Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

В этих исследованиях, мы предлагаем методологию новых, неонатальных, мышиные сердца подмостей для использования в регенеративных исследований.

Аннотация

The only definitive therapy for end stage heart failure is orthotopic heart transplantation. Each year, it is estimated that more than 100,000 donor hearts are needed for cardiac transplantation procedures in the United States1-2. Due to the limited numbers of donors, only approximately 2,400 transplants are performed each year in the U.S.2. Numerous approaches, from cell therapy studies to implantation of mechanical assist devices, have been undertaken, either alone or in combination, in an attempt to coax the heart to repair itself or to rest the failing heart3. In spite of these efforts, ventricular assist devices are still largely used for the purpose of bridging to transplantation and the utility of cell therapies, while they hold some curative promise, is still limited to clinical trials. Additionally, direct xenotransplantation has been attempted but success has been limited due to immune rejection. Clearly, another strategy is required to produce additional organs for transplantation and, ideally, these organs would be autologous so as to avoid the complications associated with rejection and lifetime immunosuppression. Decellularization is a process of removing resident cells from tissues to expose the native extracellular matrix (ECM) or scaffold. Perfusion decellularization offers complete preservation of the three dimensional structure of the tissue, while leaving the bulk of the mechanical properties of the tissue intact4. These scaffolds can be utilized for repopulation with healthy cells to generate research models and, possibly, much needed organs for transplantation. We have exposed the scaffolds from neonatal mice (P3), known to retain remarkable cardiac regenerative capabilities,5-8 to detergent mediated decellularization and we repopulated these scaffolds with murine cardiac cells. These studies support the feasibility of engineering a neonatal heart construct. They further allow for the investigation as to whether the ECM of early postnatal hearts may harbor cues that will result in improved recellularization strategies.

Введение

Сердечная недостаточность является общим и смертельно опасны. Это прогрессирующее заболевание, которое приводит к снижению сократительной способности сердца, что ухудшает приток крови к органам и оставляет метаболические потребности неудовлетворенных тела. По оценкам, 5,7 миллиона американцев страдают сердечной недостаточностью , и это является основной причиной госпитализации в Соединенных Штатах 9. Коллективный стоимость лечения пациентов при сердечной недостаточности в Соединенных Штатах превышает 300 миллиардов долларов в год 9-10. Только радикальная терапия для конечной стадии сердечной недостаточности ортотопическая пересадка сердца. Каждый год, по оценкам, более 100000 сердца доноров необходимы для сердечных процедур трансплантации в США 1-2. Из - за ограниченного числа доноров, лишь около 2400 трансплантаций ежегодно проводится в США 2. Очевидно, что этот дефицит орган необходимо решать, как другие стратегии необходимы для создания дополнительных органов для transplantaции и, в идеале, эти органы были бы аутологичной таким образом, чтобы избежать осложнений, связанных с отторжением и времени жизни иммуносупрессии.

Млекопитающие взрослые кардиомиоциты демонстрируют ограниченную регенеративную способность после травмы , но последние данные свидетельствуют о том , что у млекопитающих неонатальные сердца поддерживать замечательную регенеративную способность после повреждения 5-8. В частности, после частичной хирургической резекции, регенеративный окно было обнаружено между рождением и постнатальный день 7. Этот восстановительный период характеризуется отсутствием фиброзного рубца, формирование неоваскуляризации, высвобождение ангиогенных факторов из эпикарда и кардиомиоцитов пролиферации 5-8 , 11. Это регенеративная окно времени обеспечивает потенциал для использования сердца новорожденной как новый источник материала для развития биоискусственных сердца.

Внеклеточный матрикс, как известно, обеспечивают важные сигналы для содействия cardiomyocytе пролиферации и роста. Четкие различия в доступности молекул в неонатальных и взрослых матриц 12 и их способности содействовать регенерации, были исследованы 13. Decellularized взрослых матрицы были использованы в ряде исследований, чтобы обеспечить ECM эшафот для сотовых репопуляции и генерацию биоискусственных сердца. В то время как эти исследования, и новые открытия в области стволовых клеточных технологий, быстро развиваются, несколько препятствий, которые еще должны быть выполнены. Например, ограничения в сохранении нативной структуры матрицы, клеточной интеграции в матрицу стены, а также способность поддерживать пролиферацию и рост всех предела успех этого подхода. В то время как превосходные регенеративные атрибуты были приписаны сердца новорожденной, практические аспекты использования такой ткани ограничили его исследование.

На основе продемонстрированной регенеративной способности сердца новорожденной, мы разработали новые матрицы посредством разработкиТехника decellularization для сердца P3 мыши. Сердце Р3 была выбрана для этих исследований , как он находится в пределах окна регенерации сердца , как ранее определено 6 , а сердце является достаточно большим , чтобы урожай, decellularize и recellularize. Целью данного исследования является демонстрация возможности создания матрицы из сердца новорожденной мыши. Наши исследования дают доказательства осуществимости decellularizing минуту, неонатальный сердце при сохранении структурной и белковую целостность ECM. Мы также продемонстрировать способность recellularize этот сердечный ECM с mCherry, выражающих кардиомиоцитов и мы исследовали эти кардиомиоциты для экспрессии различных кардиомаркеров следующих recellularization. Эта технология позволит для тестирования превосходства новорожденных матрицы для развития биоискусственных сердца.

протокол

Все эксперименты мыши были выполнены в соответствии с Законом США охране животных и были одобрены по уходу и использованию комитета Institutional животного происхождения в Университете штата Миннесота.

1. Метод для мышей сердца изоляции

  1. Эвтаназии неонатальную мышь обезглавливание с одним лезвием использования.
  2. Тампон грудную клетку с 70% этанола.
  3. Рассеките кожу от груди, сокращая его подальше от стенки грудной клетки со стандартными ножницами, потянув кожи по бокам с парой # 5 щипцов.
  4. Проколите живот просто уступающий грудины с ножницами резанием через брюшную стенку. Схватив мечевидного отростка с # 5 щипцов, втягивания грудины ростральным от тела во время резки, хотя ребра с обеих сторон грудной клетки с ножницами. Грудная клетка отражается главно с щипцами, чтобы раскрыть сердце.
  5. Попросту рассекают два главных долей тимуса, потянув в боковом направлении с # 5 щипцов, обнажаядуга аорты, а также кавальной и легочных вен.
  6. Трансекте основные артерии от дуги аорты, а сама аорта, с пружинными ножницами 10 см. Сохраните аорту между основанием сердца и брахиоцефальных артерий. Возьмитесь за концы отрезанных судов с № 5 пинцет, чтобы отразить сердце вперед, отделяя его от трахеи и пищевода.
  7. Трансекте легочную сосудистую и другие крупные вены, путем разрезания между легкими и сердцем по обе стороны от сердца с помощью пружинных ножниц 10 см. Жилы остаются открытыми для обеспечения дренажа.
  8. Удалите сердце из средостения с # 5 пинцетом, захватывая отрезанные концы магистральных сосудов. Поместите сердце в чашку для культивирования 60 мм, содержащую стерильный фосфатно-солевой буфер (PBS) для катетеризацией.

2. Способ по Decellularization Лангендорфа перфузии

  1. Подготовьте узел катетера заранее. Нарисуйте раздел 4 смиз ПЭ 50 труб в небольшом пламени спирта, чтобы создать меньше, тоньше катетер. Обрежьте концы с лезвием , чтобы иметь размеры (прибл. 300 мкм внешний диаметр OD с фланцем прибл. OD 500 мкм) , показанного на фиг.1. Это обеспечит две симметричные катетеров с каждой стороны тяги.
  2. Точка обрезанный конец трубки в пламя на короткое время, чтобы расплавить фланец на отверстие в тонком конце.
  3. Наполните 12 мл шприц с PBS и собирают катетер путем размещения 3-ходовой кран на шприц. Добавьте 22 г х 1 иглу к запорным краном и водить иглу через перегородку. Вставьте нарисованный PE трубки катетера на иглу (рис. 1).
  4. Промывать собранные детали с PBS, гарантируя, что все пузырьки воздуха были удалены.
  5. Вставьте катетер, полученный, как описано выше, в аорту изолированного сердца, не распространяющие мимо аортального клапана и лигируют с одним галстуком 7-0 швом. Отдыхайте фланец тон катетера проксимально против галстука, что делает герметичное уплотнение и предотвращая сердце от отрываясь катетера.
  6. Обратите внимание на катетеризацию при увеличении, в то время как мягко перфузии сердца, используя шприц, содержащий PBS. Убедитесь в том, что нет никаких утечек в системе и ткань однородно бледнеет, как скрытую кровь удаляется.
  7. Поместите перегородку в горловину переходника впускного и запечатать его путем складывания сторон над стеклом.
  8. Приложить резервуар , заполненный 60 мл 1% додецилсульфата натрия (SDS) в дистиллированной воде (дН 2 O) через линию достаточной длины для получения колонки , который генерирует 20 мм рт.ст. , как показано на рис. 1. Вычислить давление от высоты столба жидкости на основе соотношения 1 мм ртутного столба равна 1.3595 см H 2 O.
    Внимание: SDS является очень рыхлый порошок с раздражающими свойствами. Следует избегать попадания. Ручка порошка, используя соответствующую защитную одежду.
  9. Заливать сердца с 1% SDS в течение 14 ч. Сердце будет полупрозрачные по внешнему виду без видимых оставшейся ткани.
  10. Промыть систему до запорного крана оставшегося раствора SDS и заменить его 10 мл дН 2 O. Заливать сердца с помощью 10 мл 1% Тритон Х-100 (разведенный в дистиллированной воде), а затем 10 мл дН 2 O, затем 60 мл PBS , содержащим 1x пенициллин стрептомицин (Pen-Strep).
  11. Храните сердце в PBS с 1x Pen-Strep при 4 ° С. Если предполагаемое применение пост decellularization требует перфузию затем катетер в аорту должен быть сохранен, в противном случае сократить шовного галстук и удалить катетер.

Определение 3. ДНК

  1. Приготовьте дайджестом decellularized ECM или контроля сердца с использованием 200 мкг / мл протеиназы К в 50 мМ KCl, 2,5 мМ MgCl 2, 0,45% твин - 20 в 10 мМ Трис (рН 8,3).
  2. Инкубируйте ткани при температуре 55 ° С при перемешивании, пока ткань не растворится,как правило, 4-5 ч.
  3. Количественно оценить содержание ДНК в гомогенате с ДНК , анализа связывания 4,11.

4. Закрепление и секционирования ткани

  1. Fix decellularized, recellularized или контроль P3 сердца в 4% параформальдегид в PBS в течение 30 мин при комнатной температуре.
  2. Мытье ткани в PBS в 3 раза.
  3. Поместите ткань в растворе 7,5% сахарозы в 0,1 М фосфатном буфере при температуре 4 ° С, пока он не тонет.
  4. Изменение раствора до 15% сахарозы в 0,1 М фосфатном буфере при температуре 4 ° С, снова, пока она не тонет.
  5. Нагреть ткани до 37 ° С, заменить половину объема желатином раствора в 15% -ной сахарозы и 0,1 М фосфатного буфера и уравновешиваться в течение ночи. Концентрации желатина ступенчато увеличивается до 1%, 2,5%, 5% и, наконец, 7,5% в два раза.
  6. Поместите образцы в cryomolds с использованием свежей 7,5% желатина. Для того, чтобы восстановить форму decellularized образцов, жидкий желатин может быть перфузию в камеры при t-он сердца отлиты. Замораживание плавающими в cryomolds на жидком азоте. Хранить при температуре -80 ° С.
  7. Вырезать (толщиной 10 мкм) участки с криостата. Принесите слайд близко к поверхности раздела и наблюдать секция отъехать от ножа на поверхность из-за заряда на электростатическим обработанных горками. Высушить слайды в течение ночи и хранят при -80 ° С для последующего анализа.
  8. Удалить слайды из морозильной камеры, уравновешиваться до комнатной температуры, а затем поместить в банку, содержащую Коплин PBS в течение 20 мин при 37 ° С, чтобы растворить желатин.
  9. Пятно секции, вырезанные из шага 4.7 с гематоксилином и эозином. Место слайдов в банке Коплин. Expose слайды гидратированных на шаге 4.8 гематоксилин в течение 45 сек, водопроводной воды в течение 1,5 мин, буфер в течение 3 мин, водопроводной воды в течение 1 мин, подсинивания агента в течение 1,5 мин, 80% этанола в течение 1 мин, алкогольная эозин Y в течение 8 сек, 80% этанола в течение 1 мин, 100% этанолом в течение 1 мин 2x, осветлитель (ксилол заменяющего) в течение 1 мин 3 раза, покровное смолойна основе монтажа среднего. Осмотрите слайды микроскопически.
  10. Для того, чтобы подтвердить сохранение ECM белка реактивности сердца ECM, морилку для ECM структурных белков, таких как коллаген IV, помещая гидратированных слайды в увлажненной камере и обрабатывают 10% нормальной ослиной сыворотки (NDS) в фосфатном буферном солевом растворе с 0,1% тритона -X100 (PBST) в течение 1 ч при комнатной температуре (RT). Используйте достаточный объем, чтобы покрыть срезы ткани.
  11. Заменить раствор с первичным антителом выбора при эмпирически установленного разбавления в 5% НСР / PBST. Например, антитело Коллаген IV разводили в соотношении 1: 150. Инкубируют в течение ночи при температуре 4 ° С.
  12. Промыть слайды с PBST 3x и применяют вторичное антитело выбора, конъюгированных с флуоресцентным красителем. Развести антитела эмпирически установленного количества. Инкубировать в течение 1 часа при комнатной температуре. Мытье с PBS 3 раза.
  13. Пятно слайды с переплетом красителя ДНК, таких как DAPI проверить отсутствие клеточных ядер с помощью DAPI, содержащего mountiнг среды, когда крышка скольжения слайдов.
  14. Проверьте слайды с флуоресцентным микроскопом при температуре от 50 до 400X.

5. P1 неонатальной Мышиные желудочков кардиомиоциты для Recellularization

  1. Спрей каждого детеныша с 70% этанолом и обезглавить с одним лезвием использования.
  2. Удерживайте каждую детеныша между большим и указательным пальцами в то время как грудная клетка делится на средней линии с маленькими стерильными ножницами, чтобы разоблачить грудной полости. Надавите, чтобы позволить сердце свободно выступать из груди, когда она отрезается магистральных сосудов и предсердия оставив только желудочков ткани.
  3. Поместите каждое сердце непосредственно в 50 мл пробирку, содержащую 20 мл ледяной кальция, забуференный солевой раствор раствором гидрокарбоната свободного Хэнка с 20 мМ 4- (2-гидроксиэтил) -1-пиперазинэтансульфонова кислота (CBFHH), пока все сердца не будут собраны.
  4. Аспирируйте CBFHH и добавьте 10-15 мл свежего CBFHH (ледяная) к трубке. Вымойте ткани путем закрученного ткани в тон несколько раз трубку.
  5. Декантируют раствор, содержащий сердца в 60 мм пластиковой чашке Петри.
  6. Проанализируйте любую скрытую предсердной ткани из сердца при увеличении на льду, урезая его подальше от сердца с пружинными ножницами. Фарш до желудочки в текущем гомогенного размера мелкие кусочки. Удалите отделенный без желудочковой ткани из тарелки с # 5 щипцов.
  7. Пипеткой столько раствора CBFHH как требуется для передачи фрагментов тканей в небольшую стерильную пробирку, которая содержит стерильную микро мешалку.
  8. Дайте ткани осесть на дно флакона и удаления раствора CBFHH.
  9. Составляют 50 мл ферментного раствора 1,75 мг / мл трипсина, 20 мкг / мл ДНКазы II в CBFHH. Пипеткой 5 мл этого раствора фермента и добавить его в пробирку, содержащую измельченный желудочковой ткани и место на магнитной мешалкой. Перемешивают при постоянной скорости (340 оборотов в минуту) при комнатной температуре в течение 8 мин.
    Примечание: Действие перемешивание должно быть нежным и вместе с тем позволяютдля суспензии шлама.
  10. Извлеките пробирку из мешалке и позволяют Шлам осаждаться в течение 3 мин. Пипеткой и отбросить первоначальный переваривать супернатанта, так как она в основном содержит клетки крови и тканей мусора.
  11. Пипетируйте второй 5 мл аликвоту раствора фермента и добавить его к переваривания желудочка. Смесь перемешивают в течение 8 мин и дайте ему осесть в течение еще 3 мин. До начала дайджестов, приготовить две 50 мл пробирки (помеченный 1 и 2) каждый из которых содержит 12 мл охлажденного на льду фетальной бычьей сыворотки (ФБС). Поместите сетчатый фильтр ячейки 40 мкм поверх каждой трубки. Пипеткой этот супернатант через фильтр на трубе 1.
  12. Повторите процесс пищеварения еще 8 раз, чередуя размещение супернатанта дайджеста между двумя трубками, содержащими FBS. Разделить последнюю супернатант поровну между трубами 1 и 2, чтобы обеспечить равные объемы в каждой пробирке.
    Примечание: Каждая коллекция трубка теперь будет содержать 32,5 мл общий объем клеточной суспензии.
  13. Центрифуга трубки содержатИнг Поверхностный слой 150 мкг в течение 6 мин при температуре 4 ° С.
  14. В то время как сбор переваривании аликвот, подготовить пять 100 мм тканевых культуральных планшетах с 6 мл среды (Дульбекко Modified Eagle с носителями (DMEM) с добавлением 10% FBS, 1x Pen-Strep, 1x L-глутамина) на одну пластину. Выдержите эти аликвоты при 37 ° С в атмосфере 5% СО 2 в течение 30 мин для уравновешивания носителя.
  15. Аспирируйте ферментную смесь CBFHH и ресуспендирования клеток в 30 мл культуральной среды, полученного выше, комбинируя клетки из обоих приборке.
  16. Возврат 6 мл суспензии клеток в каждой из пластин 100 мм и инкубировали в течение 45 мин при 37 ° С.
  17. В конце инкубации, передавать, не прилипшие клетки до 5 новых блюд и повторно инкубировать в течение 45 мин (фракция фибробласты будет начинают прилипать к посуде и можно выращивать отдельно, при желании).
  18. В конце второго раунда предварительного покрытия, собирать средства массовой информации и не-адгезивные клетки из блюд и спина СМИ при 150XG в течение 6 мин.
  19. Откачать лишние носители , чтобы привести клетки к приближенному желаемой концентрации (4,0 × 10 5 клеток на конструкцию в 100 мкл перфузату). Удалить аликвоту для подсчета и жизнеспособности или тестирования 14.

6. Биореактор Recellularization Р3 сердца Матрица

  1. Обрабатывайте обособленное матрицу сердца с культуральной среды (этап 5.15) в течение ночи перед добавлением клеток.
  2. Соберите элементы системы Лангендорфа , как показано на рис. 2. Автоклав стеклянные части и окись этилена стерилизовать пластмассовые части для обеспечения стерильности. Различные субъединиц системы могут быть собраны в колпаке с ламинарным потоком перед тем, установленный на подставке. Циркулирующая вода ванны и путь потока воды с подогревом опущено для ясности.
  3. Заполните Собранная система с 120 мл среды культуры ткани (шаг 5,15).
  4. Поместите катетеризированы матрицу сердца с шага 2.14 в 60 мм кульратура блюдо под микроскопом и было подключить 1 мл шприц с 22 G х 1 иглы загружается с клеточной суспензии со стадии 5,20 к катетеру. Убедитесь в том, что эта сборка является свободным от пузырьков воздуха, чтобы избежать эмболизации сердце.
  5. Осторожно заливать 100 мкл суспензии клеток в матрицу сердца через коронарные артерии. После завершения, отсоединить комбинацию шприца / иглы.
    Примечание: Медленное перфузия ок. 20 мкл в минуту требуется для предотвращения клетки от вытекающей из вены, пересекал сердце.
  6. С 22g тупой заглушке, прикрепленного к штуцером Люэра на нижней части банки крышки биореактор сердца, вставьте катетер на заглушке.
  7. Запустите перистальтический насос и наблюдать , что доходы потока , как показано на рисунке 2. Поток переходит из резервуара с помощью насоса через пузырь ловушку в катетер в аорту на шаге 2.5 (красной дорожке на рис. 2). Обратите внимание на поток сердечного кровообращения из веныs и капать с вершины, рециркулирующей в средствах массовой информации резервуара.
    Примечание: скорость перфузии потока зависит от индивидуальных факторов, таких как сосудистый сопротивление конструкции, а также от размера сердца, но со скоростью от 50 до 100 мкл / мин является хорошей отправной точкой. В промежуточных точках времени, функциональные оценки могут быть выполнены. Шкала размер неонатальном recellularized сердца ограничивает оценок, которые могут быть выполнены , но мы установили , что системы оптически основанные могут быть использованы для количественного определения избивая поведение так же , как они были использованы в взрослых сердцах крыс. 4 Конструкция может быть перфузию при продолжительном периоды времени (до 23 часов).

Результаты

Decellularization
В среднем, время decellularization из Р3 сердца, используя этот протокол составляет около 14 ч. учитывая средний вес сердца 23 мг для P3 новорожденному.

Acellularity
3
, а демонстрирует полностью неповрежденным P3 сердц?...

Обсуждение

Зависимость этой методики при повторных перфузии сердца делает предотвращение эмболии одним из важнейших компонентов успешного результата. Из начального катетеризацию сердца на этапах 2,2-2,6, к изменениям раствора между стадиями 2.8-2.14, есть манипуляции, которые могут позволить введени...

Раскрытие информации

The authors have nothing to disclose.

Благодарности

The authors gratefully acknowledge Ms. Cynthia DeKay for the preparation of the figures.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
1. Materials For Mouse Heart Isolation
P1 mouse pups (as shown; B6;D2-Tg(Myh6*-mCherry)2Mik/J)Jackson Laboratories21577or equivalent
60 mm Culture dishBD Falcon353004or equivalent
Phosphate buffered saline pH 7.4 (sterile)HycloneSH30256.01or equivalent
Single Use BladeStanley28-510or equivalent
Standard ScissorsMoria Bonn (Fine Science Tools)14381-43or equivalent
Spring Scissors 10 cmFine Science Tools15024-10or equivalent
Vannas Spring Scissors - 3mm Cutting EdgeFine Science Tools15000-00or equivalent
#5 ForcepsDumnot (Fine Science Tools)11295-00or equivalent
2. Materials For Decellularization
Inlet adaptorChemglassCG-1013autoclavable
SeptumChemglassCG-3022-99autoclavable
1/8 in. ID x 3/8 OD C-Flex tubingCole-Parmer EW-06422-10autoclavable
Male luer to 1/8" hose barb adaptorMcMaster-Carr51525K33autoclavable
Female luer to 1/8" hose barb adaptorMcMaster-Carr51525K26autoclavable
Prolene 7-0 surgical suture Ethicon8648Gor equivalent
Ring standFisher ScientificS47807or equivalent
ClampFisher Scientific05-769-6Qor equivalent
Clamp regular holderFisher Scientific05-754Qor equivalent
60 cc syringe barrel Coviden1186000777Tor equivalent
BeakerKimble14000250or equivalent
22g x 1 Syringe Needle BD305155or equivalent
12 cc syringe Coviden8881512878or equivalent
3-way stop cock  Smith Medical MX5311Lor equivalent
22 x 1 g needle BD305155or equivalent
PE50 tubing BD Clay Adams Intramedic427411Must be formable by heat. Polyethylene recommended
1% SDS Invitrogen15525-017Ultrapure grade recommended. Make up fresh solution and filter sterilize before use. 
1% Triton X-100 Sigma-AldrichT8787Make up fresh solution from a 10% stock and filter sterilize before use. 
Sterile dH2OHycloneSH30538.02Or MilliQ system purified water.
1X Pen/Strep Corning CellGro30-001-Clor equivalent
3. Materials For DNA Quantitation
Proteinase K FisherBP1700>30U/mg activity
KClSigma-AldrichP9333or equivalent
MgCl*6H2OMallinckrodt5958-04or equivalent
Tween 20 Sigma-AldrichP1379or equivalent
Tris base/hydrochlorideSigma-AldrichT1503/T5941or equivalent
Pico-Green dsDNA assay kitLife Technologies P7589requires fluorimeter to read
4. Method for fixation and sectioning of tissue. 
ParaformaldehydeSigma-AldrichP6148or equivalent
Gelatin Type A from porcine skinSigma-AldrichG2500must be 300 bloom or greater
5. Method for tissue histology
Cryomolds 10 x 10 x 5mmTissue-Tek4565or equivalent
CryostatHacker/BrightModel OTFor equivalent
Microscope Slides  25 x 75 x 1 mmFisher Scientific12-550-19or equivalent
Hematoxylin 560 Surgipath/Leica Selectech 3801570or equivalent
EthanolDecon Laboratories2701or equivalent
DefineSurgipath/Leica Selectech 3803590or equivalent
Blue buffer Surgipath/Leica Selectech 3802915or equivalent
Alcoholic Eosin Y 515 Surgipath/Leica Selectech 3801615or equivalent
Formula 83 Xylene substitute CBG Biotech CH0104Bor equivalent
Permount Mounting Medium Fisher Chemical SP15-500or equivalent
Collagen IV AntibodyRockland600-401-106.1or equivalent
α-Actinin AntibodyAbcamAB9465or equivalent
mCherry AntibodyAbcamAB205402or equivalent
NKX2.5 AntibodySanta Cruz BiotechnologySC-8697or equivalent
Donkey anti-mouse AF488 AntibodyLife Technology A21202 or equivalent
Donkey anti-chicken AF594 AntibodyJackson Immunoresearch 703-585-155 or equivalent
Donkey anti-goat CY5 AntibodyJackson Immunoresearch 705-175-147or equivalent
Fab Fragment Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) AF594Jackson Immunoresearch 111-587-003 or equivalent
Prolong Gold Antifade Mountant with DAPIThermoFisherP36930or equivalent
6. Isolation of neonatal ventricular cardiomyocytes using pre-plating.
HBSS (Ca, Mg Free)HycloneSH30031.02or equivalent
HEPES (1M)Corning CellGro25-060-Clor equivalent
Cell StrainerBD Falcon352340or equivalent
50 mL tubeBD Falcon352070or equivalent
Primeria 100 mm platesCorning353803Primeria surface enhances fibroblast attachment promoting a higher myocyte purity
TrypsinDifco215240or equivalent
DNase IISigma-AldrichD8764or equivalent
DMEM (Delbecco's Minimal Essential Media)HycloneSH30022.01or equivalent
Vitamin B12 Sigma-AldrichV6629or equivalent
Fibronectin coated plates BD Bioscience354501or equivalent
Fetal bovine serum HycloneSH30910.03or equivalent
Heart bioreactor glasswareRadnoti Glass Technology120101BEZMust be sterilizable by autoclaving or gas.

Ссылки

  1. Yusen, R. D., et al. Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-second official adult lung and heart-lung transplantation report--2015. J Heart Lung Transplant. 34 (10), 1264-1277 (2015).
  2. Go, A. S., et al. Heart disease and stroke statistics--2014 update: A report from the american heart association. Circulation. 129 (3), e28-e292 (2014).
  3. Kapelios, C. J., Nanas, J. N., Malliaras, K. Allogeneic cardiosphere-derived cells for myocardial regeneration: current progress and recent results. Future Cardiol. 12 (1), 87-100 (2016).
  4. Ott, H. C., et al. Perfusion decellularized matrix: Using nature's platform to engineer a bioartificial heart. Nat Med. 14 (2), 213-221 (2008).
  5. Porrello, E. R., Olson, E. O. A neonatal blueprint for cardiac regeneration. Stem Cell Research. 13 (3 Pt B), 556-570 (2014).
  6. Porrello, E. R., et al. Transient regenerative potential of the neonatal mouse heart. Science. 331 (6020), 1078-1080 (2011).
  7. Polizzotti, B. D., et al. Neuregulin stimulation of cardiomyocyte regeneration in mice and human myocardium reveals a therapeutic window. Sci Transl Med. 7 (281), 281ra45 (2015).
  8. Jesty, S. A., et al. c-kit+ precursors support postinfarction myogenesis in the neonatal, but not adult, heart. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (33), 13380-13385 (2012).
  9. Ambrosy, A. P., et al. The Global Health and Economic Burden of Hospitalizations for Heart Failure: Lessons Learned From Hospitalized Heart Failure Registries. J Am Coll Cardiol. 63 (12), 1123-1133 (2014).
  10. Roger, V. L., et al. Executive Summary: Heart Disease and Stroke Statistics-2012 Update A Report From the American Heart Association. Circulation. 125 (22), 188-197 (2012).
  11. Kennedy-Lydon, T., Rosenthal, N. Cardiac regeneration: epicardial mediated repair. Proc R Soc B. 282 (1821), 2147-2172 (2015).
  12. Williams, C., Sullivan, K., Black, L. D. Partially Digested Adult Cardiac Extracellular Matrix Promotes Cardiomyocyte Proliferation In Vitro. Adv Healthcare Mat. 4 (10), 1545-1554 (2015).
  13. Borg, T. K., et al. Recognition of extracellular matrix components by neonatal and adult cardiac myocytes. Dev Biol. 104 (1), 86-96 (1984).
  14. Strober, W. Trypan blue exclusion test of cell viability. Curr Protoc Immnol. 111, A3-B1-3 (2015).
  15. Gilbert, T. W., Freund, J. M., Badylak, S. F. Quantification of DNA in biologic scaffold materials. J Surg Res. 152 (1), 135-139 (2009).
  16. Akhyari, P., et al. The quest for an optimized protocol for whole-heart decellularization: a comparison of three popular and a novel decellularization technique and their diverse effects on crucial extracellular matrix qualities. Tissue Eng Part C Methods. 17 (9), 915-926 (2011).
  17. Lu, T. Y., et al. Repopulation of decellularized mouse heart with human induced pluripotent stem cell-derived cardiovascular progenitor cells. Nat Commun. 4 (2307), 1-11 (2013).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

117decellularization

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены