La terapia a base di cellule staminali è emersa come una strategia efficiente per riparare i tessuti cardiaci feriti dopo l'infarto del miocardio. Forniamo un'applicazione in vivo ottimale per il trapianto di cellule staminali utilizzando idrogel di gelatina che possono essere enzimaticamente incrociati.
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Articolo metodologico
Trapianto intramiocardico di idrogel iniettabili a carico MSC dopo infarto del miocardio in un modello murino
In questo articolo
Sommario
Abstract
Uno dei principali problemi che devono affrontare le attuali terapie con cellule staminali cardiache per prevenire l'insufficienza cardiaca postinfarct è il basso tasso di ritenzione e sopravvivenza delle cellule trapiantate all'interno del miocardio ferito, limitandone l'efficacia terapeutica. Recentemente, l'uso di biomateriali impalcatura ha attirato l'attenzione per migliorare e massimizzare la terapia con cellule staminali. L'obiettivo di questo protocollo è introdurre una tecnica semplice e diretta per trapiantare le cellule staminali mesenchimali derivate dal midollo osseo (MSC) utilizzando idrogel di acido propionico idrossifenile iniettabile (GH); gli idrogel sono favorevoli come piattaforma di somministrazione cellulare per applicazioni di ingegneria dei tessuti cardiaci a causa della loro capacità di essere collegati in situ incrociati e dell'elevata biocompatibilità. Presentiamo un metodo semplice per fabbricare idrogel GH a caricamento MSC (MSC/idrogel) e valutarne la sopravvivenza e la proliferazione in coltura tridimensionale (3D) in vitro. Inoltre, dimostriamo una tecnica per il trapianto intramiocardico di MSC / idrogel nei topi, descrivendo una procedura chirurgica per indurre l'infarto miocardico (MI) tramite la legatura coronarica discendente anteriore sinistro (LAD) e il successivo trapianto MSC / idrogels.
Introduzione
La terapia con cellule staminali cardiache è emersa come un potenziale approccio per la riparazione e la rigenerazione delmiocardio 1,2. Nonostante i recenti risultati positivi nei modelli animali e negli studi clinici, l'applicazione della terapia a base di cellule staminali per la riparazione del miocardio è limitata a causa della bassa ritenzione e della scarsa sopravvivenza delle cellule iniettate nei tessuti cardiaci infarti3,4. Di conseguenza, l'uso dell'ingegneria tissutale a base cellulare, compresi i biomateriali iniettabili5....
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Protocollo
Tutte le procedure di ricerca sugli animali sono state fornite in conformità con il Laboratory Animals Welfare Act, la Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio e le linee guida e le politiche per gli esperimenti sui roditori fornite dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) nella School of Medicine dell'Università Cattolica della Corea.
1. Preparazione di CSC e idrogel di gelatina iniettabili
- CCI della cultura in un piatto da coltura da 100 mm a 37 °C e 5% CO2. Quando la crescita degli MSC raggiunge l'80% di confluenza, lavare il piatto due volte con DPBS e aggiungere 1 mL di sostituto della....
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Risultati
Per fornire efficacemente i CFC al miocardio infartuato, in questo protocollo sono stati utilizzati idrogel collegabili incrociati in situ a caricamento MSC descritti nella figura 1. Prima del trapianto in vivo, la proliferazione e la sopravvivenza dei MBC negli idrogel gh sono stati confermati da un saggio di colorazione in cellule vive / morte in vitro 3D (vivo: verde; morto: rosso). Come mostrato nella figura 2, le immagini rappresentative mostravano una suff.......
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Discussione
Gli idrogel GH iniettabili hanno un grande potenziale per applicazioni in vivo grazie alla loro capacità di incorporare omogeneamente diversi agenti terapeutici in situ. Inoltre, le loro proprietà fisiche e biochimiche possono essere facilmente manipolate in base a requisiti dipendenti dalla malattia. A questo proposito, sono stati proposti idrogel iniettabili per affrontare le principali limitazioni dell'attuale terapia con cellule staminali cardiache ostacolate dalla scarsa sopravvivenza e ritenzione cellulare (cioè , .......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare con questo lavoro.
Ringraziamenti
Questa ricerca è supportata dal Basic Science Research Program attraverso la National Research Foundation of Korea (NRF) finanziata dal Ministero dell'Istruzione (NRF-2018R1D1A1A02049346)
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 4 % paraformaldeide (PFA) | Intron | IBS-BP031-2 | |
| 5-0 sutura in seta | AILEE | SK534 | |
| 8-0 sutura in polipropilene | ETHICON | M8732H | |
| vetrino per camera a 8 pozzetti | Nunc LAB-TEK | 154534 | |
| catetere Angiocath Plus (22GA) | BD Angiocath Plus | REF382423 | |
| Antibiotico-antimiocotico | Gibco | 15240-062 | |
| Centrifuga | GYROGEN | 1582MGR | |
| Microscopio confocale | Zeiss | LSM 510 | |
| Vetrino coprioggetto | MARIENFELD | 101242 | |
| Deluxe Kit di cauterizzazione ad alta temperatura | Bovie | QTY1 | |
| DMEM | Gibco | 11995-065 | |
| DPBS | Gibco | 14040-133 | |
| Siringa | |||
| EOSIN | SIGMA-ALDRICH | ||
| Etanolo | EMSURE | K49350783 739 | |
| FBS | Gibco | 16000-044 | |
| Fechtner pinza congiuntiva titanio | WORLD PRECISISON INSTRUMENTS | WP1820 | |
| Fluoresceina isotiocianato isomero I (FITC) | SIGMA-ALDRICH | F7250 | |
| Forcep | HEBU | HB0458 | |
| Crema depilatoria | Ildong Pad riscaldante farmaceutico | ||
| Stoelting | 50300 | Sistema | |
| 50301 | Pad riscaldante di ricambio per 50300 (10 X 12,5 cm) | ||
| Ematossilina | SIGMA-ALDRICH | HHS80 | |
| Perossido di rafano (HRP; 250-330 U/mg) | SIGMA-ALDRICH | P8375 | |
| Perossido di idrogeno (H2O2; 30 % in peso in H2O) | SIGMA-ALDRICH | 216763 | |
| Kit | |||
| Fisher | R37601 | ||
| Ventilatore meccanico | Harvard Apparatus | ||
| Micro centrifuga | HANIL | Micro 12 | |
| Micro porta aghi | KASCO | 37-1452 | |
| Micro forbice | HEBU | HB7381 | |
| Microscopio | OLYMPUS | SZ61 | |
| Kit di colorazione MT | SIGMA-ALDRICH | HT1079-1SET | Weigert& rsquo; s soluzione |
| HT15-1KT | Kit di colorazione tricromica (Masson) | ||
| Paraffina | LK LABKOREA | H06-660-107 | |
| PBS tampone | Gibco | 10010-023 | |
| PHK26 kit di colorazione | SIGMA-ALDRICH | MINI26 | |
| Scanner per vetrini | Leica | SCN400 | |
| Forbice chirurgica | HEBU | HB7454 | |
| Nastro chirurgico | 3M micopore | 1530-1 | |
| Cassetta per tessuti | Scilab Korea | Cas3003 | |
| Gel trasduttore | SUNGHEUNG | SH102 | |
| Porta aghi Trout-Barraquer curvo | KASCO | 50-3710c | |
| Ecografo | Philips | Affiniti 50 | |
| Xylene | JUNSEI | Codice 25175-0430 |
Riferimenti
- Jhund, P. S., McMurray, J. J. Heart failure after acute myocardial infarction: a lost battle in the war on heart failure. Circulation. 118 (20), 2019-2021 (2008).
- Cahill, T. J., Kharbanda, R. K.
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Ristampe e permessi
