Name: intramyocardial cell delivery: observations in murine hearts
Uploaded: 2014-01-24T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts at JoVE.com

我们感谢马格迪雅各布研究所（MYI），用于支持显微镜分析，涉及心肌修复，技术人员和我们的动物设施的管理器中的项目。这项工作已经由英国心脏基金会（BHF），项目补助PG/10/019支持。 MPS是由MYI和BHF支撑。 TP是BHF-卓越研究研究员。 NR是NH＆MRC澳大利亚研究员。

所有动物实验均符合国际（欧洲议会指令2010/63/EU）和国家（英国内政部，1986法案）的规定执行。本文所述的方法是我们在英国的许可证主管部门的工作计划的一部分，并没有被进行记录的目的。 1。细胞的制备本协议描述了用于演示目的编制特定的细胞系（人类胚胎肾，HEK293细胞）。小区特定的协议必须采用用于生长并最终分化多能性或成体干细胞分化?...

在这个手稿中，我们已经展示了如何在小鼠心脏进行心肌内注射细胞。作为这种方法的一个证据，我们已经使用HEK293细胞。需要强调的是HEK293细胞中的任何细胞治疗研究中没有使用，因此该手稿的发现并不适合直接翻译为一种治疗方法是很重要的。然而，事实是HEK293细胞不收缩细胞，不要在其他细胞类型转分化侧重于技术方面，例如要传送的单元的属性和传送路线的注意。 ?...

各种细胞输送协议已经在心血管疾病的小鼠和大鼠模型进行了测试与翻译这个实验过程在人类患者的效率，有效性和安全性的目的。在小型啮齿动物的心，心肌内细胞传递是传递细胞1,2的最可行的方法，而在大鼠心脏顺行3和4逆行冠脉内细胞输注，也可以使用。这两种方法有很大的局限性和优势。经冠状动脉内途径细胞递送拥有注射在促进全球细胞传播3直接肌肉注射理论上的优势，但它也有引起冠状动脉栓塞3,5的风险。在心肌内交付限制与机械性损伤，急性炎症，心肌损害6,7关联。在人类中，细胞是心脏修复是通过心肌内注射，通过心内膜或心外膜的手术递送接近或冠状动脉内的动脉途径8。注射液经血管途径适合于治疗急性脑梗死和心肌再灌注，但可能无法进行的情况下完全闭塞或受影响的领土9的血管里流动不畅的。直接注射到左心室壁通过经心或transepicardial注射在技术上是可行取决于病人的健康状况。事实上，已经表明，这种技术是安全的10,11，尽管对于transepicardial注射是必要的开胸手术和经心方法是必需的，以区分存活缺血或心肌疤痕9的部位的电生理标测对每个病人。 重要的是，在细胞治疗研究的最佳细胞移植的选择仍在进一步调查中。短期的分析（4周）表明，注射定义为cardiospheres心脏干细胞的<s向上&gt; 12或从骨髓13侧群细胞诱导的心功能恢复的小鼠14和大鼠模型15心肌梗塞通过减少瘢痕大小和细胞死亡。在没有免疫抑制大鼠心肌梗死模型cardiospheres同种异体移植被认为是安全的，促进心肌再生，并通过内源性修复机制15刺激改善心脏功能。在心脏Lin-/c-kit +能成体祖细胞被证明是自我更新，克隆，和多能在体外和体内 ，并且当注射到缺血大鼠心脏重构受伤的心肌壁16的大的部分和有能力，形成导电性和中等大小的冠状动脉17。这些可喜的数据引发的I期和人类II期临床试验：注射自体和异体骨髓间充质干细胞（MSC）18，cardiospheres 19，或c-Kit阳性心脏干细胞（CSC）20在缺血人类的心灵每个显示，在长期的研究心脏功能的有益作用。然而，大量的长期随访和回顾性荟萃分析表明，干细胞疗法提供了显著的好处有些病人，而不是在别人与一系列不可预知的结果21。这是可能的，这些限制将需要的细胞递送的每个个人和每一种疾病的具体协议的设计。 在小鼠和大鼠模型中，长期的研究表明，细胞注射未进一步改善心脏功能（12个月）。的确，人胚胎干细胞衍生的心肌细胞（hESC细胞-CM）的移植物主要是由一层纤维组织22,23的分离自宿主的心肌。骨骼肌成肌细胞心肌内移植到梗死小鼠24的心脏后，类似的结果也被观察到。 Furthermo重，同种异体干细胞的保存功能中的梗塞心脏的长期能力已经通过从immunoprivileged到免疫原性的状态转移分化25后受到限制。 考虑到上述挑战和前景，我们在这里展示如何通过心肌内注射小鼠，提供细胞。我们观察到细胞无心肌收缩性能不与宿主心肌相连形成一个粘合体具有薄纤维化障碍。尽管在某些情况下，这种结果可能是有利的，下面的分析可能是有用的，以了解细胞植入可被调制，以产生功能性连接的心肌的结构为好。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="560">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:103px;">Isolator</td>
			<td style="width:115px;">Pfi systems</td>
			<td style="width:88px;">-</td>
			<td style="width:255px;">Quotation needed</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:103px;">Heating Pad</td>
			<td style="width:115px;">Vet Tech Solutions</td>
			<td style="width:88px;">HE006</td>
			<td style="width:255px;">For small animals</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:103px;">medetomidine</td>
			<td style="width:115px;">National veterinary Service</td>
			<td style="width:88px;">-</td>
			<td style="width:255px;">Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:103px;">ketamine hydrochloride</td>
			<td style="width:115px;">National veterinary Service</td>
			<td style="width:88px;">-</td>
			<td style="width:255px;">Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:103px;">atipamezole</td>
			<td style="width:115px;">National veterinary Service</td>
			<td style="width:88px;">-</td>
			<td style="width:255px;">Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:103px;">Hair removal cream</td>
			<td style="width:115px;">Commercial shops</td>
			<td style="width:88px;">-</td>
			<td style="width:255px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:103px;">buprenorphine</td>
			<td style="width:115px;">NVS</td>
			<td style="width:88px;">-</td>
			<td style="width:255px;">Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:103px;">Leica MZFLIII microscope</td>
			<td style="width:115px;">Leica</td>
			<td style="width:88px;">Model S6E</td>
			<td style="width:255px;">With swing arm stand TS0</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:103px;">Hamamatsu Nanozoomer digital slide scanner</td>
			<td style="width:115px;">Hamamatsu</td>
			<td style="width:88px;">RS series</td>
			<td style="width:255px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:103px;">Scanning Electron Microscope</td>
			<td style="width:115px;">Jeol</td>
			<td style="width:88px;">JSM-6610</td>
			<td style="width:255px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:103px;">Blunt scissors</td>
			<td style="width:115px;">FST</td>
			<td style="width:88px;">14084-09</td>
			<td style="width:255px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:103px;">Minivent</td>
			<td style="width:115px;">Harvard apparatus</td>
			<td style="width:88px;">73-0043</td>
			<td style="width:255px;">Including small Y adapter (73-0027) and intubation cannula (73-2844)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:103px;">Forceps</td>
			<td style="width:115px;">FST</td>
			<td style="width:88px;">11052-10</td>
			<td style="width:255px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:103px;">Retraction system</td>
			<td style="width:115px;">FST</td>
			<td style="width:88px;">18200-20</td>
			<td style="width:255px;">Kit for animals up to 200grams</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:103px;">30G 12mm; &#189; inch</td>
			<td style="width:115px;">BBraun</td>
			<td style="width:88px;">A210</td>
			<td style="width:255px;">Fine yellow</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:103px;">microliter syringe</td>
			<td style="width:115px;">ESSLAB</td>
			<td style="width:88px;">81201</td>
			<td style="width:255px;">Also include a Hamilton repeating dispenser PB 600-1 Catalogue number 83700</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:103px;">6-0 silk suture</td>
			<td style="width:115px;">Ethicon</td>
			<td style="width:88px;">W1614T</td>
			<td style="width:255px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intramyocardial cell delivery: observations in murine hearts

以往的研究表明，细胞传递促进心功能改善细胞因子和增加心肌组织再血管化和细胞生存因子的释放。此外，进一步的观察发现，特定的干细胞，如心肌干细胞，间充质干细胞和cardiospheres有通过分化成心肌细胞，平滑肌细胞和内皮细胞周围的心肌内整合的能力。 这里，我们提出的材料和方法，以可靠地提供noncontractile细胞进入immunodepleted小鼠的左心室壁。其显着的步骤此显微程序涉及麻醉和镇痛注射液，气管插管，切开打开胸部和无菌30号针头和精密微升注射器暴露细胞的心脏和交付。 包括心脏收获，embeddi组织处理毫微克，切片及组织学染色显示心肌内注射细胞产生一小的伤害的心外膜区域，以及在心室壁上。 Noncontractile细胞被保留到免疫缺陷小鼠的心肌壁并分别由一层纤维组织，有可能从心脏压力和机械负载，以保护所包围。

我们注入的HEK293细胞中，这是由它们的不同的形态可区分从心脏细胞（ 图1），用鹅卵石形状较细长的心肌细胞（ 图1A）。相比，心肌细胞（粉红色），有可能的，因为它们的增加的核含量（ 图1A）的HEK293细胞，更具反应性，以苏木精染料（蓝色）。为了进一步区分注射的细胞从宿主组织中，将HEK293细胞用DAPI标记前2小时注射。标记的细胞是可见的心肌组织，...

Watch this Scientific Journal Video about Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts at JoVE.com

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

心血管疾病，如高血压或心肌梗死的小鼠模型心肌内细胞递送，被广泛用于测试在再生研究不同细胞类型的治疗潜力。因此，有详细说明，该手术过程有一个清晰的可视化将有助于确定在小型啮齿动物心血管细胞治疗分析的局限性和优势。

心肌内细胞交货：观察在小鼠心脏

Previous studies showed that cell delivery promotes cardiac function amelioration by release of cytokines and factors that increase cardiac tissue ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Coronary Artery Ligation and Intramyocardial Injection in a Murine Model of Infarction

结扎冠状动脉内注射在小鼠模型梗死

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo.  With the advent of genetic modifications to ...

科研

医学

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

左室壁应力和改进功能衰竭心脏使用Algisyl LVR减少

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

超声引导下经皮内注射小鼠

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. ...

Murine Model of Femoral Artery Wire Injury with Implantation of a Perivascular Drug Delivery Patch

股动脉线损伤的小鼠模型的血管周围给药补丁植入

Percutaneous interventions including balloon angioplasty and stenting have been used to restore blood flow in vessels with occlusive vascular disease. ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

诱导和缺血再灌注损伤评估中的Langendorff灌注鼠心

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Percutaneous Contrast Echocardiography-guided Intramyocardial Injection and Cell Delivery in a Large Preclinical Model

经皮超声心动图引导心肌注射液与大鼠前体细胞的临床研究

Cell and gene therapy are exciting and promising strategies for the purpose of cardiac regeneration in the setting of heart failure with reduced ejection ...

A Rat Carotid Artery Pressure-Controlled Segmental Balloon Injury with Periadventitial Therapeutic Application

大鼠胡萝卜动脉压力控制段气球损伤与腹腔ventit 治疗应用

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the ...

Slicing and Culturing Pig Hearts under Physiological Conditions

生理条件下猪心的切片和培育

Many novel drugs fail in clinical studies due to cardiotoxic side effects as the currently available in vitro assays and in vivo animal models poorly ...

Delayed Intramyocardial Delivery of Stem Cells after Ischemia Reperfusion Injury in a Murine Model

在穆林模型中缺血再灌注损伤后干细胞的心肌内传递延迟

There is significant interest in the use of stem cells (SCs) for the recovery of cardiac function in individuals with myocardial injuries. Most commonly, ...

Intramyocardial Transplantation of MSC-Loading Injectable Hydrogels after Myocardial Infarction in a Murine Model

Murine 模型心肌梗塞后 MSC 加载注射水凝胶的心内移植

One of the major issues facing current cardiac stem cell therapies for preventing postinfarct heart failure is the low retention and survival rates of ...