השתלה תוך-שרירית של הידרוג'ל להזרקה בטעינת MSC לאחר אוטם שריר הלב במודל מורין

שיטה זו יכולה לסייע בטיפול בבעיות מפתח בטיפול הלבבי המחמיר הנוכחי, כגון תחולה נמוכה לשימור והישרדות נמוכים של תאים מושתלים בלבבות אוטמים. כדי לטפל בבעיה זו, שיטה זו יכולה לספק טכניקה אמינה לחקר השתלת שריר הלב עם תאי גזע באמצעות הידרוג'לים הניתנים להזרקה במודל עכברי, המהווה פלטפורמה מצוינת לשימוש לחקירת תיקון והתחדשות רקמת לב לאחר הפרעה בשריר הלב. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שמדובר בשיטה ריאלית לשיפור השימור וההישרדות של תאי גזע מושתלים לאחר השתלה תוך-שריר הלב באמצעות הידרוג'לים להזרקה של כיסוי צולב באתר.

הידרוג'לים אלה מציעים הזדמנויות מגוונות להנדסת רקמות לב, כגון אספקת לא רק תאי גזע, אלא גם גורמי גדילה, חומרים גנטיים ותרופות כדי למקסם את השפעתם הטיפולית ברקמות לב אוטמות. מי שתדגים את הליך הניסוי במבחנה תהיה אונמי לי, טכנולוגית מחקר מהמעבדה שלי. טכנולוגי המחקר של Eun-Hye Park ו-Eunhwa Seong ידגימו את ההליך לניסויים in-vivo.

תרבית תאי גזע מזנכימליים, או MSCs בצלחת תרבית של 100 מילימטר ב-37 מעלות צלזיוס ו-5% פחמן דו חמצני. כאשר התאים מגיעים למפגש של 80%, שטפו את הכלי פעמיים עם DPBS ודגרו אותם עם מיליליטר אחד של תחליף טריפסין בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך שלוש דקות. לאחר מכן הוסף תשעה מיליליטר של מדיום תרבית לתאים וצנטריפוגה אותם ב -500 פעמים G למשך שלוש דקות.

השליכו את הסופרנטנט שהתקבל. השעו מחדש את התאים במיליליטר אחד של PBS ושמרו על תרחיף התאים על קרח. יש לדלל 10 מיקרוליטר של תרחיף תאים ב-10 מיקרוליטר טריפן כחול ולקבוע את ריכוז התאים באמצעות מונה תאים אוטומטי.

השעו מחדש את ה-MSCs לצפיפות של אחד כפול 10 לתאים השביעיים למיליליטר והעבירו אותם לצינור של מיליליטר אחד. הכן תמיסה מצומדת של 6.25% GH ב-PBS והפרד אותה לשני בקבוקונים. לאחר מכן מערבבים את תמיסות ה-GH עם שישה מיקרוגרם למיליליטר HRP או 0.07% מי חמצן.

צנטריפוגה קצרה של תרחיף התא ב 1000 פעמים G ושאף בזהירות את הסופרנטנט שנוצר. לאחר מכן מערבבים את גלולת התא עם תמיסת GH A. טען את ה-MSCs בתמיסת GH A ובתמיסת GH B לשני צידי מזרק כפול. צלחת 300 מיקרוליטר של תמיסות ה-GH המשולבות עם MSCs בצפיפות סופית של 5 מיליון תאים למיליליטר על שקופית תא שמונה בארות.

לאחר היווצרות הידרוג'ל באתרו ואנקפסולציה של MSC לאחר מכן באמצעות קישור צולב אנזימטי הוסף 700 מיקרוליטר של DMEM המכיל 10% FBS ו-1% תמיסה אנטי-מיקוטית אנטיביוטית. דגרו את המגלשה בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ו-5% פחמן דו חמצני והחליפו את מדיום התרבות כל יומיים-שלושה. לפני הניתוח, יש להסיר את חזה העכבר באמצעות קרם להסרת שיער ולעקר את העור ביוד.

הנח את העכבר על שולחן ניתוחים והחדיר אותו על ידי החדרת קטטר לקנה הנשימה כדי לספק חמצן משלים באמצעות אוורור מכני. חותכים בעדינות את העור באמצעות מספריים כירורגיים. ואז לחדור לשרירים הבין-צלעיים בעזרת מספריים מיקרו

הפרד את הצלעות השמאליות השנייה והשלישית באמצעות תפר משי 5-O כדי לשמור על חלל חזה פתוח. קשר בזהירות את העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי באמצעות מחזיק מחט עם 8-0 תפר פוליפרופילן וחתך את התפר באמצעות צריבה חשמלית. שימו לב לשינוי צבע מיידי בדופן החדר השמאלי הקדמי.

לאחר השראת אוטם שריר הלב, הזרקו 10 מיקרוליטר של תמיסות ה-GH הטוענות MSC לשתי נקודות שונות באזור גבול האוטם. שחזרו את חלל החזה שנפתח וסגרו את השרירים והעור באמצעות 5-0 תפרים. הסר את צינור קנה הנשימה והנח את העכבר בכלוב מתחת למנורת אינפרא אדום במהלך ההתאוששות.

בצע אקו לב ומדוד קווים מתאימים לדופן הקדמית של LV, הקיר הפנימי של LV והקיר האחורי של LV כדי לקבל עובי דופן הלב, ממד החדר וקיצור חלקי. לפני השתלת in vivo, התפשטות והישרדות של MSCs בהידראגלים של GH אושרו על ידי בדיקת צביעה תלת מימדית של תאים מתים חיים במבחנה. תמונות מייצגות הראו התפשטות מספקת של MSC המציגות רשתות מסועפות בתוך הידרוג'לים של GH.

מבנה תלת מימדי רב-תאי נרחב של MSCs נצפה בבירור ביום ה-14, מה שמצביע על כך שהידרוג'לים של GH יכולים לספק מיקרו-סביבה מתאימה לתאים העטופים. לאחר השראת אוטם שריר הלב, הידרוג'לים של MSC העמסת GH הושתלו באופן אינטרמיוקרדילי באזורי האוטם. ה-MSCs והג'ל נשמרו כראוי באזור האוטם.

MSCs שולבו היטב בהידרוג'לים של GH. כדי לאמת את ההשפעות הטיפוליות של הידרוג'לים של MSC העמסת GH, השינויים בתפקוד הלב ובמבנה הלב הוערכו על ידי אקו לב וניתוח היסטולוגי ביום ה-28 לאחר ההשתלה, והושוו בין קבוצות הטיפול השונות. אקו לב מייצג הראה שיפור בתפקודי הלב, כולל קיצור חלקי, מקטע פליטה ונפח סיסטולי סופי בקבוצה שטופלה בג'ל MSC.

בנוסף, ניתוח היסטולוגי הראה פחות פיברוזיס, דפנות אוטם עבות יותר וגודל אוטם קטן יותר בקבוצה שטופלה בג'ל MSC מאשר בקבוצות האחרות, מה שמצביע על כך שפרוטוקול זה החליש משמעותית את שיפוץ ה-LV. באמצעות טכניקה זו, השגנו תאי גזע לטווח ארוך והובלנו לשיפור משמעותי במבנה הלב ובתפקודו בעקבות אוטם שריר הלב במודל עכברי. ניתן להרחיב טכניקה זו לשימוש בבעלי חיים גדולים ולתרגום קליני כאסטרטגיה חדשה למניעת אי ספיקת לב לאחר אוטם על ידי מתן תיקון והתחדשות רקמת הלב.