Artykuł metodologiczny

Wirusowa dostawa genów do serca myszy w celu oceny wpływu genów na funkcję serca

63 wyświetleń

31 sierpnia 2026

W tym artykule

Streszczenie

Ekspresja wirusowego transgenu w tkankach komór gryzoni UWAGA: Rekombinowany adenowirus lub wirus towarzyszący adenowirusom (AAV) wykazujący ekspresję genu docelowego oraz odpowiadający mu wirus kontrolny, taki jak Ad-GFP (białko fluorescencyjne zielone) (miano 1 x 10¹⁰ jednostek tworzących plaki [PFU]/ml) lub AAV9-GFP (miano 1 x 10¹³ kopii genomu [GC]/ml) (patrz Tabela materiałów), należy przechowywać w zamrażarce w temperaturze −80 °C. W dniu iniekcji wirusa należy rozmrozić go na lodzie. Wirus wykazujący ekspresję genu docelowego oraz wirus kontrolny należy pobrać do dwóch oddzielnych strzykawek (objętość = 50 µl) z igłami 30 G ½ i przechowywać na lodzie do momentu użycia. UWAGA: Wszelkie pęcherzyki powietrza w strzykawce i igle muszą zostać starannie usunięte. Szczurom lub myszom należy podać buprenorfinę (0,05 mg/kg dla szczurów, 0,1 mg/kg dla myszy, podskórnie), a godzinę później wprowadzić w stan anestezji za pomocą 3% izofluranu i utrzymywać stężenie izofluranu na poziomie 2% (w 100% tlenie przy przepływie 0,5–1,0 l/min) podczas dalszej procedury. Należy delikatnie ucisnąć ciało zwierzęcia (np. ogon) pęsetą; jeśli zwierzę nie reaguje na ucisk żadnym ruchem ciała, potwierdza się prawidłowe znieczulenie. Temperaturę ciała należy utrzymywać na poziomie 37 °C, używając elektrycznej podkładki grzewczej. Sierść w okolicy klatki piersiowej należy zgolić maszynką do strzyżenia. UWAGA: Podczas korzystania z elektrycznej podkładki grzewczej należy zachować ostrożność ze względu na możliwość nierównomiernego rozkładu ciepła. Na oba oczy należy nałożyć maść oftalmiczną, aby zapobiec wysychaniu rogówki. Zwierzę należy ułożyć w pozycji na plecach i użyć systemu obrazowania przedklinicznego (patrz Tabela materiałów) do przeprowadzenia badania ultrasonograficznego serca zwierzęcia w orientacji osi krótkiej. UWAGA: Następujące kroki są wykonywane w komorze bezpieczeństwa biologicznego poziomu II, która zapewnia sterylne środowisko. Stosuje się standardowe procedury bezpieczeństwa, w tym zasady bezpiecznego obchodzenia się z igłami. Lewą dolną część klatki piersiowej zwierzęcia należy wysterylizować, wykonując trzykrotnie ruchy okrężne, naprzemiennie stosując preparat do mycia na bazie jodu lub chlorheksydyny oraz alkohol. Pod kontrolą obrazowania ultrasonograficznego należy wprowadzić igłę 30 G 1/2 strzykawki z wirusem, przygotowanej w kroku 1.1, do klatki piersiowej zwierzęcia poprzez lewą dolną stronę klatki piersiowej. Koniec igły należy skierować w stronę przedniej ściany wolnej lewej komory i powoli wstrzyknąć 10–15 μl wirusa. Prawidłowość iniekcji należy zweryfikować na obrazach ultrasonograficznych poprzez zwiększoną jasność w pobliżu końcówki igły. UWAGA: Ilość wirusa wstrzykiwanego w każdym miejscu nie powinna przekraczać 15 μL, aby zapobiec uszkodzeniom mechanicznym tkanek mięśnia sercowego. Należy wycofać igłę z serca i wprowadzić ją w inne obszary lewej komory w celu wykonania drugiej i trzeciej iniekcji tej samej ilości wirusa. UWAGA: Całkowita liczba miejsc iniekcji jest określona przez plan eksperymentu. Jeśli wymagana jest ogniskowa ekspresja transgenu, wystarczy jedna iniekcja; jeśli wymagana jest bardziej dyfuzyjna ekspresja transgenu, zazwyczaj konieczne są wielokrotne miejsca iniekcji (od trzech do pięciu). Po zakończeniu iniekcji zwierzę należy przenieść do klatki. Należy uważnie monitorować zwierzę, aż odzyska ono wystarczającą świadomość, aby utrzymać pozycję grzbietową, a następnie zwrócić je do pomieszczenia chowiego. Przez kolejne 2 dni zwierzęciu należy podawać chlorowodorek buprenorfiny (0,1 mg/kg dwa razy dziennie dla myszy, 0,05 mg/kg dwa razy dziennie dla szczurów, podskórnie). Zwierzęta należy zwrócić do animalarium i codziennie monitorować pod kątem nietypowych objawów bólu lub stresu, a w przypadku ich wystąpienia leczyć zwierzęta zgodnie z protokołami instytucjonalnej komisji ds. opieki nad zwierzętami. Lu, A., i wsp. Wirusowa ekspresja transgenu w sercach gryzoni oraz ocena ryzyka arytmii serca. J. Vis. Exp. (2022)

Wideo demonstruje metodę wstrzykiwania rekombinowanego wektora wirusowego do mięśnia sercowego pod kontrolą ultradźwięków w modelu mysim. Technika ta umożliwia celowane dostarczanie genów do serca w celu zbadania wpływu ekspresji transgenu na funkcję serca.

Protokół

1. Viralna ekspresja transgenu w tkankach komór gryzoni

UWAGA: Rekombinowany adenowirus lub wirus adeno-zależny (AAV) wykazujący ekspresję genu docelowego oraz odpowiedni wirus kontrolny, taki jak Ad-GFP (zielone białko fluorescencyjne) (miano 1 x 1010 jednostek tworzących plaki [PFU]/mL) lub AAV9-GFP (miano 1 x 1013 kopii genomu [GC]/mL) (patrz Tabela materiałów), należy przechowywać w zamrażarce w temperaturze −80 °C.

  1. W dniu iniekcji wirusa rozmrozić wirusa na lodzie. Pobrać wirusa wykazującego ekspresję genu docelowego oraz wirusa kontrolnego do dwóch osobnych strzykawek (objętość = 50 µL) z igłami 30 G ½ i przechowywać na lodzie do momentu użycia.
    UWAGA: Należy starannie usunąć wszelkie pęcherzyki powietrza ze strzykawki i igły.
  2. Podać buprenorfinę szczurom lub myszom (0,05 mg/kg dla szczurów, 0,1 mg/kg dla myszy, podskórnie), a godzinę później wprowadzić w stan znieczulenia przy użyciu 3% izofluranu i utrzymywać stężenie izofluranu na poziomie 2% (w 100% tlenie przy przepływie 0,5-1,0 L/min) podczas dalszej procedury.
  3. Delikatnie uszczypnąć ciało zwierzęcia (np. ogon) pęsetą; brak jakichkolwiek ruchów ciała w odpowiedzi na uszczypnięcie potwierdza prawidłowe znieczulenie.
  4. Utrzymywać temperaturę ciała na poziomie 37 °C za pomocą elektrycznej podkładki grzewczej. Ogolić sierść w okolicy klatki piersiowej za pomocą maszynki do strzyżenia.
    UWAGA: Podczas korzystania z elektrycznej podkładki grzewczej należy zachować ostrożność ze względu na możliwość nierównomiernego rozkładu ciepła.
  5. Nanieść maść oftalmiczną na oba oczy, aby zapobiec wysychaniu rogówki.
  6. Ułożyć zwierzę w pozycji na plecach i użyć systemu obrazowania preklinicznego (patrz Tabela materiałów) do obrazowania ultradźwiękowego serca zwierzęcia w orientacji osi krótkiej.
    UWAGA: Kolejne kroki wykonuje się w komorze bezpieczeństwa biologicznego poziomu II, która zapewnia sterylne środowisko. Stosuje się standardowe procedury bezpieczeństwa, w tym zasady bezpiecznego obchodzenia się z igłami.
  7. Zdezynfekować lewą dolną część klatki piersiowej zwierzęcia, wykonując trzykrotnie ruchy okrężne, naprzemiennie stosując środek myjący na bazie jodu lub chlorheksydyny oraz alkohol.
  8. Pod kontrolą obrazowania ultradźwiękowego wprowadzić igłę 30 G 1/2 strzykawki zawierającej wirusa (przygotowanej w kroku 1.1.) do klatki piersiowej zwierzęcia przez lewą dolną stronę klatki piersiowej.
  9. zbliżyć końcówkę igły do przedniej ściany wolnej lewej komory i powoli wstrzyknąć 10-15 μL wirusa. Poprawność iniekcji zweryfikować na obrazach ultradźwiękowych poprzez zwiększoną jasność w pobliżu końcówki igły.
    UWAGA: Ilość wirusa wstrzykiwana w każdym miejscu nie może przekraczać 15 μL, aby zapobiec uszkodzeniom mechanicznym tkanek mięśnia sercowego.
  10. Wycofać igłę z serca i wprowadzić ją w inne obszary lewej komory w celu wykonania drugiej i trzeciej iniekcji tej samej ilości wirusa.
    UWAGA: Całkowita liczba miejsc iniekcji jest określona przez plan eksperymentalny. Jeśli wymagana jest ogniskowa ekspresja transgenu, wystarczy jedna iniekcja; jeśli wymagana jest bardziej dyfuzyjna ekspresja transgenu, zazwyczaj koniecznych jest kilka miejsc iniekcji (od trzech do pięciu).
  11. Po zakończeniu iniekcji umieścić zwierzę z powrotem w klatce.
  12. Uważnie monitorować zwierzę, aż odzyska ono wystarczającą świadomość, aby utrzymać pozycję leżącą na brzuchu, a następnie przenieść je do pomieszczenia chownego.
  13. Podawać zwierzęciu chlorowodorek buprenorfiny (0,1 mg/kg dwa razy dziennie dla myszy, 0,05 mg/kg dwa razy dziennie dla szczurów, podskórnie) przez kolejne 2 dni. Zwrócić zwierzęta do animalarium i codziennie monitorować pod kątem nietypowych oznak bólu lub stresu; w przypadku ich wystąpienia leczyć zwierzęta zgodnie z protokołami instytucjonalnej komisji ds. opieki nad zwierzętami.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Igła 30 G ½ PrecisionGlideBecton Dickinson (BD)305106 
Wirus adeno-zależny (AAV9 wykazujący ekspresję zielonego białka fluorescencyjnego (GFP))Vector Biolabs7007 
Adenowirus (Ad-GFP)Vector Biolabs1060 
Komora z laminarnym przepływem powietrza (poziom II)Microzone CorporationN/AModel #: BK-2-4
BuprenorfinaVetergesicDIN 02342510 
Strzyżarka do włosówWAHL Clipper Corporation78001 
Strzykawka HamiltonaSigma-Aldrich20701705 LT, objętość 50 μL
Mata grzewczaLife BrandE12107 
IzofluranFresenius Kabi Ltd.M60303 
Myszy (Ctnnb1flox/flox)Jackson Labs4152 
Myszy (αMHC-MerCreMer)Jackson Labs5650 
Maść oftalmicznaSystaneDIN 02444062 
Szczur (Sprague-Dawley, samiec)Charles River400 
Ostrza skalpelaFine Science Tools10010-00 
Rękojeść skalpelaFine Science Tools10007-12 
Prekliniczny system obrazowania VEVO3100VisualSonic Inc.N/A 

Tagi

Wstrzyknięcie domięśniowe w mięsień sercowyprowadzenie pod kontrolą USGwirus rekombinowanyekspresja genufunkcja sercawstrzyknięcie do komoryekspresja transgenuocena funkcji serca