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Articolo metodologico

Cellule staminali per la programmazione terapeutica angiogenesi Uso biodegradabili polimerico Nanoparticelle

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DOI:

10.3791/50736

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27 settembre 2013

 ,  , 

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Descriviamo il metodo di cellule staminali programmazione di iperespressione fattori terapeutici per angiogenesi utilizzando nanoparticelle polimeriche biodegradabili. Processi descritti includono sintesi dei polimeri, trasfezione delle cellule staminali derivate da tessuto adiposo in vitro, e convalida l'efficacia delle cellule staminali programmato per promuovere l'angiogenesi in un modello di ischemia degli arti posteriori murino.

Abstract

Crescita vascolare controllata è fondamentale per la rigenerazione tissutale successo e la guarigione delle ferite, così come per il trattamento di malattie ischemiche come ictus, infarto o arteriopatie periferiche. Consegna diretta di fattori di crescita angiogenici ha il potenziale per stimolare la crescita di nuovi vasi sanguigni, ma è spesso associata a limitazioni come la mancanza di un orientamento e di breve emivita in vivo. La terapia genica offre un approccio alternativo, fornendo geni codificanti fattori angiogenici, ma spesso richiede l'utilizzo virus, ed è limitata da problemi di sicurezza. Qui si descrive una strategia recentemente sviluppato per stimolare la crescita vascolare dalle cellule staminali di programmazione per iperespressione di fattori angiogenici in situ utilizzando nanoparticelle polimeriche biodegradabili. In particolare la nostra strategia utilizzato cellule staminali come vettori sfruttando la loro capacità di migrare verso i tessuti ischemici in vivo. Utilizzando i vettori polimerici ottimizzate, derivate da tessuto adiposoLe cellule staminali sono state modificate per iperespressione di un gene che codifica angiogenico fattore di crescita vascolare endoteliale (VEGF). Abbiamo descritto i processi per la sintesi del polimero, la formazione di nanoparticelle, trasfezione delle cellule staminali in vitro, come pure metodi per convalidare l'efficacia delle cellule staminali-VEGF esprimendo per promuovere l'angiogenesi in un modello di ischemia degli arti posteriori murino.

Introduzione

L'obiettivo generale di questa tecnica è quello di promuovere l'angiogenesi terapeutica con cellule staminali non-virale programmati sovraespressione fattori terapeutici presso il sito di ischemia. Le cellule staminali sono state modificate ex vivo prima con nanoparticelle biodegradabili sintetizzate in laboratorio e poi trapiantate in un modello murino di ischemia degli arti posteriori per convalidare il loro potenziale per migliorare l'angiogenesi e recupero del tessuto.

Crescita vascolare controllato è un componente importante di rigenerazione tissutale successo, così come per il trattamento di varie malattie ische....

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Protocollo

1. Polymer Synthesis

  1. In una cappa aspirante, pesare 3.523 mg di butandiolo diacrylate (C) e trasferire in una fiala di scintillazione in vetro contenente una ancoretta.
  2. Preriscaldamento 5-ammino-1-pentanolo (32) a 90 ° C per solubilizzare il sale, poi in una cappa aspirante, pesare 1,533 mg 32 e aggiungere alla fiala di scintillazione contenente C. Questo metodo si tradurrà in un rapporto molare C: 32 = 1:1,2.
  3. Porre immediatamente il flaconcino contenente entrambe le soluzioni su un piatto mescolare. Impostare la velocità scalpore a 600 rpm.
  4. Trasferire la fiala di scintillazione di un forno a 90 ° C. Impostare la velocità di a....

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Risultati

Su mescolando, il polimero carico positivamente (C32-122) e caricati negativamente plasmide DNA auto-assembla in nanoparticelle. Formazione di nanoparticelle può essere confermata mediante analisi elettroforetica ossia la complessazione tra C32-122 e DNA plasmidico impedirà mobilitazione del DNA durante l'elettroforesi. Il polimero serve come reagente di trasfezione per facilitare un migliore assorbimento del DNA nelle cellule bersaglio e la successiva espressione di proteine ​​che codificano (Figur.......

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Discussione

Qui riportiamo un metodo per programmare le cellule staminali adulte per iperespressione di fattori terapeutici utilizzando non-virali, nanoparticelle biodegradabili. Questa piattaforma è particolarmente utile per il trattamento di malattie in cui le cellule staminali possono naturalmente casa, come ischemia e cancro. 9-10 Inoltre, la piattaforma di trasferimento genico non virale permette sovraespressione transiente di fattori terapeutici, che è più adatto per la rigenerazione dei tessuti e ferita processi d.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Ringraziamenti

Gli autori vorrebbero riconoscere American Heart Association Nazionale Scientist Development Grant (10SDG2600001), Stanford Bio-X interdisciplinare Programma di Iniziativa e Stanford Medical Scholars Program Research per il finanziamento.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
DMEMInvitrogen11965
Siero fetale bovinoInvitrogen10082
Penicillina/StreptomicinaInvitrogen15070
Fattore di crescita dei fibroblasti di basePeprotech100-18B
1,4-butandiolo diacrilato (90 %)Sigma Aldrich411744Acronimo: C
5- ammino-1-pentanolo (97 %)Alfa Aesar2508-29-4Acronimo: 32
Tetraetilenglicoldiammina > 99 %)Molecular Biosciences17774Acronimo: 122
Acetato di sodioG-BiosciencesR010
Soluzione salina tamponata con fosfatoInvitrogen14190-144
Tetraiofurano anidro (> 99,9 %)Sigma Aldrich401757
Etere Dietilico Anidro (> 99 %)Fisher ScientificE138-4
DMSO anidro (> 99,9 %)Sigma Aldrich276855
GelatinaSigma AldrichG9391
Tripsina-EDTAInvitrogen25200
D-luciferinaGoldBio
Temperatura di taglio ottimale (O.C.T)Tissue-Tek4583
Rat anti-Mouse CD31BD Pharmingen550274
Alexa Fluor 594 anti-rattoIgG InvitrogenA11007

Riferimenti

  1. Deveza, L., Choi, J., Yang, F. Therapeutic angiogenesis for treating cardiovascular diseases. Theranostics. 2, 801-814 (2012).
  2. Yang, F., et al. Genetic engineering of human stem cells for enhanced angiogenesis using biodeg....

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Ristampe e permessi

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