggtjocklek i diastole (LVPWd) och systole (LVPWs). (C\u2012E) Funktionella förbättringar i utmatningsfraktionen (EF), fraktionerad förkortning (FS) och slutet-systolisk volym (ESV) efter 28 dagars transplantation av alla behandlingsgrupper. Uppgifterna representerades som ± standardavvikelse (*p < 0,05, **p < 0,001, ***p < 0,0001; n = 9\u201212 per grupp). Videorna och resultaten anpassades delvis med tillstånd från Kim et al.15. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figure 5
Figur 5: Förbättring av hjärtstrukturen efter MSC/Hydrogels transplantation. A)Representativa bilder av histologisk utvärdering. (B\u2012D) Strukturella förbättringar observerades i infarct storlek, tillsammans med mindre infarcted vägg gallring och fibros. Skala = 1 mm. Uppgifterna representeras som medelvärdet ± standardavvikelse (*p < 0,05, **p < 0,001, ***p < 0,0001; n = 4\u20127 per grupp). Bilderna och resultaten anpassades delvis med tillstånd från Kim et al.15. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Injicerbara GH-hydrogeler har stor potential för in vivo-applikationer på grund av deras förmåga att homogent införliva olika terapeutiska medel på plats. Dessutom kan deras fysiska och biokemiska egenskaper lätt manipuleras baserat på sjukdomsberoende krav. I detta avseende har injicerbara hydrogeler föreslagits för att ta itu med de stora begränsningarna i nuvarande hjärt stamcellsterapi hämmas av dålig överlevnad och cellretention (dvs. < 10% inom 24 h efter transplantation) i det skadade hjärtat19,20. För att övervinna detta dåliga resultat ger protokollet som beskrivs häri en enkel och genomförbar metod för att förbättra cellretention och överlevnad med gh hydrogeler som kan korslänkas på plats efter skador transplantation, som har visat gynnsamma effekter på hjärt struktur och funktion i en murin MI modell.

Den främsta fördelen med denna teknik är dess breda in vivo tillämplighet med någon typ av cell och biomolekyl, som kan laddas genom att helt enkelt blanda med pregel GH lösning före injektion. För att få en heltäckande förståelse för interaktioner mellan givare och värd kan dessutom en enkel märkningsstrategi för GH-konjugaterna och/eller inkapslade biomolekyler anpassas för att spåra förändringar i deras in vivo-stabilitet, värdintegration och resorptionskinetik. Vår kännedom om användningen av injicerbara gelatinbaserade hydrogeler i kombination med terapeutiska stamceller var den första som validerade den reparativa potentialen hos hjärtvävnad in vitro och in vivo15.

I det aktuella skedet av denna forskning användes GH-hydrogeler som är laddade med MSC, injicerade och korslänkade in situ som ett konceptbevis för att bedöma deras tillämplighet i en murin MI-modell. Även om denna metod till synes förbättrade MSC engraftment och retention i de transplanterade hjärtvävnaderna, bör de detaljerade villkoren under injektion övervägas för att optimera terapeutisk effekt, såsom platsen för injektionsstället (dvs. peri-infarkt zon eller infarkt zon), volym och antal injektioner och styvhet i hydrogel (dvs. svårt att injicera eller lätt att läcka).

Sammanfattningsvis har vi visat ett protokoll för en representativ murin MI modell av LAD ligatur och en praktisk metod för intramyocardial transplantation av stamceller med hjälp av in situ korslänkade hydrogeler för att förbättra retention och engraftment av transplanterade MSCs. Dessa tekniker ger en effektiv metod för intramyocardial transplantation av MSC-lastning injicerbara hydrogeler och belyser deras stora potential för tillämpning i stora djur och klinisk översättning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inga intressekonflikter att deklarera med detta arbete.

Acknowledgments

Denna forskning stöds av Grundforskningsprogrammet genom Koreas nationella forskningsstiftelse (NRF) finansierad av utbildningsministeriet (NRF-2018R1D1A1A02049346)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4 % paraformaldehyde (PFA) Intron IBS-BP031-2
5-0 silk suture AILEE SK534
8-0 polypropylene suture ETHICON M8732H
8-well chamber slide Nunc LAB-TEK 154534
Angiocath Plus (22GA) catheter BD Angiocath Plus REF382423
Antibiotic-antimyocotic Gibco 15240-062
Centrifuge GYROGEN 1582MGR
Confocal microscope Zeiss LSM 510
Cover slipe MARIENFELD 101242
Deluxe High Temperature Cautery kit Bovie QTY1
DMEM Gibco 11995-065
DPBS Gibco 14040-133
Dual-syringe
EOSIN SIGMA-ALDRICH HT110116
Ethanol EMSURE K49350783 739
FBS Gibco 16000-044
Fechtner conjunctiva forceps titanium WORLD PRECISISON INSTRUMENTS WP1820
Fluorescein isothiocyanate isomer I (FITC) SIGMA-ALDRICH F7250
Forcep HEBU HB0458
Hair removal cream Ildong Pharmaceutical
Heating pad Stoelting 50300 Homeothermic Blanket System
50301 Replacement Heating Pad for 50300 (10 X 12.5cm)
Hematoxylin SIGMA-ALDRICH HHS80
Horseradish peroxide (HRP; 250-330 U/mg) SIGMA-ALDRICH P8375
Hydrogen peroxide (H2O2; 30 wt % in H2O) SIGMA-ALDRICH 216763
Iodine Green Pharmaceutical
LIVE/DEAD cell staining kit Thermo Fisher R37601
Mechanical ventilator Harvard Apparatus
Micro centrifuge HANIL Micro 12
Micro needle holder KASCO 37-1452
Micro scissor HEBU HB7381
Microscope OLYMPUS SZ61
MT staining kit SIGMA-ALDRICH HT1079-1SET Weigert’s iron hematoxylin solution
HT15-1KT Trichrome Stain (Masson) Kit
Paraffin LK LABKOREA H06-660-107
PBS buffer Gibco 10010-023
PHK26 staining kit SIGMA-ALDRICH MINI26
Slide scanner Leica SCN400
Surgical scissor HEBU HB7454
Surgical tape 3M micopore 1530-1
Tissue cassette Scilab Korea Cas3003
Transducer gel SUNGHEUNG SH102
Trout-Barraquer needle holder curved KASCO 50-3710c
Ultrasound system Philips Affiniti 50
Xylene JUNSEI 25175-0430

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jhund, P. S., McMurray, J. J. Heart failure after acute myocardial infarction: a lost battle in the war on heart failure. Circulation. 118 (20), 2019-2021 (2008).
  2. Cahill, T. J., Kharbanda, R. K. Heart failure after myocardial infarction in the era of primary percutaneous coronary intervention: Mechanisms, incidence and identification of patients at risk. World Journal of Cardiology. 9 (5), 407-415 (2017).
  3. Cambria, E., et al. Translational cardiac stem cell therapy: advancing from first-generation to next-generation cell types. npj Regenerative Medicine. 2, 17 (2017).
  4. Lemcke, H., Voronina, N., Steinhoff, G., David, R. Recent Progress in Stem Cell Modification for Cardiac Regeneration. Stem Cells International. 2018, 1909346 (2018).
  5. Alagarsamy, K. N., Yan, W., Srivastava, A., Desiderio, V., Dhingra, S. Application of injectable hydrogels for cardiac stem cell therapy and tissue engineering. Reviews in Cardiovascular Medicine. 20 (4), 221-230 (2019).
  6. Gaetani, R., et al. Epicardial application of cardiac progenitor cells in a 3D-printed gelatin/hyaluronic acid patch preserves cardiac function after myocardial infarction. Biomaterials. 61, 339-348 (2015).
  7. Gao, L., et al. Myocardial Tissue Engineering With Cells Derived From Human-Induced Pluripotent Stem Cells and a Native-Like, High-Resolution, 3-Dimensionally Printed Scaffold. Circualtion Research. 120 (8), 1318-1325 (2017).
  8. Hasan, A., et al. Injectable Hydrogels for Cardiac Tissue Repair after Myocardial Infarction. Advanced Science. 2 (11), 1500122 (2015).
  9. Wu, R., Hu, X., Wang, J. Concise Review: Optimized Strategies for Stem Cell-Based Therapy in Myocardial Repair: Clinical Translatability and Potential Limitation. Stem Cells. 36 (4), 482-500 (2018).
  10. Lee, Y., et al. In situ forming gelatin-based tissue adhesives and their phenolic content-driven properties. Journal of Materials Chemistry B. 1 (18), 2407-2414 (2013).
  11. Lee, Y., Bae, J. W., Lee, J. W., Suh, W., Park, K. D. Enzyme-catalyzed in situ forming gelatin hydrogels as bioactive wound dressings: effects of fibroblast delivery on wound healing efficacy. Journal of Materials Chemistry B. 2 (44), 7712-7718 (2014).
  12. Lee, S. H., et al. In situ Crosslinkable Gelatin Hydrogels for Vasculogenic Induction and Delivery of Mesenchymal Stem Cells. Advanced Functional Materials. 24 (43), 6771-6781 (2014).
  13. Jung, B. K., et al. A hydrogel matrix prolongs persistence and promotes specific localization of an oncolytic adenovirus in a tumor by restricting nonspecific shedding and an antiviral immune response. Biomaterials. 147, 26-38 (2017).
  14. Kim, G., et al. Tonsil-derived mesenchymal stem cell-embedded in situ crosslinkable gelatin hydrogel therapy recovers postmenopausal osteoporosis through bone regeneration. PLoS One. 13 (7), 0200111 (2018).
  15. Kim, C. W., et al. MSC-Encapsulating in situ Cross-Linkable Gelatin Hydrogels To Promote Myocardial Repair. ACS Applied Bio Materials. 3 (3), 1646-1655 (2020).
  16. Meirelles Lda, S., Nardi, N. B. Murine marrow-derived mesenchymal stem cell: isolation, in vitro expansion, and characterization. Br J Haematol. 123 (4), 702-711 (2003).
  17. Ojha, N., et al. Characterization of the structural and functional changes in the myocardium following focal ischemia-reperfusion injury. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294 (6), 2435-2443 (2008).
  18. Takagawa, J., et al. Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches. Journal of Applied Physiology. 102 (6), 2104-2111 (2007).
  19. Terrovitis, J., et al. Noninvasive Quantification and Optimization of Acute Cell Retention by In vivo Positron Emission Tomography After Intramyocardial Cardiac-Derived Stem Cell Delivery. Journal of the American College of Cardiology. 54 (17), 1619-1626 (2009).
  20. Dib, N., Khawaja, H., Varner, S., McCarthy, M., Campbell, A. Cell Therapy for Cardiovascular Disease: A Comparison of Methods of Delivery. Journal of Cardiovascular Translational Research. 4 (2), 177-181 (2011).

Tags

Medicin Utgåva 163 Hjärtinfarkt Injicerbara hydrogeler Intramyokardinjektion Gelatin Stamcellsterapi Mesenkymala stamceller
Intramyocardial Transplantation av MSC-loading injicerbara hydrogeler efter hjärtinfarkt i en Murine Modell
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kim, C. W., Kim, C. J., Park, E. H., More

Kim, C. W., Kim, C. J., Park, E. H., Lee, E., Seong, E., Chang, K. Intramyocardial Transplantation of MSC-Loading Injectable Hydrogels after Myocardial Infarction in a Murine Model. J. Vis. Exp. (163), e61752, doi:10.3791/61752 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter