Name: minimally invasive muscle embedding (mime) - a novel experimental technique to facilitate donor-cell-mediated myogenesis
Uploaded: 2017-08-24T13:00:00
Duration: 9 min 17 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Minimally Invasive Muscle Embedding MIME - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis at JoVE.com

Эта работа стало возможным благодаря пилот грант от Альянса для восстановительной реабилитации исследований и профессиональной подготовки (AR3Т) и факультет стартовый пакет Уэйн государственного университета в JAR. Юнис Кеннеди Шрайвер национального института здоровья ребенка и человеческого развития (NICHD), Национальный институт неврологических нарушений и инсульта (NINDS) и Национальный институт биомедицинских исследований и биоинженерии (NIBIB поддерживается AR3T ) национальных институтов здоровья под номером P2CHD086843 премии. Содержание является исключительно ответственности авторов и не обязательно отражают официальную точку зрения национальных институтов здоровья.

<ol>
	<li>Mauro, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Satellite+cell+of+skeletal+muscle+fibers.">Satellite cell of skeletal muscle fibers.</a> J Biophys Biochem Cytol. 9, 493-495 (1961).</li><li>Robertson, T. A., Grounds, M. D., Papadimitriou, 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=Elucidation+of+aspects+of+murine+skeletal+muscle+regeneration+using+local+and+whole+body+irradiation.">Elucidation of aspects of murine skeletal muscle regeneration using local and whole body irradiation.</a> J Anat. 181 (Pt 2), 265-276 (1992).</li><li>Charge, S. B., Rudnicki, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+molecular+regulation+of+muscle+regeneration.">Cellular and molecular regulation of muscle regeneration.</a> Physiol Rev. 84 (1), 209-238 (2004).</li><li>Brack, A. S., Rando, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-specific+stem+cells:+lessons+from+the+skeletal+muscle+satellite+cell.">Tissue-specific stem cells: lessons from the skeletal muscle satellite cell.</a> Cell Stem Cell. 10 (5), 504-514 (2012).</li><li>Krag, T. O., Hauerslev, S., Sveen, M. L., Schwartz, M., Vissing, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Level+of+muscle+regeneration+in+limb-girdle+muscular+dystrophy+type+2I+relates+to+genotype+and+clinical+severity.">Level of muscle regeneration in limb-girdle muscular dystrophy type 2I relates to genotype and clinical severity.</a> Skelet Muscle. 1 (1), 31 (2011).</li><li>Skuk, D., 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=Dystrophin+expression+in+myofibers+of+Duchenne+muscular+dystrophy+patients+following+intramuscular+injections+of+normal+myogenic+cells.">Dystrophin expression in myofibers of Duchenne muscular dystrophy patients following intramuscular injections of normal myogenic cells.</a> Mol Ther. 9 (3), 475-482 (2004).</li><li>Beauchamp, J. R., Morgan, J. E., Pagel, C. N., Partridge, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+myoblast+transplantation+reveal+a+discrete+minority+of+precursors+with+stem+cell-like+properties+as+the+myogenic+source.">Dynamics of myoblast transplantation reveal a discrete minority of precursors with stem cell-like properties as the myogenic source.</a> J Cell Biol. 144 (6), 1113-1122 (1999).</li><li>Sakellariou, 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=Neuromuscular+electrical+stimulation+promotes+development+in+mice+of+mature+human+muscle+from+immortalized+human+myoblasts.">Neuromuscular electrical stimulation promotes development in mice of mature human muscle from immortalized human myoblasts.</a> Skelet Muscle. 6 (1), 4 (2015).</li><li>Collins, C. 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=Stem+cell+function,+self-renewal,+and+behavioral+heterogeneity+of+cells+from+the+adult+muscle+satellite+cell+niche.">Stem cell function, self-renewal, and behavioral heterogeneity of cells from the adult muscle satellite cell niche.</a> Cell. 122 (2), 289-301 (2005).</li><li>Zhang, 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=Human+skeletal+muscle+xenograft+as+a+new+preclinical+model+for+muscle+disorders.">Human skeletal muscle xenograft as a new preclinical model for muscle disorders.</a> Hum Mol Genet. 23 (12), 3180-3188 (2014).</li><li>Juhas, M., Engelmayr, G. C., Fontanella, A. N., Palmer, G. M., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomimetic+engineered+muscle+with+capacity+for+vascular+integration+and+functional+maturation+in+vivo.">Biomimetic engineered muscle with capacity for vascular integration and functional maturation in vivo.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (15), 5508-5513 (2014).</li><li>Lin, H., Cheng, A. W., Alexander, P. G., Beck, A. M., Tuan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cartilage+tissue+engineering+application+of+injectable+gelatin+hydrogel+with+in+situ+visible-light-activated+gelation+capability+in+both+air+and+aqueous+solution.">Cartilage tissue engineering application of injectable gelatin hydrogel with in situ visible-light-activated gelation capability in both air and aqueous solution.</a> Tissue Eng Part A. 20 (17-18), 2402-2411 (2014).</li><li>Latil, 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=Skeletal+muscle+stem+cells+adopt+a+dormant+cell+state+post+mortem+and+retain+regenerative+capacity.">Skeletal muscle stem cells adopt a dormant cell state post mortem and retain regenerative capacity.</a> Nat Commun. 3, 903 (2012).</li><li>Maykel, 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=NOD-scidIl2rg+(tm1Wjl)+and+NOD-Rag1+(null)+Il2rg+(tm1Wjl)+:+a+model+for+stromal+cell-tumor+cell+interaction+for+human+colon+cancer.">NOD-scidIl2rg (tm1Wjl) and NOD-Rag1 (null) Il2rg (tm1Wjl) : a model for stromal cell-tumor cell interaction for human colon cancer.</a> Dig Dis Sci. 59 (6), 1169-1179 (2014).</li><li>Casar, J. C., 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=Heparan+sulfate+proteoglycans+are+increased+during+skeletal+muscle+regeneration:+requirement+of+syndecan-3+for+successful+fiber+formation.">Heparan sulfate proteoglycans are increased during skeletal muscle regeneration: requirement of syndecan-3 for successful fiber formation.</a> J Cell Sci. 117 (Pt 1), 73-84 (2004).</li><li>Hardy, D., 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=Comparative+Study+of+Injury+Models+for+Studying+Muscle+Regeneration+in+Mice.">Comparative Study of Injury Models for Studying Muscle Regeneration in Mice.</a> PLoS One. 11 (1), e0147198 (2016).</li><li>Roberts, P., McGeachie, J. K., Grounds, M. D., Smith, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Initiation+and+duration+of+myogenic+precursor+cell+replication+in+transplants+of+intact+skeletal+muscles:+an+autoradiographic+study+in+mice.">Initiation and duration of myogenic precursor cell replication in transplants of intact skeletal muscles: an autoradiographic study in mice.</a> Anat Rec. 224 (1), 1-6 (1989).</li><li>Tidball, J. G. <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+muscle+injury,+repair,+and+regeneration.">Mechanisms of muscle injury, repair, and regeneration.</a> Compr Physiol. 1 (4), 2029-2062 (2011).</li></ol>

Авторы имеют без финансовых интересов.

Здесь мы представляем подробный протокол для Роман экспериментальный метод, известный как MIME, разработанных в нашей лаборатории, чтобы имплантировать доноров мышечной ткани в принимающей мышечной ткани. Это адаптация открытым мышцы, прививка технику, которая уже доказала свою эффективность в содействии доноров cell-mediated ультраструктур в принимающей мышцы9,10,17.
Цель MIME состоит не в том, чтобы включить приживления доноров мышечной ткани, сам в принимающей мышц (мы в настоящее время не знаю, если это происходит), а скорее представляют собой источник доноров SCs, которые могут способствовать ультраструктур в принимающей мышц в условиях, которые стимулируют м uscle регенерации. Мы надеемся, что после того, как MIME оптимизированы и испытаны в базовых и доклинических исследований, она может предоставить ценную информацию для руководства клинической терапии, направленной на увеличение регенерации мышц в скелетных мышц, которые подверглись потери миогенных мышцы.
Есть многочисленные вопросы, которые еще не ответили относительно как MIME могут быть переведены на клинической терапии, например: как бы мы контролируем качество ткани доноров? Как бы мы контролировать иммунной неприятие донорских тканей и клеток? Ли он оставить позади фиброзных рубцов или донорской ткани удаляется после предоставления ячейки для ультраструктур? Влияет ли тип волокна мышцы доноров и/или принимающих доноров cell-mediated ультраструктур? Какие мышцы можно практически выгоду от MIME? В настоящее время мы расширяем наши исследования, чтобы оценить, если MIME является безопасным и эффективным, определить добавочной лечения, которые могут дополнить доноров производные ультраструктур и ответить на многие из вопросов, перечисленных выше.
После завершения наших испытаний аллогенной трансплантации мышь с MIME, наш следующий шаг является для человека к мышь MIME с трупной человеческих тканей для оценки миогенных потенциал трупной мышечной ткани. Мы ожидаем, что эти эксперименты приведет к новой линии основных и трансляционного исследования, которое включает мышечную ткань от доноров, которые зарегистрированы в таких инициатив, как программа завещанию тело для образования и дар жизни программа донорства .
Репрезентативных данных, представленных в этой рукописи показывают, что на 14 дней после MIME, существует несколько жизнеспособной myofibers, которые либо не хватает GFP или имеют низкий уровень GFP. Наша интерпретация этих данных является, что клетки Спутниковое GFP-доноров способствовали ультраструктур в принимающей мышцы. Мы провели этот эксперимент в рамках подготовки к имплантации трупной тканей человека в принимающих мыши мышцы. Недвусмысленно продемонстрировать, что клетки Спутниковое доноров способствовать ультраструктур в принимающей мышц после MIME, было бы полезно для имплантата донорской ткани, которая выражает флуоресцентный репортер, который можно легко отличить от GFP (например, красный флуоресцирующий белок выражая донорской ткани имплантируется в GFP + хост мышц).
Этот метод ограничен главным образом характер СКС в донорской ткани. Если СКС в донорской ткани являются жизнеспособными, техника, вероятно облегчить доноров cell-mediated ультраструктур, хотя, если они не являются жизнеспособными, ультраструктур не может произойти. Однако поскольку СКС очень устойчивы и жизнеспособной для около 2 недель после смерти, это весьма вероятно, что в экспериментальных целях, донорской ткани, который вживляется в течение нескольких минут после сбора урожая будет способствовать доноров cell-mediated ультраструктур13 . Кроме того как упоминалось выше, вполне возможно, что после всей мышечной ткани (содержащий SCs, Зрелые мышечных волокон, а также мышц резидентов фибробластов) встроен в принимающей мышц, фиброз может произойти. Однако это предположение необходимо эпирически рассмотреть. Литература на повреждения мышц, вытекающих из вредные схватки, cryoinjury и экспериментальных myotoxins, свидетельствует о том, что клетки иммунной системы (главным образом, макрофаги) способны эффективно сотовой очищаемых от поврежденных волокон и Ремоделирование внеклеточная матрица18. Таким образом вполне возможно, что после инъекции2 MIME и BaCl, до тех пор, как принимающей иммунные клетки имеют доступ к вырождающихся доноров мышечных волокон, они могут ясно мусора, оставив только доноров СКС. Наконец степень доноров производные ультраструктур зависит количество доноров мышечной ткани, внедренного в узел мышцы. Чтобы отсеке мышцы принимающей быть полностью заселён доноров клеток, полученных myofibers это потребует метод как X - или гамма облучения удалять принимающей мышцы СКС и также требуют повторных процедур MIME.
Было продемонстрировано, что хирургическим путем разоблачения принимающей мышц и ушивание кусок ткани доноров на хост мышц может облегчить доноров cell-mediated ультраструктур9,10,17. Этот открытый хирургический подход использовала в прошлом для отслеживания прогрессирования ультраструктур и для создания модели мыши человеческих мышечных заболеваний. Новаторский аспект техника MIME является минимально инвазивной и не связаны с хирургическим путем разоблачения принимающей мышцы. Это уменьшает риск ятрогенные инфекции и степень дискомфорта в хост животных, таким образом делая его более целесообразно выполнять на мышц же принимающей неоднократно MIME, если необходимо.
Мы ожидаем, что метод MIME может быть подходящим уточнение открытых хирургических подхода, который в настоящее время следует имплантировать доноров мышечной ткани в принимающей мыши. Это может ускорить поколения гуманизированные мыши модели, путем встраивания биопсию человека мышцы в принимающей мыши мышц. Кроме того основываясь на наших предварительных данных от прививки мышь, мы ожидаем, что MIME будет эффективной в достижении доноров cell-mediated ультраструктур от человека трупной донорской ткани, пока доноров СКС жизнеспособной. Наконец дополнительного тестирования и проверки, мы надеемся, что метод MIME будет способствовать разработке новых терапий для содействия доноров cell-mediated ультраструктур у людей с заболеваниями мышц.
Успех метода MIME критически зависит именно внедрение донорской ткани в отсеке фасциальных (epimysium), принимающей мышцы. Только если ткани доноров размещается в отсеке мышцы хост, он будет иметь предоставлять принимающей мышцы СКС в точно. Если ткани доноров размещается вне принимающей мышц, неясно, каким будет его судьбу. В нашей экспериментальной модели для MIME мы используем TA мышцы как принимающей мышцы, так как это видно и поверхностно расположенных в аспекте переднебоковой ноги. Размер, ориентацию и анатомическое положение TA мышцы, делает его легко для подтверждения донорской ткани правильно размещается в пределах узла TA мышц после MIME. В этой статье, мы предоставили экспериментальные доказательства что донорской ткани reрозетки, встроенные в принимающей TA мышц в MIME после 3 дней и что там находится доноров cell-mediated ультраструктур в принимающей мышц на 14 дней после MIME.

Здоровые скелетных мышц, хотя после митотическая, обладает отличным регенеративной способностью из-за наличия ткани резидентов миогенных клеток, известный как спутниковое клетки (SCs)1,2; и обзор в3,4. Однако в патологических условиях, вызванных мышечной дистрофии, травмы или ускоренного старения, регенерации мышц может не отставать от мышечного разрушения, и таким образом, происходит прогрессивного мышечного волокна потеря5. Хотя эффективные методы были разработаны для изоляции СКС из мышц и расширять их в культуре для создания большого числа сомитов (и впоследствии myotubes), попытки сформировать физиологически соответствующие количества мышечных волокон в принимающих мышцы имеют дали только минимальные успеха6. Как с много других типов клеток, когда сомитов вводят только в ткани макроорганизма, большинство клеток не привито7,8. Мы показали, что нервно-мышечной электростимуляции (NMES) облегчает доноров клеток, полученных ультраструктур в мышцах мыши регенерации недостаточным хост, который был впрыснут с человека сомитов8. Другие показали, что хирургическим прививочных биопсию мышц или одном мышечных волокон с прилагаемой SCs, облегчения умеренный ультраструктур даже без NMES, предполагая, что имплантация весь мышечных волокон с СКС может быть более выгодным, чем имплантации миогенных клетки только9,10. Так как донора или инженерных мышечной ткани, привитые в принимающей мышцы производит лучшие результаты, чем пересадка клетки только, вполне возможно, что ткани или ткани как структуры могут обеспечить решающее значение подсказки для приживления доноров клеток; концепция, которая становится все более очевидным в клеточной терапии исследований с участием различных клеток типы10,,1112.
Последние данные показывают, что СКС, полученные от людей более чем 2 недели посмертное генерировать myotubes в культуре13. Поэтому мы намерены оценить если имплантации мышечной ткани собирают посмертные в живые принимающей будет вспять потери мышечного волокна. Мы разработали Роман технику, называемую MIME вживлять доноров мышечной ткани в скелетной мышечной ткани живые принимающей чтобы поощрять доноров клеток, полученных ультраструктур. MIME включает прохождение хирургической иглой через хост мышцы для создания иглы трек; Рисование небольшой сегмент доноров мышечной ткани через иглу трек; оставив тканей донора встроенный в принимающей мышц; и закрытие иглы отверстия ткани клеем. После того, как практикующих технику в Усыпленных мышей учился в других экспериментах, мы теперь выполнены MIME в живых мышей, которые иммунодефицитных и повсеместно выражают Зеленый флуоресцентный белок (КГВ), и последующих мер на 3 и 14 дней после MIME. На 3 дня после MIME мы подтверждаем, что доноров мышь (GFP-) EDL мышцы имплантируется в принимающей мышь (GFP +) та мышц, останки, внедренного в узел мышцы. На 14 дней после MIME после BaCl2 myotoxin травмы вызывают повреждения и ультраструктур, мы подтверждаем, что примерно 5%, 26%, 26% и 43% волокон в одном узле TA мышцы показать не взнос принимающей, вклад Минимальный хост, умеренные хост вклад и максимальной разместить вклад, соответственно. Центральный нуклеации (маркер дегенерация и последующей регенерации) рассматривается в приблизительно 95% TA мышечных волокон после инъекции MIME и myotoxin.
Мы изучаем TA мышцы через 14 дней после MIME + BaCl2 , потому что этот момент захватывает промежуточной стадии регенерации, когда большинство регенерированных волокон централизованно тому. Мы изучаем GFP + мышь как хостов для MIME, так что когда мы в конечном итоге трансплантировать человека трупной мышц в принимающей мышей, мы сможем легко различать мышечных волокон происхождения, принимающих стран и доноров. Мы используем мышь EDL мышцы как экспериментальный донорской ткани, поскольку одного волокна от этой мышцы показали миогенных больший потенциал, чем та мышцы9. EDL мышц также синергетический TA мышцы и имеет аналогичный состав тип волокна. Наши предварительные данные показывают, что MIME способен содействия доноров клеток, полученных ультраструктур в принимающей мышцы.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1323">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">NSG-GFP mice</td>
			<td style="width:309px;">The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME)</td>
			<td style="width:247px;">Stock #021937</td>
			<td style="width:552px;">Immunodeficient host mice that ubiquitously express green fluorescent protein</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">C57BL/6J mice</td>
			<td style="width:309px;">The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME)&#160;</td>
			<td style="width:247px;">Stock #000664</td>
			<td>Control donor mice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tabletop isoflurane vaporizer&#160;</td>
			<td style="width:309px;">VetEquip (Livermore, CA)</td>
			<td style="width:247px;">Item #901801</td>
			<td>Inhaled anesthesia system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Magic depilatory crea</td>
			<td style="width:309px;">Softsheen Carson (New York, NY)</td>
			<td style="width:247px;">N/A</td>
			<td>Razorless hair removal cream</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">4-0 Silk, black, braided, non-absorbable sutures</td>
			<td style="width:309px;">Roboz Surgical Instrument Co, Inc. (Gaithersburg, MD)</td>
			<td style="width:247px;">SUT106631</td>
			<td>Guiding sutures for donor tissue</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">VetBond veterinary tissue adhesive</td>
			<td style="width:309px;">3M (Maplewood, MN)</td>
			<td style="width:247px;">Catalog #1469Sb</td>
			<td>Veterinary tissue adhesive for sutureless skin closure</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Barium chloride&#160;</td>
			<td style="width:309px;">Ricca Chemical Company (Arlington, TX)</td>
			<td style="width:247px;">Product #R0854000-500A 854-16&#160;</td>
			<td>Myotoxin to induce muscle damage and stimulate regeneration</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Deltaphase isothermal gel heating pad&#160;</td>
			<td style="width:309px;">Braintree Scientific (Braintree, MA)</td>
			<td style="width:247px;">&#160;Item #39DP</td>
			<td>Heating pad to provide thermal support to animals while under anesthesia</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HM525NX cryostat&#160;&#160;</td>
			<td style="width:309px;">ThermoFisher (Waltham, MA)</td>
			<td style="width:247px;">Catalog #HM525NX&#160;</td>
			<td>Cryostat to make frozen sections of muscle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Vectashield Antifade Medium</td>
			<td style="width:309px;">Vector Laboratories, Inc. (Burlingame, CA)</td>
			<td style="width:247px;">Catalog Number: H-1000</td>
			<td>Antifade medium to preserve fluorescence in immunofluorescently labeled samples</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rabbit anti Desmin Antibody</td>
			<td style="width:309px;">Labvision Thermo Scientific (Fremont, CA)</td>
			<td style="width:247px;">RB9014P</td>
			<td>Rabbit anti desmin antibody for desmin immunofluorescent labeling</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Goat anti Rabbit Alexa 568 Antibody</td>
			<td style="width:309px;">ThermoFisher (Waltham, MA)</td>
			<td style="width:247px;">Catalog#: A-21069</td>
			<td>Goat anti rabbit secondary antibody for desmin immunofluorescent labeling</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">4&#39;,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)&#160;</td>
			<td>Seracare (Milford, MA)</td>
			<td style="width:247px;">Catalog #5930-0006 or 71-03-01</td>
			<td>Reagent for fluorescent labeling of nuclei</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Axio Scope.A1 microscope</td>
			<td style="width:309px;">Carl Zeiss (Peabody, MA)&#160;</td>
			<td style="width:247px;">Product #Axio Scope.A1</td>
			<td>Light and fluorescence microscope</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Photoshop CS4</td>
			<td style="width:309px;">Adobe Systems (San Jose, CA)</td>
			<td style="width:247px;">Photoshop CS4</td>
			<td>Imaging Software for perform image tiling</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Image J</td>
			<td style="width:309px;">National Institutes of Health (Bethesda, MD)</td>
			<td style="width:247px;">Image J for Windows 64-bit Operating System</td>
			<td>Imaging Software for quantitative fluorescence analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

minimally invasive muscle embedding (mime) - a novel experimental technique to facilitate donor-cell-mediated myogenesis

Скелетная мышца обладает регенеративной способностью благодаря ткани резидентов, мышечные волокна приносящей (миогенных) Спутниковое клетки (СКС), которые могут образовывать новых мышечных волокон при правильных условиях. Хотя ГКС могут быть собраны из мышечной ткани и культивировали в vitro, результате клетки myoblast не очень эффективны в поощрении ультраструктур, когда пересаженные в принимающей мышц. Хирургическим путем разоблачения принимающей мышц и пересадка сегментов доноров мышечной ткани, или изолированных мышечных волокон с их СКС на хост мышц, способствует лучше ультраструктур, по сравнению с myoblast трансплантации. Мы разработали Роман технику, которую мы называем минимально инвазивные мышцы встраивания (MIME). MIME включает прохождения хирургической иглой через мышцу хост, используя кусок доноров мышечной ткани через иглу трек и затем оставив донорской ткани, встроенных в принимающей мышцы так, что он может выступать в качестве источника СКС для принимающей мышц. Здесь мы подробно описать шаги участвует в выполнении MIME в иммунодефицитных мыши модель, которая выражает Зеленый флуоресцентный белок (ГПУП) во всех ее ячеек. Иммунодефицита в мыши узел уменьшает риск иммунного отторжения тканей донора и экспрессия гена GFP позволяет легко идентифицировать принимающей мышечных волокон (GFP +) и доноров клеток, полученных мышечных волокон (GFP-). Наши экспериментальные данные показывают, что MIME может использоваться для имплантата (EDL) Лонг разгибатель пальцев от доноров мыши в tibialis мышцу передней (TA) узла мыши. Наши данные также показывают, что, когда myotoxin (бария хлорид,2BaCl) вводят в принимающей мышц после MIME, есть свидетельства доноров клеток, полученных ультраструктур в принимающей мышц, с примерно 5%, 26%, 26% и 43% волокон в одном узле TA мышца показывая не взнос принимающей, минимальный хост вклад, вклад умеренной хост и максимального пребывания вклад, соответственно.

На 3 дня после MIME доноров EDL, который вживляется в MIME содержится внутри отсека мышцы TA хост (рисунок 2A–C). Как и ожидалось, сечений TA мышцы от доноров мышей, изучал под флуоресцентным Оптика, не показывать зеленой флуоресценцией, потому что они не выражают GFP (Рисунок 2D). Напротив сечений TA мышцы от принимающей мышей, которые не имплантируются с донорской ткани, показывают единый зеленый флуоресценции в TA мышечных волокон, как волокна Экспресс GFP (Рисунок 2E). В сечений мышц, насаждают MIME с донорами мышечной ткани есть линия демаркации между принимающей мышечных волокон (GFP +) и доноров мышечных волокон (GFP-). Фаза контрастность изображения visual поля, показанные на рисунке 2D–F представлены в рисунке 2E'–F' и предположить, что есть действительно мышечных волокон в регионах там, где нет GFP сигнал.
На 14 дней после MIME и BaCl2 инъекции, изучая серийный крест секции TA мышцы, которые остались без маркировки или помечены с антителами к десмин (рис. 3), мы узнаем, что сигнал GFP выражается все мышечных волокон в неочищенные мышцы от принимающей мышей, но не в MIME-лечение мышц (красный десмин маркировки обнаруживает жизнеспособных мышечных волокон). В принимающей TA мышц, лечить с MIME и BaCl2 инъекции, очевидна ультраструктур доноров клеток, полученных от присутствия многих desmin(+) мышечных волокон, которые показывают не обнаруженный сигнал GFP (рис. 3 c–D, 3 C' –D'). Химерных мышечных волокон, вытекающих из вероятно слияние принимающих стран и доноров миогенных клетки могут быть обнаружены на низких и умеренных уровней GFP флуоресценции выставлены эти волокна. Многочисленные химерных волокна появляются через весь диаметр TA мышц, предполагая, что донор СКС способны перенос нескольких сотен микрон в пределах epimysium принимающей мышцы. Количественный GFP + волокон показан на рисунке 3E. Рисунок 4 показывает высокое увеличение изображения последовательных поперечных сечений всего MIME + BaCl2 лечение TA мышцы.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55731/55731fig1.jpg"> 
Рисунок 1 . Этапы в минимально инвазивной мышцы встраивания (MIME). MIME проводится под общим наркозом. Она включает в себя размещение ~ 10 мг доноров мышцы (мышь EDL доноров) в растворе Рингера и связывая руководящих швы для своих целей (A). 18-иглы проходит через длинной оси принимающей мышцы (B) и ткани доноров обращается через иглу трек (C). Тканей донора слева встроен в принимающей мышц (D), руководящих швы нарезаются и отверстия иглой загерметизированы клеем ткани (E). Запечатанный иглы раны обозначаются стрелками (F). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55731/55731fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55731/55731fig2.jpg"> 
Рисунок 2 . Исследования TA мышцы через 3 дня после MIME. Хост мышцы собраны через 3 дня после MIME; Примечание иглы марки на узле TA (стрелки; A-B). Далее данные подтверждают, что мыши внедренный доноров EDL укрывшимся в засаде в отсеке мышцы TA (B-C). Флуоресценции изображения TA мышц сечений показать не зеленый флуоресценции в мышцах TA одичал типа (D), яркий зеленый флуоресценции в ГЯП-GFP TA мышц (E)и различие между принимающей и доноров мышцы в ГЯП-GFP TA мышц на 3 дня После MIME (F). Фаза контрастность изображения поля зрения в D-F указаны в D'-F', соответственно. Красная линия в панели F и F' показывает линия демаркации между принимающей и донорских тканей. Шкалы бар = 50 µm. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55731/55731fig2large.jpg" target="_blank">пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55731/55731fig3.jpg"> 
Рисунок 3 . Исследования TA мышцы через 14 дней после MIME. Данные, собранные после MIME представлены 14 дней. Красный сигнал — от immunofluorescent маркировки десмин (позитивный сигнал для десмин обозначает, что myofibers являются жизнеспособными), синий сигнал от DAPI (пятна ядер), и зеленый сигнал от GFP. В TA управления мышц (правый задних конечностей) собирают от принимающей мыши, как ожидается почти все myofibers являются позитивными за десмин, предполагая, что эти myofibers являются жизнеспособными (A; красный сигнал). Кроме того, основываясь на DAPI окрашивание, очевидно, что myonuclei почти все myofibers периферически расположены, как и следовало ожидать в здоровые мышцы (A; синий сигнал). Серийный Секции управления TA мышцы показывают что, почти все мышечные волокна ярко-зеленый, подразумевая, что они являются позитивными для GFP. В MIME + BaCl2 -лечение TA мышц (левый задних конечностей), доноров cell-mediated ультраструктур очевидно присутствие многих desmin(+) мышечных волокон, которые показывают не обнаружено флуоресценции GFP (C-D, C'-D'). Desmin(+) мышечных волокон с низкой до умеренной GFP флуоресцирования (химерных мышечных волокон) присутствуют через диаметр всего TA мышцы, предполагая, что MIME обеспечивает доноров SCs, которые могут мигрировать в пределах epimysium та мышцы и содействовать доноров клеток, полученных ультраструктур. A'-D' высокого увеличения изображения регионов в синие в A-D. В Eприведены количественный GFP(+) волокон и централизованно ядерных белков. Масштаб баров = 100 мкм (A-D) и 50 мкм (A'-D'). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55731/55731fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" s alt="Figure 4" class="xfigimg"></img alt="Figure 4" class="xfigimg" s>RC="/Files/ftp_upload/55731/55731fig4.jpg» / > 
Рисунок 4 . Доказательств широкомасштабного ущерба и регенерации 14 дней после инъекции2 MIME и BaCl. Высокое увеличение, представлены последовательных поперечных сечений всего MIME + BaCl2 лечение TA мышцы. Данные показывают, что многие мышечных волокон, которые являются умеренно или сильно GFP + централизованно расположена ядер (A-B; красный сигнал в A — от десмин, синий сигнал в A от DAPI, и зеленый сигнал в B от GFP). Эти данные позволяют предположить, что дегенерация и регенерации после BaCl2 инъекции не влияет на экспрессия гена GFP. В этом контексте наличие централизованно ядерных мышечных волокон в MIME + BaCl2 лечение TA мышц, с практически нет экспрессия гена GFP, предполагает, что эти волокна являются скорее всего результатом ультраструктур (или регенерации) с значительный вклад GFP - миогенных клетки. Эти наблюдения может быть проверен в высокое увеличение изображения выбранных полей (C-F; C и D и E и F, соответственно, перекрывающихся регионов от последовательных поперечных сечений; цветовое кодирование изображения границы обозначают местоположение этих регионов в A и B). Масштаб баров = 100 мкм (A-B) и 50 мкм (C-F). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55731/55731fig4large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Minimally Invasive Muscle Embedding MIME - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis at JoVE.com

Minimally Invasive Muscle Embedding MIME - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

Мы описываем Роман экспериментальный метод, который мы называем минимально инвазивные мышцы встраивания (MIME), который основывается на доказательствах, содержащий миогенных жизнеспособных клеток, которые могут облегчить доноров cell-mediated ультраструктур когда имплантируется в скелетной мышечной ткани хост мышцы.

Минимально инвазивные мышц, встраивание (MIME) - роман Экспериментальная техника для содействия доноров Cell-Mediated ультраструктур

Skeletal muscle possesses regenerative capacity due to tissue-resident, muscle-fiber-generating (myogenic) satellite cells (SCs), which can form new ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME) - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

Corneal Confocal Microscopy: A Novel Non-invasive Technique to Quantify Small Fibre Pathology in Peripheral Neuropathies

Роговицы конфокальной микроскопии: Роман неинвазивной техники количественно Малый Fibre патологии периферической нервной системы

The accurate quantification of peripheral neuropathy is important to define at risk patients, anticipate deterioration, and assess new therapies. ...

Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies

Фототромботического ишемии: малоинвазивной и воспроизводимые фотохимические Кортикальная Модель Поражение исследований Мышь ход

The photothrombotic stroke model aims to induce an ischemic damage within a given cortical area by means of photo-activation of a previously injected ...

Minimally Invasive Establishment of Murine Orthotopic Bladder Xenografts

Минимально инвазивная Создание мышиной артифициального мочевого пузыря ксенотрансплантатов

Orthotopic bladder cancer xenografts are the gold standard to study molecular cellular manipulations and new therapeutic agents&#160;in vivo. Suitable ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Минимально инвазивная Поперечная Сужение аортального у мышей

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Техника минимально инвазивной поперечной аорты сдавливания в мышей для индукции гипертрофия левого желудочка

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

An Anatomical Study of Nerves at Risk During Minimally Invasive Hallux Valgus Surgery

Анатомические исследования нервов риску при минимально инвазивной Hallux Valgus хирургии

The growing popularity of minimally invasive surgical (MIS) procedures makes it necessary that new anatomical references arise, to aid in tridimensional ...

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Минимально инвазивные модели для анализа Endochondral перелом, исцеление в мышей стандартных биомеханических условиях

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Electromagnetic Navigation Transthoracic Nodule Localization for Minimally Invasive Thoracic Surgery

Электромагнитная навигация Локализация трансторакальных узелков для минимально инвазивной торакальной хирургии

The increased use of chest computed tomography (CT) has led to an increased detection of pulmonary nodules requiring diagnostic evaluation and/or ...

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

Доклиническая крысиная модель для изучения ишемии-реперфузионной травмы в реконструктивной микрохирургии

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

Evaluation of Capnography Sampling Line Compatibility and Accuracy when Used with a Portable Capnography Monitor

Оценка совместимости и точности капнографии при использовании с помощью портативного монитора capnography

Capnography is commonly used to monitor patient&#8217;s ventilatory status. While sidestream capnography has been shown to provide a reliable assessment ...