Name: Author Spotlight: Modeling an Aspect of Preeclampsia in Female Mice Using Hypoxic Human Placenta-Derived Small Extracellular Vesicles
Uploaded: 2024-01-26T13:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Author Spotlight: Modeling an Aspect of Preeclampsia in Female Mice Using Hypoxic Human Placenta-Derived Small Extracellular Vesicles at JoVE.com

Авторы благодарят исследователей GRIVAS Health за их ценный вклад. Кроме того, акушерки и клинический персонал Службы акушерства и гинекологии входят в состав больницы Чильян, Чили. Основана компанией Fondecyt Regular 1200250.

Исследование проводилось в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации, и с разрешения соответствующих этических наблюдательных советов. Все участники дали свое информированное согласие перед сбором образцов, о чем сообщалосьранее25. Кроме того, Ком?...

Evaluating Murine BBB Disruption Induced by Hypoxic Human Placenta-Derived sEVs

Это исследование раскрывает новые идеи о потенциальном вреде, наносимом sEV, выделенными из плацентарных эксплантов, культивируемых в гипоксических условиях, на нарушение гематоэнцефалического барьера грызунов. Патологический механизм включает снижение CLND-5 в заднем отделег...

Примерно 70% случаев материнской смертности вследствие преэклампсии, синдрома гипертонической беременности, характеризующегося нарушением процессов плацентации, системной эндотелиальной дисфункцией матери и, в тяжелых случаях, полиорганной недостаточностью 1,2, связаны с острыми цереброваскулярными осложнениями 3,4. Большинство случаев материнской смертности происходит в странах с низким и средним уровнем дохода5. Однако основные механизмы до сих пор неясны, несмотря на клинико-эпидемиологическую значимость цереброваскулярных осложнений, ассоциированных с преэклампсией.
С другой стороны, внеклеточные везикулы (ВВ) (диаметр ~30-400 нм) являются важными медиаторами межклеточной коммуникации между тканями и органами, включая взаимодействие матери и плаценты6. Помимо белков и липидов на внешней поверхности, ВВ несут внутри себя груз (белки, РНК и липиды). ВВ можно разделить на (1) экзосомы (диаметр ~50-150 нм, также называемые малыми ВВ (sEV)), (2) средние/большие ВВ и (3) апоптотические тела, которые различаются по размеру, биогенезу, содержанию и потенциальной сигнальной функции. Состав ВВ определяется клетками, из которых они происходят, и типом заболевания7. ВВ, полученные из синцитиотрофобласта, экспрессируют плацентарную щелочную фосфатазу (PLAP)8,9, которая выявляет циркулирующие малые ВВ плацентарного происхождения (ПДСВ) во время беременности. Кроме того, PLAP помогает различить изменения в грузе ПДСЭВ и их влияние при преэклампсии по сравнению с нормотензивной беременностью 10,11,12,13,14,15.
Плацента признана необходимым компонентом в патофизиологии преэклампсии16 или церебральных осложнений, связанных с этим заболеванием 17,18,19. Однако неизвестно, как этот удаленный орган может вызывать изменения в мозговом кровообращении. Поскольку sEV играют ключевую роль в межклеточной коммуникации из-за их способности переносить биологически активные компоненты от донорских клеток к клеткам-реципиентам 6,20,21, все большее число исследований связывают плацентарные sEV с генерацией материнской эндотелиальной дисфункции 21,22,23,24, включая эндотелиальные клетки головного мозга25,26у женщин с преэклампсией. Таким образом, нарушение функции эндотелия головного мозга может привести к нарушению гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), критического компонента цереброваскулярных осложнений, ассоциированных с преэклампсией 3,27.
Тем не менее, доклинические данные с использованием сосудов головного мозга крыс, подвергшихся воздействию сыворотки крови женщин с преэклампсией28, или эндотелиальных клеток головного мозга человека, подвергшихся воздействию плазмы женщин с преэклампсией29, показали, что циркулирующий фактор (факторы) индуцируют разрушение ГЭБ. Несмотря на наличие нескольких кандидатов, потенциально способных нанести вред ГЭБ, присутствующим в кровотоке матери во время преэклампсии, таких как повышенный уровень провоспалительных цитокинов (т.е. фактора некроза опухоли)18,28 или сосудистых регуляторов (например, фактора роста эндотелия сосудов (VEGF))29,30,31, или окислительных молекул, таких как окисленные липопротеины (оксо-ЛПНП)32,33 и др.34, ни один из них не устанавливает прямой связи между плацентой и ГЭБ. Недавно sEV, выделенные из гипоксической плаценты, показали способность разрушать ГЭБ у небеременных самок мышей25. Поскольку плацентарные sEV могут переносить большинство перечисленных циркулирующих факторов, способных разрушать ГЭБ, sEV считаются подходящими кандидатами для соединения поврежденной плаценты, быть переносчиком вредных циркулирующих факторов и нарушать ГЭБ при преэклампсии.
Этот протокол позволяет исследовать, могут ли sEV, выделенные из плацентарных эксплантов, культивируемых в условиях гипоксии, нарушать ГЭБ у небеременных самок мышей в качестве прокси для понимания патофизиологии церебральных осложнений при преэклампсии.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adult mice brain slecer matrice 3D printed</td>
			<td>Open access file</td>
			<td>Adult mice</td>
			<td>Adult mice brain slicer. Printed in PLA filament.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti &#946;-Actin primary antibody</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Clon AC-74</td>
			<td>Antibody for loading control (Western blot)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Claudin5 primary antibody</td>
			<td>Santa cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-374221</td>
			<td>Primary antibody for tight junction protein CLDN5 of mice BBB (Western blot)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BCA protein kit</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>23225</td>
			<td>Kit for measuring protein concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture media #200 500 mL</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>m200500</td>
			<td>Culture media for placental explants</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D180 CO2 incubator</td>
			<td>RWD Life science</td>
			<td>D180</td>
			<td>Standard incubator to estabilize explants and culture sEVs-Nor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Evans blue dye&#160; &#62; 75% 10 g</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E2129.10G</td>
			<td>Dye to analize blood brain barrier disruption IN VIVO</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum 500 mL</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>16000044</td>
			<td>Additive growth factor for culture media 200</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Himac Ultracentrifuge CP100NX</td>
			<td>Himac eppendorf group</td>
			<td>5720410101</td>
			<td>Ultracentrifuge for condicioned media &#62; 1,20,000 x g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ software</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>https://imagej.nih.gov/ij/download.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane x 100 mL</td>
			<td>USP Baxter</td>
			<td>212-094</td>
			<td>Volatile inhalated anaesthesia agent for mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kit CellTiter 96 Non-radioactive&#160;</td>
			<td>Promega</td>
			<td>0000105232</td>
			<td>In vitro assay for placental explants viability</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse IgG Secondary antibody</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>MO 63103</td>
			<td>Secondary antibody for CLDN5 (western blot)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoSight NS300</td>
			<td>Malvern Panalytical</td>
			<td>90278090</td>
			<td>Nanotracking analysis of particles from placental explants condicioned media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehide E 97% solution 500 mL</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A11313.22</td>
			<td>Fixative solution for brain tissue slices and intracardial perfusion (once diluted)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS 1 X pH 7.4 500 mL</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10010023</td>
			<td>Wash solution for placenta explants</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peniciline-streptomicine 100x 20 mL</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10378016</td>
			<td>Antiobiotics for placental explants culture media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProOX C21 Cytocentric O2 and CO2 Subchamber Controller</td>
			<td>BioSpherix</td>
			<td>SCR_021131</td>
			<td>CO2 regulator to induce Hypoxia in sealed chamber for sEVs-Hyp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Thiopental 1 g</td>
			<td>Chemie</td>
			<td>7061</td>
			<td>humanitarian euthanasia agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Somnosuite low flow anesthesia system</td>
			<td>Kent Scientifics</td>
			<td>SS-01</td>
			<td>Isoflurane vaporizer for small rodents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Warming platform</td>
			<td>Kent Scientifics</td>
			<td>A41166</td>
			<td>Warming platform for mainteinance anesthesia in mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Filters, Polytetrafluoroethylene (PTFE), Hydrophobic, 0.22 &#181;m, Sterile, 25 mm</td>
			<td>Southern labware</td>
			<td>10026</td>
			<td>Filtration of condicioned media harvested from placental explants&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tabletop High-Speed Micro Centrifuges&#160;HITACHI himac CT15E/CT15RE</td>
			<td>Hitachi medical systems</td>
			<td>6020</td>
			<td>Serial centrifugations of condicioned media &#60; 1,20, 000 x g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trinocular stereomicroscope transmided and reflective light 10x-160x&#160;</td>
			<td>Center Medical</td>
			<td>2597</td>
			<td>Stereomicroscope to register brain slices</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

disruption of the mouse blood-brain barrier by small extracellular vesicles from hypoxic human placentas

Цереброваскулярные осложнения, включая отек головного мозга и ишемический и геморрагический инсульт, являются основной причиной материнской смертности, связанной с преэклампсией. Механизмы, лежащие в основе этих цереброваскулярных осложнений, остаются неясными. Однако они связаны с плацентарной дисфункцией и нарушением гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Тем не менее, связь между этими двумя отдаленными органами до сих пор выясняется. Все больше данных свидетельствуют о том, что плацента высвобождает сигнальные молекулы, в том числе внеклеточные везикулы, в материнский кровоток. Внеклеточные везикулы классифицируются в соответствии с их размером, при этом небольшие внеклеточные везикулы (sEV менее 200 нм в диаметре) считаются критическими сигнальными частицами как при физиологических, так и при патологических состояниях. При преэклампсии наблюдается повышенное количество циркулирующих sEV в материнском кровотоке, сигнальная функция которых недостаточно изучена. Плацентарные sEV, высвобождаемые при преэклампсии или из нормальной плаценты беременности, подверженной гипоксии, индуцируют эндотелиальную дисфункцию головного мозга и нарушение ГЭБ. В этом протоколе мы оцениваем, нарушают ли sEV, выделенные из эксплантов плаценты, культивируемых в гипоксических условиях (моделируя один из аспектов преэклампсии), ГЭБ in vivo.

Disruption of the Mouse Blood-Brain Barrier by Small Extracellular Vesicles from Hypoxic Human Placentas

Этот протокол оценивает способность sEV, полученных из плаценты, культивируемой в условиях гипоксии, разрушать ГЭБ у небеременных мышей. Этот метод позволяет лучше понять потенциальную связь между плацентой и головным мозгом при нормальных и патологических состояниях. В частности, это?...

Watch this Scientific Journal Video about Author Spotlight: Modeling an Aspect of Preeclampsia in Female Mice Using Hypoxic Human Placenta-Derived Small Extracellular Vesicles at JoVE.com

Author Spotlight: Modeling an Aspect of Preeclampsia in Female Mice Using Hypoxic Human Placenta-Derived Small Extracellular Vesicles

Представлен протокол для оценки того, нарушают ли малые ВВ (sEV), выделенные из плацентарных эксплантов, культивируемых в гипоксических условиях (моделируя один из аспектов преэклампсии), гематоэнцефалический барьер у небеременных взрослых самок мышей.

Нарушение гематоэнцефалического барьера мышей мелкими внеклеточными везикулами гипоксической плаценты человека

Cerebrovascular complications, including cerebral edema and ischemic and hemorrhagic stroke, constitute the leading cause of maternal mortality associated ...

Наше исследование сосредоточено на коммуникации между плацентой и мозгом. Мы изучаем, могут ли небольшие внеклеточные везикулы нарушить гематоэнцефалический барьер, и является ли это потенциальным механизмом, связанным с цереброваскулярными осложнениями, наблюдаемыми у женщин с преэклампсией. Ранее мы показали, что плазма крови женщин с преэклампсией может нарушать гематоэнцефалический барьер.Однако природа этого потенциально вредного фактора, присутствующего в плазме, неизвестна. Результаты нашей лаборатории показывают, что внеклеточные везикулы, полученные из плазмы женщин с преэклампсией, или из плаценты, культивируемой в условиях гипоксии, нарушают гематоэнцефалический барьер. Основной механизм того, как плацентарные внеклеточные везикулы нарушают гематоэнцефалический барьер, нуждается в дальнейшем изучении.Это включает в себя анализ содержимого внеклеточных везикул, таких как специфические микроРНК, которые контролируют экспрессию белков пищеварения в эндотелиальных клетках мозга.