该协议提出了通过移植来自正常肌原细胞的外生细胞,过渡性地改善Duchenne肌肉营养不良小鼠心脏功能的方法。外体移植可以改善DMD小鼠的心脏功能,同时增加接受者心脏的营养不良表现。适当的外向分离、纯化和心肌内移植方法有助于外向移植的成功,以改善患有Duchenne肌肉萎缩症的小鼠的心脏功能。
MPC衍生的外体疗法可能通过外显体中显性正常肌营养不良mRNA转移来改善骨骼肌功能。本视频演示了外显体纯化、心肌内外显体传递和移植后超声心动图的新技术。超声心动图的演示将由我们实验室的技术人员严申完成。
为了开始这个程序,将500万C2C12细胞播种到15厘米培养皿中,含有20毫升完整的DMEM,含有10%FBS和抗生素。在37摄氏度下孵育,二氧化碳含量为5%。接下来,使用摆动桶转子在10万次G和4摄氏度的超离心FBS18小时,以准备外体耗尽的介质。
丢弃颗粒并收集上一液。当单层细胞在培养皿中达到80%的汇合时,用外显性培养基替换完整的DMEM。使用转移移液器每 48 小时从细胞培养盘收集上流水。
将管子在150倍G下离心10分钟,以取出剩余的细胞。通过 0.22 微米过滤器过滤上清液,消除任何细胞碎屑,并过滤中到超透明管。接下来,使用回转桶转子在 100,00 倍 G 和 4 摄氏度的管上超离心 120 分钟,以沉淀外体。
在PBS中重新填充含有外显颗粒的颗粒,然后用PBS填充整个超透明管。超离心这种悬浮液在100,00倍G和4摄氏度120分钟,以消除污染蛋白质。丢弃上一杯,在100微升PBS中重新暂停外显颗粒。
储存在零下80摄氏度,供将来使用。首先,用胶带固定每个肢体,将每只麻醉小鼠固定到手术平台上的上肢位置。水平在上牙下方放置 3-0 缝合线,将上颚保持到位。
接下来,在小鼠胸部左侧涂抹脱毛霜,以去除皮肤上的冷杉。使用 24 量表导管,通过口腔进行气管插管。使用啮齿动物呼吸机以每分钟 195 次呼吸的速度用室内空气为鼠标通风。
用70%酒精和10%的碘消毒皮肤。然后从左尾边缘到左窝,进行 10 到 15 毫米的斜切口。用剪刀剪小胸腔和小胸腔。
并通过第四个海岸间空间进行左胸腔。轻轻插入缩回带,将胸腔扩散到 10 毫米的宽度,注意不要损坏左肺。在此之后,使用两个直钳子去除佩里卡。
将它们拉开,并把它们放在缩回器尖端后面,以暴露心脏。使用 31 量胰岛素针将 MPC-Exo 或 PBS 在一个站点的左心室前壁中注射 MPC-Exo 或 PBS。然后,使用6-0尼龙缝合线,以关闭胸腔,胸腔肌肉和皮肤,顺序。
PBS外体移植两天后,对小鼠进行麻醉,如文本协议中所述。使用胶带将鼠标固定在超声位置,并在左胸区域涂抹预热声学凝胶。接下来,使用超声心动图评估左心室功能。
以两个维度获取左心室的准体长轴视图,然后旋转超声波探头 90 度,以获得左心室短轴视图在子宫颈肌肉水平。之后,记录M模式超声心动图图像并测量左心室端膜直径、左心室端膜收缩体积、左心室端膜体积和左心室端膜收缩体积。对于心脏测量功能,小鼠的心率应控制至少400 bpm。
从C2C12细胞分离和纯化外体后,通过透射电子显微镜分析确认其存在。透射电子显微镜图像显示了C2C12衍生外体明亮圆形囊泡的形态。西方印迹分析证实存在外显性标记,包括CD63和茨格101。
在心肌注射到mdx小鼠左心室前壁后观察到半透明水肿区,这表明注射到心肌中是成功的。然后进行肌营养不良素的免疫荧光染色,以确定心脏MPC-Exo分娩是否恢复mdx心脏中的肌营养不良蛋白表达。部分恢复肌营养不良素表达观察与膜定位在一些心肌细胞。
心脏功能在心肌分娩两天后通过超声心动图进行测量,以确定MPC-Exo的转增是否改善了mdx小鼠的心脏功能。与PBS相比,MPC-Exo治疗可以改善内壁运动,这表明MPC-Exo移植改善了mdx小鼠的心脏功能。使用31量表胰岛素针,尖端在20度左右,对于成功将大多数外显体传递到心肌中,并最大限度地利用注射外体照射心肌细胞至关重要。
按照该程序,在MPC衍生外体注射后,可以通过免疫荧光染色检测肌营养不良素表达,表明心脏MPC衍生外体分娩恢复肌营养不良蛋白表达。这项技术将为心肌病治疗铺平道路,使用外体携带治疗遗传物质,包括DNA、mRNA、lncRNA或微RNA。