Waiting
Login processing...

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

Genetics

טיהור והשתלות של תאים ובתאים Myogenic נגזר Exosomes כדי לשפר את תפקוד הלב בעכברים Dystrophic שרירים דושן

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

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשיפור תפקוד הלב בעכברים ניוון שרירים דושן transiently על ידי משתילים exosomes נגזר נורמליים ובתאים myogenic.

Abstract

אצ'יל דושה ניוון שרירים (DMD) היא X-linked רצסיבי גנטי מחלה נגרמת על ידי חוסר חלבון הדיסטרופין פונקציונלי. לא ניתן לרפא את המחלה, כאשר המחלה מתקדמת, החולה מפתחת תסמינים של קרדיומיופתיה מורחבת, הפרעה בקצב הלב, אי ספיקת לב מוגדש. עכברים מוטנטים DMDMDX שאינם מבטאים הדיסטרופין, משמשות כמודל העכבר של DMD. במחקר האחרון שלנו, הבחנו כי הזרקת intramyocardial מסוג רחב (WT)-קדמון myogenic נגזר תאים exosomes (MPC-Exo) transiently לשחזר את הביטוי של הדיסטרופין בשריר של עכברים מוטנטים DMDMDX , אשר היה קשור עם שיפור ארעי בתפקוד הלב רומז WT-MPC-Exo עשוי לספק אפשרות להקל על התופעות לב DMD. מאמר זה מתאר את הטכניקה של MPC-Exo טיהור והשתלות לתוך הלב של עכברים מוטנטים DMDMDX .

Introduction

ניוון שרירים דושן (DMD) היא X-linked רצסיבי, מתקדמת neuromuscular מחלה הנגרמת על ידי מוטציה בגן DMD ג'ין ואובדן של הדיסטרופין פונקציונלי1. הדיסטרופין מתבטא בעיקר ביכולת שרירי השלד שריר הלב, מתבטאת פחות2,של השריר החלק, בלוטות אנדוקריניות, נוירונים-3. DMD הוא הסוג הנפוץ ביותר של ניוון עם שכיחות של אחד לכל 3,500 ל 5,000 בחורים היילוד ברחבי העולם4,5. אנשים בדרך כלל לפתח שרירים מתקדמת נמק, אובדן של הליכה עצמאית על ידי בגיל ההתבגרות המוקדם, ומוות בעשורים השני כדי השלישי של חייהם עקב אי ספיקת לב, כשל נשימתי6.

קרדיומיופתיה מורחבת, הפרעות קצב, אי ספיקת לב מוגדש הם נפוצים גילויי DMD7,8לב וכלי דם. לא ניתן לרפא את המחלה, טיפול תומך עשוי לשפר את הסימפטומים או לעכב את ההתקדמות של אי ספיקת לב, אבל זה מאוד קשה לשפר את הלב תפקוד9,10.

דומה לחולים DMD, X-linked ניוון שרירים (MDX) עכברים בחוסר חלבון הדיסטרופין ותסמינים הנוכחי של קרדיומיופתיה11, ולכן נמצאים בשימוש נרחב במחקר קרדיומיופתיה DMD הקשורים. כדי לשחזר הדיסטרופין השרירים מושפע, טיפול בתאי גזע allogeneic הוכיחה להיות טיפול יעיל עבור DMD12,13,14. Exosomes, 30-150 nm קרום שלפוחית מופרש על ידי סוגי תאים שונים, לשחק תפקיד מפתח בתקשורת לתא דרך התחבורה גשמי גנטי, כגון RNA שליח (mRNA) ללא קידוד RNAs15,16,17 ,18,19,20,21.

שלנו מחקרים קודמים הראו כי exosomes נגזר ובתאים myogenic (MPC), כגון C2C12 תא קו, באפשרותך להעביר הדיסטרופין mRNA כדי cardiomyocytes המארח לאחר הזרקה ישירה לב22, המציין כי מסירת allogeneic MPC, נגזר exosomes (MPC-Exo) transiently לשחזר DMD ביטוי גנים בעכברים MDX. מאמר זה מתמקד MPC-Exo טכניקות טיהור והשתלות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

בעלי חיים אלה מטופלות הפרוטוקולים המאושרים ותקנות רווחת בעלי חיים ראש הוועדה אכפת לי חיה מוסדיים שימוש של המכללה הרפואית של גאורגיה באוניברסיטת אוגוסטה.

1. בידוד ולטיהור MPC, נגזר Exosomes

  1. זרע 5 x 10 תאים6 C2C12 בצלחת התרבות התא 15 ס מ עם Dulbecco מלאה של 20 מ"ל ששינה בינוני הנשר (DMEM) המכיל 10% סרום שור עוברית (FBS), U/mL 100 פניצילין G ו- 100 סטרפטומיצין μg/mL. דגירה-CO 37 ° C ו-5%2.
  2. להכין בינוני מדולדל exosome על ידי ultracentrifugation של FBS ב 100,000 x g 18 h ב 4 ° C באמצעות רוטור דלי מתנדנדים. להתעלם בגדר.
  3. להחליף את DMEM השלם בינוני exosome מדולדל כאשר תאים חד שכבתי להגיע למפגש 80% בצלחת תרבות.
  4. להשתמש על פיפטה העברה כדי לאסוף את תגובת שיקוע מתוך קערה תרבות תא כל 48 שעות עבור סכום כולל של שלוש פעמים. לאסוף את תגובת שיקוע צינורות צנטריפוגה 50 מ ב, צנטריפוגה ב x 150 גר' 10 דקות להסיר את התאים הנותרים.
  5. לסנן את תגובת שיקוע דרך מסנן 0.22 μm כדי לסלק שאריות תאים. Ultracentrifuge המדיום מסוננים צינורות אולטרה ברור באמצעות הרוטור דלי מתנדנדים ב 100,000 x g עבור 120 דקות ב 4 ° C, כדי לזרז את exosomes.
  6. Resuspend בגדר המכילות exosome בתוך תמיסת מלח פוספט buffered (PBS) ולמלא כל צינור סופר ברורים עם PBS. לבצע ultracentrifugation של ההשעייה ב 100,000 x g עבור 120 דקות ב 4 ° C כדי לסלק מזהמים חלבונים.
  7. למחוק את תגובת שיקוע, resuspend בגדר exosome ב 100 µL PBS. לאחסן ב- 80 ° C לשימוש עתידי.
  8. לניתוח מיקרוסקופ אלקטרונים, במקום µL 3 exosomal השעיה על רשת מצופה formvar מיקרוסקופ אלקטרונים נחושת רשת 200 עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר. המשך אצטט uranyl רגיל מכתים23. לבחון את הרשת חצי יבש על ידי במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים.

2. Intramyocardial Exosome משלוח

הערה: השתמשנו עכברים שש בכל קבוצה.

  1. עזים ומתנגד DBA/2J-DMDMDX עכברים (זכר; גיל > 10 חודשים משקל הגוף (BW) > 18 גרם) עם הזרקה בקרום הבטן (i.p.) של 100 mg/kg BW של קטמין בשילוב עם 10 mg/kg BW של חריגות השירותים הווטרינריים, לאשר את העומק של הרדמה על ידי צביטה הבוהן.
  2. לתקן כל העכבר במצב פרקדן על פלטפורמה כירורגי באמצעות הקלטת כדי לאבטח את האיבר בכל מקום suture 3-0 אופקית מתחת השיניים העליונות להחזיק את הלסת העליונה במקום.
  3. הקרם depilatory חלות על הצד השמאלי של החזה העכבר כדי להסיר את הפרווה מן העור.
  4. לבצע צנרור אנדוטרכאליות דרך חלל הפה באמצעות צנתר 24 G, לאוורר את העכבר עם חדר אוויר בקצב של 195 נשימות לדקה באמצעות מכונת הנשמה מכרסמים (ראה את הטבלה של חומרים).
  5. לחטא את העור עם 75% אלכוהול, 10% povidone יוד.
  6. עושים 10\u201215 מ"מ המלוכסן חתך בחזה ובצלעות מהקצה השמאלי לבית שחי שמאל, לחתוך את pectoralis הגדולות ואת pectoralis קטין על ידי מספריים ולאחר מכן לבצע ניקור השמאלי בחלל הבין-צלעי הרביעי. הכנס בעדינות את הלהקות המדחק להתפשט בחלל בית-החזה לרוחב של 10 מ מ. לטפל כדי למנוע נזק לריאה שמאלית.
  7. השתמש פינצטה ישר שני כדי להסיר את קרום הלב, ולהפריד בינהם ולמקם אותן מאחורי העצות המדחק לחשוף את הלב. להזריק MPC-Exo (50 μg ב- 30 µL PBS) או 30 intramyocardially PBS (כמו פקד) μL לתוך הקיר הקדמי של החדר השמאלי באמצעות מחט האינסולין 31 G באתר אחד.
  8. להשתמש התפרים ניילון 6-0 כדי לסגור את חלל בית החזה, pectoralis שרירי ועור ברצף.
  9. לשחזר עכברים. לאחר נשימה קצבית, ספונטני קיים, להסיר את העכברים מן הנשמה, והוא מוציא את הטובוס. לצפות ולהקליט את התנאי עכברים לאחר הניתוח.

3. אקוקרדיוגרפיה

הערה: משקיף אחד עיוור לקבוצות ניסיוני מבצעת אקוקרדיוגרפיה וניתוח נתונים.

  1. יומיים לאחר ההשתלה PBS/exosome, עזים ומתנגד העכברים עם 1\u20122% איזופלוריין.
  2. לתקן את העכבר במצב פרקדן באמצעות הקלטת ולהחיל את הג'ל אקוסטית preheated על אזור החזה השמאלי.
  3. להעריך תפקוד שמאל על ידי אקוקרדיוגרפיה כפי שתואר לעיל16,24.
    1. להשיג את תצוגת ציר זמן מתחת של החדר השמאלי (LV) בשני מימדים (מצב ב'), ולאחר מכן לסובב את החללית אולטרסאונד 90° כדי לקבל מבט קצר-ציר LV ברמת השריר papillary.
    2. הרשומה תמונות echocardiographic M-mode מידה שמאל חדרית דיאסטולי קוטר (LVEDD), נפח סוף סיסטולי חדרית השמאלי (LVESD), נפח סוף דיאסטולי חדרית השמאלי (LVEDV) ו השמאלי נפח סוף סיסטולי חדרית (LVESV).
      הערה: השבר לינוק (FS %) = [(LVEDD − LVESD) / LVEDD] x 100, שבר שמאלה הוצאה ventricular (LVEF %) = [(LVEDV − LVESV) / LVEDV] x 100.

4. אימונוהיסטוכימיה

  1. יומיים לאחר ההשתלה PBS/exosome, עזים ומתנגד עכברים (ראה שלב 2.1) וחותכים את עצם החזה פתוח כדי לחשוף את חלל בית החזה. לנתח הכלילי התחתון, perfuse את הלב דרך השיא החדר השמאלי עם 3 מ"ל PBS, ואחריו 3 מ"ל של 4% paraformaldehyde בטמפרטורת החדר, באמצעות צנתר פרפר עם מחט 25 גרם המצורפת מזרק 5 מ.
  2. להטביע לבבות קבוע לתוך פרפין, חותכים למקטעים עבה μm 5.
  3. Deparaffinize השקופיות קסילן, נתרענן בפתרונות אתנול בסדר הבא: 100% קסילן (3 דקות), 100% קסילן (3 דקות), 100% אתנול (1דקות.), 100% אתנול (1דקות.), 95% אתנול (1דקות.), 80% אתנול (1דקות.), H2O (1דקות.).
  4. לתקן סעיפים רקמות עם 4% paraformaldehyde במשך 8 דקות בטמפרטורת החדר.
  5. לטבול את השקופיות סודיום ציטרט (0.01 M, pH 6.0) ולבצע אנטיגן לאחזור באמצעות רטריבר של אנטיגן.
  6. Permeabilize מקטעים עבור h 1 בטמפרטורת החדר עם 1% פוליאתילן טרט-octylphenyl גליקול ב- PBS.
  7. לחסום מקטעים עם סרום עיזים 5% ב- PBS לשעה בטמפרטורת החדר.
  8. דגירה מקטעים עם מדולל העיקרי נוגדנים (נוגדן anti-הדיסטרופין) ב- PBS (1: 100) בן לילה ב 4 ° C, ולאחר מכן לשטוף שלוש פעמים עם PBS במשך 5 דקות.
  9. דגירה מקטעים עם מדולל משני נוגדנים (488 עבור חיל הים אלקסה מצומדת עז ארנב אנטי איג) ב- PBS (1:400) למשך 45 דקות בטמפרטורת החדר.
  10. שליטה autofluorescence באמצעות autofluorescence שכבתה קיט (ראה את הטבלה של חומרים).
  11. שימוש גובר בינוני המכיל דאפי (ראה הטבלה של חומרים) כדי לטעון את השקופיות.
  12. להתבונן שקופיות תחת מיקרוסקופ קונפוקלי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תרשים זרימה בידוד ולטיהור exosomes מתאי C2C12 מוצג איור 1א'. כדי לאשר את הנוכחות של exosomes, ביצענו ניתוח מיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים. תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (איור 1B) מציג את המורפולוגיה של השלפוחיות המוגלתיות צורה עגולה, בהיר של C2C12 נגזר exosomes. ניתוח תספיג אישרו הנוכחות של סמנים exosome, כולל CD63 ו- TSG101 (איור 1C).

הבחנו אזור שקוף בצקת לאחר intramyocardial PBS/MPC-Exo הזרקה לתוך הקיר הקדמי של החדר השמאלי של MDX עכברים (איור 2), המציין את הזריקה מוצלחת לתוך שריר הלב.

כדי לקבוע אם הלב MPC-Exo משלוח משחזר הדיסטרופין החלבון ביטוי MDX לבבות, אנחנו הופיעה immunofluorescent מכתים עבור הדיסטרופין, הדמיה עם מיקרוסקופ קונפוקלי. הבחנו שחזור חלקי של הדיסטרופין ביטוי עם לוקליזציה. ממברנה בכמה cardiomyocytes (איור 3א). כדי לקבוע אם ההשתלה של MPC-Exo משפר את תפקוד הלב בעכברים MDX, מדדנו תפקוד הלב על ידי אקו 2 ימים לאחר intramyocardial PBS / MPC-Exo משלוח. כפי שמוצג באיור 3ב, MPC-Exo טיפול משופר תנועה הקיר הקדמי בהשוואה ל- PBS, רומז כי השתלת MPC-Exo שיפור תפקוד הלב בעכברים MDX.

Figure 1
איור 1 : Exosome טיהור ואפיון על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים. (א) הדיאגרמה מציגה כל שלב של בידוד ולטיהור MPC-Exo. (B) התמונה מראה עגול, בצורת גביע שלפוחית תחת מיקרוסקופ אלקטרונים. סרגל קנה מידה = 100 ננומטר. ניתוח תספיג (ג) אישר את הנוכחות של סמנים exosome CD63 ו- TSG101. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2 : Intramyocardial הזרקה של PBS או MPC-Exo. בצקת שקוף נצפתה בתוך הקיר השמאלי הקדמי חדרית לאחר intramyocardial משלוח PBS/exosome. (א) PBS זריקה. (B) MPC-Exo הזרקה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3 : Intramyocardial משלוח של MPC-Exo חלקית מתאושש הדיסטרופין ביטוי MDX לבבות, וגם משפר את תפקוד הלב נמדדת אקוקרדיוגרפיה. (א) Confocal immunofluorescent מכתים את המקטעים הלב של עכברים MDX 2 ימים לאחר intramyocardial PBS / MPC-Exo משלוח. כחול = דאפי, ירוק = נוגדן anti-הדיסטרופין. (B) Echocardiographic מדידות של תפקוד הלב לאחר יומיים של PBS/MPC-Exo טיפול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

השיטה של בידוד exosomes טהור חיוני ללמוד את הפונקציה של exosomes. אחת הטכניקות הנפוצות לבידוד exosome היא glycols פוליאתילן (יתדות) מתווכת משקעים17,18,25. Exosomes יכול להיות זירז, יתדות, מגורען על ידי צנטריפוגה במהירות נמוכה. טיהור בתיווך פג הוא נוח מאוד, בעלות נמוכה, זה לא צריך שום ציוד מתקדם, אבל קיים חשש לגבי ניקיון exosomes מאז lipoproteins אחרים עשויים להיות זירז יחד, קשים להסרה. אולטראפילטרציה היא שיטה שגרתית להפרדה exosome, בהתבסס על משקל מולקולרי של גבולות הדרה בגודל26. אולטראפילטרציה בידוד מהיר יותר ultracentrifugation המבוסס על ההפרדה, אך זה יכול לגרום לנזק המבני שלפוחית גדול. הנוכחות של epitopes שונים על הקרום של exosomes, כגון CD9, CD63 ו- CD8127, מספק שיטה חלופית של בידוד exosomes על ידי immunoaffinity אינטראקציות בין epitopes אלה נוגדנים מאוגדים beads מגנטי. למרות immunoisolation יש ירידה לפרטים גבוה של28, טכניקה זו יש חסרונות של בידוד רק תת-ערכה של האוכלוסייה exosome הכולל, שעלולה לעוות את תוצאות הניסוי. לכן, ultracentrifugation נראה מתאים יותר עבור מחקר זה על פונקציה exosome.

בנייר זה, אנו מציגים שיטה לטיהור exosomes על ידי ultracentrifugation סדרתית. לאחר הסרת הנותרים תאים מחלון תגובת שיקוע על ידי צנטריפוגה ב-150 x g, שאריות תאים, גופים אפופטוטיים להיפגע, שלפוחית גדול יותר 220 nm הוסרו על-ידי העברת את תגובת שיקוע דרך מסנן 0.22 μm. Exosomes היו אז מגורען ב 100,000 x g מאת ultracentrifugation הראשונית. להסרת זיהום אפשרי חלבון, ביצענו של 100,000 השני x g ultracentrifugation לאחר resuspending בגדר exosome ב- PBS. לפי הניסיון שלנו, היתרון של ultracentrifugation רציפים הוא הייצור של exosomes עם טוהר גבוהה, עלות / תועלת, לעומת זאת, יש חיסרון של תשואה נמוכה.

על מנת לאפשר את exosomes מוזרק מכסים את רוב החדר השמאלי למנוע דליפה, ביצענו זריקה intramyocardial אחת באמצעות מחט האינסולין 31 G עם קצה מקופלות בערך 20 °. טכניקה זו היא קריטית עבור שילוח מוצלח של רוב exosomes לתוך שריר הלב ומגדיל את חשיפת exosomes מוזרק cardiomyocytes המארח. בנוסף, אנו ממליצים על הזרקת exosomes לתוך האזור המרכזי של הקיר הקדמי של החדר השמאלי. לאחר השלמת את הזריקה, אנחנו מחזיקים בדרך כלל את המחט במקום ההזרקה במשך 1 דקה למניעת זליגת נוזלים. זריקות מוצלחות אומתו על ידי נוכחות בצקת שקוף סביב ההזרקה.

במחקר שלנו, מצאנו כי השתלת MPC-Exo allogeneic יכול transiently לשחזר את הביטוי הדיסטרופין בלב ולשפר את תפקוד הלב MDX עכברים22, אשר עשוי לספק אסטרטגיות חדשות הקלה סימפטום בחולים DMD. מאז הבחנו חלבון הדיסטרופין התאושש ביטוי MDX העכבר לבבות, אנו מניחים כי זה הוא המנגנון לשיפור תפקוד הלב, עם זאת, אנחנו לא יכולים להוציא מנגנונים אחרים, כגון פעילות אנטי דלקתית; לאחרונה דווח הדגימו כי exosomes תאי גזע, נגזר mesenchymal לשפר את microenvironment של שריר הלב infarcted לתרום אנגיוגנזה, נגד דלקת29, יתר על כן, Aminzadeh et al.30 דיווח לאחרונה כי תאים cardiosphere-derived (CDCs), exosomes שלהם היתה transiently לשחזר את הביטוי של אורך מלא הדיסטרופין בעכברים DMD. בהתחשב בעובדה DMD היא מחלה מערכתית באיברים רבים מעורבים, המסירה שריר הלב המקומי של exosome אינה מתאימה לטיפול כשל נשימתי עקב מיופתיה הסרעפת. וכך, מערכתית לניהול של exosomes, כגון זריקה תוך ורידי, יש הפוטנציאל הטיפולי, עם זאת, האתגר העיקרי הוא לפתח אסטרטגיית יעיל עבור מיקוד exosomes רקמות שריר מרובים. חשוב מכך, הטיפול exosome השפעה רק ארעי על חלקית שחזור הדיסטרופין ביטוי ושיפור תפקוד הלב. נדרש טיפול DMD יעיל יותר, לטווח ארוך.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

כל המחברים מצהיר שיש להם שאין ניגודי אינטרסים.

Acknowledgments

טאנג נתמכו באופן חלקי על ידי איגוד הלב האמריקני: GRNT31430008, NIH-AR070029, NIH-HL086555, NIH-HL134354.

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

גנטיקה גיליון 146 Exosome ניוון שרירים דושן תאים ובתאים Myogenic ultracentrifugation רציפים השתלת Exosome אקוקרדיוגרפיה תפקוד הלב
טיהור והשתלות של תאים ובתאים Myogenic נגזר Exosomes כדי לשפר את תפקוד הלב בעכברים Dystrophic שרירים דושן
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