Hier presenteren we een protocol om tissue engineered vaartuig enten die functioneel zijn voor het enten in muizen door dubbel zaaien gedeeltelijk geïnduceerde pluripotente stamcellen genereren (PiPSC) - afgeleide gladde spiercellen en PiPSC - afgeleide endotheelcellen op een gedecellulariseerde schip steiger bioreactor.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Generatie en enten van-Weefselmanipulatieproducten Schepen in een muismodel
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
De constructie van vasculaire geleiders is een fundamentele strategie voor chirurgische reparatie van beschadigde en gewonde vaten als gevolg van cardiovasculaire aandoeningen. Het huidige protocol presenteert een efficiënte en reproduceerbare strategie waarbij functionele, door weefseltechniek ontwikkelde vaattransplantaten kunnen worden gegenereerd met behulp van gedeeltelijk geïnduceerde pluripotente stamcellen (PiPSC) van menselijke fibroblasten. We ontwierpen een bioreactor voor een gedecellulariseerd vaatvat, die de matrix-eiwitstructuur en de bloedstroom die in een natuurlijk vat aanwezig is, nauw nabootst, voor het zaaien van PiPSC-endotheelcellen of gladde spiercellen voorafgaand aan het implanteren in muizen. Deze aanpak bleek voordelig te zijn omdat immuungedeficieënte muizen die waren geënt met de PiPSC-afgeleide transplantaten een aanzienlijk verhoogde overlevingssnelheid vertoonden 3 weken na de operatie. Dit protocol vertegenwoordigt een waardevol hulpmiddel voor regeneratieve geneeskunde, weefseltechniek en mogelijk patiëntspecifieke celtherapie in de nabije toekomst.
Inleiding
De bouw van vasculaire leidingen is een fundamentele strategie voor chirurgische reparatie van beschadigde en gewonden schepen als gevolg van hart- en vaatziekten. Tot op heden, graft materialen die worden gebruikt in de chirurgie omvatten biocompatibele synthetische polymeren (polytetrafluoretheen [Teflon], geëxpandeerd polytetrafluorethyleen [ePTFE; Gore-Tex] of polyethyleentereftalaat [Dacron]), allogene, autoloog weefsel (pericardium of vene) en xenograften 1. Terwijl kunstmatige transplantaten (bv Gore-Tex en Dacron) worden het meest gebruikt, deze materialen waarschijnlijk leiden tot tal van korte en lange termijn complicaties die stenose, c....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Voer alle dierproeven volgens de protocollen door de Institutional Comité voor gebruik en onderhoud van proefdieren goedgekeurd.
1. Voorbereiding van Cultuur Media
- Maak kweekmedia voor humane fibroblast cellijn CCL-153: F-12K Medium, 10% foetaal runderserum (FBS) en 100 U / ml penicilline en streptomycine.
- Maak herprogrammeren Media voor PiPSC generatie Knockout Dulbecco's gemodificeerd Eagle's medium (DMEM) dat 20% Knockout Serum vervanging, 0,1 mM β-mercaptoethanol, 0,1 mM Minimum Essential Medium (MEM) Niet-essentiële aminozuren, 10 ng / ml basische fibroblastgroeifactor 2 (bFGF-2) en 100 U / ml penicilline en streptomycine. Vo....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De succesvolle generatie PiPSC werd 4 dagen bevestigd na nucleofecting humane fibroblasten met een gelineariseerde pCAG2LMKOSimO plasmide dat 4 transcriptiefactoren, OCT4, SOX2, KLF4 en c-MYC (OSKM). PiPSC vertoonde een duidelijk onderscheiden fenotype in vergelijking met fibroblasten (Figuur 2A) en uitgedrukt 4 herprogrammering factoren mRNA (Figuur 2B) en eiwit (Figuur 2C) niveau 10. De werkzaamheid van een PiPSC gebaseerde vasculaire transplantaat is sterk.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Het huidige protocol geeft een goed, snel, eenvoudig, efficiënt en reproduceerbaar strategie waarbij functionele tissue engineered schepen kunnen worden gegenereerd met behulp PiPSC uit humane fibroblasten. Deze techniek is een waardevol instrument voor de regeneratieve geneeskunde, tissue engineering en potentieel patiënt-specifieke celtherapie in de nabije toekomst. Kritische stappen om de effectiviteit van het protocol omvatten de bereiding van PiPSC, bereiding van steriele en volledig ontcelde aortische transplantat.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben geen tegenstrijdige financiële belangen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door The British Heart Foundation en The Oak Foundation.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Human Fibroblasts CCL-153 | ATCC | CCL-153 | Prenatal human embryonic fibroblasts |
| ATCC F-12K Medium (Kaighn's Modification of Ham's F-12 Medium) | ATCC | 30-2004 | |
| Fetal Bovine Serum | ATCC | 30-2020 | |
| Knockout DMEM medium optimized for embryonic stem cells | Life technologies (Gibco) | 12660-012 | |
| Knockout Serum Replacement | Life technologies (Invitrogen) | 10828-028 | |
| Human Basic FGF-2 | Miltenyi Biotech | 130-093-837 | |
| alpha-MEM medium | Life technologies (Invitrogen) | 32571093 | |
| Human PDGF | R&D System | 120-HD-001 | |
| Gelatin Solution 2% | Sigma | G1393 | |
| Plasmid 20866: pCAG2LMKOSimO (SOX2, OCT4, KLF4, C-MYC) | Addgene | 20866 | |
| PvuI Restriction Enzyme | New England Biolabs | RO150S | |
| SureClean Plus | Bioline | BIO-37047 | |
| Nucelofection Kit (NHDF Kit) | LONZA | VPD-1001 | |
| Neomycin | SIGMA | G418 | |
| KL 1500 LCD, Illumination for Stereo Microscopy | SCHOTT | KL 1500 LCD | Cold light illumination for stereo microscopy |
| Nikon Zoom Steromicroscope SMZ800 | Nikon | SMZ800 | |
| Heparin sodium salt | Sigma | H3393 | |
| 10% SDS Stock Solution Molecular Biology Reagent | Severn Biotech | CAS 151-21-3 | |
| Dulbecco's Phosphate Buffered Saline | Sigma | D8537 | |
| Matrigel (10mg/ml) | BD | A6661 | |
| Shaker IKA Vibrax with Shaking platform VX 7 | Jepson Bolton's, Janke&Kunkel | S32-102 | |
| Masterflex L/S Digital Pump Drive | Cole-Parmer | WZ-07523-80 | |
| Masterflex L/S 6-channel, 6-roller cartridge pump head | Cole-Parmer | EW-07519-15 | |
| Masterflex L/S large cartridges for pump head | Cole-Parmer | EW-07519-75 | |
| Masterflex platinum-cured silicone pump tubing, L/S 14, 25 ft | Cole-Parmer | WZ-96410-14 | Tubing goes through the peristaltic pump |
| 0.5mm ID, 0.8 mm OD Silicone Tubing | SILEX | N/A | Tubings connect incubation chamber, media reservoir and compliance chamber |
| Fitting Reducer 0.5 to 1.6, natural Polypropyline | Ibidi | 10829 | Adapter connect above two types of tubings |
| 1/32" Tubing, ID 0.01" (250µm) Material: PEEK | LabSmith | T-132-010P | Tubing through the incubation chamber wall which connects the graft with outside tubing |
| One-Piece Fittings | LabSmith | T-132-100 | Fix the above tubings through the incubation chamber wall |
| Nylon tubes (OD 0.9mm, ID 0.75mm) | Smiths Medical | N/A | Tubings insert into two ends of the aorta graft |
| NOD.CB17-Prkdcscid/NcrCrl mouse | Charles River | ||
| Surgical sutures, 8-0 silk | ETHICON | W819 | |
| Hypnorm | Vetapharm | Vm21757/4000 | Neuroleptanalgesic for use in mice |
| Hypnovel (Midazolam) | Roche | 59467-70-8 | Induction of anaesthesia |
| Dissecting microscope | Carl Zeiss | Stemi 2000 | |
| Nylon Tubing | Portex LTD | 800/200/100/200 | 0.65 mm in diameter and 1 mm in length; to make artery cuff |
| Electrocoagulator | Martin | SN 54.131 | Ligation of artery branches on aorta |
| Bipolar micro hemostat forceps | Martin | 80-91-12-04 | Fixation of vessel ends |
| Vessel Dilator | S&T | JFX-7 | |
| Vessel Dilator | S&T | JFL-3dZ | |
| Vessel Dilator | S&T | D-5aZ | |
| Mini applier | AESCULAP | FE572K | |
| Micro hemostats clips | AESCULAP | FE720K | |
| Surgical sutures, 6-0 VICRYL | ETHICON | V489 |
Referenties
- Kurobe, H., Maxfield, M. W., Breuer, C. K., Shinoka, T. Concise Review: Tissue-Engineered Vascular Grafts for Cardiac Surgery: Past, Present, and Future. Stem Cells Transl Med. 1 (7), 566-571 (2012).
- Jonas, R. A., Freed, M. D., Mayer, J. E. Jr
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
Meer artikelen verkennen
