Name: stem cell transplantation in an in vitro simulated ischemia/reperfusion model
Uploaded: 2011-11-05T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Stem Cell Transplantation in an in vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Model at JoVE.com

Detta arbete stöddes av OTKA (ungerska Scientific Research Fund) D45933, T049621, TET (ungerska vetenskap och teknik Foundation) A4/04, Arg-17/2006 och synd, Bolyai, Öveges stipendier och TÁMOP 4.2.2-08 / 1 / KMR-2008-0004 och 4.2.1 / B 09/1/KMR-2010-0001. OTKA 83.803. Vi vill tacka William Gesztes för att tillhandahålla voice-over.

1. Förbereda H9c2 cardiomyoblast celler H9c2 råtta cardiomyoblasts erhölls från ATCC (Wesel, Tyskland) och expanderade i hög glukos (4,5 g / L) DMEM innehållande 10% fetalt bovint serum, 4 mm L-glutamin, 100 U / ml penicillin och 100 mikrogram / ml streptomycin. Den H9c2 myoblast cellinje härstammar från embryonala råtta hjärta, det används som en in vitro modell för både skelett-och hjärtmuskulatur 8,9. Förbered 12 brunnar i H9c2 celler: ...

<ol>
	<li>Dimmeler, S., Burchfield, J., Zeiher, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-Based+Therapy+of+Myocardial+Infarction.">Cell-Based Therapy of Myocardial Infarction.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 28, (2008).</li><li>Kim, S. U., de Vellis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell-based+cell+therapy+in+neurological+diseases:+A+review.">Stem cell-based cell therapy in neurological diseases: A review.</a> Journal of Neuroscience Research. 87, 2183-21 (2009).</li><li>Lee, K., Chan, C. K., Patil, N., Goodman, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+therapy+for+bone+regeneration-Bench+to+bedside.">Cell therapy for bone regeneration-Bench to bedside.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 89, 252-25 (2009).</li><li>Gaipa, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GMP-based+CD133++cells+isolation+maintains+progenitor+angiogenic+properties+and+enhances+standardization+in+cardiovascular+cell+therapy.">GMP-based CD133+ cells isolation maintains progenitor angiogenic properties and enhances standardization in cardiovascular cell therapy.</a> Journal of Cellular and Molecular Medicine. 14, 1619-1619 (2010).</li><li>Trounson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+perspectives+in+human+stem+cell+therapeutic+research.">New perspectives in human stem cell therapeutic research.</a> BMC medicine. 7, 29-29 (2009).</li><li>Mazhari, R., Hare, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+action+of+mesenchymal+stem+cells+in+cardiac+repair:+potential+influences+on+the+cardiac+stem+cell+niche.">Mechanisms of action of mesenchymal stem cells in cardiac repair: potential influences on the cardiac stem cell niche.</a> Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 4, S21-S21 (2007).</li><li>Kimes, B. W., Brandt, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+a+clonal+muscle+cell+line+from+rat+heart.">Properties of a clonal muscle cell line from rat heart.</a> Experimental Cell Research. 98, 367-367 (1976).</li><li>Sardao, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vital+imaging+of+H9c2+myoblasts+exposed+to+tert-butylhydroperoxide--characterization+of+morphological+features+of+cell+death.">Vital imaging of H9c2 myoblasts exposed to tert-butylhydroperoxide--characterization of morphological features of cell death.</a> BMC Cell Biol. 8, 11-11 (2007).</li><li>Hescheler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological,+biochemical,+and+electrophysiological+characterization+of+a+clonal+cell+(H9c2)+line+from+rat+heart.">Morphological, biochemical, and electrophysiological characterization of a clonal cell (H9c2) line from rat heart.</a> Circulation research. 69, 1476-1476 (1991).</li><li>Cselenyak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cells+rescue+cardiomyoblasts+from+cell+death+in+an+in+vitro+ischemia+model+via+direct+cell-to-cell+connections.">Mesenchymal stem cells rescue cardiomyoblasts from cell death in an in vitro ischemia model via direct cell-to-cell connections.</a> BMC Cell Biol. 11, 29-29 (2010).</li><li>Sauvant, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implementation+of+an+in+vitro+model+system+for+investigation+of+reperfusion+damage+after+renal+ischemia.">Implementation of an in vitro model system for investigation of reperfusion damage after renal ischemia.</a> Cell Physiol Biochem. 24, 567-567 (2009).</li><li>Namas, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia-Induced+Overexpression+of+BNIP3+is+Not+Dependent+on+Hypoxia-Inducible+Factor+1alpha+in+Mouse+Hepatocytes.">Hypoxia-Induced Overexpression of BNIP3 is Not Dependent on Hypoxia-Inducible Factor 1alpha in Mouse Hepatocytes.</a> Shock. 36, 196-196 (2011).</li><li>Cao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia/Reoxygenation+Up-Regulated+the+Expression+of+Death+Receptor+5+and+Enhanced+Apoptosis+in+Human+Hepatocyte+Line.">Hypoxia/Reoxygenation Up-Regulated the Expression of Death Receptor 5 and Enhanced Apoptosis in Human Hepatocyte Line.</a> Transplantation Proceedings. 38, 2207-2207 (2006).</li><li>Meloni, B. P., Meade, A. J., Kitikomolsuk, D., Knuckey, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+neuronal+cell+death+in+acute+and+delayed+in+vitro+ischemia+(oxygen-glucose+deprivation)+models.">Characterisation of neuronal cell death in acute and delayed in vitro ischemia (oxygen-glucose deprivation) models.</a> Journal of Neuroscience Methods. 195, 67-67 (2011).</li><li>Mimeault, M., Hauke, R., Batra, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cells:+a+revolution+in+therapeutics--recent+advances+in+stem+cell+biology+and+their+therapeutic+applications+in+regenerative+medicine+and+cancer+therapies.">Stem cells: a revolution in therapeutics--recent advances in stem cell biology and their therapeutic applications in regenerative medicine and cancer therapies.</a> Clinical Pharmacology &#38; Therapeutics. 82, 252-252 (2007).</li><li>Angoulvant, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cell+conditioned+media+attenuates+in+vitro+and+ex+vivo+myocardial+reperfusion+injury.">Mesenchymal stem cell conditioned media attenuates in vitro and ex vivo myocardial reperfusion injury.</a> J Heart Lung Transplant. 30, 95-95 (2010).</li><li>Lim, Y. J., Zheng, S., Zuo, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphine+Preconditions+Purkinje+Cells+against+Cell+Death+under+In+Vitro+Simulated+Ischemia/Reperfusion+Conditions.">Morphine Preconditions Purkinje Cells against Cell Death under In Vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Conditions.</a> Anesthesiology. 100, 562-562 (2004).</li><li>Guo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estrogen-receptor-mediated+protection+of+cerebral+endothelial+cell+viability+and+mitochondrial+function+after+ischemic+insult+in+vitro.">Estrogen-receptor-mediated protection of cerebral endothelial cell viability and mitochondrial function after ischemic insult in vitro.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 30, 545-545 (2010).</li></ol>

Det visade protokollet är ett in vitro förhållningssätt till mycket mer komplexa frågan om stamcellsterapi i hjärtinfarkt, med alla fördelar och nackdelar med en sådan modell. Uppenbarligen inte kan återspegla den komplexa (t.ex. immunologiska) händelser som äger rum under och efter hjärtinfarkt utan kan fokusera på de direkta effekterna av den extra celler på postischemic celler. Effekterna av simulerade ischemi på H9c2 cardiomyoblasts beror mycket på vilken tid på OGD, på tidens många av de använda...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reagensets namn </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> kalcein-AM </td><td> Molekylära sonder </td><td> L3224, C3099 </td><td> <a href="http://www.invitrogen.com">http://www.invitrogen.com</a> </td></tr><tr><td> Ethidium homodimer-2 </td><td> Molekylära sonder </td><td> L3224, E3599 </td><td> <a href="http://www.invitrogen.com">http://www.invitrogen.com</a> </td></tr><tr><td> Vybrant DiD </td><td> Molekylära sonder </td><td> V22887 </td><td> <a href="http://www.invitrogen.com">http://www.invitrogen.com</a> </td></tr></tbody></table> Tabell 1. Reagenser. <table border="1"><tbody><tr><td> Namn på utrustning </td><td> Företag </td><td> Kommentarer (tillval) </td></tr><tr><td> PeCon cell inkubation för Zeiss mikroskop </td><td> PeCon GmbH </td><td> <a href="http://www.pecon.biz/">www.pecon.biz/</a> </td></tr></tbody></table> Tabell 2. Utrustning.

stem cell transplantation in an in vitro simulated ischemia/reperfusion model

Stamcellstransplantation protokoll är att hitta sin väg in i klinisk praxis 1,2,3. Att få bättre resultat, vilket gör protokollen mer robust, och hitta nya källor för implanterbara celler är i fokus för den senaste forskningen 4,5. Undersöka effektiviteten av cellterapi är inte en lätt uppgift och nya verktyg behövs för att undersöka mekanismer som är involverade i behandlingsprocessen 6. Vi har utformat ett experimentellt protokoll av ischemi / reperfusion för att möjliggöra observation av cellulära anslutningar och även subcellulära mekanismer vid ischemi / reperfusionsskada och efter stamcellstransplantation och för att utvärdera effekten av cellterapi. H9c2 cardiomyoblast celler placerades på tallrikar cellodling 7,8. Ischemi var simuleras med 150 minuter i en glukos fritt medium med syre nivån under 0,5%. Då var normala media och syrehalt återinfördes för att simulera reperfusion. Efter syre glukos deprivation,de skadade cellerna behandlades med transplantation av märkt människans benmärg härrör mesenkymala stamceller genom att lägga till dem i kulturen. Mesenkymala stamceller är att föredra i kliniska prövningar, eftersom de är lätt tillgängliga med minimal invasiv kirurgi, lätt att bygga och autologa. Efter 24 timmar av samarbete odling, var cellerna färgas med kalcein och Ethidium-homodimer att skilja mellan levande och döda celler. Denna inställning gjorde att vi kunde undersöka intercellulära anslutningar med konfokala fluorescerande mikroskopi och att kvantifiera överlevnad postischemic celler genom flödescytometri. Konfokalmikroskopi visade interaktion mellan två cellpopulationer som cellfusion och bildandet av intercellulära nanorör. Flödescytometri analys visade tre grupper av skadade celler som kan ritas på en graf och analyseras statistiskt. Dessa populationer kan undersökas separat och slutsatser kan dras av dessa uppgifter om effektiviteten i den simuleradeterapeutiska förhållningssätt.

Watch this Scientific Journal Video about Stem Cell Transplantation in an in vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Model at JoVE.com

Stem Cell Transplantation in an in vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Model

Vi visar hur du ställer in en<em&gt; In vitro</em&gt; Ischemi / reperfusion modellen och hur man kan utvärdera effekten av stamcellsterapi på postischemic hjärtats celler.

Stamcellstransplantation i en In vitro Simulerad ischemi / Reperfusion Modell

Stem cell transplantation protocols are finding their way into clinical practice1,2,3. Getting better results, making the protocols more robust, and ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Stem Cell Transplantation in an in vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Model

A Mouse Model of in Utero Transplantation

A Mouse Model of in Utero Transplantation

En musmodell av I livmodern Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Använda kvantitativ realtids-PCR för att avgöra Engraftment donatorcellen i en konkurrenskraftig Murine Bone Marrow Transplantation Modell

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice

Ischemi-reperfusion modell av akut Kidneyskadan och efter skada Fibros i möss

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often ...

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Neural stamcellstransplantation i experimentell Contusive Modell av ryggmärgsskada

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Syre Glukos Deprivation och ny syresättning som en<em&gt; In Vitro</em&gt; Ischemi-reperfusion skada modell för att studera blodhjärnbarriären dysfunktion

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Studera bukspottkörtelcancer Stem Cell egenskaper för att utveckla nya behandlingsstrategier

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Murina Modell av Intestinal ischemi-reperfusionsskada

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

Creation and Transplantation of an Adipose-derived Stem Cell (ASC) Sheet in a Diabetic Wound-healing Model

Creation and Transplantation of an Adipose-derived Stem Cell ASC Sheet in a Diabetic Wound-healing Model

Skapande och Transplantation av en Adipose-derived Stem Cell (ASC) blad i en diabetiker sårläkning modell

Artificial skin has achieved considerable therapeutic results in clinical practice. However, artificial skin treatments for wounds in diabetic patients ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

Två-fartyget ocklusion musmodell av Cerebral ischemi-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

En preklinisk råtta modell för studiet av ischemia-reperfusion skada i rekonstruktiv microsurgery

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...