Name: ultrasound-guided intracardiac injection of human mesenchymal stem cells to increase homing to the intestine for use in murine models of experimental inflammatory bowel diseases
Uploaded: 2017-09-01T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound-guided Intracardiac Injection of Human Mesenchymal Stem Cells to Increase Homing to the Intestine for Use in Murine Models of Experimental Inflamma

דייב מאניש נתמך על ידי מענק ההגנה PR141774 ואת קרוהן קוליטיס כיבית של אמריקה הקריירה פיתוח פרס. המעבדה של פאביו Cominelli נתמך על-ידי NIH מעניקה DK042191 (עירוני), DK055812 (עירוני), DK091222 (עירוני), DK07948 (עירוני). המעבדה של ארנולד קפלן נתמך בחלקה על ידי דוד ל' וקרן בולדווין אי וירג'יניה. סוכנויות מימון היה אין תפקיד מחקר ניתוח או הכתיבה של כתב היד. התוכן שלה הם אחריות הכותבים.

כל העכברים ניסויים ופרוצדורות במחקר אושרו על-ידי אוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב &#39; s אכפת לי חיה המוסדית והוועדה שימוש. ההליכים התנהלו בבית האגודה הערכה, הסמכה של מעבדה טיפול בבעלי חיים (AAALAC) מוכר מתקן. ויטביע היה aspirated תחת פרוטוקול שאושרו על-ידי אוניברסיטת בתי חולים מוסדיים המנהלים במתקן ה?...

<ol>
	<li>Duijvestein, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretreatment+with+interferon-gamma+enhances+the+therapeutic+activity+of+mesenchymal+stromal+cells+in+animal+models+of+colitis.">Pretreatment with interferon-gamma enhances the therapeutic activity of mesenchymal stromal cells in animal models of colitis.</a> Stem Cells. 29 (10), 1549-1558 (2011).</li><li>Sala, E., et al. <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+Reduce+Colitis+in+Mice+via+Release+of+TSG6,+Independently+of+Their+Localization+to+the+Intestine.">Mesenchymal Stem Cells Reduce Colitis in Mice via Release of TSG6, Independently of Their Localization to the Intestine.</a> Gastroenterology. 149 (1), 163-176 (2015).</li><li>Gonzalez, M. A., Gonzalez-Rey, E., Rico, L., Buscher, D., Delgado, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+alleviate+experimental+colitis+by+inhibiting+inflammatory+and+autoimmune+responses.">Adipose-derived mesenchymal stem cells alleviate experimental colitis by inhibiting inflammatory and autoimmune responses.</a> Gastroenterology. 136 (3), 978-989 (2009).</li><li>Dave, M., et al. <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+for+murine+interstitial+cells+of+cajal+suppress+cellular+immunity+and+colitis+via+prostaglandin+e2+secretion.">Stem cells for murine interstitial cells of cajal suppress cellular immunity and colitis via prostaglandin e2 secretion.</a> Gastroenterology. 148 (5), 978-990 (2015).</li><li>Manieri, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mucosally+transplanted+mesenchymal+stem+cells+stimulate+intestinal+healing+by+promoting+angiogenesis.">Mucosally transplanted mesenchymal stem cells stimulate intestinal healing by promoting angiogenesis.</a> J. Clin. Invest. 125 (9), 3606-3618 (2015).</li><li>Kontoyiannis, D., Pasparakis, M., Pizarro, T. T., Cominelli, F., Kollias, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+on/off+regulation+of+TNF+biosynthesis+in+mice+lacking+TNF+AU-rich+elements:+implications+for+joint+and+gut-associated+immunopathologies.">Impaired on/off regulation of TNF biosynthesis in mice lacking TNF AU-rich elements: implications for joint and gut-associated immunopathologies.</a> Immunity. 10 (3), 387-398 (1999).</li><li>Abraham, C., Cho, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+bowel+disease.">Inflammatory bowel disease.</a> N. Engl. J. Med. 361 (21), 2066-2078 (2009).</li><li>Dave, M., Papadakis, K. A., Faubion, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunology+of+inflammatory+bowel+disease+and+molecular+targets+for+biologics.">Immunology of inflammatory bowel disease and molecular targets for biologics.</a> Gastroenterol. Clin. North Am. 43 (3), 405-424 (2014).</li><li>Dave, M., et al. <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+Therapy+for+Inflammatory+Bowel+Disease:+A+Systematic+Review+and+Meta-analysis.">Mesenchymal Stem Cell Therapy for Inflammatory Bowel Disease: A Systematic Review and Meta-analysis.</a> Inflamm. Bowel Dis. 21 (11), 2696-2707 (2015).</li><li>Panes, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expanded+allogeneic+adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+(Cx601)+for+complex+perianal+fistulas+in+Crohn's+disease:+a+phase+3+randomised,+double-blind+controlled+trial.">Expanded allogeneic adipose-derived mesenchymal stem cells (Cx601) for complex perianal fistulas in Crohn's disease: a phase 3 randomised, double-blind controlled trial.</a> Lancet. 388 (10051), (2016).</li><li>Lee, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravenous+hMSCs+improve+myocardial+infarction+in+mice+because+cells+embolized+in+lung+are+activated+to+secrete+the+anti-inflammatory+protein+TSG-6.">Intravenous hMSCs improve myocardial infarction in mice because cells embolized in lung are activated to secrete the anti-inflammatory protein TSG-6.</a> Cell Stem Cell. 5 (1), 54-63 (2009).</li><li>Gao, J., Dennis, J. E., Muzic, R. F., Lundberg, M., Caplan, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dynamic+in+vivo+distribution+of+bone+marrow-derived+mesenchymal+stem+cells+after+infusion.">The dynamic in vivo distribution of bone marrow-derived mesenchymal stem cells after infusion.</a> Cells Tissues Organs. 169 (1), 12-20 (2001).</li><li>English, K. <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+mesenchymal+stromal+cell+immunomodulation.">Mechanisms of mesenchymal stromal cell immunomodulation.</a> Immunol Cell Biol. 91 (1), 19-26 (2013).</li><li>Pizarro, T. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SAMP1/YitFc+mouse+strain:+a+spontaneous+model+of+Crohn's+disease-like+ileitis.">SAMP1/YitFc mouse strain: a spontaneous model of Crohn's disease-like ileitis.</a> Inflamm. Bowel Dis. 17 (12), 2566-2584 (2011).</li><li>Lennon, D. P., Caplan, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+human+marrow-derived+mesenchymal+stem+cells.">Isolation of human marrow-derived mesenchymal stem cells.</a> Exp. Hematol. 34 (11), 1604-1605 (2006).</li><li>Lin, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serial+transplantation+and+long-term+engraftment+of+intra-arterially+delivered+clonally+derived+mesenchymal+stem+cells+to+injured+bone+marrow.">Serial transplantation and long-term engraftment of intra-arterially delivered clonally derived mesenchymal stem cells to injured bone marrow.</a> Mol. Ther. 22 (1), 160-168 (2014).</li><li>Dennis, J. E., Caplan, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+ceramic+vehicles+for+rat-marrow-derived+(Rattus+norvegicus)+osteogenic+cell+delivery:+effects+of+pre-treatment+with+fibronectin+or+laminin.">Porous ceramic vehicles for rat-marrow-derived (Rattus norvegicus) osteogenic cell delivery: effects of pre-treatment with fibronectin or laminin.</a> J. Oral Implantol. 19 (2), 106-115 (1993).</li><li>Lin, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+lentiviral+transduction+of+human+mesenchymal+stem+cells+that+preserves+proliferation+and+differentiation+capabilities.">Efficient lentiviral transduction of human mesenchymal stem cells that preserves proliferation and differentiation capabilities.</a> Stem Cells Transl. Med. 1 (12), 886-897 (2012).</li><li>Love, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+mesenchymal+stem+cell+transplant+by+bioluminescence+and+PET.">Imaging of mesenchymal stem cell transplant by bioluminescence and PET.</a> PET. J. Nucl. Med. 48 (12), 2011-2020 (2007).</li><li>Haynesworth, S. E., Goshima, J., Goldberg, V. M., Caplan, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+cells+with+osteogenic+potential+from+human+marrow.">Characterization of cells with osteogenic potential from human marrow.</a> Bone. 13 (1), 81-88 (1992).</li><li>Ishizaka, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-arterial+cell+transplantation+provides+timing-dependent+cell+distribution+and+functional+recovery+after+stroke.">Intra-arterial cell transplantation provides timing-dependent cell distribution and functional recovery after stroke.</a> Stroke. 44 (3), 720-726 (2013).</li><li>Schenk, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monocyte+chemotactic+protein-3+is+a+myocardial+mesenchymal+stem+cell+homing+factor.">Monocyte chemotactic protein-3 is a myocardial mesenchymal stem cell homing factor.</a> Stem Cells. 25 (1), 245-251 (2007).</li><li>Hayashi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topical+implantation+of+mesenchymal+stem+cells+has+beneficial+effects+on+healing+of+experimental+colitis+in+rats.">Topical implantation of mesenchymal stem cells has beneficial effects on healing of experimental colitis in rats.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 326 (2), 523-531 (2008).</li><li>Kodani, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+colonoscopy+in+mice+to+evaluate+the+severity+of+colitis+and+colorectal+tumors+using+a+validated+endoscopic+scoring+system.">Flexible colonoscopy in mice to evaluate the severity of colitis and colorectal tumors using a validated endoscopic scoring system.</a> J. Vis. Exp. (80), e50843 (2013).</li></ol>

מחקר זה מתאר טכניקה חדשנית עבור הזרקה intracardiac מונחה אולטרה סאונד של hMSCs במודל של עכברים קטנים-מעיים של תקליטור ניסיוני. טכניקה זו יש שיעור גבוה מאוד של הישרדות והצלחה, גם המסלול של המחט ניתן להתאים בהתבסס על תמונות בזמן אמת, ברזולוציה גבוהה של החדר העכבר השמאלי, שסופקו על-ידי. האולטרסאונד. הי...

מחלת קרוהן (CD) היא מחלה דלקתית כרונית נפוצה קטן המעי הגס ונחשב כתוצאה מענה לא הולם של מערכת החיסון המארחת החיידקים במעיים7,8. מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי מאתר והן אנושית בתאי גזע mesenchymal (MSCs) יכול לדכא דלקת במודלים של העכבר של דלקת מעיים1,3,4,5. ישנם ניסויים קליניים מתמשך מרובות המשתמשות MSCs האנושי שמקורם במח העצם או רקמת שומן לטיפול בחולים עם מחלות מעי דלקתיות (מחלת המעי הדלקתי), אשר כוללת תקליטור9. שני מסלולים לטיפול MSC שומש בניסויים קליניים אלה: אחד כרוך החדרת מערכתית (קרי, דרך הווריד) של MSCs עבור luminal מחלת המעי הדלקתי (כולל תקליטור), והשני כולל היישום מקומי/ההזרקה של תאי גזע בפיסטולה מערכת של חולים עם perianal CD. ב האחרונה מטא אנליזה של MSC. טיפול מחלת המעי הדלקתי, מערכתית (קרי, תוך ורידי) MSC. טיפול luminal מחלת המעי הדלקתי (כולל תקליטור) היה יעיל ב- 40% (95% CI: 7-79%) של חולים, ואילו היעילות גבוהה בהרבה, 61% (95% CI: 36-85%), כאשר MSCs היו מוזרק באופן מקומי פיסטולה CD חולה9. Multicenter השלישי שלב זה התבצעה מבוקר פלסבו ניסוי של תאי גזע allogeneic אדיפוז מוזרק ישירות לתוך פיסטולה perianal של תקליטור חולים הראו משמעותי סטטיסטית ראיות קליני, רדיולוגית fistulae perianal ריפוי, אקראי מאמתים את ממצאי מטא אנליזה10. הסיבות יעילות נמוכה של טיפול MSC דרך הווריד לתקליטור luminal נחקר כראוי, אבל אחת הסיבות עשויה להיות יונת לקוי של MSCs לאתר של דלקת. מאתר מחקרים במודלים של דלקת המעי הגס הראו כי רק אחוז קטן של MSCs (1-5%) מוזרק לווריד להגיע המעי הגס מודלק; MSCs הנותרים מסוננים על ידי הריאות (אפקט כניסה ראשונה)1,2 ,5,11,12. מספר מחקרים מאתר ולכן השתמשו המסלול בקרום הבטן (i.p.) עבור ניהול MSC במודלים חייתיים של קוליטיס4. עם זאת, גם הדגים כי רק חלק קטן של תאים להגיע engraft המעי הגס ואת זה היעילות הקשורים ההפרשה של גורמים paracrine מסיסים, כמו גידול נקרוזה מקדם-inducible ג'ין 6 חלבונים (TSG-6)2. MSC מנגנון החיסוני וריפוי כרוך בגישה multipronged המערבת paracrine; גורמים קרבה תלויית התא, כמו TSG-6; ותא גורמים תלויי-קרבה, כמו מתוכנת מוות-ליגנד 1 (PD-L1); או 1 משוננים. לכן, לוקליזציה MSC לאתר של דלקת עלולה לגרום יעילות מוגברת9,13. למעשה, מחקר שנערך לאחרונה הראה כי MSCs מושתל ישירות באתר של פציעה שטיפת המעי הגס גרמו ריפוי על ידי הפרשת אנגיוגנזה קידום כלי הדם צמיחה אנדותל (VEGF). מצד שני, אפקט ריפוי מינימלית צוין לאחר הזרקה תוך ורידי5. כדי להגדיל לוקליזציה שלהם לאתר של דלקת (קרי, המעי הדק בעכברים SAMP), פותחה טכניקה זו מונחה אולטרה סאונד הזרקת intracardiac לניהול MSC החדר השמאלי. הזרקת תמונה מונחה מבטיחה הזרקה מדויקת, אשר מוביל אל שיעור גבוה יותר של הצלחה, כדי ירדו התחלואה ואת התמותה. יתר על כן, ההזרקה של MSCs לתוך החדר השמאלי מספק להם הדם העורקי, שבו הם יכולים להגיע המעי הדק מודלק לפני הופך להיות לכוד בתוך הריאות.
במחקר זה, האדם הנגזרות מח עצם MSCs (hMSCs) שימשו הזרקת במודל SAMP-1/YitFc (SAMP) מאתר של CD14. SAMP הוא מודל מאופיין היטב מאתר ספונטנית של דלקת כרונית אשר מפתחת דלקת מעיים-קטן עם כמעט 100% penetrance14. הדלקת מתפתחת בתגובה microflora, בהעדר כל מניפולציה כימית, אימונולוגי או גנטי, הדומה CD האנושי11. סקס - ואת גיל-מתאימים ללא דלקת AKR/J (AKR) עכברים, העכברים בקרת הורים של SAMP, השתמשו במחקר זה.
HMSCs היו מבודדים והתרחבה במעבדה של דגימות מח עצם (מוניטור) שהושג מתורמים נורמלי, לא מזוהה, לאחר הסכמה מדעת באמצעות לאמת ופורסמו בעבר פרוטוקולים15,16. לאחר בידוד, הרחבה, היכולת MSC adipogenic osteogenic, בתוך, בידול chondrogenic היה מלווה במעבדה ע י מבחני מספר15. וזמינותו פונקציונלי osteogenic בוצע על ידי השתלת קוביות קרמיקה של היידרוקסיאפטיט/tricalcium פוספט מטריצה המכילה hMSCs subcutaneously ב CB17-Prkdc SCID immunocompromised עכברים17. קוביית וזמינותו מדגים פרכת ו chondrogenesis פוטנציאליים ונחשב במבחן האולטימטיבי להערכת MSC בודדים ההכנות17. כדי להמחיש hMSCs ויוו לאחר ההזרקה, lentivirus שימש מגלי hMSCs עם הבונה ג'ין כתב טריפל המורכב גחלילית לוציפראז (פל), חלבון פלואורסצנטי אדום monomeric (mRFP) ו הרפס ויראלי תימידין קינאז (ttk ), מונע על ידי יזם וירוס (mnd)18ששונה myeloproliferative סרקומה. גחלילית לוציפראז ב הכתב משולש הוא אנזים luciferin מוזרק את coverts כדי oxyluciferin ב hMSCs ומייצרת פוטונים/לבן אור. זה מזוהה על ידי המצלמה רגיש תשלום מצמידים מכשיר (CCD) (ביולומינסנציה) ויוו אופטי מערכת, המאפשר את החזיית בשידור חי hMSCs בעכברים הדמיה. ביולומינסנציה הדמיה (בלי) היא טכניקה רגיש יכול לשמש באופן סדרתי עבור מעקב אחר תאים ו- ex-vivo לניתוח. השימוש של מקדם mnd חזקה כוננים הביטוי רציפה של פיוז'ן טריפל כתב ג'ין הבונה ומאפשר ההדמיה של hMSCs מוזרק עבור יותר מ 16 שבועות19. HMSCs קשים מגלי ויש של יעילות נמוכה התמרה חושית. באמצעות פרוטוקול ממוטבת, היעילות התמרה חושית hMSCs היה משופר, הביטוי transgene היה משופר18. באמצעות ביטוי mRFP (אחד הגנים כתב טריפל) cytometry זרימה, הדגימו את היכולת מגלי hMSCs עם יעילות גבוהה של עד 83%. מבחני בידול, ויוו קוביה מבחני הפגינו את היכולת של hMSCs transduced להבדיל לתוך chondrocytes, adipocytes ו- osteocytes17.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1100">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">DMEM-LG&#160;&#160;</td>
			<td style="width:333px;">Gibco</td>
			<td style="width:188px;">31600-091</td>
			<td style="width:285px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.25% trypsin-EDTA</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25-200-072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Proteamine Sulfate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P4020-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">D-Luciferin</td>
			<td>Goldbio</td>
			<td>luck-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fetal Bobine Serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>26140-079</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Antibiotic-Antimycotic</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15240-062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PBS</td>
			<td>HyClone</td>
			<td>SH30256.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">175 cm tissue cutlure flasks</td>
			<td>Corning</td>
			<td>431080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">75 cm tissue cutlure flasks</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Centrifuge tubes</td>
			<td>Crysalgen</td>
			<td>23-2265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tissue-Plus O.C.T. compound</td>
			<td>Fisher HealthCare</td>
			<td>4585</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cryomold Standard</td>
			<td>Tissue-Tek&#160;</td>
			<td>4557</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lenti-Pac HIV Expression Packaging System</td>
			<td>GeneCopoeia</td>
			<td>HPK-LvTR-20&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Povidone Ionidine swabs</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS093901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Hair removal cream</td>
			<td style="width:333px;">Nair</td>
			<td style="width:188px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Isoflurane&#160;</td>
			<td style="width:333px;">Piramal Helathcare&#160;</td>
			<td style="width:188px;">NDC 66794 013 25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Forceps&#160;</td>
			<td style="width:333px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:188px;">11200-33</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Dissection scissors (Wagner)</td>
			<td style="width:333px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:188px;">Wagner 14068-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Puralube vet ointment</td>
			<td style="width:333px;">Puralube</td>
			<td style="width:188px;">NDC 17033-211-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:295px;">Aquasonic 100 ultrasound transmission gel</td>
			<td style="width:333px;">Parker laboratories</td>
			<td style="width:188px;">01 08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Petri dish</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB0875711A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SAMP mice</td>
			<td>Cleveland Digestive Disease Research Core Centre</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">AKR mice</td>
			<td>Cleveland Digestive Disease Research Core Centre</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vevo 770 imaging system</td>
			<td>&#160;Visual Sonics, Toronto, Canada</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#160;IVIS spectrum series system&#160;</td>
			<td>PerkinElmer, Waltham, MA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Living image software&#160;</td>
			<td>CaliperLifeSciences, PerkinElmer, Waltham, MA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Triple reporter</td>
			<td colspan="2">Kindly provided by Dr. Zheng- Hong Lee, CWRU, (citation 19)</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound-guided intracardiac injection of human mesenchymal stem cells to increase homing to the intestine for use in murine models of experimental inflammatory bowel diseases

מחלת קרוהן (CD) היא מחלה דלקתית כרונית נפוצה קטן המעי הגס. מאתר ואנושי בתאי גזע mesenchymal (MSCs) יש פוטנציאל לדיכוי המערכת החיסונית, הוכחו לדכא דלקת במודלים של העכבר של דלקת מעיים, אף-על-פי התוואי של המינהל יכול להגביל את יונת ואת האפקטיביות 1 , 3 , 4 , 5. יישום מקומי של MSCs למודלים פציעה שטיפת המעי הגס הראו להתייעלות ב ameliorating דלקת במעי הגס. עם זאת, יש במחסור של נתונים על טכניקות לשיפור הלוקליזציה של האדם הנגזרות מח עצם MSCs (hMSCs) אל המעי הדק, האתר של דלקת במודל SAMP-1/YitFc (SAMP) של קרוהן ניסיוני. עבודה זו מתארת טכניקה חדשנית עבור הזרקה intracardiac מונחה אולטרה סאונד של hMSCs בעכברים SAMP, מודל ספונטנית מאופיין היטב של דלקת מעיים כרונית. סקס - ואת גיל-מתאימים, עכברים AKR/J (AKR) ללא דלקת שימשו פקדים. כדי לנתח את biodistribution ואת ההתאמה, hMSCs היו transduced עם lentivirus המכילה כתב משולשת. הכתב טריפל כללה גחלילית לוציפראז (פל), עבור הדמיה מייצרים אור; monomeric אדום חלבון פלואורסצנטי (mrfp), למיון תא; קטום הרפס וירוס תימידין קינאז (ttk), עבור הדמיה טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET). התוצאות של מחקר זה מראים הזה 24 שעות לאחר מתן של intracardiac, hMSCs לשפה במעי הדק של SAMP עכברים לעומת עכברים AKR ללא דלקת. הרומן מונחה אולטרה סאונד הזרקה של hMSCs החדר השמאלי של SAMP עכברים מבטיח שיעור הצלחה גבוה המסירה תאים, ומאפשר התאוששות מהירה של עכברים עם מינימלי התחלואה והתמותה. טכניקה זו יכולה להיות שיטה שימושית עבור ההתאמה משופרת של MSCs במודלים אחרים של דלקת קטנה-מעיים, כגון TNFΔRE6. מחקרים עתידיים יקבע אם לוקליזציה מוגברת של hMSCs על ידי משלוח התוך עורקי יכול להוביל יעילות טיפולית מוגברת.

איור 1 מראה כי hMSCs יכול להיות transduced עם הכתב טריפל-יעילות גבוהה, שמירה על תכונותיהם לתאי גזע. Transduced hMSCs, ניתן לאבחן בזמן אמת על ידי רבנות בלי (1C איור, איור 3). הרומן מונחה אולטרה סאונד הזרקה של hMSCs לתוך החדר השמאלי של SAMP עכברים מבט...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound-guided Intracardiac Injection of Human Mesenchymal Stem Cells to Increase Homing to the Intestine for Use in Murine Models of Experimental Inflamma

Ultrasound-guided Intracardiac Injection of Human Mesenchymal Stem Cells to Increase Homing to the Intestine for Use in Murine Models of Experimental Inflammatory Bowel Diseases

מאתר מחקרים במודלים של דלקת המעי הגס הראו כי אחוז קטן (1-5%) של גזע mesenchymal (MSC) מוזרק לווריד או intraperitoneally הביתה כדי מודלק colon1,2. מחקר זה מראה כי זריקות intracardiac מונחה אולטרה סאונד של MSCs לגרום בלוקליזציה מוגברת אל המעי.

הזרקת Intracardiac מונחה אולטרה סאונד של גזע Mesenchymal האנושי כדי להגדיל את יונת אל המעי לשימוש במודלים מאתר של מחלות מעי דלקתיות ניסיוני

Crohn&#39;s disease (CD) is a common chronic inflammatory disease of the small and large intestines. Murine and human mesenchymal stem cells (MSCs) have ...

The overall goal of this procedure is to use ultrasound-guided intracardiac human bone marrow derived mesenchymal stem cell or HMSC injection in a mouse model of experimental crohn's disease, to observe HMSC homing to the intestine. This method can help answer the key questions in the inflammatory bowel disease field, about the need for increased localisations of HMSC to small intestine during inflammation. The main advantage of this technique is that it facilitates a high HMSC delivery success rate with minimal mouse mobility and mortality.Generally, individuals new to this method can have trouble because multiple variables, they can affect the procedure outcome. Requiring a lot of trainee understanding of human mesenchymal stem cell biology. Demonstrating the procedures will be Paola Menghini, a post doc from our laboratory.In a specific pathogen free facility, set up the mouse echocardiogram ultrasound imaging system protocol and initialize the 30 megahertz transducer. Next, confirm the appropriate level of sedation by toe pinch and apply ointment to the animal's eyes. Use depilatory cream to remove the hair over the thorax and place the animal on the 37 degree celsius imaging table in the supine position.Tape the limbs to prevent movement during the procedure and disinfect the exposed skin of the thorax with 10%povidone iodine and 70%ethanol. Apply a thick layer of 37 degree celsius ultrasound gel to the skin and mount the transducer in the holder, adjusting the position of the transducer until the left ventricle is clearly visible in the field of view. Next, gently re-suspend 2 x 10 to the sixth transduced human mesenchymal stem cells in 150 microliters of sterile PBS to generate a homogenous cell suspension and load the cells into a one milliliter syringe equipped with a 28 gauge needle.Inject less than 150 microliters of cell suspension per mouse to avoid a volume overload and death. Secure the syringe in a syringe holder. Then, advance the syringe towards the mouse thorax using the ultrasound guidance to adjust the needle trajectory as necessary and penetrate the needle tip through the intercostal space into the left ventricle.Adequate visualization of the needle on the ultrasonographic image is critical for ensuring a proper trajectory and insertion of the needle into the left ventricle, a successful injection and the avoidance of cardiac dampening and death. The tip should be clearly visible within the left ventricle and proper placement can be further confirmed by fresh arterial blood outflow into the syringe. Apply a gentle pressure to the plunger to slowly inject the HMSC suspension over a period of two minutes.When all the cells have been injected, gently withdraw the needle and place the animal in a clean cage on a preheated pad with monitoring until full recovery. 24 hours after the injection, initialize the bioluminescence imaging system and open a new study in the in-vivo imaging software. To set the imaging parameters in the control panel, click the sequence set up.In the imaging mode, select luminescent and photograph. Set the exposure times from 0.5 seconds to 10 minutes, the bidding to medium and the f/stop to one. Set the excitation filter to block, the emission filter to open and the field of view to see for two mice.Then click on the acquisition control panel to add the sequence set up to the image wizard. Next, inject the first mouse with 300 microliters of d-luciferin. Apply ointment to the animals'eyes and transfer the mouse to the in-vivo imaging chamber.10 minutes after the d-luciferin injection, click acquire, to begin the image acquisition. After all the mice have been imaged, harvest the whole gastrointestinal tract, mesenteric lymph nodes, lungs, spleen and liver from each animal. Then image the organs as just demonstrated, for whole animal bioluminescence imaging.HMSC can be transduced with the triple reporter at a high efficiency preserving the stem cell properties and allowing their visualization in real time by bioluminescence imaging. Ex-vivo analysis of the intracardiac delivered stem cells, confirms that this root of administration facilitates HMSC homing to the inflamed small intestines of the experimental crohn's disease mice. HMSC is injected into control, inflammation free animals however, do not accumulate in the small intestine.Once mastered, this technique can be completed in less than 15 minutes per mouse if it is performed properly. While attempting this procedure, it's important to remember to use the ultrasound image to adjust the needle trajectory. A poor technique and an incorrect trajectory can lead to cardiac tamponade from hemorrhagic pericardial effusion and death.Following this procedure, other methods like histology and 3D studio microscopy can be performed to answer additional questions such as, does an increased homing of HMSC to the small intestine augment that therapeutic efficacy. This technique will allow researchers in the field of experimental IBD to explore all their mouse models like TNF trajectory, can be injected with HMSCs to enhance homing to the small intestine. After watching this video, you should have a good understanding of how to perform ultrasound guided intracardiac injection of HMSC in mice and of how to use bioluminescent imaging to analyze a bad distribution and homing.Don't forget that working with human MSCs can be hazardous and that precautions such as, using gloves and a face mask with a shield, should always be taken while performing this procedure.

Research

JoVE Journal

Medicine

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

המדידה והטיפול בדיכוי בעין עצלה

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

The Use of Primary Human Fibroblasts for Monitoring Mitochondrial Phenotypes in the Field of Parkinson's Disease

השימוש בפיברובלסטים אנושיים ראשוניים לניטור פנוטיפים מיטוכונדריאלי בתחום מחלת פרקינסון

Parkinson's disease (PD) is the second most  common movement disorder and affects 1% of people over the age of 60 1. Because ageing is  the most important ...

Subretinal Injection of Gene Therapy Vectors and Stem Cells in the Perinatal Mouse Eye

הזרקת subretinal של וקטורי ריפוי גנטי ותאי גזע לעיניים המאוסות

The loss of sight affects approximately 3.4 million people in the United States and is expected to increase in the upcoming years.1 Recently, gene therapy ...

DNBS/TNBS Colitis Models: Providing Insights Into Inflammatory Bowel Disease and Effects of Dietary Fat

מודלים DNBS / TNBS קוליטיס: מתן תובנות מחלת מעי דלקתי והשפעות של התזונה שומן

Inflammatory Bowel Diseases (IBD), including Crohn&#39;s Disease and Ulcerative Colitis, have long been associated with a genetic basis, and more recently ...

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

הזרקת Transthoracic Intramyocardial אולטרסאונד מונחה בעכברים

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

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

לומד סרטן לבלב גזע מאפייני תא לפיתוח טיפול חדש אסטרטגיות

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

Injection of Syngeneic Murine Melanoma Cells to Determine Their Metastatic Potential in the Lungs

הזרקה של תאים syngeneic Murine מלנומה מנת לקבוע את פוטנציאל גרורתי שלהם בתוך הריאות

Approximately 90% of human cancer deaths are linked to metastasis.  Despite the prevalence and relative harm of metastasis, therapeutics for treatment or ...

מניפולציה מתוקננת של Tuina לדלקת מפרקים ניוונית בברך בחולדות

Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats

מחבר זרקור: הבנת מנגנון המניפולציה של טווינא בחולדות 

מניפולציה Tuina כדי להפחית דלקת ואובדן סחוס בחולדות osteoarthritis הברך

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...