Name: delayed intramyocardial delivery of stem cells after ischemia reperfusion injury in a murine model
Uploaded: 2020-09-03T13:00:00
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Die Experimente wurden an weiblichen C57BL/6-Mäusen im Alter von 10-12 Wochen und 20-25 g Körpergewicht durchgeführt. Alle tierischen Verfahren entsprachen den Standards des Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (Institute of Laboratory Animal Resources, National Academy of Sciences, Bethesda, MD, USA) und wurden vom Mayo Clinic College of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmigt.
1. Vorbereitung und Intubation
<ol><li>Autoklaven S...

<ol>
	<li>Franchi, 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=The+Myocardial+Microenvironment+Modulates+the+Biology+of+Transplanted+Mesenchymal+Stem+Cells.">The Myocardial Microenvironment Modulates the Biology of Transplanted Mesenchymal Stem Cells.</a> Molecular Imaging Biology. , (2020).</li><li>Bergmann, O., 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=Evidence+for+cardiomyocyte+renewal+in+humans.">Evidence for cardiomyocyte renewal in humans.</a> Science. 324 (5923), 98-102 (2009).</li><li>Writing Group, 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=Heart+Disease+and+Stroke+Statistics-2016+Update:+A+Report+From+the+American+Heart+Association.">Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update: A Report From the American Heart Association.</a> Circulation. 133 (4), 38 (2016).</li><li>Gersh, B. J., Simari, R. D., Behfar, A., Terzic, C. M., Terzic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+cell+repair+therapy:+a+clinical+perspective.">Cardiac cell repair therapy: a clinical perspective.</a> Mayo Clinic Protocol. 84 (10), 876-892 (2009).</li><li>Terzic, A., Behfar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regenerative+heart+failure+therapy+headed+for+optimization.">Regenerative heart failure therapy headed for optimization.</a> European Heart Journal. 35 (19), 1231-1234 (2014).</li><li>Beegle, 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=Hypoxic+preconditioning+of+mesenchymal+stromal+cells+induces+metabolic+changes,+enhances+survival,+and+promotes+cell+retention+in+vivo.">Hypoxic preconditioning of mesenchymal stromal cells induces metabolic changes, enhances survival, and promotes cell retention in vivo.</a> Stem Cells. 33 (6), 1818-1828 (2015).</li><li>Kubli, D. A., Gustafsson, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondria+and+mitophagy:+the+yin+and+yang+of+cell+death+control.">Mitochondria and mitophagy: the yin and yang of cell death control.</a> Circulation Research. 111 (9), 1208-1221 (2012).</li><li>Psaltis, P. 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=Noninvasive+monitoring+of+oxidative+stress+in+transplanted+mesenchymal+stromal+cells.">Noninvasive monitoring of oxidative stress in transplanted mesenchymal stromal cells.</a> JACC Cardiovascular Imaging. 6 (7), 795-802 (2013).</li><li>Peet, C., Ivetic, A., Bromage, D. I., Shah, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+monocytes+and+macrophages+after+myocardial+infarction.">Cardiac monocytes and macrophages after myocardial infarction.</a> Cardiovasc Research. 16 (6), 1101-1112 (2020).</li><li>Swirski, F. K., Nahrendorf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardioimmunology:+the+immune+system+in+cardiac+homeostasis+and+disease.">Cardioimmunology: the immune system in cardiac homeostasis and disease.</a> Nature Reviews Immunology. 18 (12), 733-744 (2018).</li><li>Zhang, 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=Mesenchymal+Stem+Cells+Promote+the+Resolution+of+Cardiac+Inflammation+After+Ischemia+Reperfusion+Via+Enhancing+Efferocytosis+of+Neutrophils.">Mesenchymal Stem Cells Promote the Resolution of Cardiac Inflammation After Ischemia Reperfusion Via Enhancing Efferocytosis of Neutrophils.</a> Journal of the American Heart Association. 9 (5), 014397 (2020).</li><li>Saxena, A., Russo, I., Frangogiannis, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation+as+a+therapeutic+target+in+myocardial+infarction:+learning+from+past+failures+to+meet+future+challenges.">Inflammation as a therapeutic target in myocardial infarction: learning from past failures to meet future challenges.</a> Translational Research. 167 (1), 152-166 (2016).</li><li>Prabhu, S. D., Frangogiannis, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Biological+Basis+for+Cardiac+Repair+After+Myocardial+Infarction:+From+Inflammation+to+Fibrosis.">The Biological Basis for Cardiac Repair After Myocardial Infarction: From Inflammation to Fibrosis.</a> Circulation Research. 119 (1), 91-112 (2016).</li><li>Dominici, 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=Minimal+criteria+for+defining+multipotent+mesenchymal+stromal+cells.+The+International+Society+for+Cellular+Therapy+position+statement.">Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement.</a> Cytotherapy. 8 (4), 315-317 (2006).</li></ol>

Über 85 Millionen Menschen weltweit sind von Herz-Kreislauf-Erkrankungen betroffen3. Die hohe Prävalenz dieser ischämischen Ereignisse rechtfertigt die Weiterentwicklung und Erweiterung alternativer Therapien zur Förderung der Regeneration von geschädigtem Gewebe. Traditionelle Methoden nutzen das Ischämie-Reperfusionsverfahren in einer akuten Umgebung mit anschließender Verabreichung von Therapeutika1. Entzündungsreaktionen sind auf ihrem Höhepunkt zwischen 3-4 Ta...

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind nach wie vor die häufigste Ursache für Morbidität und Mortalität weltweit. Es wurde festgestellt, dass kardiale ischämische Ereignisse die Gesamtfunktion des Myokards und der umgebenden Zellen1beeinträchtigen. Nur ̴0,45-1,0% der Kardiomyozyten regenerieren sich jedes Jahr nach Myokardschäden2. Trotz der wachsenden Nachfrage und der inhärenten Fokussierung auf die Entwicklung von Behandlungen, Therapien zur Unterstützung bei der Regeneration von verletztem Gewebe waren schwierig zu etablieren und erfordern noch weitere Optimierung3,4,5. Stammzelltherapien wurden als alternativer Weg eingeführt, um geschädigtes Gewebe nach einem ischämischen Ereignis zu verjüngen; die Weiterentwicklung dieser Therapien wurde jedoch durch das begrenzte Überleben und die Retention der Zellen in einen verletzten Bereich in Frage gestellt6.
Die Mikroumgebung des Herzens nach einem ischämischen Ereignis kann als hypoxisch, prooxidativ und pro-inflammator charakterisiert werden, was feindliche Bedingungen für therapeutische Stammzellen darstellt, um sich zum Überleben anzupassen7,8. Als Immunantwort nach Verletzungen ausgelöst wird, versuchen naive Lymphozyten, Makrophagen, Neutrophilen und Mastzellen, den Schaden zu reparieren, indem sie sterbende Zellen entfernen und den Prozess für die Gewebeumgestaltungmodulieren 9,10,11. Innerhalb der ersten 3 Tage nach der Ischämie ist die Entzündung auf ihrem Höhepunkt mit der Freisetzung von pro-inflammatorischen Zytokinen mit einer hohen Anzahl von Neutrophilen und Monozyten im Bereich10,12. Nach 7 Tagen hat ein Großteil der Entzündung nachgelassen und der Übergang zu reparativen Zellen beginnt und geht weiter, bis die Umgestaltungskaskade abgeschlossen ist, etwa 14 Tage bei Mäusen13. Unsere chirurgische Methode ist ein möglicher alternativer Ansatz für die Einführung von Biologika in das Myokard, um die angeborene Immunantwort nach einer Angeborenen-Reperfusionsverletzung zu umgehen. Gleichzeitig wird es für die Untersuchung von Behandlungen in einem Zustand der subakuten/chronischen Ischämie ermöglichen, bei der es verschiedene Variablen im Vergleich zu akutem Myokardinfarkt zu berücksichtigen gibt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:973px;" width="973">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:322px;">0.9% NaCl Irrigation, USP</td>
			<td style="width:191px;">Baxter</td>
			<td style="width:132px;">0338-0048-04</td>
			<td style="width:328px;"></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">11x12&#34; Press n&#39; Seal surgical drape, autoclavable</td>
			<td>SAI Infusion Technologies</td>
			<td>PSS-SD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">24G 3/4&#34; IV catheter tube</td>
			<td>Jelco</td>
			<td>4053</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">28G x 1/2&#34; 1mL allergy syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>305500</td>
			<td>Injection of analgesic</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">30G x 1/2&#34; 3/10cc insulin syringe</td>
			<td>Ulticare</td>
			<td>08222.0933.56</td>
			<td>Injection of stem cells</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">6-0 S-29, 12&#34; Vicryl suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J556G</td>
			<td>Intercostal, superficial muscle and skin layer incision closure</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">9-0 BV100-4, 5&#34; Ethilon suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2829G</td>
			<td>Ligation of the LAD artery</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Absorbent underpad</td>
			<td>Thermo Fischer Scientific</td>
			<td>14-206-64</td>
			<td>For underneath the animal</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Alcohol prep pads, 2 ply, medium</td>
			<td>Coviden</td>
			<td>6818</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Anti-fog face mask</td>
			<td>Halyard</td>
			<td>49235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Bonn Strabismus scissors, curved, blunt</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14085-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Buprenorphine HCL SR LAB 1mg/ml, 5 ml</td>
			<td>ZooPharm Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td>Buprenorphine narcotic analgesic formulated in a polymer that slows absorption extending duration of action (72 hours duration of activity).</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Castroviejo needle holders, curved</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12061-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Curity sterile gauze sponges</td>
			<td>Coviden</td>
			<td>397310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Delicate suture tying forceps, 45 angle bent</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11063-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Electric Razor</td>
			<td>Wahl</td>
			<td></td>
			<td>Fur removal</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Isoflurane 100 ml</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>PI23238</td>
			<td>Anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Lab coat</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Monoject 1 mL hypodermic syringe</td>
			<td>Coviden</td>
			<td>8881501400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Moria iris forceps, curved, serrated (x2)</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11370-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Moria speculum retractor</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>17370-53</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Mouse endotracheal intubation kit</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Nair depilatory cream</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson</td>
			<td></td>
			<td>Fur removal</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Optixcare eye lube plus</td>
			<td>Aventix</td>
			<td></td>
			<td>Sterile ocular lubricant</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Physiosuite ventilator</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">PolyE Polyethylene tubing</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-0191</td>
			<td>Temporary compression of LAD artery</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Povidone-iodine swabs</td>
			<td>PDI</td>
			<td>S41125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Scalpel, 10-blade</td>
			<td>Bard-Parker</td>
			<td>371610</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Sterile 3&#34; cotton tipped applicators</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>C15055-003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Sterile 6&#34; tapered cotton tip applicators</td>
			<td>Puritan</td>
			<td>25-826-5WC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Sterile gloves</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>N8830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Sterilization pouches</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MPP100525GS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Surgery cap</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Surgical Microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Suture tying forceps, straight (x2)</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>10825-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Transpore surgical tape</td>
			<td>3M</td>
			<td>1527-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Triple antibiotic ointment</td>
			<td>G&#38;W Laboratories</td>
			<td>11-2683ILNC2</td>
			<td>Topical application to prevent infection</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Vannas-T&#252;bingen Spring Scissors, curved</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15004-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Vetflo vaporizer</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

delayed intramyocardial delivery of stem cells after ischemia reperfusion injury in a murine model

Es besteht ein erhebliches Interesse an der Verwendung von Stammzellen (SCs) zur Wiederherstellung der Herzfunktion bei Personen mit Myokardverletzungen. Am häufigsten wird die Herzstammzelltherapie untersucht, indem SCs gleichzeitig mit der Induktion von Myokardverletzungen geliefert werden. Dieser Ansatz weist jedoch zwei wesentliche Einschränkungen auf: Die frühe feindliche pro-inflammatorische ischämische Umgebung kann das Überleben transplantierter SCs beeinflussen, und er stellt nicht das subakute Infarktszenario dar, in dem SCs wahrscheinlich verwendet werden. Hier beschreiben wir eine zweiteilige Reihe von chirurgischen Verfahren zur Induktion von Ischämie-Reperfusionsverletzungen und zur Abgabe von mesenchymalen Stammzellen (MSCs). Diese Methode der Stammzellverabreichung kann für die längere Lebensfähigkeit und Retention um beschädigtes Gewebe ermöglichen, indem die anfängliche Immunantwort umgangen wird. Ein Modell der Ischämie-Reperfusionsverletzung wurde bei Mäusen induziert, begleitet von der Abgabe von mesenchymalen Stammzellen (3,0 x 105), die das Reportergen Firefly Luciferase unter dem konstitutiv exprimierbaren CMV-Promotor, intramyokardiär 7 Tage später, stabil ausdrückten. Die Tiere wurden mittels Ultraschall und biolumineszierender Bildgebung zur Bestätigung von Verletzungen bzw. Injektion von Zellen abgebildet. Wichtig ist, dass bei der Durchführung dieses Zwei-Prozedur-Ansatzes für die SC-Bereitstellung keine zusätzliche Komplikationsrate vorhanden war. Diese Methode der Stammzellverabreichung, zusammen mit der Verwendung von hochmodernen Reportergenen, kann die In-vivo-Studie über die Lebensfähigkeit und Retention transplantierter SCs in einer Situation chronischer Ischämie ermöglichen, die häufig klinisch gesehen wird, und gleichzeitig die anfängliche pro-entzündliche Reaktion umgehen. Zusammenfassend haben wir ein Protokoll für die verzögerte Abgabe von Stammzellen in das Myokard erstellt, das als potenzieller neuer Ansatz zur Förderung der Regeneration des geschädigten Gewebes eingesetzt werden kann.

Die Ischemia-Reperfusionsverletzung wurde bei Mäusen am 0. Tag induziert, gefolgt von einem postoperativen Echokardiogramm und Elektrokardiogramm am Tag vor der Stammzellimplantation. Ultraschall- und Elektrokardiogrammanalyse bestätigt infarktundund verringerte ventrikuläre Kontraktilfunktion (Abbildung 1A-D). Eine weitere Untersuchung der Daten zeigte, dass die Auswurffraktion und die fraktionale Verkürzung bei Mäusen, die ischämische Verletzungen erhielten, verringe...

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

Stammzellen werden kontinuierlich als mögliche Behandlungen für Personen mit Myokardschäden untersucht, jedoch kann ihre verminderte Lebensfähigkeit und Retention im verletzten Gewebe ihre langfristige Wirksamkeit beeinträchtigen. In diesem Manuskript beschreiben wir eine alternative Methode zur Stammzellabgabe in einem murinen Modell der Ischämie-Reperfusionsverletzung.

Verzögerte intramyokardiale Lieferung von Stammzellen nach Ischämie-Reperfusionsverletzung in einem Murine-Modell

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

Ischämische Schäden induzieren eine feindliche pro-inflammatorische Umgebung, die das Überleben transplantierter Zellen beeinflusst. Unser Protokoll stellt eine alternative Methode zur Bereitstellung von Biologika dar, indem die anfängliche Immunantwort auf Verletzungen umgangen wird. Der Hauptvorteil dieses Protokolls ist, dass es es ermöglicht, Therapeutika eine Woche nach der Verletzung zu verabreichen, die Behandlung im klinischen Umfeld imitiert.Unser Hauptaugenmerk liegt auf dem Ischämie-Reperfusionsverletzungsmodell und der Transplantation von STEM-Zellen. Dieser Ansatz kann jedoch auch für Modelle entzündlicher Erkrankungen genutzt werden, die die Einführung biologischer Therapien beinhalten. Beginnen Sie mit dem Autoklavieren aller chirurgischen Instrumente.Wenn mehrere Operationen in einer Sitzung durchgeführt werden sollen, reinigen Sie die Instrumente nach jedem Tier und sterilisieren Sie sie mit einem heißen Perlensterilisator. Analgetik umtragen, das Tier wiegen und das Gewicht in das Beatmungsgerät eintragen. Rasieren Sie die linke Seite der Brust vom Brustbein auf das Niveau der Schulter und wenden Sie Enthaarungscreme an, um überschüssiges Fell zu entfernen.Um einen Lungenkollaps zu verhindern, halten Sie den positiven Endexiratoriumsdruck bei zwei Zentimetern Wasser für das Ischämie-Reperfusionsverfahren aufrecht und ändern Sie ihn in drei Zentimeter Wasser für die verzögerte Injektion von Zellen. Nach der Anästhesisierung der Maus, intubieren Sie es mit einem 20 Gauge Endotrachealrohr und übertragen Sie es auf ein kontrolliertes Heizkissen, um eine Körpertemperatur von 35 bis 37 Grad Celsius zu halten. Legen Sie die Maus in seitliche Recumbency mit Schädelende auf der linken und kaudalen Ende auf der rechten Seite.Schrubben Sie den chirurgischen Bereich abwechselnd zwischen Povidon Jod und Alkoholtupfer dreimal und wenden Sie ophthalmologische Salbe auf beide Augen. Verwenden Sie eine Zahl 10 BlattSkalpell, um einen vertikalen Schnitt 2,5 Millimeter rechts von der linken Brustwarze im Sichtfeld zu machen, dann verwenden Sie eine Schere, um die oberflächlichen Muskelschichten zu durchschneiden, bis der interkostale Muskel und die Rippen sichtbar sind. Beim Heben der Rippen und des umgebenden Gewebes durchschneiden Sie den interkostalen Raum zwischen der vierten und fünften Rippe, und legen Sie dann den Augenlid-Retraktor in den offenen Raum ein.Ziehen Sie das Perikard mit gekrümmten Zangen zurück, bewegen Sie die Lunge nach oben und aus der Sicht. Passieren Sie eine 9-0 Nylon-Nähte durch das Myokard unter der LAD-Arterie 2,5 Millimeter distal zur linken Ohrmuschel, die eine glatte und konsistente Bewegung aufrechterhält, um das Reißen des Gewebes oder das Durchsatz eines großen Blutgefäßes zu verhindern. Binden Sie einen lockeren quadratischen Knoten, dann legen Sie einen Zentimeter Polyethylen-Schlauch in den losen Knoten.Sichern Sie die Naht um den Schlauch und bestätigen Sie Ischämie durch Pallor und ventrikuläre Arrhythmie, dann nach 35 Minuten loslassen. Nach dem Entfernen der Schläuche, warten Sie fünf Minuten, um die Re-Perfusion des Myokards zu bestätigen. Legen Sie ein 24 Gauge IV Katheterrohr in die Brusthöhle einen interkostalen Raum rechts von der Öffnung.Verwenden Sie 6-0 resorbierbare Nähte, um den interkostalen Schnitt in einem einfachen unterbrochenen Muster und die Muskelschicht in einem kontinuierlichen Nahtmuster zu schließen. Nach dem Schließen der oberflächlichen Muskelschicht, entfernen Sie das Brustrohr, während Sie die Luft aus der Brusthöhle mit einer ein Milliliter Tuberkulinspritze zurückziehen. Schließen Sie den Hautschnitt mit einer 6-0 resorbierbaren Naht in einem kontinuierlichen horizontalen Matratzenmuster.Nach Fertigstellung 1,5 Milliliter warme Salin subkutan verabreichen und dreifache Antibiotikasalbe auf die Schnittstelle auftragen, um eine Infektion zu verhindern. Übertragen Sie die Maus in einen bettenfreien Käfig oder einen Käfig mit überdachter Bettwäsche auf einem warmen Pad und einer Temperatur von 35 bis 37 Grad Celsius, bis sie vollständig wiederhergestellt ist. Nach der Vorbereitung und intubieren die Maus wie zuvor beschrieben, entfernen Sie die Naht aus der Hautschicht mit Schere und Zange, dann verwenden Sie eine Zahl 10 Skalpell, um einen Schnitt an der gleichen Stelle wie die vorherige Operation zu machen.Schneiden Sie das Narbengewebe weiter, bis die Naht der Muskelschicht sichtbar ist, dann verwenden Sie die Schere und Zange, um die Naht zu entfernen und die Muskelschicht zu schneiden. Entfernen Sie die Nähte, die die Rippen zusammenhalten, und schneiden Sie den Interkostalmuskel aus dem vorherigen Schnitt weiter. Legen Sie den Augenlid-Retraktor in den interkostalen Raum und lokalisieren Sie den Bereich der vorherigen Ligation.Laden Sie 300.000 mesenchymale STEM-Zellen, die in 20 Mikroliter PBS aufgehängt sind, in eine 30-Spur-Insulinspritze und biegen Sie die Nadel leicht, um den richtigen Injektionswinkel zu erreichen. Bewegen Sie sich in Richtung von der Spitze in Richtung der Basis des Herzens, legen Sie die Spritze in den Peri-Infarkt-Bereich, bis die Nadelöffnung vollständig innerhalb des Myokards ist, dann langsam injizieren die Zellen in das Myokard, warten Sie drei Sekunden und entfernen Sie die Nadel. Beobachten Sie das Herz drei Minuten lang genau, um sicherzustellen, dass es keine abnormale Reaktion auf die Zellen wie Kammerflimmern gibt.Legen Sie nach drei Minuten ein 24 Gauge IV Katheterrohr in die Brusthöhle einen interkostalen Raum rechts von der Öffnung. Schließen Sie die interkostalen Muskel- und Hautschichten und entfernen Sie das Brustrohr wie zuvor beschrieben. 1,5 Milliliter warmes Salin subkutan verabreichen und dreifache Antibiotikasalbe auf die Schnittstelle auftragen, um eine Infektion zu verhindern.Übertragen Sie die Maus in einen bettenfreien Käfig oder Käfig mit überdachtem Bettzeug auf einem warmen Pad, bis sie vollständig geborgen ist. Postoperatives Echokardiogramm und Elektrokardiogramm wurden am Tag der mint-Zellimplantation durchgeführt, was infarktikulären und verringerten ventrikulären Kontraktilen die Sendefunktion bestätigte. Weitere Untersuchungen der Daten zeigten, dass die Auswurffraktion und die fraktionale Verkürzung bei Mäusen, die ischämische Verletzungen erhielten, verringert wurden, während das End-Diastolische und systolische Volumen zunahm.Masson trichrome Färbung des Myokardgewebes sieben Tage nach der Verletzung zeigte erhöhte Kollagenablagerung und Ausdünnung der linken ventrikulären Wand in Herzen von Mäusen, die ischämische Verletzungen erlitten. In vivo biolumineszierende Bildgebung oder BLI wurde am Tag nach der mesenchymalen STAMMzellimplantation durchgeführt. Die erfolgreiche Lieferung von MSCs wird durch das BLI-Signal im Vergleich zu Mäusen veranschaulicht, die eine Ischämie-Reperfusionsverletzung induziert hatten, aber keine MSCs erhielten.Beachten Sie beim Versuch dieses Protokolls, dass kleine absichtliche Bewegungen beim Durchschneiden der Interkostalen, dem Ligander des Gefäßes und der Injektion von Zellen unerlässlich sind, um übermäßige Schäden am Herzen oder der Lunge im Sichtfeld zu verhindern. Diese Verfahren bieten die Möglichkeit, die Herzfunktion nach der Transplantation durch Ultraschall, Zelllebensfähigkeit durch Biolumineszenz-Bildgebung oder weitere molekulare oder biochemische Techniken je nach therapiebedingter Therapie zu überwachen.

Research

JoVE Journal

Medicine

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Normothermen Herzstillstand und Herz-Lungen: Ein Maus-Modell der Ischämie-Reperfusionsschaden

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Forschung

Medizin

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Ein Maus-Closed-Brust-Modell von Myokardischämie und Reperfusion

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice

Ischämie-Reperfusion-Modell des akuten Nierenschädigung und nach der Verletzung Fibrose bei Mäusen

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often ...

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

Intramyokardiale Zell Lieferung: Beobachtungen im Herzen Murine

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

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Einem Mausmodell der myokardialen Ischämie-Reperfusion Injury durch Ligation des linken vorderen absteigenden Arterie

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Murine Modell der intestinalen Ischämie-Reperfusionsschaden

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

Ein Maus-Modell der Netzhautischämie-Reperfusionsschaden Durch Erhöhung des intraokularen Druck

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

Bewertung des koronaren Flussreservats nach Myokard-Ischämie-Reperfusion bei Ratten

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...

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

Ein präklinisches Rattenmodell zur Untersuchung von Ischämie-Reperfusionsverletzungen in der rekonstruktiven Mikrochirurgie

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

Tracking Superparamagnetic Iron Oxide-labeled Mesenchymal Stem Cells using MRI after Intranasal Delivery in a Traumatic Brain Injury Murine Model

Verfolgung von superparamagnetischen Eisenoxid-beschrifteten mesenchymalen Stammzellen mit MRT nach intranasaler Lieferung in einem traumatischen Hirnverletzungs-Murine-Modell

Stem cell-based therapies for brain injuries, such as traumatic brain injury (TBI), are a promising approach for clinical trials. However, technical ...