Programmierung Stammzellen für therapeutische Angiogenese mit biologisch abbaubaren Polymernanopartikel

Summary

Wir beschreiben die Methode der Programmierung Stammzellen zu therapeutischen Angiogenese-Faktoren für Überexpression mit biologisch abbaubaren polymeren Nanopartikel. Beschriebenen Verfahren umfassen die Polymersynthese, die Transfektion von Fettgewebe abgeleitete Stammzellen in vitro, und die Validierung der Wirksamkeit der programmierten Stammzellen Angiogenese in einem Maushinterlauf-Ischämie-Modell zu fördern.

Abstract

Gesteuert Gefäßwachstum ist entscheidend für eine erfolgreiche Geweberegeneration und Wundheilung sowie zur Behandlung von ischämischen Erkrankungen, wie Schlaganfall, Herzinfarkt oder peripheren arteriellen Erkrankungen. Direkte Zustellung von angiogenen Wachstumsfaktoren hat das Potenzial, neue Blutgefäßwachstum zu stimulieren, wird aber oft mit Einschränkungen wie mangelnde Ausrichtung und kurze Halbwertszeit in vivo assoziiert. Die Gentherapie bietet einen alternativen Ansatz durch die Bereitstellung von Genen angiogenen Faktoren kodieren, aber oft mit Viren erfordert, und wird von Sicherheitsbedenken begrenzt. Hier beschreiben wir eine kürzlich entwickelte Strategie zur Stimulierung von Gefäßwachstum durch Programmierung von Stammzellen zur angiogenen Faktoren in situ überexprimieren mit biologisch abbaubaren polymeren Nanopartikel. Insbesondere verwendet unsere Strategie Stammzellen als Lieferfahrzeuge unter Ausnutzung ihrer Fähigkeit, gegen ischämische Gewebe in vivo zu wandern. Mit den optimierten Polymer Vektoren, Fettgewebe gewonneneStammzellen modifiziert, um einen angiogenen Gens vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) kodiert, überexprimiert. Wir beschriebenen Prozesse für die Polymersynthese, die Nanopartikelbildung, Transfektion Stammzellen in vitro, als auch Verfahren zur Validierung der Wirksamkeit der VEGF-exprimierenden Stammzellen zur Förderung der Angiogenese in einem Mausmodell Ischämie der Hintergliedmaßen.

Introduction

Das Ziel dieser Technik ist die Förderung der therapeutischen Angiogenese mit nicht-viral programmierten Stammzellen Überexpression therapeutischen Faktoren an der Stelle der Ischämie. Stammzellen wurden ex vivo ersten modifizierten mit biologisch abbaubaren Nanopartikel im Labor synthetisiert und in einem Mausmodell der Ischämie der Hintergliedmaßen, um ihr Potenzial zur Verbesserung der Angiogenese und Gewebebergungs validieren dann transplantiert.

Gesteuert Gefäßwachstum ist ein wichtiger Bestandteil erfolgreicher Geweberegeneration sowie zur Behandlung verschiedener ischämischer Erkrankungen, wie Schlaganfall, Ischämie der Ex....

Protocol

1. Polymer Synthesis

1. In einer Abzugshaube, wiegen 3.523 mg Butandiol-(C) und Transfer in ein Glasszintillationsröhrchen enthält einen Rührstab.
2. Pre-Wärme-5-Amino-1-Pentanol (32) auf 90 ° C, um das Salz löslich zu machen, dann in einem Abzug, wiegen 1.533 mg 32 und zu der Scintillations-Fläschchen mit C. Diese Methode wird in einem Mol-Verhältnis führen C: 32 = 1:1,2.
3. Sofort die Küvette, die beide Lösungen auf einer Rührplatte. Stellen Rührgeschwindigkeit bei 600 Umdrehungen pro Minute.
4. Übertragen Sie die Szintillationsfläschchen zu einem Ofen bei 90 ° C eingestellt Eingestellt Rührgeschwindigkeit auf 1000 Upm für 4 Stunden. We....

Results

Beim Vermischen der positiv geladenen Polymer (C32-122) und negativ geladenen DNA-Plasmid Selbstorganisation in Nanopartikel. Nanopartikelbildung kann durch Elektrophorese-Analyse bestätigt werden, dh die Komplexbildung zwischen C32-122 und Plasmid-DNA wird die Mobilisierung der DNA während der Elektrophorese zu verhindern. Das Polymer dient als Transfektionsreagenz um eine verbesserte Aufnahme von DNA in die Zielzellen und die anschließende Expression der Proteine ​​kodiert (Fig. 2) zu erleich.......

Discussion

Hier berichten wir über eine Methode, um adulte Stammzellen zu programmieren, um therapeutische Faktoren überexprimieren mit nicht-viralen, biologisch abbaubare Nanopartikel. Diese Plattform ist besonders nützlich zur Behandlung von Krankheiten, bei denen Stammzellen natürlich Hause kann, wie Ischämie und Krebs. ^9-10 Ferner erlaubt die nicht-virale Gen-Abgabeplattform für transiente Überexpression von therapeutischen Faktoren, die für die meisten Geweberegeneration und Wunde Heilungsprozesse. Transfektionspro.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
DMEM	Invitrogen	11965
Fötales Rinderserum	Invitrogen	10082
Penicillin/Streptomycin	Invitrogen	15070
Basischer Fibroblasten-Wachstumsfaktor	Peprotech	100-18B
1,4-Butandiol-Diacrylat (90 %)	Sigma Aldrich	411744	Akronym: C
5- Amino-1-pentanol (97 %)	Alfa Aesar	2508-29-4	Akronym: 32
Tetraethylenglycoldiamin > 99 %)	Molecular Biosciences	17774	Akronym: 122
Sodium Acetate	G-Biosciences	R010
Phosphate Buffered Saline	Invitrogen	14190-144
Tetrahyofuran wasserfrei (> 99.9 %)	Sigma Aldrich	401757
Diethylether wasserfrei (> 99 %)	Fisher Scientific	E138-4
DMSO wasserfrei (> 99,9 %)	Sigma Aldrich	276855
Gelatine	Sigma Aldrich	G9391
Trypsin-EDTA	Invitrogen	25200
D-Luciferin	GoldBio
Optimale Schnitttemperatur (O.C.T)	Tissue-Tek	4583
Ratte Anti-Maus CD31	BD Pharmingen	550274
Alexa Fluor 594 Anti-Ratten-IgG	Invitrogen	A11007