心筋内細胞送達：マウスハーツの観測
January 24th, 2014
例えば、高血圧または心筋梗塞などの心血管疾患のマウスモデルにおける心筋細胞送達は、回生広く研究において、異なる細胞型の治療可能性を試験するために使用される。そのため、詳細な説明およびこの外科処置の明確な可視化は、小型げっ歯類の心血管細胞治療の分析の限界と利点を定義するのに役立ちます。
この手順の全体的な目標は、マウスの心臓の左心室心筋に特定の量の細胞を送達し、注射の 1 週間後に I 注射された細胞を視覚化できるようにすることです。最初のステップは、選択した細胞をDPIで2時間インキュベートして調製することです。次に、左第4肋間腔から開胸術を行い、心臓を露出させます。
次に、細胞を小さなプラスチック製カニューレを備えたシリンジに装填して、心室壁の穿孔を防ぎます。最後のステップは、左心室の壁に正しい量の細胞を注入することです。最終的に、組織学と走査型電子顕微鏡の画像を使用して、注射の1週間後に左心筋に注入された細胞の存在を示します。
この手法が既存の方法よりも優れている点は、左心室腔に細胞を注入するのを避けることと、dapiで細胞を染色することで細胞をトレースできることです。この手順を実証するために使用されたHC2 93細胞は、DMM培地で増殖し、2日ごとに新鮮な培地が提供されます細胞追跡を容易にするために、免疫枯渇を注入する前に細胞をDPIで2時間インキュベートします。マウスは、各手術の前に、滅菌された食品ペレットと水を入れた温度制御されたアイソレーターに保管されます。
まず、正しい体温を維持するために作業エリアに加熱パッドを配置する 手術中、作業エリアは層流フードの下に設置され、70%エタノールで洗浄されます。手術に必要なオートクレーブ滅菌手術器具を手配します。次に、清潔なオートクレーブケージを加熱パッドの上に置いて、リカバリーケージを準備します。
準備ができたら、元のケージに入れたマウスをアイソレーターから手術室まで滅菌オートクレーブ滅菌バッグに入れて輸送します。麻酔薬を投与した後、後肢離脱反射がないことにより鎮静を確認します。脱毛クリームを使用して、胸の左側と喉の部分から毛を取り除きます。
次に、マウスを手術パネルの上に仰臥位に置きます。鎮痛液を注入した後、皮下で、剃った部分を無菌溶液で覆います。顕微鏡で観察しながら、輪状軟骨の少し下に正中線を切開します。
結合組織を突破して、唾液腺を視覚化します。唾液腺を鉗子で引き離して、自然な正中線で分割します。次に、胸部リトラクターを2本挿入します。
気管を露出させるには、舌を片側にそっと引っ張って喉頭を露出させ、次に22ゲージの金属製挿管チューブを慎重に気管にスライドさせます。適切に挿入されていれば、チューブの先端が気管を通して見えるはずです。ストローク量を200マイクロリットル、ストローク/分に設定します。
130で、動物の体重に応じて一回換気量と呼吸周波数を調整します。次に、左胸部を切開します。結合組織と大胸筋と小胸筋を通して慎重に分離します。
胸郭を視覚化するには、小さな丸みを帯びた鉗子で第3肋骨と第4肋骨の間の肋間筋層を穿孔し、胸部リトラクターを挿入します。胸腔を開くため。左心室の上部と中央部とその上にある心房を視覚化します。
この時点で、注射に必要な細胞は、針が左心室壁を穿孔するのを防ぐために、30ゲージの針を備えた注射器で準備する必要があります 膝の針の上に小さなプラスチックカニューレをテープで固定し、露出したのはわずか1ミリメートルです。5 倍の対物レンズを使用して、左心室を視覚化し、細胞を心室壁に注入します。細胞の逆洗を防ぐために、針をゆっくりと引き抜きます。
細胞を5つの異なる場所に注入します。注入が成功すると、注入位置に白い領域が表示されます。細胞を注入した後、リトラクターを取り外し、2本のシルク縫合糸で胸壁を閉じます。
PBSをびしょぬれにした綿の先端で胸筋と皮膚をモーし、鉗子で筋肉を元の位置にそっと戻します。次に、シルク縫合糸で各切開部位を閉じます。傷口が閉じたら、麻酔効果を元に戻すためにアンチセダンを注入します。
マウスが自律的に呼吸し始めたら、気管からチューブを取り外し、マウスを右側に置きます。動物が歩行可能な場合は、暖かい回復ケージに入れ、完全に回復するまで監視します。移植の1週間後、心臓サンプルをヘマット、トイン、エオイン染色のために処理しました。
hec 2 9 3細胞が心室壁に存在していたことを確認するために、トリクロム染色組織により、細胞が注入されたのと同じ領域にグループ化されたことが示されています。偽のマウスは、心臓全体に損傷を示さず、組織の完全性を示しました。注入前の細胞のDPI標識は、注入された細胞と宿主組織をさらに区別するのに役立ちました。
注入された細胞は、トリクロームの青い領域として現れた線維性組織の薄い層に囲まれていました。染色細胞は、エネルギー分散分光法で示されるように、宿主の心筋組織と結合していなかったが、これはおそらくそれらの非収縮機能と異なる細胞構造によるものであった。矢印は、針が注入された損傷の小さな領域を指しています。
緑色の矢印で示された注入された細胞は、黒い矢印で示された損傷領域の近くに存在していました。さらに、DPI陽性細胞が注射部位に沿って見えました。トンネルアッセイでは、損傷部位のアポトーシス細胞の増加は示されず、注射後にアポトーシスではなく壊死が起こったことが示唆されました。
このビデオを見た後、麻酔をかけたマウスの心筋に細胞をうまく注入する方法をよく理解しているはずです。
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概要
この手順は、心血管疾患の研究に不可欠な、マウス心臓の左室心筋への細胞の送達を概説しています。注入後1週間で注入された細胞の視覚化が治療効果を評価するために重要であることを強調しています。
主要な研究構成要素
科学の分野
- 心血管研究
- 細胞療法
- 再生医療
背景
- 心筋内細胞送達は、マウスモデルで使用されます。
- 様々な細胞タイプの治療ポテンシャルを評価するのに役立ちます。
- この手順を理解することで、心血管細胞療法の限界を定義するのに役立ちます。
- 視覚化技術は、送達後の細胞の存在を確認するために不可欠です。
研究の目的
- 特定量の細胞を左心室に送達すること。
- 1週間後に注入された細胞を視覚化すること。
- 研究者向けの詳細な手術手順を提供すること。
使用された方法
- DPIで選択した細胞をインキュベートして準備すること。
- 左側第4肋間スペースを通じた開胸術。
- 小さなプラスチックカニューレを用いて注射器に細胞をロードすること。
- 左心室壁に細胞を注入すること。
主要な結果
- 組織学と走査型電子顕微鏡が細胞の存在を確認します。
- 注入された細胞の視覚化は注入後1週間で成功します。
- この手順は心血管研究における細胞療法の研究に効果的です。
- 明確な視覚化は治療ポテンシャルの理解に役立ちます。
結論
- 心筋内送達は細胞療法研究のための実行可能な方法です。
- 視覚化技術は結果を評価するために重要です。
- この手順は小さなげっ歯類における細胞療法の利点を定義するのに役立ちます。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Reliable intramyocardial cell delivery in murine models enables rigorous evaluation of cell retention, integration, and tissue response, supporting early-stage cardiac regenerative therapy research. Quantitative visualization of injected cells and tissue effects informs mechanistic de-risking and predictive confidence for translational programs. This workflow underpins target validation and portfolio triage for cell-based cardiac interventions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct interrogation of cell fate and tissue integration in vivo.
- Supports mechanistic de-risking by distinguishing cell survival and localization post-delivery.
- Provides functional evidence for target validation in cardiac repair strategies.
- Facilitates predictive confidence in cell therapy candidate selection.
Screening & Assay Development
- Establishes a reproducible platform for evaluating cell retention and tissue response.
- Standardizes quantitative histological and imaging readouts for downstream analysis.
- Enables assay development for cell tracking and tissue remodeling endpoints.
- Supports screening of cell types and delivery parameters for optimization.
Translational & Preclinical Research
- Aligns murine model outputs with translational biomarker strategies for cardiac repair.
- Provides continuity from discovery to preclinical validation of cell-based interventions.
- Informs risk-adjusted advancement decisions based on quantitative tissue integration data.
- Supports mechanistic understanding of cell fate and host response in disease-relevant systems.
Pipeline & Workflow Integration
This intramyocardial delivery and visualization method bridges early discovery, lead identification, and preclinical validation for cardiac cell therapies.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing on cell survival, localization, and tissue remodeling in vivo.
- Screening: Provides standardized, reproducible readouts for cell retention and tissue response.
- Analytics: Delivers quantitative histological and imaging outputs for comparative analysis.
- Translational Research: Connects murine model findings to preclinical biomarker strategies.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for evaluating diverse cell types and delivery protocols.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in cardiac cell therapy research.
- Operational Value: Standardizes delivery and visualization for reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and capital allocation by providing robust in vivo data.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of cell therapy candidates for cardiac repair.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and murine cardiac physiology.
- Demands access to precision injection tools and advanced histological imaging infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of cell preparation, delivery, and analysis protocols.
- Adaptation may be needed for different cell types or immunological backgrounds.
- Potential limitations include localized tissue damage and variability in cell retention, as observed in histological analysis.
