3 september 2020
Stamcellen worden voortdurend onderzocht als mogelijke behandelingen voor personen met myocardiale schade, maar hun verminderde levensvatbaarheid en retentie in gewond weefsel kan hun werkzaamheid op lange termijn beïnvloeden. In dit manuscript beschrijven we een alternatieve methode voor stamcellevering in een murinemodel van ischemie reperfusieletsel.
Ischemische schade veroorzaakt een vijandige ontstekingsomgeving die de overleving van getransplanteerde cellen beïnvloedt. Ons protocol presenteert een alternatieve methode voor het verstrekken van biologische door het omzeilen van de eerste immuunrespons op letsel. Het belangrijkste voordeel van dit protocol is dat het mogelijk is om een week na letsel therapieën toe te dienen, waarbij de behandeling in de klinische omgeving wordt nagebootst.
Onze primaire focus ligt op het ischemie reperfusieletselmodel en transplantatie van STAMcellen. Deze aanpak kan echter ook worden gebruikt voor modellen van ontstekingsziekten die de introductie van biologische therapieën inhoudt. Begin met het autoclaven van alle chirurgische instrumenten.
Als meerdere operaties in één sessie moeten worden uitgevoerd, reinigt u de instrumenten na elk dier en steriliseert u ze opnieuw met een hete kraalsteriliator. Onderhuids pijnstillen, het dier wegen en het gewicht in de beademing invoeren. Scheer de linkerkant van de borst van het borstbeen tot het niveau van de schouder en breng ontharingscrème aan om overtollige vacht te verwijderen.
Om het instorten van de longen te voorkomen, moet u de positieve eindeindedruk op twee centimeter water voor de reperfusieprocedure van ischemie handhaven en deze wijzigen in drie centimeter water voor de vertraagde injectie van cellen. Na het verdoven van de muis, intuberen met een 20 meter endotracheale buis en breng het naar een gecontroleerde verwarming pad om een lichaamstemperatuur van 35 tot 37 graden Celsius te handhaven. Plaats de muis in laterale recumbency met craniale einde aan de linkerkant en caudal einde aan de rechterkant.
Scrub het chirurgische gebied afwisselend povidone jodium en alcohol wattenstaafjes drie keer en van toepassing oogheelkundige zalf op beide ogen. Gebruik een nummer 10 blad scalpel om een verticale incisie 2,5 millimeter te maken naar rechts van de meest linkse tepel in het gezichtsveld, gebruik dan een schaar om door de oppervlakkige spierlagen te snijden totdat de intercostale spier en ribben zichtbaar zijn. Tijdens het tillen van de ribben en het omliggende weefsel, snijd door de intercostale ruimte tussen de vierde en vijfde ribben, dan steek het ooglid oprolmechanisme in de open ruimte.
Trek het pericardium in met gebogen tangen, en beweeg de long omhoog en uit het zicht. Passeer een 9-0 nylon hechting door het myocardium onder de LAD-slagader van 2,5 millimeter distaal naar de linker oorschelp met een soepele en consistente beweging om scheuren van het weefsel te voorkomen of een groot bloedvat te doorboren. Bind een losse vierkante knoop, plaats dan een centimeter polyethyleen buizen in de losse knoop.
Zet de hechting rond de slang vast en bevestig ischemie door bleekheid en ventriculaire aritmie en laat na 35 minuten los. Na het verwijderen van de slang, wacht vijf minuten om re-perfusie van het myocardium te bevestigen. Plaats een 24-meter 4-meter 4-6-kathecatiebuis in de borstholte, een intercostale ruimte rechts van de opening.
Gebruik 6-0 opneembare hechtingen om de intercostale incisie te sluiten in een eenvoudig onderbroken patroon en de spierlaag in een continu hechtingspatroon. Na het sluiten van de oppervlakkige spierlaag, verwijder de borstbuis terwijl het terugtrekken van de lucht uit de thoracale holte met een een milliliter tuberculine spuit. Sluit de huidincisie met een 6-0 opneembare hechting in een continu horizontaal matraspatroon.
Wanneer u klaar bent, dient u 1,5 milliliter warme zoutoplossing onderhuids toe en breng drievoudige antibioticazalf toe op de incisieplaats om infectie te voorkomen. Breng de muis naar een beddengoed vrije kooi of een kooi met bedekt beddengoed op een warm pad en een temperatuur van 35 tot 37 graden Celsius totdat het volledig is hersteld. Na het voorbereiden en intuberen van de muis zoals eerder beschreven, verwijder de hechting van de huidlaag met een schaar en tangen en gebruik vervolgens een nummer 10 scalpel om een incisie te maken op dezelfde locatie als de vorige operatie.
Blijf door het littekenweefsel snijden totdat de hechting van de spierlaag zichtbaar is, gebruik dan de schaar en tangen om de hechting te verwijderen en de spierlaag open te snijden. Verwijder de hechtingen die de ribben bij elkaar houden en blijf de intercostale spier van de vorige incisie doorsnijden. Plaats het ooglid retractor in de intercostale ruimte en zoek het gebied van de vorige ligatie.
Laad 300.000 mesenchymale STEMcellen opgehangen in 20 microliter PBS in een 30-meter insulinespuit en buig de naald iets om de juiste hoek voor injectie te bereiken. Bewegen in de richting van de top naar de basis van het hart, steek de spuit in het peri-infarct gebied totdat de naald opening is volledig in het myocardium, dan langzaam injecteren van de cellen in het myocard, wacht drie seconden en verwijder de naald. Observeer het hart gedurende drie minuten goed om ervoor te zorgen dat er geen abnormale reactie op de cellen zoals ventriculaire fibrillatie.
Na drie minuten plaatst u een 24-meter 4-meter 4-meter 600-katheterbuis in de borstholte, één intercostale ruimte rechts van de opening. Sluit de intercostale spier- en huidlagen en verwijder de borstbuis zoals eerder beschreven. Toedien 1,5 milliliter warme zoutoplossing onderhuids en breng drievoudige antibioticazalf toe op de incisieplaats om infectie te voorkomen.
Breng de muis naar een beddengoed vrije kooi of kooi met bedekt beddengoed op een warm pad totdat het volledig is hersteld. Postoperatieve echocardiogram en elektrocardiogram werden uitgevoerd op de dag procedure STAM cel implantatie, bevestiging van infarct en verminderde ventriculaire contractiel functie. Verder onderzoek van de gegevens toonde aan dat de uitwerpfractie en fractionele verkorting werden verminderd bij muizen die ischemische schade ontvingen, terwijl de einddiastolische en systolische volumes toenamen.
Masson trichrome kleuring van myocardiaal weefsel zeven dagen na de schade toonde verhoogde collageen afzetting en dunner van de linker ventriculaire muur in harten van muizen die ischemische schade ontvangen. In vivo bioluminescente beeldvorming of BLI werd uitgevoerd op de dag na mesenchymale STAMcelimplantatie. Succesvolle levering van MSCs wordt geïllustreerd door het BLI-signaal in vergelijking met muizen die ischemie reperfusieletsel hadden veroorzaakt, maar geen MSC's kregen.
Houd er bij een poging dit protocol rekening mee dat kleine opzettelijke bewegingen bij het doorsnijden van de intercostals, het kruisen van het vat en het injecteren van cellen van vitaal belang zijn voor het voorkomen van onnodige schade aan het hart of de long in het gezichtsveld. Deze procedures bieden de mogelijkheid om de hartfunctie te controleren na transplantatie door middel van echografie, cel levensvatbaarheid via bioluminescentie beeldvorming, of verdere moleculaire of biochemische technieken, afhankelijk van de gebruikte therapie.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een innovatieve methode voor de toediening van stamcellen in een muismodel van ischemie-reperfusieschade. De aanpak is erop gericht de levensvatbaarheid en retentie van stamcellen in het beschadigde myocard te verhogen, wat mogelijk leidt tot verbeterde behandelresultaten.
Vertraagde toediening van stamcellen overbrugt een cruciale translationele kloof door klinische behandelingsschema's na te bootsen, waarbij therapieën worden toegediend na de acute inflammatoire fase. Deze aanpak vergroot de voorspellende waarde van preklinische modellen door de levensvatbaarheid en retentie van stamcellen in het beschadigde myocard te verbeteren. Het ondersteunt het mechanistische risicobeheer binnen de cardiovasculaire regeneratieve geneeskunde door het therapeutische effect te isoleren van vroege immuunconfounders.
Deze methode positioneert uitgestelde stamceltoediening als een brug tussen vroege ontdekking en preklinische werkzaamheidstests, in het bijzonder voor cardiovasculaire regeneratieve therapieën.