Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Genetics

تنقية وزرع الخلايا السلف شذوذ المستمدة اكسوسوميس لتحسين وظيفة القلب في فئران تندب العضلي دوشين

Published: April 10, 2019 doi: 10.3791/59320
* These authors contributed equally

Summary

نقدم هنا، وضع بروتوكول لتحسين وظيفة القلب في فئران ضمور العضلات دوشين عابر بزرع اكسوسوميس المستمدة من الخلايا السلف شذوذ عادي.

Abstract

دوشين ضمور العضلات (DMD) العاشر مرتبطة المتنحية وراثية مرض الناجم عن نقص البروتين ديستروفين الوظيفية. لا يمكن الشفاء من المرض، وكلما تقدم المرض، يطور المريض أعراض المتوسعة اعتلال عضلة القلب وعدم انتظام ضربات القلب، وفشل القلب الاحتقاني. الفئران DMDMDX متحولة لا تعبر عن ديستروفين، وتستخدم عادة كنموذج الفأر من إعلان الدوحة الوزاري. وفي دراستنا الأخيرة، لاحظنا أن حقن إينتراميوكارديال من نوع واسعة (WT)-عابر استعادة السلف شذوذ المستمدة من الخلايا اكسوسوميس (MPC-أكسو) التعبير عن ديستروفين في عضلة القلب الفئران DMDMDX المسخ، الذي ارتبط مع تحسن عابر في وظيفة القلب، مما يوحي بأن وزن-MPC-أكسو قد توفر خيار للتخفيف من أعراض أمراض القلب من إعلان الدوحة الوزاري. توضح هذه المقالة التقنية لتنقية MPC-أكسو وزرعها في قلوب الفئران متحولة DMDMDX .

Introduction

دوشين ضمور العضلات (DMD) العاشر مرتبطة المتنحية، تقدمية العضلية مرض تسببه طفرة في جين DMD وفقدان ديستروفين الفنية1. ديستروفين تتجلى أساسا في العضلات الهيكلية وعضلة القلب، ويتم التعبير عن أقل في العضلات الملساء والغدد الصماء والخلايا العصبية2،3. DMD هو النوع الأكثر شيوعاً من ضمور العضلات مع معدل واحد لكل 3,500 إلى 5,000 الأولاد حديثي الولادة في جميع أنحاء العالم4،5. عادة وضع الأفراد نخر العضلات التدريجي، فقدان المشي المستقلة خلال مرحلة المراهقة المبكرة، والموت في العقود الثانية إلى الثالثة من حياتهم بسبب فشل القلب، وفشل في الجهاز التنفسي6.

المتوسعة اعتلال عضلة القلب وعدم انتظام ضربات القلب الاحتقاني مظاهر القلبية الوعائية شائعة DMD7،8. لا يمكن الشفاء من المرض، والعلاج الداعم قد تحسين الأعراض أو تأخير تطور قصور القلب، ولكن من الصعب جداً لتحسين وظيفة القلب9،10.

مماثلة للمرضى DMD، ضمور العضلات المرتبطة بالعاشر الفئران (MDX) تعاني من نقص في البروتين ديستروفين، وهذا أعراض اعتلال عضلة القلب11، وثم تستخدم على نطاق واسع في البحوث اعتلال عضلة القلب DMD المرتبطة. من أجل استعادة ديستروفين في العضلات المتأثرة، أثبت العلاج بالخلايا الجذعية متمكنة يمكن علاج فعال لإعلان الدوحة الوزاري12،،من1314. اكسوسوميس، شمال البحر الأبيض المتوسط 30-150 غشاء الحويصلات يفرز من مختلف أنواع الخلايا، تلعب دوراً أساسيا في الاتصالات خلية إلى خلية عن طريق نقل المواد الجينية، مثل الحمض النووي الريبي الرسول (مرناً) والترميز غير الكشف15،16،17 ،،من1819،،من2021.

وأظهرت دراساتنا السابقة أن اكسوسوميس المستمدة من الخلايا السلف شذوذ (MPC)، مثل خط الخلية C2C12، يمكن نقل ديستروفين مرناً للمضيف cardiomyocytes بعد22من الحقن المباشر للقلب، مشيراً إلى أن تسليم متمكنة يمكن استعادة اكسوسوميس المستمدة من السياسة النقدية (MPC-أكسو) عابر DMD الجينات في الفئران MDX. تركز هذه المقالة على تقنيات تنقية وزرع MPC-أكسو.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تم التعامل مع الحيوانات وفقا للبروتوكولات المعتمدة واللوائح الرفق بالحيوان لرعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة "كلية جورجيا الطبية" في جامعة أوغوستا.

1-عزل وتنقية اكسوسوميس المستمدة من السياسة النقدية

  1. البذور 5 × 106 C2C12 الخلايا في صحن ثقافة خلية 15 سم مع 20 مل دولبيكو كاملة لتعديل المتوسطة النسر (دميم) التي تحتوي على 10% مصل بقرى الجنين (FBS) والبنسلين يو/مليلتر 100 غ 100 ميكروغرام/مل والستربتوميسين. احتضان CO 37 درجة مئوية و 5%2.
  2. تحضير متوسط المنضب اكسوسومي تنبيذ فائق FBS في 100,000 س ز ح 18 عند 4 درجة مئوية باستخدام دلو دوار يتأرجح. تجاهل بيليه.
  3. استبدال دميم كاملة مع متوسط المنضب اكسوسومي عندما تصل الخلايا أحادي الطبقة إلى التقاء 80% في الطبق الثقافة.
  4. استخدام ماصة نقل لجمع المادة طافية من طبق ثقافة الخلية كل 48 ساعة لما مجموعة ثلاث مرات. جمع المادة طافية في 50 مل أنابيب الطرد المركزي، وأجهزة الطرد المركزي في 150 x ز لمدة 10 دقائق لإزالة الخلايا المتبقية.
  5. تصفية المادة طافية من خلال عامل تصفية 0.22 ميكرومتر لإزالة الحطام خلية. أولتراسينتريفوجي المتوسطة التي تمت تصفيتها في أنابيب واضحة جداً استخدام الدوار دلو يتأرجح في 100,000 س ز لمدة 120 دقيقة في 4 درجات مئوية أن يعجل اكسوسوميس.
  6. ريسوسبيند بيليه الذي يحتوي على اكسوسومي في الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) وملء الأنبوب فائقة واضحة كامل مع برنامج تلفزيوني. أداء تنبيذ فائق هذا التعليق في 100,000 س ز لمدة 120 دقيقة عند 4 درجة مئوية للقضاء على تلويث البروتينات.
  7. تجاهل المادة طافية وريسوسبيند بيليه اكسوسومي في 100 ميليلتر PBS. تخزين في-80 درجة مئوية لاستخدامها في المستقبل.
  8. لتحليل المجهر الإلكتروني، ومكان 3 ميليلتر من تعليق اكسوسومال على شبكة المغلفة فورمفار مجهر الإلكتروني نحاس مش 200 لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة. تواصل مع خلات اليورانيل القياسية تلطيخ23. فحص الشبكة شبه الجاف مجهر إلكتروني.

2-إينتراميوكارديال اكسوسومي التسليم

ملاحظة: كنا ستة الفئران في كل مجموعة.

  1. تخدير الفئران ديسيبل/2J-DMDMDX (أنثى؛ العمر > 10 أشهر من وزن الجسم (وزن الجسم) > 18 جرام) مع حقن داخل (القائمة) من 100 مغ/كغ وزن الجسم من الكيتامين جنبا إلى جنب مع 10 مغ/كغ وزن الجسم من إكسيلازيني، وتأكيد عمق التخدير عن طريق رشة أخمص القدمين.
  2. إصلاح كل الماوس في موقف ضعيف على منصة جراحية باستخدام الشريط لتأمين كل أطرافهم والمكان خياطة 3-0 أفقياً أسفل الأسنان العليا لعقد الفك العلوي في المكان.
  3. تطبيق كريم مزيل الشعر على الجانب الأيسر من صدره الماوس لإزالة الفراء من الجلد.
  4. إجراء التنبيب داخل الرغامى عن طريق استخدام قسطرة ز 24 تجويف الفم، وتهوية الماوس مع هواء الغرفة بمعدل 195 الأنفاس/دقيقة باستخدام جهاز التنفس الصناعي القوارض (انظر الجدول للمواد).
  5. تطهير الجلد بالكحول 75% ونسبة 10% البوفيدون اليود.
  6. جعل على 10\u201215 مم شق مائل من الحافة القصية اليسرى إلى الإبط الأيسر، قص صدرية كبيرة وصدرية بسيطة مقص، ثم جعل من ثوراكوتومي اليسرى من خلال الفضاء ربية الرابعة. إدراج بلطف العصابات ضام لنشر تجويف الصدر إلى عرض من 10 ملم. الحرص على تجنب إلحاق الضرر بالرئة اليسرى.
  7. استخدام الملقط مستقيم اثنين لإزالة تامور وجذبهم إلى جانب وضعها خلف نصائح ضام لفضح القلب. حقن MPC-أكسو (50 ميكروغرام في 30 ميليلتر PBS) أو 30 إينتراميوكارديالي برنامج تلفزيوني (كعنصر تحكم) ميكروليتر في الحائط الأمامي البطين الأيسر باستخدام إبرة الأنسولين ز 31 في موقع واحد.
  8. استخدام خيوط النايلون 6-0 لإغلاق تجويف الصدر وعضلات صدرية والجلد في التسلسل.
  9. استرداد الفئران. مجرد التنفس الإيقاعي والعفوية غير موجود، قم بإزالة الفئران من التنفس الصناعي، واكستوباتي. مراقبة وتسجيل حالة الفئران بعد الجراحة.

3-تخطيط صدى القلب

ملاحظة: مراقب واحد أعمى للمجموعات التجريبية التي تقوم بتحليل البيانات وتخطيط صدى القلب.

  1. يومين بعد زرع برنامج تلفزيوني/اكسوسومي، تخدير الفئران مع إيسوفلوراني 1\u20122%.
  2. إصلاح ماوس في موقف ضعيف باستخدام الشريط، وتطبيق هلام الصوتية مسخن في منطقة الصدر الأيسر.
  3. تقييم وظيفة البطين الأيسر بضربات القلب كما هو موضح سابقا16،24.
    1. الحصول على عرض المحور الطويل parasternal البطين الأيسر (LV) في بعدين (ب وضع)، وثم تدوير مسبار الموجات فوق الصوتية 90° للحصول على طريقة عرض محور قصيرة LV على مستوى العضلات الحليمية.
    2. الصور مشخصين M-وضع سجل وقياس القطر نهاية الانبساطي البطين الأيسر (لفيد)، حجم نهاية الانقباضية البطين الأيسر (لفيسد)، وحجم نهاية االنبساطي البطين الأيسر (لفيدف)، وحجم نهاية الانقباضية البطين الأيسر (لفيسف).
      ملاحظة: تقصير كسرية (خ ٪) = [(LVEDD − LVESD)/لفيد] x 100، وكسر قذفي البطين الأيسر (لفيف %) = [(LVEDV − LVESV)/لفيدف] x 100.

4-إيمونوهيستوتشيميستري

  1. تخدير الفئران (راجع الخطوة 2، 1) يومين بعد زرع برنامج تلفزيوني/اكسوسومي، وقص القص مفتوحة لفضح تجويف الصدر. تشريح الأجوف فينا أقل شأنا، ونتخلل في القلب من خلال قمة البطين الأيسر مع 3 مل برنامج تلفزيوني، تليها 3 مل بارافورمالدهيد 4% عند درجة حرارة الغرفة، باستخدام قسطرة فراشة بإبرة ز 25 يعلق على حقنه 5 مللي.
  2. تضمين قلوب ثابتة في البارافين، ويقتطع 5 ميكرومترات أبواب سميكة.
  3. ديبارافينيزي الشرائح في زيلين نفط وترطيب في حلول الإيثانول في الترتيب التالي: زيلين نفط 100% (3 min)، زيلين نفط 100% (3 min)، 100 ٪ الإيثانول (1 دقيقة)، 100 ٪ الإيثانول (1 دقيقة)، الإيثانول 95% (1 دقيقة)، الإيثانول 80% (1 دقيقة)، ح2س (1 دقيقة).
  4. إصلاح أقسام الأنسجة مع بارافورمالدهيد 4% لمدة 8 دقائق في درجة حرارة الغرفة.
  5. تزج الشرائح في سترات الصوديوم (0.01 متر، pH 6.0) وإجراء استرداد antigen باستخدام المسترد مستضد.
  6. بيرميبيليزي باب 1 ح في درجة حرارة الغرفة مع 1% البولي إثيلين غليكول ثالثي-أوكتيلفينيل خماسي البروم ثنائي الفينيل في برنامج تلفزيوني.
  7. كتلة الأقسام مع مصل الماعز 5% في برنامج تلفزيوني عن ح 1 في درجة حرارة الغرفة.
  8. احتضان الأقسام مع جسم الابتدائي المخفف (الأجسام المضادة-ديستروفين) في برنامج تلفزيوني (1: 100) بين عشية وضحاها في 4 درجات مئوية، ثم تغسل ثلاث مرات ببرنامج تلفزيوني لمدة 5 دقائق.
  9. احتضان الأقسام مع المخفف الثانوية جسم (488 فلور أليكسا مترافق الماعز الأرنب المضادة IgG) في برنامج تلفزيوني (1: 400) لمدة 45 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
  10. باستخدام عنصر التحكم أوتوفلوريسسينسي تبريد أوتوفلوريسسينسي كيت (انظر الجدول للمواد).
  11. استخدام التركيب المتوسطة التي تحتوي على DAPI (انظر الجدول للمواد) لتحميل الشرائح.
  12. مراقبة الشرائح تحت مجهر [كنفوكل].

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ويبين الشكل 1ألفمخططا لعزل وتنقية اكسوسوميس من الخلايا C2C12. للتأكد من وجود اكسوسوميس، أجرينا تحليل المجهر الإلكتروني الإرسال. تظهر الصورة الميكروسكوب الإلكتروني انتقال (الشكل 1ب) مورفولوجية الحويصلات الشكل مشرق وجولة من اكسوسوميس C2C12 المشتقة. وأكد تحليل لطخة غربية وجود علامات اكسوسومي، بما في ذلك CD63 و TSG101 (الشكل 1ج).

لاحظنا منطقة شفافة وذمة بعد إينتراميوكارديال حقن برنامج تلفزيوني/MPC-أكسو في الجدار الأمامي البطين الأيسر للفئران MDX (الشكل 2)، تشير إلى حقن ناجحة في عضلة القلب.

لتحديد ما إذا كان يعيد القلب MPC-أكسو التسليم ديستروفين البروتين التعبير في قلوب MDX، أجرينا تلطيخ ديستروفين إيمونوفلوريسسينت، والتصوير مجهر [كنفوكل]. لاحظنا استعادة جزئية للتعبير ديستروفين مع غشاء التعريب في بعض كارديوميوسيتيس (الشكل 3أ). لتحديد ما إذا كان زرع MPC-أكسو يحسن وظيفة القلب في الفئران MDX، قمنا بقياس وظيفة القلب بتخطيط صدى القلب 2 أيام بعد إينتراميوكارديال برنامج تلفزيوني/التسليم MPC-أكسو. كما هو موضح في الشكل 3ب، تحسنت المعاملة MPC-أكسو حركة الجدار الأمامي بالمقارنة مع برنامج تلفزيوني، مما يوحي بأن زرع MPC-أكسو تحسين وظيفة القلب في فئران MDX.

Figure 1
الشكل 1 : اكسوسومي تنقية وتوصيف بالمجهر الإلكتروني. (أ) الرسم التخطيطي يوضح كل خطوة من العزلة وتنقية MPC-أكسو. (ب) الصورة تظهر حويصلات جولة وعلى شكل كأس تحت المجهر الإلكتروني. شريط المقياس = 100 نانومتر. وأكد تحليل لطخة غربية (ج) وجود علامات اكسوسومي CD63 و TSG101. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2 : حقن إينتراميوكارديال لبرنامج تلفزيوني أو MPC-Exo. ولوحظ ذمة شفافة في الجدار الأمامي البطين الأيسر بعد إنجاز برنامج تلفزيوني/اكسوسومي إينتراميوكارديال. (أ) برنامج تلفزيوني الحقن. (ب) حقن MPC-أكسو. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3 : إينتراميوكارديال تسليم MPC-أكسو جزئيا يسترد ديستروفين التعبير MDX قلوبنا، ويحسن وظيفة القلب تقاس بتخطيط صدى القلب- (أ) كونفوكال إيمونوفلوريسسينت تلطيخ أبواب قلب الفئران MDX 2 أيام بعد إينتراميوكارديال برنامج تلفزيوني/التسليم MPC-أكسو. أزرق = DAPI، أخضر = جسم ديستروفين المضادة. (ب) القياسات مشخصين لوظيفة القلب بعد يومين علاج برنامج تلفزيوني/MPC-أكسو. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

الطريقة لعزل اكسوسوميس النقي ضروري لدراسة وظيفة اكسوسوميس. أحد الأساليب الشائعة لعزل اكسوسومي من البولي إيثيلين الجليكول (أوتاد) بوساطة الأمطار17،،من1825. اكسوسوميس يمكن أن تكون عجلت في أوتاد، والقريبون من الطرد المركزي ذات سرعة منخفضة. تنقية شماعة بوساطة مريحة للغاية، والتكلفة المنخفضة، فإنه لا يحتاج إلى أي معدات متقدمة، ولكن هناك قلق حول نقاء اكسوسوميس منذ البروتينات الدهنية الأخرى قد عجلت معا ومن الصعب إزالتها. أولترافيلتريشن الطريقة روتينية لفصل اكسوسومي، استناداً إلى الوزن الجزيئي واستبعاد حجم حدود26. العزلة أولترافيلتريشن أسرع من تنبيذ فائق على أساس فصل، ولكن أنها يمكن أن تسبب أضرارا هيكلية حويصلات كبيرة. أن وجود مختلف [ابيتوبس] على غشاء اكسوسوميس، مثل CD9 و CD63 و CD8127، يوفر طريقة بديلة لعزل اكسوسوميس من إيمونوافينيتي التفاعلات بين هذه [ابيتوبس] والأجسام المضادة منضمة إلى حبات مغناطيسية. على الرغم من أن إيمونويسوليشن خصوصية عالية28، هذا الأسلوب عيوب عزل فقط مجموعة فرعية من السكان الإجمالي اكسوسومي وقد تشوه نتائج التجربة. ولذلك، يبدو تنبيذ فائق لتكون أكثر ملاءمة لهذه الدراسة في الدالة اكسوسومي.

في هذه الورقة، نقدم طريقة لتنقية اكسوسوميس قبل تنبيذ فائق متسلسلة. بعد إزالة بقية الخلايا من المادة طافية بالطرد المركزي في 150 × زوخلية الحطام، وهيئات أبوبتوتيك وحويصلات أكبر من 220 nm أزيلت بتمرير المادة طافية من خلال عامل تصفية 0.22 ميكرومتر. ثم كانت القريبون اكسوسوميس في 100,000 س ز تنبيذ فائق الأولية. لإزالة التلوث بالبروتين ممكن، أجرينا 100,000 ثانية × ز تنبيذ فائق بعد ريسوسبيندينج بيليه اكسوسومي في برنامج تلفزيوني. حسب تجربتنا، وميزة تنبيذ فائق متسلسلة هو إنتاج اكسوسوميس بدرجة نقاء عالية وكفاءة التكاليف، ومع ذلك، فقد عيب منخفضة الغلة.

من أجل السماح حقن اكسوسوميس تغطية الجزء الأكبر من البطين الأيسر وتجنب تسرب، أجرينا حقنه واحدة إينتراميوكارديال باستخدام إبرة الأنسولين ز 31 مع نصيحة عازمة في حوالي 20 °. هذا الأسلوب هو أمر حاسم للنجاح في إيصال معظم اكسوسوميس في عضلة القلب ويزيد من التعرض لحقن اكسوسوميس للمضيف كارديوميوسيتيس. وبالإضافة إلى ذلك، نوصي بحقن اكسوسوميس في المنطقة الوسطى من الجدار الأمامي البطين الأيسر. بعد الانتهاء من الحقن، ونحن نحمل الإبرة عادة في مكان الحقن لمدة 1 دقيقة لمنع تسرب السائل. وأكدت وجود ذمة شفافة حول موقع الحقن الحقن ناجحة.

في دراستنا، وجدنا أن متمكنة MPC-أكسو زرع عابر يمكن استعادة تعبير ديستروفين في القلب وتحسين وظيفة القلب في MDX الفئران22، التي قد توفر استراتيجيات جديدة لتخفيف أعراض المرضى DMD. إذ لاحظنا تعبير البروتين ديستروفين المستردة في قلوب الماوس MDX، ونحن نفترض أن هذا هو إليه لوظيفة القلب محسنة، ومع ذلك، لا يمكننا أن نستبعد آليات أخرى، مثل التهاب المضادة؛ أظهر تقرير صدر مؤخرا أن تحسين اكسوسوميس المستمدة من الخلايا الجذعية الوسيطة المكروية لعضلة القلب إينفاركتيد المساهمة في الأوعية والمضادة التهاب29، علاوة على ذلك، أفاد أمين زاده et al.30 مؤخرا أن يمكن استعادة الخلايا المستمدة من كارديوسفيري (المؤلفان) وعلى اكسوسوميس عابر التعبير عن كامل طول ديستروفين في الفئران DMD. وبالنظر إلى أن إعلان الدوحة الوزاري أمراض الجهازية التي تنطوي على أجهزة متعددة، إيصال احتشاء عضلة القلب المحلية اكسوسومي ليست مناسبة لمعالجة فشل في الجهاز التنفسي بسبب الحجاب الحاجز عضلي. وهكذا، الإدارة المنهجية اكسوسوميس، مثل الحقن الوريدي، إمكانات علاجية، ومع ذلك، التحدي الرئيسي وضع استراتيجية فعالة لاستهداف اكسوسوميس لانسجة العضلات متعددة. الأهم من ذلك، العلاج اكسوسومي له إلا تأثير عابر على جزئيا إعادة التعبير ديستروفين، وتحسين وظيفة القلب. هناك حاجة إلى العلاج DMD أكثر فعالة وطويلة الأمد.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وتعلن جميع المؤلفين أن لديهم لا تضارب في المصالح.

Acknowledgments

تانغ كانت تدعمها جزئيا في "جمعية القلب الأمريكية": GRNT31430008، AR070029 المعاهد الوطنية للصحة، والمعاهد الوطنية للصحة-HL086555، HL134354 المعاهد الوطنية للصحة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.22 μm Filter Fisherbrand 09-720-004
15 cm Cell Culture Dish Thermo Fisher Scientific 157150
24 G catheter TERUMO SR-OX2419CA
31 G insulin needle BD 328291
4% paraformaldehyde  Affymetrix AAJ19943K2
50 mL Centrifuge Tubes Thermo Fisher Scientific 339652
6-0 suture Pro Advantage by NDC P420697
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG Thermo Fisher Scientific A-11008
Antibiotic Antimycotic Solution Corning  30-004-CI
Anti-Dystrophin antibody Abcam ab15277
Antigen retriever  Aptum Biologics R2100-US Antigen recovery
Autofluorescence Quenching Kit  Vector Laboratories SP-8400
C2C12 cell line ATCC CRL-1772
Centrifuge Unico C8606
Change-A-Tip High Temp Cauteries Bovie Medical Corporation HIT
Confocal microscopy Zeiss Zeiss 780 Upright Confocal
DBA/2J-mdx mice The Jackson Laboratory 013141
DMEM Corning  10-013-CM
Fetal Bovine Serum (FBS) Corning  35-011-CV
Goat serum  MP Biomedicals, LLC 191356
Isoflurane Patterson Veterinary 07-893-1389
Ketamine Henry Schein 056344
Mounting Medium with DAPI  Vector Laboratories H-1500
Mouse Retractor Set Kent Scientific SURGI-5001
Polyethylene glycol tert-octylphenyl ether Fisher Scientific BP151-100
Rodent ventilator Harvard Apparatus 55-7066
SW-28 Ti rotor Beckman 342207
The Vevo 2100 Imaging Platform FUJIFILM VisualSonics Vevo 2100 Ultrasound System 
Ultracentrifuge Beckman 365672
Ultra-Clear Tubes Beckman 344058
Xylazine (XylaMed) Bimeda-MTC Animal Health Inc. 1XYL003 8XYL006

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Yiu, E. M., Kornberg, A. J. Duchenne muscular dystrophy. Journal of Paediatrics and Child Health. 51 (8), 759-764 (2015).
  2. Nudel, U., et al. Duchenne muscular dystrophy gene product is not identical in muscle and brain. Nature. 337 (6202), 76-78 (1989).
  3. Rae, M. G., O'Malley, D. Cognitive dysfunction in Duchenne muscular dystrophy: a possible role for neuromodulatory immune molecules. Journal of Neurophysiology. 116 (3), 1304-1315 (2016).
  4. Mah, J. K., et al. A systematic review and meta-analysis on the epidemiology of Duchenne and Becker muscular dystrophy. Neuromuscular Disorders. 24 (6), 482-491 (2014).
  5. D'Amario, D., et al. A current approach to heart failure in Duchenne muscular dystrophy. Heart. 103 (22), 1770-1779 (2017).
  6. Koeks, Z., et al. Clinical Outcomes in Duchenne Muscular Dystrophy: A Study of 5345 Patients from the TREAT-NMD DMD Global Database. Journal of Neuromuscular Diseases. 4 (4), 293-306 (2017).
  7. Kamdar, F., Garry, D. J. Dystrophin-Deficient Cardiomyopathy. Journal of the American College of Cardiology. 67 (21), 2533-2546 (2016).
  8. Wang, Z., et al. Regenerative Therapy for Cardiomyopathies. Journal of Cardiovascular Translational Research. , (2018).
  9. Fayssoil, A., Nardi, O., Orlikowski, D., Annane, D. Cardiomyopathy in Duchenne muscular dystrophy: pathogenesis and therapeutics. Heart Failure Reviews. 15 (1), 103-107 (2010).
  10. Hagan, M., Ashraf, M., Kim, I. M., Weintraub, N. L., Tang, Y. Effective regeneration of dystrophic muscle using autologous iPSC-derived progenitors with CRISPR-Cas9 mediated precise correction. Medical Hypotheses. 110, 97-100 (2018).
  11. Quinlan, J. G., et al. Evolution of the mdx mouse cardiomyopathy: physiological and morphological findings. Neuromuscular Disorders. 14 (8-9), 491-496 (2004).
  12. Siemionow, M., et al. Creation of Dystrophin Expressing Chimeric Cells of Myoblast Origin as a Novel Stem Cell Based Therapy for Duchenne Muscular Dystrophy. Stem Cell Reviews and Reports. 14 (2), 189-199 (2018).
  13. Sienkiewicz, D., Kulak, W., Okurowska-Zawada, B., Paszko-Patej, G., Kawnik, K. Duchenne muscular dystrophy: current cell therapies. Therapeutic Advances in Neurological Disorders. 8 (4), 166-177 (2015).
  14. Zhang, Y., et al. Long-term engraftment of myogenic progenitors from adipose-derived stem cells and muscle regeneration in dystrophic mice. Human Molecular Genetics. 24 (21), 6029-6040 (2015).
  15. Ju, C., et al. Transplantation of Cardiac Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes for Angiogenesis. Journal of Cardiovascular Translational Research. 11 (5), 429-437 (2018).
  16. Ju, C., et al. Transplantation of Cardiac Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Promotes Repair in Ischemic Myocardium. Journal of Cardiovascular Translational Research. 11 (5), 420-428 (2018).
  17. Ruan, X. F., et al. Suxiao Jiuxin pill promotes exosome secretion from mouse cardiac mesenchymal stem cells in vitro. Acta Pharmacologica Sinica. 39 (4), 569-578 (2018).
  18. Ruan, X. F., et al. Exosomes from Suxiao Jiuxin pill-treated cardiac mesenchymal stem cells decrease H3K27 demethylase UTX expression in mouse cardiomyocytes in vitro. Acta Pharmacologica Sinica. 39 (4), 579-586 (2018).
  19. Chen, Y., Tang, Y., Fan, G. C., Duan, D. D. Extracellular vesicles as novel biomarkers and pharmaceutic targets of diseases. Acta Pharmacologica Sinica. 39 (4), 499-500 (2018).
  20. Chen, Y., Tang, Y., Long, W., Zhang, C. Stem Cell-Released Microvesicles and Exosomes as Novel Biomarkers and Treatments of Diseases. Stem Cells International. 2016, 2417268 (2016).
  21. Murphy, C., et al. Emerging role of extracellular vesicles in musculoskeletal diseases. Molecular Aspects of Medicine. 60, 123-128 (2018).
  22. Su, X., et al. Exosome-Derived Dystrophin from Allograft Myogenic Progenitors Improves Cardiac Function in Duchenne Muscular Dystrophic Mice. Journal of Cardiovascular Translational Research. , (2018).
  23. Hu, G., et al. Exosome-mediated shuttling of microRNA-29 regulates HIV Tat and morphine-mediated neuronal dysfunction. Cell Death & Disease. 3, 381 (2012).
  24. Bayoumi, A. S., et al. A carvedilol-responsive microRNA, miR-125b-5p protects the heart from acute myocardial infarction by repressing pro-apoptotic bak1 and klf13 in cardiomyocytes. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 114, 72-82 (2018).
  25. Wang, Y., et al. Exosomes/microvesicles from induced pluripotent stem cells deliver cardioprotective miRNAs and prevent cardiomyocyte apoptosis in the ischemic myocardium. International Journal of Cardiology. 192, 61-69 (2015).
  26. Cheruvanky, A., et al. Rapid isolation of urinary exosomal biomarkers using a nanomembrane ultrafiltration concentrator. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 292 (5), 1657-1661 (2007).
  27. Oksvold, M. P., Neurauter, A., Pedersen, K. W. Magnetic bead-based isolation of exosomes. Methods in Molecular Biology. 1218, 465-481 (2015).
  28. Pedersen, K. W., Kierulf, B., Neurauter, A. Specific and Generic Isolation of Extracellular Vesicles with Magnetic Beads. Methods in Molecular Biology. 1660, 65-87 (2017).
  29. Teng, X., et al. Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Improve the Microenvironment of Infarcted Myocardium Contributing to Angiogenesis and Anti-Inflammation. Cellular Physiology and Biochemistry. 37 (6), 2415-2424 (2015).
  30. Aminzadeh, M. A., et al. Exosome-Mediated Benefits of Cell Therapy in Mouse and Human Models of Duchenne Muscular Dystrophy. Stem Cell Reports. 10 (3), 942-955 (2018).

Tags

علم الوراثة، العدد 146، اكسوسومي، وضمور العضلات دوشين، السلف شذوذ الخلية، متسلسلة تنبيذ فائق، "زرع اكسوسومي"، تخطيط صدى القلب، وظيفة القلب
تنقية وزرع الخلايا السلف شذوذ المستمدة اكسوسوميس لتحسين وظيفة القلب في فئران تندب العضلي دوشين
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Su, X., Shen, Y., Jin, Y., Jiang,More

Su, X., Shen, Y., Jin, Y., Jiang, M., Weintraub, N., Tang, Y. Purification and Transplantation of Myogenic Progenitor Cell Derived Exosomes to Improve Cardiac Function in Duchenne Muscular Dystrophic Mice. J. Vis. Exp. (146), e59320, doi:10.3791/59320 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter