وقد برز العلاج القائم على الخلايا الجذعية كاستراتيجية فعالة لإصلاح أنسجة القلب المصابة بعد احتشاء عضلة القلب. نحن نقدم الأمثل في تطبيق vivo لزرع الخلايا الجذعية باستخدام هيدروجيلات الجيلاتين التي هي قادرة على أن تكون الأنزيمية عبر الارتباط.
مقالة منهجية
وقد برز العلاج القائم على الخلايا الجذعية كاستراتيجية فعالة لإصلاح أنسجة القلب المصابة بعد احتشاء عضلة القلب. نحن نقدم الأمثل في تطبيق vivo لزرع الخلايا الجذعية باستخدام هيدروجيلات الجيلاتين التي هي قادرة على أن تكون الأنزيمية عبر الارتباط.
واحدة من القضايا الرئيسية التي تواجه العلاجات الحالية للخلايا الجذعية القلبية لمنع فشل القلب بعد الأنف هو انخفاض معدلات الاحتفاظ والبقاء على قيد الحياة من الخلايا المزروعة داخل عضلة القلب المصابة، والحد من فعاليتها العلاجية. في الآونة الأخيرة ، اكتسب استخدام المواد الحيوية السقالات الاهتمام لتحسين وتعظيم العلاج بالخلايا الجذعية. الهدف من هذا البروتوكول هو إدخال تقنية بسيطة ومباشرة لزرع الخلايا الجذعية النخاعية النخاعية المشتقة من نخاع العظم (MSCs) باستخدام هيدروكسيفينيل هيدروجيل (GH) هيدروجيل. الهيدروجيل مواتية كمنصة تسليم الخلايا لتطبيقات هندسة الأنسجة القلبية بسبب قدرتها على أن تكون مشتركة مرتبطة في الموقع وارتفاع التوافق الحيوي. نقدم طريقة بسيطة لاصطناق هيدروجيلات GH تحميل MSC (MSC / hydrogels) وتقييم بقائها وانتشارها في ثلاثي الأبعاد (3D) في الثقافة المختبرية. بالإضافة إلى ذلك ، نبرهن على تقنية لزراعة MSC / hydrogels داخل القلب في الفئران ، واصفين إجراءً جراحيًا للحث على احتشاء عضلة القلب (MI) عبر ربط الشريان التاجي السفلي (LAD) الخلفي وزرع MSC / hydrogels اللاحقة.
وقد برز العلاج بالخلايا الجذعية القلبية كمقاربة محتملة لإصلاح عضلة القلب وتجديد1,2. على الرغم من النتائج الإيجابية الأخيرة في النماذج الحيوانية والتجارب السريرية، فإن تطبيق العلاج القائم على الخلايا الجذعية لإصلاح عضلة القلب محدود بسبب انخفاض الاحتفاظ بالخلايا المحقونة وسوء بقائها على قيد الحياة في أنسجة القلب المُفرَّجة3،4. ونتيجة لذلك، استخدام هندسة الأنسجة القائمة على الخلايا، بما في ذلك المواد الحيوية عن طريق الحقن5، بقع القلب6، والأوراق الخلوية7، وقد درست بشكل مكثف لتحسين الاحتفاظ بالخلايا والتكامل داخل عضلة القلب المضيف.
من بين مختلف النهج المحتملة لإصلاح أنسجة القلب الهندسة الحيوية، والهيدروجين القابلة للحقن جنبا إلى جنب مع أنواع الخلايا المناسبة، مثل الخلايا الجذعية mesenchymal (MSCs)، والخلايا الجذعية الجنينية (ESCs)، والخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs)، هي خيار جذاب لتسليم الخلايا بفعالية في المناطق عضلة القلب8،9. الجيلاتين، وهو بوليمر طبيعي معروف، يمكن استخدامه كمصفوفة قابلة للحقن بسبب قدرتها البيولوجية الكبيرة، والتحلل الحيوي الكبير، وانخفاض المناعة بالمقارنة مع مجموعة واسعة من المواد الحيوية المستخدمة في التطبيقات الطبية الحيوية. على الرغم من أن منصات حقن الجيلاتين القائمة لديها إمكانات كبيرة, لا تزال تطبيقها في الجسم الحي محدودة على أساس صلابة الميكانيكية المنخفضة وسهولة التحلل في البيئة الفسيولوجية.
للتغلب على هذه القيود، تم اقتراح تصميم رواية وبسيطة من الهيدروجيلات القائم على الجيلاتين تتكون من حمض البرروبيونيك هيدروكسي فينيل لتطبيقات في الجسم الحي. يمكن أن تكون الدعامات اليليباتية-هيدروكسيفينيل بروبيونيك (GH) مترافقات عبر مرتبطة في الموقع في وجود إنزيم، بيروكسيديز الفجل (HRP)، وتغليف في وقت لاحق مختلف الأدوية، الجزيئات الحيوية، أو الخلايا داخل الهيدروجيل، مما يشير إلى إمكانات كبيرة في تطبيقات هندسة الأنسجة10،11،13،14. وبالإضافة إلى ذلك، قمنا مؤخرا بالتحقيق في الآثار العلاجية للHGH الهيدروجيل التي تحتوي على MSCs مغلفة وأظهرت استخدامها في إصلاح القلب الناجح وتجديد بعد MI في نموذج مورين15. في هذا البروتوكول، نحن وصف تقنية بسيطة للتغليف وفي المختبر ثلاثي الأبعاد (3D) انتشار MSCs داخل الهيدروجيلات GH. كما نقدم إجراءً جراحيًا مصممًا لتوليد نموذج murine MI عن طريق ربط الشريان التاجي وزراعة القلب داخل القلب من الهيدروجيل GH الذي يتم تحميله MSC في القلب المُهذب.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم توفير جميع إجراءات البحث عن الحيوانات وفقا لقانون رعاية الحيوانات المختبرية، ودليل رعاية واستخدام المختبرات، والمبادئ التوجيهية والسياسات المتعلقة بتجارب القوارض التي قدمتها اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها في كلية الطب التابعة للجامعة الكاثوليكية في كوريا.
1- إعداد الـ MSCs والجيلاتين الهيدروجيلات القابلة للحقن
2. في الموقع MSC التحميل وثلاثية الأبعاد في الثقافة في المختبر
3. تأكيد انتشار في المختبر والبقاء من MSCs داخل الهيدروجيلات GH
4. التعريفي احتشاء عضلة القلب في الفئران
5. زرع داخل الرحم من هيدروجيلس GH تحميل MSC
6- تخطيط صدى القلب
7. التقييم الهستولوجي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ومن أجل تسليم MSCs بفعالية إلى عضلة القلب المُهدَّد، استُخدمت في هذا البروتوكول كبسولات هيدروجيلات قابلة للربط عبرية قابلة للربط في الموقع موصوفة في الشكل 1. قبل زرع الجسم الحي ، تم تأكيد انتشار وبقاء MSCs في هيدروجيلس GH بواسطة 3D في المختبر الحي / الخلية الميتة التي تلطيخ المقايسة (العيش: الأخضر ؛ الميت: الأحمر). كما هو مبين في الشكل 2، أظهرت الصور التمثيلية انتشارًا كافًا من MSCs ، مما يظهر الشبكات المتفرعة داخل الهيدروجيلات GH. وبالإضافة إلى ذلك، لوحظ بوضوح ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
حقن هيدروجيلس GH لديها إمكانات كبيرة في التطبيقات في الجسم الحي بسبب قدرتها على دمج متجانسة العوامل العلاجية المتنوعة في الموقع. وعلاوة على ذلك، يمكن التلاعب بسهولة بخواصها الفيزيائية والبيوكيميائية استنادا إلى المتطلبات التي تعتمد على الأمراض. في هذا الصدد، وقد اقترح هيدروجيلس عن طريق الحقن لمعالجة القيود الرئيسية في العلاج بالخلايا الجذعية القلبية الحالية يعوقها سوء البقاء على قيد الحياة والاحتفاظ بالخلايا (أي، < 10٪ في غضون 24 ح بعد زرع) في القلب المصاب19،20. ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المؤلفات يتلقّون ما من تعارضات الفائدة أن يعلن مع هذا عمل.
ويدعم هذا البحث من قبل برنامج بحوث العلوم الأساسية من خلال مؤسسة البحوث الوطنية في كوريا (NRF) الممولة من وزارة التربية والتعليم (NRF-2018R1D1A02049346)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 4٪ بارافورمالدهيد (PFA) | Intron | IBS-BP031-2 | |
| 5-0 خياطة حريرية | AILEE | SK534 | |
| 8-0 خياطة بولي بروبيلين | ETHICON | M8732H | |
| شريحة غرفة 8 آبار | Nunc LAB-TEK | 154534 | |
| قسطرة الأوعية الدموية بلس (22GA) | BD Angiocath Plus | REF382423 | |
| المضادات الحيوية المضادة للعضل | Gibco | 15240-062 | |
| جهاز الطرد المركزي | GYROGEN | 1582MGR | |
| مجهر متحد البؤر | Zeiss | LSM 510 | |
| غطاء زلة | MARIENFELD | 101242 | |
| مجموعة أدوات الكي بدرجة حرارة عالية | Bovie | QTY1 | |
| DMEM | Gibco | 11995-065 | |
| DPBS | Gibco | 14040-133 | |
| حقنة | |||
| EOSIN | SIGMA-ALDRICH | ||
| الإيثانول | EMSURE | K49350783 739 | |
| FBS | Gibco | 16000-044 | |
| Fechtner ملقط الملتحمة التيتانيوم | WORLD PRECISISON INSTRUMENTS | WP1820 | |
| Fluorescein أيزوثيوسيانات أيزومر I (FITC) | SIGMA-ALDRICH | F7250 | |
| ملقط | HEBU | HB0458 | |
| كريم إزالة الشعر | Ildong وسادة تسخين صيدلانية | ||
| Stoelting | 50300 | نظام | |
| 50301 | وسادة تسخين بديلة ل 50300 (10 × 12.5 سم) | ||
| هيماتوكسيلين | SIGMA-ALDRICH | HHS80 | |
| بيروكسيد الفجل (HRP ؛ 250-330 وحدة / مجم) | SIGMA-ALDRICH | P8375 | |
| بيروكسيد الهيدروجين (H2< / sub>O2< / sub> ؛ 30 بالوزن ٪ في H2< / sub>O) | SIGMA-ALDRICH | 216763 | |
| اليود | الأخضر الصيدلانية | ||
| طقم تلطيخ الخلايا الحية / الميتة | Thermo Fisher | R37601 | |
| جهاز التنفس | هارفارد جهاز | ||
| الطرد المركزي الصغير | HANIL | Micro 12 | |
| حامل إبرة صغيرة | KASCO | 37-1452 | |
| مقص صغير | HEBU | HB7381 | |
| مجهر | OLYMPUS | SZ61 | |
| MT طقم تلطيخ | SIGMA-ALDRICH | HT1079-1SET | Weigert & rsquo; s محلول الهيماتوكسيلين الحديدي |
| HT15-1KT | ثلاثي الألوان وصمة عار (ماسون) كيت | ||
| HB7454 | |||
| شريط جراحي | 3M micopore | 1530-1 | |
| كاسيت الأنسجة | Scilab كوريا | Cas3003 | |
| هلام محول الطاقة | SUNGHEUNG | SH102 | |
| حامل إبرة سمك السلمون المرقط الباراكير منحني | KASCO | 50-3710c | |
| نظام الموجات فوق الصوتية | Philips | Affiniti 50 | |
| Xylene | JUNSEI | هاتف: 25175-0430 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن