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

Maneesh Dave es apoyado por el Departamento de defensa grant PR141774 y la de Crohn y Colitis de América carrera desarrollo Premio de la Fundación. El laboratorio de Fabio Cominelli es apoyado por los NIH concede DK042191 (F.C.), DK055812 (F.C.), DK091222 (F.C.) y DK07948 (F.C.). El laboratorio de Arnold Caplan es apoyado en parte por la Fundación de Baldwin de Virginia E. y L. David. Las agencias de financiación no tuvieron ningún papel en el estudio de análisis o la escritura del manuscrito. Su contenido es responsabilidad exclusiva de los autores.

todos los experimentos de ratones y procedimientos en el estudio fueron aprobados por la Case Western Reserve University &#39; s cuidado de Animal institucional y Comité de uso. Los procedimientos se llevaron a cabo en la Asociación para la evaluación y acreditación del cuidado de animales de laboratorio (AAALAC) acreditados instalaciones. El BM fue aspirado en un protocolo aprobado por la Junta de revisión institucional de hospitales de la Universidad en las instalaciones de la base de células madre en Case Weste...

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	<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. 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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. 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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. 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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>

Este estudio describe una nueva técnica para la inyección intracardiaca de hMSCs en un modelo de ratón pequeño-intestinal de CD experimental guiada por ultrasonido. Esta técnica tiene alta tasa de supervivencia y éxito, como la trayectoria de la aguja puede ser ajustada en base a imágenes en tiempo real de alta resolución del ventrículo izquierdo de ratón, proporcionados por la ecografía. La ventaja de la entrega para el ventrículo izquierdo es que hMSCs después son distribuidos intra arterial y bypass de ci...

Enfermedad de Crohn (EC) es una enfermedad inflamatoria crónica común de la pequeño e intestinos grandes y se piensa para resultar de una respuesta inadecuada del sistema inmunológico a microbios intestinales7,8. Estudios recientes han demostrado que tanto murinas como humanas las células madre mesenquimales (MSCs) puede suprimir la inflamación en modelos de ratón de inflamación intestinal1,3,4,5. Hay múltiples ensayos clínicos en curso que utilizan MSCs humanas derivadas de médula ósea o tejido adiposo para tratar a pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal (EII), que incluye CD9. En estos ensayos clínicos se han utilizado dos rutas para la terapia del MSC: uno consiste en la infusión sistémica (es decir, por vía intravenosa) de MSCs para EII luminal (incluye CD) y el otro consiste en la aplicación localizada, inyección de células madre en la fístula tracto de los pacientes con EC perianal. En un reciente metanálisis de la terapia MSC para las EII, sistémica (es decir, intravenosa) terapia MSC para las EII luminal (incluye CD) era eficaz en hasta un 40% (IC del 95%: 7-79%) de los pacientes, mientras que la eficacia era mucho mayor, en el 61% (IC del 95%: 36-85%), cuando las MSCs se inyecta localmente en el enfermo CD fístula9. Un multicentro de reciente fase III controlados con placebo aleatorizado de alogénico las células madre adiposas inyectado directamente en la fístula perianal de CD pacientes demostrada estadísticamente significativa evidencia clínica y radiológica de curación, las fístulas perianales corroborando los hallazgos de los meta-análisis10. Se ha investigado adecuadamente las razones de la baja eficacia del MSC tratamiento administrado por vía intravenosa para CD luminal, pero una de las razones puede ser el inadecuada autoguiado hacia el blanco de MSCs en el sitio de la inflamación. Estudios murinos en modelos de inflamación colónica han demostrado que sólo un pequeño porcentaje de MSCs (1-5%) inyectados por vía intravenosa alcanza el colon inflamado; el restantes MSCs son filtrados por los pulmones (efecto de primer paso)1,2 ,5,11,12. Múltiples estudios murine por lo tanto, han utilizado la vía intraperitoneal (i.p.) para la administración de MSC en modelos animales con colitis4. Sin embargo, también han demostrado que sólo una pequeña fracción de las células alcanzar engraft el colon y que la eficacia está relacionado con la secreción de factores solubles paracrinos, como factor de necrosis tumoral-inducible gene 6 proteína (TSG-6)2. El mecanismo MSC de la inmunosupresión y la curación implica un enfoque múltiple que implica paracrina; factores de proximidad-independiente de la célula, como TSG-6; y factores dependientes de la proximidad, la célula como programados ligando de muerte 1 (PD-L1); o irregular 1. Por lo tanto, la localización de MSC en el sitio de la inflamación puede resultar en mayor eficacia9,13. De hecho, un estudio reciente mostró que MSCs implantados directamente en el sitio de la lesión colónica resultaron en curación secretando promover angiogénesis factor crecimiento endotelial vascular (VEGF). Por otro lado, se observó un mínimo efecto curativo después de inyección intravenosa5. Para aumentar su localización en el sitio de la inflamación (es decir, el intestino en ratones SAMP), se desarrolló esta técnica de inyección intracardiaca guiada por ultrasonido para la administración de MSC en el ventrículo izquierdo. Inyección guiada por la imagen asegura una inyección exacta, que conduce a una mayor tasa de éxito y a la disminución de morbilidad y mortalidad. Por otra parte, la inyección de MSCs en el ventrículo izquierdo entrega a circulación arterial, que puede llegar al intestino inflamado antes de ser atrapado en los pulmones.
En este estudio, MSCs de médula ósea humanas (hMSCs) fueron utilizados para la inyección en el modelo murino de SAMP-1/YitFc (SAMP) de CD14. SAMP es un bien caracterizado espontáneo modelo murino de inflamación crónica que se desarrolla la inflamación intestinal pequeño con casi 100% de penetrancia14. La inflamación se desarrolla en respuesta a la microflora en la ausencia de cualquier manipulación de químico, inmunológico o genético y parece humano CD11. Pareados por sexo y edad libre de inflamación AKR/J (AKR) ratones, los ratones de control parental de SAMP, se utilizaron en este estudio.
El hMSCs fueron aislados y ampliados en el laboratorio de muestras de médula ósea (MO) de donantes normales, desconocidos después de uso de consentimiento informado validado y publicado previamente protocolos15,16. Después del aislamiento y expansión, la capacidad MSC adipogenic osteogénica, en, y la diferenciación condrogénica fue evaluada en el laboratorio por varios ensayos15. El análisis funcional osteogénico realizó implantación de cubos de cerámica de hidroxiapatita/tricálcico matriz de fosfato que contienen hMSCs por vía subcutánea en immunocompromised ratones de SCID CB17-Prkdc17. El ensayo de cubo demuestra la osteogénesis y condrogénesis potenciales y se considera la prueba definitiva para evaluar cada MSC preparados17. Para visualizar hMSCs en vivo después de la inyección, lentivirus se utilizó para transducir hMSCs con construcción de gene triple reportero de luciferasa de luciérnaga (fl), monomérica proteína fluorescente roja (mRFP) y herpes simplex virus timidina kinasa (ttk ), impulsado por una modificada myeloproliferative sarcoma virus (mnd) promotor18. La luciferasa de la luciérnaga en el reportero triple es enzima eso luciferin inyectado coberteras a oxyluciferin de hMSCs y produce fotones blanco luz. Esto es detectado por la cámara sensible dispositivo de carga acoplada (CCD) (bioluminiscencia) en un en vivo óptica de sistema, que permite la visualización de hMSCs vivo en ratones. Bioluminiscencia (BLI) la proyección de imagen es una técnica sensible que puede usarse en serie para el seguimiento de las células y para el análisis ex vivo . El uso de un promotor fuerte EMN impulsa la expresión continua de la triple fusión reportero gene construcción y permite la proyección de imagen de hMSCs inyectado por más de 16 semanas19. El hMSCs son difíciles de transducir y tienen una eficacia de transducción de señales bajas. Usando un protocolo optimizado, mejoró la eficiencia de la transducción de hMSCs y la expresión del transgén era mayor de18. Con expresión de mRFP (uno de los genes del reportero triple) en citometría de flujo, se demostró la capacidad de transducir hMSCs con una alta eficiencia de hasta un 83%. Ensayos de diferenciación y en vivo cubo ensayos demostraron la capacidad de hMSCs transduced diferencian en osteocitos, condrocitos y adipocitos17.

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	<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>
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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

Enfermedad de Crohn (EC) es una enfermedad inflamatoria crónica común de la pequeño e intestinos grandes. Murinas y humanas las células madre mesenquimales (MSCs) tienen potencial inmunosupresor y han demostrado para suprimir la inflamación en modelos de ratón de la inflamación intestinal, aunque la vía de administración puede limitar su homing y efectividad 1 , 3 , 4 , 5. aplicación local de MSCs en modelos de lesión colónica ha demostrado mayor eficacia en el mejoramiento de la inflamación en el colon. Sin embargo, hay escasez de datos sobre técnicas para mejorar la localización de MSCs médula ósea humanas (hMSCs) al intestino, el sitio de la inflamación en el modelo de SAMP-1/YitFc (SAMP) enfermedad de Crohn experimental. Este trabajo describe una técnica novedosa para la inyección intracardiaca guiada por ultrasonido de hMSCs en ratones de la SAMP, un modelo bien caracterizado espontáneo de la inflamación intestinal crónica. Como controles se utilizaron ratones AKR/J (AKR) libre de inflamación emparejado de sexo y edad. Para analizar la biodistribución y la localización, hMSCs fueron transduced con un lentivirus que contiene un reportero triple. El reportero triple consistió en luciferasa de luciérnaga (fl), para obtener imágenes bioluminiscentes; monomérica proteína fluorescente roja (mrfp), para la clasificación de la célula; y truncada del simplex del herpes virus timidina kinasa (ttk), para la proyección de imagen de tomografía por emisión de positrones (PET). Los resultados de este estudio muestran 24 h después de la administración intracardiaca, hMSCs localizar en el intestino de los ratones de la SAMP en comparación con ratones AKR libre de inflamación. Esta novela, inyección guiada por ultrasonido de hMSCs en el ventrículo izquierdo de los ratones SAMP asegura una alta tasa de éxito de la entrega de la célula, permitiendo la recuperación rápida de los ratones con mínima morbilidad y mortalidad. Esta técnica podría ser un método útil para la localización mejorada de MSCs en otros modelos de inflamación intestinal pequeño, como TNFΔRE6. Futuros estudios determinarán si la mayor localización de hMSCs por entrega intrarterial puede llevar a mayor eficacia terapéutica.

La figura 1 muestra que hMSCs puede ser transduced con el reportero triple en una alta eficiencia, conservando sus propiedades de células madre. Transduced hMSCs puede visualizarse en tiempo real por BLI (figura 1, figura 3). Esta novela, inyección guiada por ultrasonido de hMSCs en el ventrículo izquierdo de los ratones SAMP asegura una muy alta tasa de éxito de la inyección, lo que permite la ...

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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

Estudios murinos en modelos de inflamación colónica han demostrado que un pequeño porcentaje (1-5%) de las células madre mesenquimales (MSC) inyectado por vía intravenosa o por vía intraperitoneal en casa a los inflamación colon1,2. Este estudio demuestra que las inyecciones intracardiacas guiada por ultrasonido de MSCs como resultado mayor localización en el intestino.

Guiado por ecografía intracardiaca inyección de células madre mesenquimales humanas para aumentar autoguiado hacia el blanco en el intestino para su uso en modelos murinos de enfermedades de intestino inflamatorias experimentales

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

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Medicine

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

La medición y tratamiento de la represión en la ambliopía

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

Investigación

Medicina

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

El uso de fibroblastos humanos primarios para la Supervisión de fenotipos mitocondriales en el campo de la enfermedad de Parkinson

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

Inyección subretiniana de vectores de terapia génica y células madre en el ojo del ratón

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

Modelos DNBS / TNBS colitis: Proporcionar ideas sobre la enfermedad inflamatoria intestinal y efectos de la grasa en la dieta

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

Guiada por ecografía transtorácica intramiocárdica inyección en ratones

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

El estudio de cáncer de páncreas Tallo Características de las células para el desarrollo de nuevas estrategias de tratamiento

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

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

Manipulación estandarizada de Tuina para la artrosis de rodilla en ratas

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

Autor destacado: Entendiendo el mecanismo de la manipulación de la tuina en ratas 

Manipulación de Tuina para reducir la inflamación y la pérdida de cartílago en ratas con artrosis de rodilla

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