Name: Ein Hypoxie-Reoxygenierungs-Verletzungsmodell bei selbstassemblierenden menschlichen Kardioiden (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-17T12:35:00.000+00:00
Duration: 10 min 41 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie ein Hypoxie-Reoxygenierungs-Verletzungsmodell in selbstassemblierenden menschlichen Kardioiden etablieren. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung kardialer Schädigungsmechanismen und die Testung therapeutischer Interventionen.

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<ol><li>Bozkurt, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+failure+epidemiology+and+outcomes+statistics%3A+A+report+of+the+Heart+Failure+Society+of+America%5BTitle%5D)+AND+%22J+Card+Fail%22%5BJournal%5D)">Heart failure epidemiology and outcomes statistics: A report of the Heart Failure Society of America.</a> J Card Fail. 29 (10), 1412-1451 (2023).</li>
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<li>Sebastião, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioreactor-based+3d+human+myocardial+ischemia%2Freperfusion+in+vitro+model%3A+A+novel+tool+to+unveil+key+paracrine+factors+upon+acute+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Transl+Res%22%5BJournal%5D)">Bioreactor-based 3d human myocardial ischemia/reperfusion in vitro model: A novel tool to unveil key paracrine factors upon acute myocardial infarction.</a> Transl Res. 215, 57-74 (2020).</li>
<li>Chen, T., Vunjak-Novakovic, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+tissue-engineered+model+of+myocardial+ischemia-reperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+A%22%5BJournal%5D)">Human tissue-engineered model of myocardial ischemia-reperfusion injury.</a> Tissue Eng Part A. 25 (9-10), 711-724 (2019).</li>
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<li>Hofbauer, P., Jahnel, S. M., Mendjan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+models+of+the+human+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">In vitro models of the human heart.</a> Development. 148 (16), dev199672(2021).</li>
<li>Shadrin, I. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiopatch+platform+enables+maturation+and+scale-up+of+human+pluripotent+stem+cell-derived+engineered+heart+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Cardiopatch platform enables maturation and scale-up of human pluripotent stem cell-derived engineered heart tissues.</a> Nat Commun. 8 (1), 1825(2017).</li>
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<li>Kahn-Krell, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+culture+system+for+generating+cardiac+spheroids+composed+of+cardiomyocytes%2C+endothelial+cells%2C+smooth-muscle+cells%2C+and+cardiac+fibroblasts+derived+from+human+induced-pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Bioeng+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional culture system for generating cardiac spheroids composed of cardiomyocytes, endothelial cells, smooth-muscle cells, and cardiac fibroblasts derived from human induced-pluripotent stem cells.</a> Front Bioeng Biotechnol. 10, 908848(2022).</li>
<li>Lewis-Israeli, Y. R., Volmert, B. D., Gabalski, M. A., Huang, A. R., Aguirre, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generating+self-assembling+human+heart+organoids+derived+from+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Generating self-assembling human heart organoids derived from pluripotent stem cells.</a> J Vis Exp. (175), e63097(2021).</li>
<li>Lewis-Israeli, Y. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembling+human+heart+organoids+for+the+modeling+of+cardiac+development+and+congenital+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Self-assembling human heart organoids for the modeling of cardiac development and congenital heart disease.</a> Nat Commun. 12 (1), 5142(2021).</li>
<li>Jackman, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineered+cardiac+tissue+patch+maintains+structural+and+electrical+properties+after+epicardial+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Engineered cardiac tissue patch maintains structural and electrical properties after epicardial implantation.</a> Biomaterials. 159, 48-58 (2018).</li>
<li>Deluca, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineered+cardiac+tissues+as+a+platform+for+crispr-based+mitogen+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Engineered cardiac tissues as a platform for crispr-based mitogen discovery.</a> Adv Healthc Mater. 14 (1), e2402201(2025).</li>
<li>Hofbauer, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardioids+reveal+self-organizing+principles+of+human+cardiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Cardioids reveal self-organizing principles of human cardiogenesis.</a> Cell. 184 (12), 3299-3317.e22 (2021).</li>
<li>Schmidt, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-chamber+cardioids+unravel+human+heart+development+and+cardiac+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Biorxiv%22%5BJournal%5D)">Multi-chamber cardioids unravel human heart development and cardiac defects.</a> Biorxiv. , (2022).</li>
<li>Hoang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+spatial-organized+cardiac+organoids+for+developmental+toxicity+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Engineering spatial-organized cardiac organoids for developmental toxicity testing.</a> Stem Cell Rep. 16 (5), 1228-1244 (2021).</li>
<li>Richards, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+cardiac+organoids+for+the+modelling+of+myocardial+infarction+and+drug+cardiotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Human cardiac organoids for the modelling of myocardial infarction and drug cardiotoxicity.</a> Nat Biomed Eng. 4 (4), 446-462 (2020).</li>
<li>Abdallah, H., Toomey, K., O'riordan, A. C., Davidson, A., Marks, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Familial+occurrence+of+discrete+subaortic+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Familial occurrence of discrete subaortic membrane.</a> Pediatr Cardiol. 15 (4), 198-200 (1994).</li>
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<li>Kupfer, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+expansion%2C+differentiation%2C+and+electromechanical+coupling+of+human+cardiac+muscle+in+a+3d+bioprinted%2C+chambered+organoid%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">In situ expansion, differentiation, and electromechanical coupling of human cardiac muscle in a 3d bioprinted, chambered organoid.</a> Circ Res. 127 (2), 207-224 (2020).</li>
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<li>Mills, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+screening+in+human+psc-cardiac+organoids+identifies+pro-proliferative+compounds+acting+via+the+mevalonate+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Drug screening in human psc-cardiac organoids identifies pro-proliferative compounds acting via the mevalonate pathway.</a> Cell Stem Cell. 24 (6), 895-907.e6 (2019).</li>
<li>Mills, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+screening+in+human+cardiac+organoids+reveals+a+metabolic+mechanism+for+cardiomyocyte+cell+cycle+arrest%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Functional screening in human cardiac organoids reveals a metabolic mechanism for cardiomyocyte cell cycle arrest.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 114 (40), E8372-E8381 (2017).</li>
<li>Karpurapu, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+learning+resolves+myocardial+dynamics+in+the+failing+human+heart%5BTitle%5D)+AND+%22JACC+Basic+Transl+Sci%22%5BJournal%5D)">Deep learning resolves myocardial dynamics in the failing human heart.</a> JACC Basic Transl Sci. 9 (5), 674-686 (2024).</li>
<li>Pasqualin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spiky%3A+An+imagej+plugin+for+data+analysis+of+functional+cardiac+and+cardiomyocyte+studies%5BTitle%5D)+AND+%22J+Imaging%22%5BJournal%5D)">Spiky: An imagej plugin for data analysis of functional cardiac and cardiomyocyte studies.</a> J Imaging. 8 (4), 95(2022).</li>
<li>Kuppe, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+multi-omic+map+of+human+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Spatial multi-omic map of human myocardial infarction.</a> Nature. 608, 7924(2022).</li>
<li>Karra, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vegfaa+instructs+cardiac+muscle+hyperplasia+in+adult+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Vegfaa instructs cardiac muscle hyperplasia in adult zebrafish.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 115 (35), 8805-8810 (2018).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>Accutase-Lösung</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A6964-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Antikardialer Troponin-T-Antikörper</td><td>Abcam</td><td>EPR20266</td><td></td></tr><tr><td>B-27 Supplement (50X), serumfrei</td><td>Gibco</td><td>17504044</td><td></td></tr><tr><td>B-27-Präparat ohne Insulin</td><td>Gibco</td><td>A1895602</td><td></td></tr><tr><td>BioTek Synergy Neo2 Plattenleser</td><td>BioTek</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cal-520, AM</td><td>AAT Bioquest</td><td>21131</td><td></td></tr><tr><td>CardioCount V1</td><td>Karra-Labor</td><td>PMID: 38984052</td><td></td></tr><tr><td>Zelllinie (Homo sapiens, männlich) – DU11 iPSC-Linie</td><td>Duke University Stammzellkern</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Geladene Objektträger, weißes Glas</td><td>VWR</td><td>89500-496</td><td></td></tr><tr><td>CHIR 99021</td><td>Tocris</td><td>4423</td><td></td></tr><tr><td>CloneR</td><td>STEMCELL-Technologien</td><td>5888</td><td></td></tr><tr><td>Corning 96-Wells Clear Ultra Low Attachment Mikroplatten</td><td>Fisher</td><td>7007</td><td></td></tr><tr><td>Einweg-Pipetter-Reservoirs</td><td>VWR</td><td>89094-678</td><td></td></tr><tr><td>DMEM/F-12, HEPES</td><td>Gibco</td><td>11330057</td><td></td></tr><tr><td>EVOS-Fluoreszenzmikroskop</td><td>EVOS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Geltrex Reduced Growth Factor Basal-Membran-Matrix, LDEV-frei, Stammzell-qualifiziert</td><td>Gibco</td><td>A1413302</td><td></td></tr><tr><td>Human Activin: Ein rekombinantes Protein</td><td>PEPROTECH INC/Life Technologies</td><td>120-14E-50UG</td><td></td></tr><tr><td>IWP-2</td><td>STEMCELL-Technologien</td><td>72124</td><td></td></tr><tr><td>L-Ascorbinsäure (Kristallin/zertifiziertes ACS)</td><td>Fisher Scientific</td><td>A61-100</td><td></td></tr><tr><td>Maus-Anti-Vimentin</td><td>DSHB</td><td>AMF-17b</td><td></td></tr><tr><td>mTeSR Plus</td><td>STEMCELL-Technologien</td><td>100-0276</td><td></td></tr><tr><td>Multiwell-Zellkulturplatten &ndash; 12 Brunnen</td><td>VWR</td><td>10062-894</td><td></td></tr><tr><td>Pluronic F-127</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2443</td><td></td></tr><tr><td>ReLeSR</td><td>STEMCELL-Technologien</td><td>100-0483</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640 Mittel</td><td>Gibco</td><td>11875119</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640 Medium, kein rotes Phenol</td><td>Gibco</td><td>11835-030</td><td></td></tr><tr><td>Thiazovivin</td><td>STEMCELL-Technologien</td><td>72254</td><td></td></tr><tr><td>Tissue-Tek O.C.T.-Compound</td><td>SAKURA FINETEK USA INC (VWR)</td><td>25608-930</td><td></td></tr><tr><td>Zeiss Spinning Disk Konfokalmikroskop</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ein hypoxie-reoxygenierungs-verletzungsmodell bei selbstassemblierenden menschlichen kardioiden

A Hypoxia-Reoxygenation Injury Model in Self-Assembling Human Cardioids

Ein Hypoxie-Reoxygenierungs-Verletzungsmodell bei selbstassemblierenden menschlichen Kardioiden

Without rapid revascularization, ischemic heart disease leads to irreversible loss of cardiomyocytes, scar formation, and decreased cardiac function. The ...

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Dieses Manuskript beschreibt die Erstellung von definiertem manipuliertem Herzgewebe unter Verwendung von Oberflächenmarker-Expression und Zellsortierung. Die definierten Gewebe können dann in einem Multigewebe-Bioreaktor verwendet werden, um Mechanismen der kardialen Zelltherapie zu untersuchen, um ein funktionsfähiges, aber dennoch kontrolliertes Modellsystem des menschlichen Herzens bereitzustellen.

Bau von Defined Menschen Engineered Herzgewebe zur Untersuchung Mechanismen der Herzzelltherapie

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um ein einfaches Wiederherstellungsmodell der kardiopulmonalen Bypass ohne Transfusion oder inotrope Agenten in eine Ratte zu beschreiben. Dieses Modell ermöglicht die Untersuchung der langfristigen mehrere Orgel Folgeerscheinungen von kardiopulmonalen Bypass.

Ein Wiederherstellungsmodell kardiopulmonalen Bypass ohne Transfusion oder inotrope Substanzen bei Ratten

Wir präsentieren ein Modell der ischämischen Herzkrankheit mit Kardiomyozyten aus humaninduzierten pluripotenten Stammzellen, zusammen mit einer Methode zur quantitativen Bewertung von Gewebeschäden, die durch Ischämie verursacht werden. Dieses Modell kann eine nützliche Plattform für das Screening von Arzneimitteln und weitere Forschung endemische Herzkrankheiten bieten.

Modell der ischämischen Herzkrankheit und videobasierter Vergleich der Kardiomyozytenkontraktion mit hiPSC-abgeleiteten Kardiomyozyten

Die unterschiedlichen Auswirkungen unterschiedlicher Unterkühlungsgrade auf den Myokardschutz wurden nicht gründlich bewertet. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Konzentration des Zelltodes nach verschiedenen Hypothermie-Behandlungen in einem auf humanem Kardiomyozyten basierenden Modell zu quantifizieren und damit den Grundstein für zukünftige vertiefte molekulare Forschung zu legen.

In-vitro-Bewertung des Myokardschutzes nach Hypothermie-Vorkonditionierung in einem Human-Herz-Myozyten-Modell

Das Ziel dieses Protokolls ist es, die Entwicklung eines dreidimensionalen (3D) mikrofluidischen Modells von hoch ausgerichtetem menschlichem Herzgewebe zu erklären und zu demonstrieren, das aus Stammzellen gewonnenen Kardiomyozyten besteht, die mit Herzfibroblasten (CFs) in einem biomimetischen, kollagenbasierten Hydrogel in Kokulturiert sind, für Anwendungen in der Kardgewebeentwicklung, im Arzneimittelscreening und in der Krankheitsmodellierung.

Entwicklung von 3D-organisiertem menschlichem Herzgewebe innerhalb einer mikrofluidischen Plattform

Die räumliche Entfernung ist ein Schlüsselparameter bei der Beurteilung von Hypoxie- / Reoxygenierungsverletzungen in einem Kokulturmodell separater Endothel- und Kardiomyozytenzellschichten, was zum ersten Mal darauf hindeutet, dass die Optimierung der räumlichen Umgebung der Kokultur notwendig ist, um ein günstiges In-vitro-Modell für die Prüfung der Rolle von Endothelzellen beim Schutz von Kardiomyozyten bereitzustellen.

Entwicklung eines Zell-Co-Kultur-Modells zur Nachahmung von kardialer Ischämie/Reperfusion in vitro

Hier beschreiben wir ein Protokoll zur effizienten Herstellung entwicklungsrelevanter menschlicher Herzorganoide (hHOs) unter Verwendung menschlicher pluripotenter Stammzellen durch Selbstorganisation. Das Protokoll beruht auf der sequentiellen Aktivierung von Entwicklungshinweisen und produziert hochkomplexes, funktionell relevantes menschliches Herzgewebe.

Erzeugung von selbstorganisierenden menschlichen Herzorganoiden aus pluripotenten Stammzellen

Dreidimensionale Herzgewebe, die mit aus Stammzellen gewonnenen Kardiomyozyten biotechnologisch hergestellt wurden, haben sich als vielversprechende Modelle für die Untersuchung von gesundem und krankem menschlichem Myokard in vitro erwiesen und gleichzeitig Schlüsselaspekte der nativen Herznische rekapituliert. Dieses Manuskript beschreibt ein Protokoll zur Herstellung und Analyse von High-Content-Kardiomyozyten, die aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen erzeugt werden.

Entwicklung eines Bioreaktors zur Verbesserung der Datenerfassung und des Modelldurchsatzes von künstlich hergestelltem Herzgewebe

Hier beschreiben wir ein in-vitro-Protokoll zur Modellierung von Hypoxie/Reoxygenierungsschäden in den hochmetabolischen proximalen tubulären Epithelzellen. Dieses Modell ist darauf ausgelegt, durch metabolischen Stress verursachten Schaden zu induzieren, was durch die Expression proximaler Tubulusschadenmarker und die Beurteilung der mitochondrialen Atemfunktion gemessen werden kann.

Modellierung von Hypoxie/Reoxygenationsschäden in proximalen tubulären Epithelzellen

Ein Modell der Quetschung schweren Verletzungen des Rückenmarks beschrieben. Detaillierte präoperative, operative und postoperative Schritte beschrieben, um ein konsistentes Modell zu erhalten.

Eine Prellung Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

Erfahren Sie, wie Sie ein Hypoxie-Reoxygenierungs-Verletzungsmodell in selbstassemblierenden menschlichen Kardioiden etablieren. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung kardialer Schädigungsmechanismen und die Testung therapeutischer Interventionen.

Ein Hypoxie-Reoxygenierungs-Verletzungsmodell bei selbstassemblierenden menschlichen Kardioiden

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