Name: performing human skeletal muscle xenografts in immunodeficient mice
Uploaded: 2019-09-16T14:30:00
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Questo lavoro è stato sostenuto da The Myositis Association e dalla Peter Buck Foundation. Ringraziamo il Dr. Yuanfan e sprondin per aver condiviso la sua esperienza e la sua formazione nella tecnica chirurgica dello xenotrapianto.

Tutto l'uso di campioni di ricerca da soggetti umani è stato approvato dal Johns Hopkins Institutional Review Board (IRB) per proteggere i diritti e il benessere dei partecipanti. Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati approvati dal Johns Hopkins University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) in conformità con la Guida dei National Institutes of Health (NIH) per la cura e l'uso degli animali da laboratorio. Maschio NOD-Rag1nullil2r -null ...

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	<li>Wong, C. H., Siah, K. W., Lo, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+clinical+trial+success+rates+and+related+parameters.">Estimation of clinical trial success rates and related parameters.</a> Biostatistics. , 1-14 (2018).</li><li>Hay, M., Thomas, D. W., Craighead, J. L., Economides, C., Rosenthal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+development+success+rates+for+investigational+drugs.">Clinical development success rates for investigational drugs.</a> Nature Biotechnology. 32, 40-51 (2014).</li><li>Perel, 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=Comparison+of+treatment+effects+between+animal+experiments+and+clinical+trials:+systematic+review.">Comparison of treatment effects between animal experiments and clinical trials: systematic review.</a> BMJ. 334, 1-6 (2007).</li><li>Rubio-Viqueira, B., Hidalgo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+in+vivo+xenograft+tumor+model+for+predicting+chemotherapeutic+drug+response+in+cancer+patients.">Direct in vivo xenograft tumor model for predicting chemotherapeutic drug response in cancer patients.</a> Clinical Pharmacology Therapeutics. 85, 217-221 (2009).</li><li>Roberts, K. G., 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=Targetable+Kinase-Activating+Lesions+in+Ph-like+Acute+Lymphoblastic+Leukemia.">Targetable Kinase-Activating Lesions in Ph-like Acute Lymphoblastic Leukemia.</a> New England Journal of Medicine. 371, 1005-1015 (2014).</li><li>Kim, 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=GDF11+Controls+the+Timing+of+Progenitor+Cell+Competence+in+Developing+Retina.">GDF11 Controls the Timing of Progenitor Cell Competence in Developing Retina.</a> Science. 308, 1927-1930 (2005).</li><li>Sako, 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=Characterization+of+the+ligand+binding+functionality+of+the+extracellular+domain+of+activin+receptor+type+IIB.">Characterization of the ligand binding functionality of the extracellular domain of activin receptor type IIB.</a> Journal of Biological Chemisty. 285, 21037-21048 (2010).</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> Human Molecular Genetics. 23, 3180-3188 (2014).</li><li>Gabellini, D., Green, M. R., Tupler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inappropriate+Gene+Activation+in+FSHD+:+A+Repressor+Complex+Binds+a+Chromosomal+Repeat+Deleted+in+Dystrophic+Muscle.">Inappropriate Gene Activation in FSHD : A Repressor Complex Binds a Chromosomal Repeat Deleted in Dystrophic Muscle.</a> Cell. 110, 339-348 (2002).</li><li>Lemmers, R. J. L. F., 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=A+Unifying+Genetic+Model+for+Facioscapulohumeral+Muscular+Dystrophy.">A Unifying Genetic Model for Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy.</a> Science. 329, 1650-1654 (2010).</li><li>Chen, J. C. 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=Morpholino-mediated+Knockdown+of+DUX4+Toward+Facioscapulohumeral+Muscular+Dystrophy+Therapeutics.">Morpholino-mediated Knockdown of DUX4 Toward Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy Therapeutics.</a> Molecular Therapy. 24, 1405-1411 (2016).</li><li>Medical Research Council. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Aids to the investigation of the peripheral nervous system. , (1943).</li><li>Jones, R. 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=Cellular+and+Molecular+Anatomy+of+the+Human+Neuromuscular+Junction.">Cellular and Molecular Anatomy of the Human Neuromuscular Junction.</a> Cell Reports. 21, 2348-2356 (2017).</li></ol>

Gli xenografi derivati dal paziente sono un modo innovativo per modellare le malattie muscolari e condurre studi preclinici. Il metodo qui descritto per creare xenogratti muscolari scheletrici è rapido, diretto e riproducibile. Gli interventi chirurgici unilaterali possono essere eseguiti in 15-25 minuti, o bilateralmente in 30 a 40 minuti. Gli xenotrapianto bilaterali possono fornire ulteriore flessibilità sperimentale. Per esempio, i ricercatori possono eseguire il trattamento localizzato di uno xenotrapianto, con l'...

È stato riferito che solo 13.8% di tutti i programmi di sviluppo di farmaci in fase di sperimentazione clinica hanno successo e portano a terapie approvate1. Mentre questo tasso di successo è superiore al 10,4% precedentemente riportato2, c'è ancora significativo margine di miglioramento. Un approccio per aumentare il tasso di successo degli studi clinici è quello di migliorare i modelli di laboratorio utilizzati nella ricerca preclinica. La Food and Drug Administration (FDA) richiede studi sugli animali per mostrare l'efficacia del trattamento e valutare la tossicità prima degli studi clinici di fase 1. Tuttavia, c'è spesso una concordanza limitata negli esiti del trattamento tra studi sugli animali e studi clinici3. Inoltre, la necessità di studi sugli animali preclinici può essere una barriera insormontabile per lo sviluppo terapeutico in malattie che non hanno un modello animale accettato, che spesso accade per le malattie rare o sporadiche.
Un modo per modellare la malattia umana è trapiantare il tessuto umano in topi immunodeficienti per generare xenografi. Ci sono tre vantaggi principali per i modelli di xenotrapianto: in primo luogo, possono ricapitolare le complesse anomalie genetiche ed epigenetiche che esistono nella malattia umana che potrebbero non essere mai riproducibili in altri modelli animali. In secondo luogo, gli xenografi possono essere utilizzati per modellare malattie rare o sporadiche se sono disponibili campioni di pazienti. In terzo luogo, gli xenogratto modellano la malattia all'interno di un sistema in vivo completo. Per questi motivi, ipotizziamo che i risultati dell'efficacia del trattamento nei modelli di xenotrapianto siano più propensi a tradursi in sperimentazioni in pazienti. Gli xenografi tumorali umani sono già stati utilizzati con successo per sviluppare trattamenti per tumori comuni, tra cui mieloma multiplo, così come terapie personalizzate per singoli pazienti4,5,6, 7.
Recentemente, gli xenogratto sono stati utilizzati per sviluppare un modello di malattia muscolare umana8. In questo modello, i campioni di biopsia muscolare umana vengono trapiantati negli arti posteriori di topi NRG immunodeficienti per formare xenografi. Le miofibre umane trapiantate muoiono, ma le cellule staminali muscolari umane presenti nello xenotrapianto successivamente si espandono e si differenziano in nuove miofibre umane che ripopolano la lamina basale umana innestata. Pertanto, le miofibre rigenerate in questi xenotrapianto sono interamente umane e vengono spontaneamente vascolarizzate e innervate dall'ospite del topo. è importante sottolineare che il fascio, la distrofia muscolare scapopulohumerale (FSHD) del tessuto muscolare del paziente trapiantato nei topi ricapitola le caratteristiche chiave della malattia umana, vale a dire l'espressione del fattore di trascrizione DUX4 8. La FSHD è causata dalla sovraespressione del DUX4, che è epigeneticamente silenziato nel tessuto muscolare normale9,10. Nel modello xenotrapianto FSHD, il trattamento con un morfolino specifico del DUX4 ha dimostrato di reprimere con successo l'espressione e la funzione di DUX4 e può essere una potenziale opzione terapeutica per i pazienti fsHD11. Questi risultati dimostrano che gli xenogratti muscolari umani sono un nuovo approccio per modellare la malattia muscolare umana e testare potenziali terapie nei topi. Qui, descriviamo in dettaglio il metodo chirurgico per la creazione di xenografi muscolari scheletrici umani in topi immunodeficienti.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>100 mm x 15 mm Petri dish</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB0875712</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Methylbutane</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>O3551-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 x 30 mm micro cover glass</td>
			<td>VWR</td>
			<td>48393-151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal Weighing Scale</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>SCL- 1015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-Antimycotic Solution</td>
			<td>Corning, Cellgro</td>
			<td>30-004-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AutoClip System</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>12020-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Castroviejo Needle Holder</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>12565-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chick embryo extract</td>
			<td>Accurate</td>
			<td>CE650TL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CM1860 UV cryostat</td>
			<td>Leica Biosystems</td>
			<td>CM1860UV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coplin staining jar</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>19-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection Pins</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S13976</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry Ice - pellet</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9584462</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Embryonic Myosin antibody</td>
			<td>DSHB</td>
			<td>F1.652</td>
			<td>recommended concentration 1:10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>459836</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td>SH30071.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber-Lite MI-150</td>
			<td>Dolan-Jenner</td>
			<td>Mi-150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>11295-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-mouse IgG1, Alexa Fluor 488</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A-21121</td>
			<td>recommended concentration 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-mouse IgG2b, AlexaFluor 594</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A-21145</td>
			<td>recommended concentration 1:500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gum tragacanth</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G1128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hams F-10 Medium</td>
			<td>Corning</td>
			<td>10-070-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histoacryl Blue Topical Skin Adhesive</td>
			<td>Tissue seal</td>
			<td>TS1050044FP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human specific lamin A/C antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab40567</td>
			<td>recommended concentration 1:50-1:100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human specific spectrin antibody</td>
			<td>Leica Biosystems</td>
			<td>NCLSPEC1</td>
			<td>recommended concentration 1:20-1:100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction Chamber</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>941444</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris Forceps</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>11066-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Irradiated Global 2018 (Uniprim 4100 ppm)</td>
			<td>Envigo</td>
			<td>TD.06596</td>
			<td>Antibiotic rodent diet to protect again respiratory infections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>MWI Veterinary Supply</td>
			<td>502017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td>Kimberly-Clark</td>
			<td>34155</td>
			<td>surgical wipes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mapleson E Breathing Circuit</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>921412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile Anesthesia Machine</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>901805</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse on Mouse Basic Kit</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>BMK-2202</td>
			<td>mouse IgG blocking reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nail Polish</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>72180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NAIR Hair remover lotion/oil</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC0132811</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NOD-Rag1null IL2rg null (NRG) mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>007799</td>
			<td>2 to 3 months old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O.C.T. Compound</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>23-730-571</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>OX USPEA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS (phosphate buffered saline) buffer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>4870500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone Iodine Prep Solution</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>1415</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProLong&#8482; Gold Antifade Mountant</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>P10144 (no DAPI); P36935 (with DAPI)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puralube Ophthalmic Ointment</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>17033-211-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rimadyl (carprofen) injectable</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td>10000319</td>
			<td>surgical analgesic, administered subcutaneously at a dose of 5mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blades - #11</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>10011-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Handle - #3</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>10003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo Microscope</td>
			<td>Accu-scope</td>
			<td>3075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superfrost Plus Microscope Slides</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture, Synthetic, Non-Absorbable, 30 inches long, CV-11 needle</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>VP-706-X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1ml Syringe (26 gauge, 3/8 inch needle)</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>329412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trimmer</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>CL9990-KIT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas Spring Scissors, 8.0 mm cutting edge</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>15009-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VaporGaurd Activated Charcoal Filter</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>931401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wound clips, 9 mm</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>12022-09</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

performing human skeletal muscle xenografts in immunodeficient mice

Gli effetti del trattamento osservati negli studi sugli animali spesso non vengono riassunti negli studi clinici. Mentre questo problema è multiforme, uno dei motivi di questo fallimento è l'uso di modelli di laboratorio inadeguati. È difficile modellare malattie umane complesse negli organismi di laboratorio tradizionali, ma questo problema può essere aggirato attraverso lo studio degli xenografi che si possono fare attraverso l'uomo. Il metodo chirurgico che descriviamo qui permette la creazione di xenogratti muscolari scheletrici umani, che possono essere utilizzati per modellare la malattia muscolare e per effettuare test terapeutici preclinici. In base a un protocollo approvato dall'IRB (Institutional Review Board), i campioni muscolari scheletrici vengono acquisiti dai pazienti e poi trapiantati in topi ospiti NOD-Rag1nullIL2r . Questi topi sono ospiti ideali per gli studi di trapianto a causa della loro incapacità di fare linfociti maturi e sono quindi in grado di sviluppare risposte immunitarie adattative mediate dalle cellule e morali. I topi ospiti sono anestetizzati con isoflurane e i muscoli del tibialis anteriore ed estensore del digitalum vengono rimossi. Un pezzo di muscolo umano viene quindi collocato nello scomparto tibiale vuoto e suturato ai tendini prossimali e distali del muscolo longus peroneo. Il muscolo xenotrapianto è spontaneamente vascolarizzato e innervato dall'ospite del topo, risultando in un muscolo umano robustamente rigenerato che può servire come modello per gli studi preclinici.

Come dimostrato da Yuanfan e altri, questo protocollo chirurgico è un metodo semplice per produrre xenografi muscolari scheletrici umani8. Gli xenogratto rigenerati diventano spontaneamente innervati e mostrano contrattilità funzionale. Inoltre, lo xenotrapianto muscolare da parte dei pazienti affetti da FSHD riassume i cambiamenti nell'espressione genica osservati nei pazienti affetti da FSHD8.
Nella nostra esperienza, circa 7 degli 8 xenograf...

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Performing Human Skeletal Muscle Xenografts in Immunodeficient Mice

Le malattie umane complesse possono essere difficili da modellare nei sistemi di modelli di laboratorio tradizionali. Qui, descriviamo un approccio chirurgico per modellare la malattia muscolare umana attraverso il trapianto di biopsie muscolari scheletriche umane in topi immunodeficienti.

Esecuzione di Xenografi muscolari scheletrici umani in topi immunodeficienti

Treatment effects observed in animal studies often fail to be recapitulated in clinical trials. While this problem is multifaceted, one reason for this ...

Questo protocollo è significativo perché può essere utilizzato per creare xenografti muscolari scheletrici umani, che possono essere utilizzati per modellare le malattie muscolari e per effettuare test terapeutici preclinici. Questo modello di xenoinnesto consente ai ricercatori di studiare il muscolo umano in vivo per comprendere meglio la biologia delle cellule muscolari umane e sviluppare nuovi modelli per malattie muscolari rare o acquisite. Dopo aver ottenuto una biopsia muscolare umana, posizionare il campione in una piastra di Petri di 100 x 15 millimetri contenente mezzo muscolare e utilizzare un microscopio stereo e forbici chirurgiche per rimuovere qualsiasi fascia o tessuto adiposo rimanente.Sezionare la biopsia muscolare in pezzi di circa sette per tre per tre millimetri, facendo attenzione che le fibre siano disposte longitudinalmente all'interno del campione. Successivamente, trasferire la piastra di Petri contenente il muscolo sezionato sul ghiaccio e posizionare suture sintetiche non assorbibili in una piastra di Petri da 100 per 15 millimetri del 70% di etanolo. Dopo aver confermato una mancanza di risposta al dito del piedino in un topo NOD-Rag-gamma anestetizzato di otto-12 settimane, applicare un unguento agli occhi dell'animale immunodifeso e usare un trimmer per rimuovere i capelli sovrascritti dalla caviglia al ginocchio.Quindi, applicare la crema depilatoria sulla pelle esposta per un minuto prima di disinfettare il sito chirurgico con soluzione di povidone-iodio e 70%etanolo. Per innestare il tessuto umano, prima nastro lungo la gamba del topo, e fare un'incisione dritta sul tibiale anteriore originato ai tendini distali e terminando sotto il ginocchio. Usa la dissezione smussata per separare la pelle dal tessuto muscolare e usa le forbici per fare un'incisione inferiore a 0,5 millimetri attraverso l'epimisio del muscolo anteriore della tibialis, a partire dal tendine e terminando al ginocchio.Dopo aver tagliato il tendine distale della tibialis anteriore, afferrare il tendine con le forcep dell'iride e tirare il muscolo verso l'alto verso il ginocchio. Quindi, tagliare il tendine distale del digitorum longus estensore e tirare il digitorum longus estensore verso il ginocchio. Una volta visibile il tendine prossimale del muscolo longus peroneso, rimuovere l'estensore digitorum longus e il tibialis anteriore con le forbici.Utilizzare una salvietta chirurgica bagnata con PBS per applicare una leggera pressione fino a raggiungere l'emostasi e infilare una sutura attraverso il tendine longo peroneso prossimale, lasciando un pezzo di filo di circa 1,5 pollici su entrambi i lati del tendine. Fare la prima metà di un nodo quadrato chirurgico a due mani senza stringere per formare un cerchio e posizionare uno xenoinnesto nel cerchio, stringendo l'anello per fissare il tessuto di innesto. Completare l'altra metà del nodo quadrato per suturare lo xenoinnesto al tendine prossimale del longus peroneo e infilare la sutura attraverso il tendine longus peroneso distale per ripetere la tecnica del nodo quadrato al tendine distale.Quando entrambe le estremità dell'innesto sono state fissate, tirare la pelle sul muscolo xenografato, sigillare l'incisione con colla chirurgica e posizionare da due a tre graffette chirurgiche sulla colla. Quindi, posizionare il mouse in una gabbia pulita su un cuscinetto riscaldato con monitoraggio fino a piena reclinazione. Da quattro a sei mesi dopo l'intervento, posizionare un becher coperto contenente 200 millilitri di 2-metilbutano in una scatola di ghiaccio secco per almeno 30 minuti prima della raccolta dello xenografto.Quando il 2-metilbutano si è raffreddato, confermare una mancanza di risposta al dito del dito e rimuovere i capelli sovrastante la tibialis anteriore dalla caviglia al ginocchio con un trimmer e crema depilatoria. Le suture che tengono lo xenoinnesto in posizione devono essere osservate attraverso la pelle. Fissare la gamba con del nastro adesivo e utilizzare forbici e forcep dell'iride per aprire la pelle sopra lo xenograft fino a quando entrambe le suture non vengono scoperte.Utilizzare un bisturi per tagliare tra lo xenograft e la tibia per liberare un lato dello xenoinnesto prima di tagliare tra il muscolo longus peroneso e il muscolo gastrocnemio. Tagliare sotto la sutura distale e attraverso il tendine distale del longus peroneo, e utilizzare le forcelle dell'iride per afferrare e deviare la sutura verso il ginocchio mentre si usano le forbici per tagliare lo xenoinnesto lontano dal tessuto muscolare sottostante. Quindi, utilizzare le forbici per tagliare sopra la sutura prossimale per rimuovere lo xenograft e il longus peroneso e posizionare l'esemplare raccolto su un piccolo pezzo di cartone.Fissare il tessuto il più vicino possibile alle suture allungando delicatamente il muscolo per garantire che l'orientamento della fibra venga mantenuto durante il processo di congelamento a scatto. Quando i perni sono saldamente in posizione, far scorrere il muscolo verso l'alto dei perni in modo che il tessuto si riposi appena sopra il cartone e agganciare congelare lo xenograft nel 2-metilbutano pre-raffreddato per una conservazione di meno 80 gradi Celsius. Uno xenoinnesto di successo dimostra una robusta rigenerazione delle miofibre umane identificate con anticorpi specifici dell'uomo.La colorazione positiva della miosina embrionale all'interno di una proporzione di miofibre indica che il processo di rigenerazione è ancora in corso. Al contrario, una scarsa tecnica chirurgica o un campione inadeguato possono portare a una scarsa rigenerazione delle fibre muscolari. Gli xenoinnesti eseguiti da un paziente a cui è stata diagnosticata una miopatia infiammatoria idiopatica mostrano un numero moderato di miofibre umane rigenerate in raccolte di quattro e sei mesi e la colorazione della miosina embrionale persiste a sei mesi.Le cellule infiammatorie sono presenti anche all'interno dello xenografto, come osservato dalla colorazione H ed E. Le singole dimensioni della miofibra sono simili tra i quattro e i sei mesi negli xenografti della miopatia infiammatoria idiopatica. Fibre rare che mostrano un'area di sezione trasversale superiore a 3.500 micrometri al quadrato sono osservate all'interno degli xenoinnesti ma non nelle biopsie della miopatia infiammatoria idiopatica, indicando che alcune delle miofibre negli xenografti possono rigenerarsi in un'area di sezione trasversale simile per dimensioni alle miofibre sane.Le parti più importanti di questa procedura sono identificare tutti i tendini nella caviglia dopo che l'incisione iniziale è stata fatta e tagliare con successo attraverso l'epimisio. La competenza funzionale degli xenoinnesti può essere valutata isolando enzimaticamente singole miofibre e testando transitori di calcio o eseguendo misurazioni forzate evocate a seguito della stimolazione elettrica.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

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Ricerca

Biologia dello sviluppo

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Skeletal muscle is a highly adaptable tissue, as its biochemical and physiological properties are greatly altered in response to chronic exercise. To ...

Identification of Skeletal Muscle Satellite Cells by Immunofluorescence with Pax7 and Laminin Antibodies

Identificazione delle cellule satelliti del muscolo scheletrico dall'immunofluorescenza con Pax7 e Laminin anticorpi

Immunofluorescence is an effective method that helps to identify different cell types on tissue sections. In order to study the desired cell population, ...

In Vivo Imaging of Muscle-tendon Morphogenesis in Drosophila Pupae

In Vivo Imaging of Muscle-tendon Morphogenesis in Drosophila Pupae

In Vivo Formazione immagine del muscolo-tendine morfogenesi in Drosophila pupe

Muscles together with tendons and the skeleton enable animals including humans to move their body parts. Muscle morphogenesis is highly conserved from ...

Isolation, Culture, Characterization, and Differentiation of Human Muscle Progenitor Cells from the Skeletal Muscle Biopsy Procedure

Isolamento, cultura, caratterizzazione e differenziazione delle cellule del progenitore muscolare umano dalla procedura di biopsia muscolare scheletrica

The use of primary human tissue and cells is ideal for the investigation of biological and physiological processes such as the skeletal muscle ...

Isolation and Differentiation of Primary Myoblasts from Mouse Skeletal Muscle Explants

Isolamento e differenziazione dei mioblasti primari dagli esopanti muscolari scheletrici del topo

Primary myoblasts are undifferentiated proliferating precursors of skeletal muscle. They can be cultured and studied as muscle precursors or induced to ...