January 27th, 2011
의 마우스 모델 utero에 이식은 태아의 줄기 세포 이식 및 유전자 치료의 가능성 임상 응용을 연구하는 데 사용할 수있는 다양한 도구입니다. 이 프로토콜에서는, 우리는이 기술을 수행하는 일반적인 접근 방법을 제시
이 절차의 전반적인 목표는 세포나 바이러스를 마우스 태아에 이식하는 것입니다. 먼저 마우스의 복부 쪽을 절개합니다. 다음으로 자궁과 태아를 외부화한 후 자궁 내 주사를 시행합니다.
마지막으로 자궁을 부드럽게 복막강으로 되돌리고 복막과 피부를 닫습니다. 궁극적으로, PCR 유세포 분석 또는 면역조직화학, 자궁 내 줄기세포 이식 및 유전자 치료를 통해 세포 생착 또는 유전자 발현을 입증하는 결과를 얻을 수 있습니다. 출생 전에 선천성 장애를 치료하기 위한 우리의 혁신적인 전략은 미성숙한 태아 면역 체계를 활용하여 동종 세포에 대한 내성을 유도하거나 단백질을 형성할 수 있습니다.
자궁 내 이식의 마우스 모델을 통해 태아 고유의 생물학적 요인을 연구할 수 있으며, 이는 성공적인 생착 과민증 유도로 이어집니다. 이 기술은 이제 제 연구실의 외과 의사이자 박사 후 연구원인 Amer Nial에 의해 시연될 것입니다. 주입 피펫의 준비는 피펫 분리가 발생하도록 보정 된 피펫 풀러를 사용하여 유리 피펫을 당기는 것으로 시작됩니다.
15초 이내에 피펫을 피펫 풀러에 놓고 상단 및 하단 클램프를 사용하여 제자리에 고정합니다. 그런 다음 당기기 버튼을 누릅니다. 필라멘트가 뜨거워지고 피펫이 분리됩니다.
피펫에는 테이퍼의 시작에서 피펫 끝까지의 거리가 1.04-1.05cm가 되도록 피펫의 끝을 절단하는 테이퍼가 있습니다. 피펫의 길이는 피펫 오리피스의 구경에 반비례하기 때문입니다. 더 긴 피펫을 만들면 팁이 약해져 주입 중 파손되기 쉽고 주입된 마우스 태아의 생존에 영향을 미칠 수 있습니다.
부드러운 베벨을 만들려면 다이아몬드 숫돌에서 피펫 팁을 날카롭게 해야 합니다. 휠을 켠 다음 회전하는 숫돌의 피펫을 부드럽게 내립니다. 피펫을 처음 절단할 때 종종 자연스러운 베벨로 파손됩니다.
팁에서 부착된 현미경을 통해 주기적으로 피펫을 재평가하여 피펫이 여전히 휠에 닿아 있는지 확인합니다. 경사가 매끄러워지면 숫돌과의 접촉을 잃게 되기 때문입니다. 경사가 매끄러워지면 피펫 팁을 날카롭게 해야 합니다.
더 이상 숫돌에 닿지 않도록 피펫을 들어 올립니다. 시계 방향으로 10-50도 회전하고 약 10초 동안 회전하는 숫돌에 피펫을 다시 놓습니다. 피펫을 가장자리에 너무 오래 놓지 않도록 주의하십시오. 그렇지 않으면 표면이 고르지 않을 수 있습니다.
숫돌에서 피펫을 빼내고 가장자리를 검사합니다. 이 단계는 일반적으로 날카로운 가장자리를 만들기 위해 몇 가지 작은 조정으로 반복해야 합니다. 한쪽을 완성 한 후 방금 시연 한 것과 같은 방식으로 반대쪽 가장자리를 날카롭게합니다.
이 다이어그램은 주입 피펫의 적절한 연마, 적절하게 연마된 바늘 베벨의 바닥 모습, 고르지 않은 모서리가 있는 피펫의 측면 모습을 보여줍니다. 마지막으로 영구 마커를 사용하여 원주선을 그립니다. 피펫의 테이퍼가 시작되는 곳에서 시작하여 4mm마다 이러한 경계는 5마이크로리터의 부피에 해당합니다.
주입제, 피펫 및 주입 가능한 재료를 준비한 후 주입을 설정할 수 있습니다. 먼저, 하나의 XPBS로 주입 피펫을 두 번 세척하고, PBS에 피펫을 담그고, 피펫을 채울 수 있을 만큼 충분한 유체가 흡입될 때까지 주입 버튼을 누릅니다. 그런 다음 각각 PBS를 확인합니다.
다음으로, 보온 담요, 조명 및 필요한 수술 기구로 시술 부위를 준비합니다. 주사는 2.5 x 외과 확대 루프를 사용하여 수행됩니다. 이 시연에서는 해부 현미경도 사용할 수 있지만 마취된 마우스를 누운 자세의 가열 패드에 놓고 각 팔다리에 테이프를 부착하여 동물을 제자리에 고정합니다.
털을 잘라낸 후 복부에 10%포비돈 요오드를 바르고 알코올을 투여한 후 발가락을 꼬집어 동물이 완전히 마취되었음을 확인합니다. 그런 다음 하복부를 1cm 절개합니다. 절개 부위의 가장 아래쪽 측면은 피부와 근막을 절개하는 것보다 약 1cm 더 위에 있어야 합니다.
근막의 얇은 층 바로 아래에 있는 장과 방광을 다치게 하지 않도록 주의하세요. 면봉을 사용하여 근막을 부드럽게 펴고 절개 부위를 통해 자궁을 전달합니다. 오른쪽 난소와 왼쪽 난소를 식별하여 자궁 전체를 시각화한 다음 총 태아 수를 세십시오.
주사를 준비하는 동안 태아가 따뜻하게 유지될 수 있도록 진행하기 전에 자궁을 복강에 다시 놓습니다. 주입 가능한 재료는 일반적으로 소량이기 때문에 일반적으로 피펫 팁을 끊지 않고 바늘을 채울 수 있도록 작은 마이크로 퍼지 튜브에 넣습니다. 주사는 이 절차에서 가장 어려운 부분이기 때문에 자궁에 대한 외상을 최소화하는 좋은 기술이 이 기술의 성공에 매우 중요합니다.
태아는 단단히 잡아야 하지만 손상을 입지 않을 만큼 충분히 부드럽게 안아야 합니다. 또한 주입, 삽입 및 피펫 배출 중에 움직임이 일정해야 합니다. 주사할 계획인 태아의 수에 적합한 양의 재료를 작성하십시오.
샘플이 마이크로 주입기 튜빙으로 흡입되는 것을 방지하기 위해 메르의 피펫 팁을 유지하는 것이 중요합니다. 태아를 부드럽게 안고 주사할 태아의 일부를 확인합니다. 이 시연에서는 각 태아를 다른 신체 부위에 주입하며, 첫 번째는 태아의 간입니다.
엄지와 검지로 양수 내의 태아를 안정시켜 주사를 하는 동안 태아가 회전하지 않도록 합니다. 간을 주입하려면 자궁, 양막 및 태아 피부를 통해 태아 간에 피펫을 조심스럽게 삽입하십시오. 날카로운 피펫은 이러한 조직을 쉽게 통과해야 합니다.
원하는 부피를 태아에 주입하고 피펫을 부드럽게 빼냅니다. 복강내 주사를 위한 피펫 삽입, 주사 및 인출 시간 동안 움직임이 안정적이어야 합니다. 피펫은 자궁, 양막 및 태아 피부를 통해서도 삽입되지만 태아 간 약간 아래를 겨냥합니다.
근육 주사를 위해 원하는 부피를 주입합니다. 고관절과 대퇴골을 식별하기 위해 태아를 배치하고 둔근을 주입합니다. 뇌실 내 주사의 경우, 피펫을 이러한 주사에 적합한 목표로 안내하기 위해 관상 봉합사를 쉽게 볼 수 있습니다.
피펫을 파손하지 않고 두개골을 관통하기 위해서는 약간 더 큰 구경의 피펫이 필요합니다. 산후 적출과 관련된 연구의 경우, 출생 후 주사된 태아를 식별하고, 주사하고, 주입하지 않은 태아를 식별할 수 있는 방법이 없기 때문에 모든 태아는 기술적으로 완벽한 주사를 맞아야 합니다. 주사가 제대로 이루어지면 양막이나 자궁에서 물질이 누출되지 않아야 합니다.
태아에게 주사를 맞은 후, 자궁을 조심스럽게 복강에 다시 넣고, 자궁 자체나 혈관 공급 장치 주위에서 뒤틀리지 않도록 한다. 1ml의 XPBS를 산모의 복막강에 전달하여 시술 중에 손실된 체액을 교체합니다. 절개 부위를 5 oh 꼰 흡수성 봉합사로 두 겹으로 닫습니다.
먼저 밑에 있는 장이나 방광을 손상시키지 않고 근막을 닫은 다음 피부를 닫으십시오. 마지막으로, 주입된 암컷을 자신의 개별 케이지로 되돌립니다. 케이지를 따뜻한 담요 위에 놓고 케이지 안의 침구를 찔러보세요.
마우스를 마우스 시설의 조용한 곳에 두어 배송 후 며칠이 지날 때까지 방해해서는 안 됩니다. 동물에 대한 추가적인 스트레스를 최소화하면 자궁 내 세포 이식 후 기증자 생착의 대표적인 결과인 조산 가능성이 줄어듭니다. 배아. 14일째 태아에게 GFP 양성 조혈모세포를 이식했습니다.
그런 다음 키메라 새끼에서 말초 혈액 샘플링을 수행하여 유세포 분석을 사용하여 기증자 세포 GFP 발현을 감지하여 기증자 세포의 존재를 확인했습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 주사 피펫을 만들고 자궁 주사를 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이러한 기본 기술을 마스터하면.
이 방법은 기본 발달 및 줄기 세포 생물학을 연구하기 위해 다양한 재태 연령의 태아를 주입하도록 수정할 수 있습니다.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
이 프로토콜은 줄기세포 이식 및 유전자 치료 응용을 탐구하기 위해 마우스 태아에서 자궁 내 이식 방법을 설명합니다. 이 기술은 태아 환경에서 세포 이식 및 유전자 발현을 연구할 수 있게 합니다.
In utero transplantation in mouse models enables preclinical evaluation of stem cell and gene therapy strategies for congenital disorders, leveraging the fetal immune system's tolerance-inducing capacity. This approach supports target validation and mechanistic de-risking by assessing engraftment, transgene expression, and immune tolerance in a disease-relevant developmental system. Insights from this model inform go/no-go decisions in early discovery by predicting translational potential and reducing biological risk in prenatal therapeutic development.
The mouse IUT model fits within the discovery continuum from target validation through preclinical development, providing a platform to de-risk stem cell and gene therapy candidates before large-animal or clinical testing.