Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Трансплантация внутримякардных инъекций MSC-Loading инъекционных гидрогелей после инфаркта миокарда в модели Murine

Published: September 20, 2020 doi: 10.3791/61752

Summary

Терапия на основе стволовых клеток стала эффективной стратегией восстановления поврежденных сердечных тканей после инфаркта миокарда. Мы обеспечиваем оптимальное применение in vivo для трансплантации стволовых клеток с использованием желатиновых гидрогелей, которые могут быть энзиматично взаимосвязаны.

Abstract

Одной из основных проблем, стоящих перед текущей сердечной терапии стволовыми клетками для предотвращения постинфарктной сердечной недостаточности является низкая задержка и выживаемость пересаженных клеток в рамках травмированного миокарда, ограничивая их терапевтическую эффективность. В последнее время использование строительных биоматериалов привлекло внимание к улучшению и максимизации терапии стволовыми клетками. Цель этого протокола заключается в внедрении простого и простого метода трансплантации мезенхимальных стволовых клеток костного мозга (MSCs) с использованием инъекционных гидроксифенилпионовой кислоты (GH) гидрогелов; гидрогели являются благоприятными в качестве платформы доставки клеток для сердечной ткани инженерных приложений из-за их способности быть взаимосвязаны на месте и высокой биосовместимости. Мы представляем простой метод для изготовления MSC-загрузки гидрогели GH (MSC/гидрогели) и оценки их выживания и распространения в трехмерной (3D) культуре in vitro. Кроме того, мы демонстрируем методику внутримиокардной трансплантации MSC/гидрогели у мышей, описывающую хирургическую процедуру для индуцирования инфаркта миокарда (МИ) через перевязку коронарной артерии левой передней части (LAD) и последующую трансплантацию MSC/hydrogels.

Introduction

Терапия стволовыми клетками сердца стала потенциальным подходом к ремонту и регенерации миокарда1,2. Несмотря на недавние положительные результаты в животных моделях и клинических испытаниях, применение терапии на основе стволовых клеток для восстановления миокарда ограничено из-за низкого удержания и плохого выживания инъекционных клеток в инфарктных тканяхсердца 3,4. В результате, использование клеточной инженерии тканей, в том числе инъекционныхбиоматериалов 5,сердечные пятна 6, иклеточные листы 7, был интенсивно изучен для улучшения удержания клеток и интеграции в принимающей миокарда.

Среди различных потенциальных подходов к биоинженерной сердечной ткани ремонт, инъекционные гидрогели в сочетании с соответствующими типами клеток, таких как мезенхимальные стволовые клетки (MSCs), эмбриональных стволовых клеток (ESCs), и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs), являются привлекательным вариантом для эффективной доставки клеток в миокардарегионах 8,9. Gelatin, известный натуральный полимер, может быть использован в качестве инъекционной матрицы из-за его большой биосовместимости, значительной биоразлагаемости и снижения иммуногенности по сравнению с широким спектром биоматериалов, используемых в биомедицинских приложениях. Хотя инъекционные платформы на основе желатина имеют большой потенциал, их применимость in vivo остается ограниченной в зависимости от их низкой механической жесткости и легкой деградируемости в физиологической среде.

Для преодоления этих ограничений для применения in vivo была предложена новая и простая конструкция гидрогеля на основе желатина, состоящего из гидроксифенил-пропионовой кислоты. Конъюгирует желатин-гидроксифенил пропионовая кислота (GH) может быть взаимосвязана на месте в присутствии фермента, пероксидазы хрена (HRP), а затем инкапсулировать различные препараты, биомолекулы, или клетки в гидрогеле, предлагая большой потенциал вобласти тканевой инженерии приложений 10,11,12,13,14. Кроме того, мы недавно исследовали терапевтические эффекты гидрогели GH, содержащие инкапсулированные MSCs и продемонстрировали их использование в успешном ремонте сердца и регенерации после MI в моделиmurine 15. В этом протоколе мы описываем простой метод инкапсуляции и трехмерного (3D) распространения ПМС в гидрогелях GH. Мы также вводим хирургическую процедуру, предназначенную для генерации модели murine MI с помощью перевязки коронарных артерий и внутримиокардной трансплантации гидрогеля MSC-загрузки GH в инфарктное сердце.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все процедуры исследования животных были предоставлены в соответствии с Законом о защите лабораторных животных, Руководством по уходу и использованию лабораторных животных и Руководящими принципами и политикой экспериментов на грызунах, предоставленными Комитетом по институциональному уходу за животными и использованию (IACUC) в Медицинской школе Католического университета Кореи.

1. Подготовка MSCs и инъекционных гидрогелей желатина

  1. Культура MSCs в 100 мм культуры блюдо при 37 градусов по Цельсию и 5% CO2. Когда рост MSCs достигает 80% слияния, мыть блюдо дважды с DPBS и добавить 1 мл трипсина-заменителя при 37 градусов по Цельсию в течение 3 мин.
    ПРИМЕЧАНИЕ: MSCs были изолированы от мурин костногомозга после обычных процедур 16, культурных в Dulbecco в модифицированных Eagle's Medium (DMEM), содержащий 10% плода бычьей сыворотки (FBS) и 1% антибиотика антимикотического раствора, и используется между проходом 7'u20129 для этого исследования.
  2. Добавьте 9 мл среды культуры и центрифугу при 500 x g в течение 3 мин. Затем отбросьте полученный супернатант, повторно помеская клетки в 1 мл PBS, и поддерживайте подвеску клетки на льду.
  3. Разбавить 10 МКЛ клеточной подвески с 10 МКЛ трипан синий и получить концентрацию клеток с помощью автоматизированного счетчика клеток.
  4. Повторное приостановление и передача MSCs в 1 мл трубки при плотности 1 х 107 клеток / мл.
  5. Подготовьте 6,25 wt% GH конъюгированных растворов в PBS и разделите на 2 флакона. Далее смешайте решения GH либо с 6 мкг/мл HRP (GH-решение A), либо с 0,07 вт% H2O2 (GH-решение B).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Подготовка желатин-гидроксифенил пропионовая кислота (GH) конъюгации в соответствиис опубликованными протоколами 12,15.
    1. Держите 9:1 объемное соотношение GH конъюгированных решение HRP (GH решение A) и GH конъюгации решение H2O2 (GH решение B), соответственно.
  6. Перед смешиванием MSCs с раствором GH A, кратко центрифуга клеточной подвески на 1000 х г и тщательно аспирировать в результате supernatant. Впоследствии смешайте гранулы, содержащие MSCs, с решением A.

2. На месте MSC-загрузка и трехмерная культура in vitro

  1. Загрузите GH-решение A (содержащее MSC) и GH-решение B в обе стороны двойного шприца. Плита 300 МКЛ комбинированных решений GH с MSCs при конечной плотности 5 х 106 ячеек/мл на восьми-хорошо камерный слайд.
  2. После формирования гидрогеля на месте и последующей инкапсуляции MSC с помощью энзиматических перекрестных ссылок добавьте 700 МЛ DMEM, содержащий 10% FBS и 1% антибиотико-антимикотический раствор.
  3. Инкубировать слайд при 37 градусов по Цельсию и 5% CO2 и заменить культуру среды каждые 2'u20123 дней.

3. Подтверждение пролиферации in vitro и выживания MSCs в гидрогелях GH

  1. Чтобы определить жизнеспособность 3D культурных MSCs в гидрогели GH, используйте живой / мертвой клетки окрашивания анализ после предопределенного времени инкубации.
  2. После инкубации инкапсулированных MSCs в гидрогелях GH в течение 3, 5, 7 или 14 дней, аспирировать средний и мыть хорошо дважды с PBS.
  3. Подготовь окрашивающий раствор, содержащий 5 МКЛ кальцеина AM и 20 МКЛ этидийного гомодимера-1 (EthD-1) в 10 мл DPBS.
  4. Добавьте 200 МКЛ раствора окрашивания в колодец и инкубировать в течение 30 минут в темноте при комнатной температуре.
  5. Аспирировать окрашивание раствор и мыть хорошо дважды с PBS.
  6. Аккуратно отделяйте камеру от горки и поместите полную крышку над гидрогелями GH. Используйте конфокаленную микроскопию для визуализации степени пролиферации и морфологических изменений инкапсулированных MSC.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Флуоресцентные изображения были приобретены под 200x увеличение и изображены на возбуждение / выброс длин волн 470/540 нм для кальцина и 516/607 нм для EthD-1.

4. Индукция инфаркта миокарда у мышей

  1. Обезболить 7-недельного самца C57BL/6 мышей (20-201222 г) с внутриперитонеальной инъекцией смеси золетил (30 мг/кг) и Ромпуна (10 мг/кг) в солевом растворе.
  2. Перед операцией, depilate груди мыши с помощью крема для удаления волос и стерилизовать кожу с йодом.
  3. Поместите мышь на операционный стол и используйте, вставив катетер в трахею, чтобы обеспечить дополнительный кислород через механическую вентиляцию.
  4. Аккуратно прорезать кожу хирургическими ножницами, а затем проникнуть в межреберные мышцы микро ножницами. Отделяйте 2-е и 3-е левые ребра, используя 5-0 шелковый шов для поддержания открытой грудной полости.
  5. Тщательно ligate левой передней нисходящей (LAD) коронарной артерии с помощью держателя иглы с 8-0 полипропиленовый шов и вырезать шов с помощью электрокаутерии.
  6. Наблюдайте немедленное изменение цвета в передней левой желудочковой стенке.

5. Интрамиокарда трансплантации MSC-загрузки GH гидрогели

  1. После индуцирования инфаркта миокарда по перевязки LAD, ввимите 10 МКЛ растворов MSC-загрузки GH в две разные точки в зоне пересечения границы (всего: 2 x 105 MSCs/20 L) с помощью двойного шприца, оснащенного иглой 26G.
    1. Следуя той же процедуре, описанной в шаге 1, подготовьте и перенесите решения MSC-loading GH в двойной шприц.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Для оценки engraftment MSC-загрузки ГХ гидрогели в пределах infarcted области, MSCs и GH конъюгации были предварительно помечены PHK26 и фторсейна изотиоцианат (FITC), соответственно.
  2. Восстановить открытую полость грудной клетки и закрыть мышцы и кожу с помощью 5-0 швов.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Перед закрытием грудной клетки удалите воздух с помощью катетерного шприца.
  3. Удалите трахею трубки и поместите мышь в клетку под инфракрасной лампой во время восстановления.
  4. При послеоперационной анальгезии вводят подкожные инъекции кетопрофена (5 мг/кг в день) не менее 72 ч. Все мыши должны быть тщательно проверены в течение соответствующего времени, чтобы обеспечить надлежащее восстановление после хирургических процедур, а также адекватное лечение боли.

6. Эхокардиография

  1. Через четыре недели после трансплантации, первоначально анестезировать мышь с 5% изофлюран, а затем настроить концентрацию изофлюрана до 1%.
  2. Депилировать грудь с помощью крема для удаления волос и поместить мышь на грелку. Нанесите ультразвуковой трансдуцерный гель на грудную клетку.
  3. Приобретайте двухмерные парастеральные короткие виды оси и записыв трассировки M-режима на уровне папиллярной мышцы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Поместите линейный предуцер массива (7'u201215 МГц) в левой парастральной линии и просмотрите анатомические структуры.
  4. Измерьте соответствующие линии для LVAW, LVID и LVPW, чтобы получить толщину сердечной стенки, размер камеры и дробное сокращение.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Сравните сердечную функцию, включая фракцию выброса (EF), дробное сокращение (FS) и энд-систолический объем (ESV) на уровне папиллярной мышцы, чтобы обеспечить надлежащую оценку в том же анатомичном месте.

7. Гистологическая оценка

  1. В заранее определенное время после трансплантации MSC-загрузки ГХ гидрогели в infarcted сердце, усытворить мышь в камере CO2 и собрать сердце для гистологического анализа15.
  2. Для окрашивания гематоксилина и эозин (Н И Е) и трихрома Массона (МТ) зафиксировать расчлененные ткани сердца в 4% параформальдегиде (PFA) и встроить в парафин. Далее, вырезать парафин встроенных блоков сердца на 4 мкм серийных разделов с помощью микротомы и пятно разделов с пятном МТ в соответствии со стандартнымипротоколами 17.
  3. Приобретайте изображения на сканере слайдов при 20-м увеличении и вычисляйте размер инфаркта групп лечения.
    Размер инфаркта (%) - общая окружность инфаркта / общая окружность LV x 100
  4. Рассчитайте оба окружности путем измерения средней линии длины. Для LV средней окружности, измерить центральную длину между эндокарда и эпикардиальных поверхностей. Для средней линии инфаркта, измерить длину инфаркта, включая более 50% от всей толщины миокарда18.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Все анализы изображений были проведены с использованием программного обеспечения ImageJ.
  5. Измерьте толщину стенки шрама на уровнях сосоляных мышц.
  6. Рассчитайте фракцию коллагеновой области.
    Область коллагена (%) - общая площадь интерстициального фиброза/миоцитов x 100

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Для эффективной доставки MSC к инфаркту миокарда в этом протоколе использовались кросс-связуемые гидрогели MSC-загрузки на месте. До трансплантации in vivo, распространение и выживание MSCs в гидрогелях GH были подтверждены 3D in vitro живой /мертвой клетки окрашивания анализа (живой: зеленый; мертвый: красный). Как показано на рисунке 2, репрезентативные изображения выставлены достаточное распространение MSCs, показывая разветвленные сети в гидрогелях GH. Кроме того, на 14-й день была четко замечена обширная многоклеточная 3D-структура MSC, что указывает на то, что гидрогели GH могут обеспечить надлежащую микроокноронику инкапсулированных клеток.

После индукции MI через LAD перевязки, MSC-загрузки GH гидрогели были внутримойокардиально пересажены в пери-инфаркт областях (Рисунок 3A). Как показано на рисунке 3B, MSCs и гель были надлежащим образом устойчивы в пределах infarcted области. MSCs, окрашенные с PHK26 (красный), были хорошо интегрированы в GH гидрогели, окрашенные FITC (зеленый), представляя успешное engraftment и удержания в инфаркт сердца для применения in vivo.

Для проверки терапевтического воздействия гидрогели MSC-загрузки GH в модели murine MI изменения в сердечной функции и структуре оценивались с помощью эхокардиографии и гистологического анализа в день 28 после трансплантации и сравнивались между различными группами лечения. Репрезентативная эхокардиография показала улучшение сердечных функций, в том числе FS, EF и ESV, в группе лечения MSC/gel по сравнению с другими группами(рисунок 4). Кроме того, гистологический анализ показал меньше фиброза, толще infarcted стены, и меньший размер инфаркта в MSC / гель обработанных групп, чем в других группах, указывая, что этот протокол способствовал благотворное воздействие путем значительного ослабления LV ремоделирования (Рисунок 5).

Figure 1
Рисунок 1: Схема процесса улучшения удержания стволовых клеток и присвещания с использованием инъекционных гидрогелей. На месте были подготовлены и пересажены интрамиокардами внутримозговой инъекцией в инфаркт сердца гидрогели, содержащие производное от костного мозга MSC. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Распространение in vitro 3D MSC в гидрогелях GH. Репрезентативные изображения живых (зеленых)/мертвых (красных) MSCs, полученных с помощью конфокального микроскопии после окрашивания живых/мертвых клеток после 3, 5, 7 и 14 дней инкубации (увеличение в 200 раз; шкала 100 мкм). Изображения и видео были частично адаптированы с разрешения Ким и др.15. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Трансплантация Виво MSC/Hydrogels. (A)Схематическая диаграмма, показывающая трансплантацию внутримыокарда после индукции MI.(B)Репрезентативные изображения пересаженных MSC и GH гидрогелов, помеченных PKH26 (красный) и FITC (зеленый), соответственно. Мыши были принесены в жертву после 1, 3, 5 или 7 дней трансплантации, и их сердца были затем вырезаны для оценки степени MSC и GH гидрогеля engraftment. Вырезанные сердца были крио-фиксированные, подготовленные в серийные секции, и изображены с помощью конфокаленной микроскопии (200x увеличение; шкала 100 мкм). Изображения были частично адаптированы с разрешения Ким и др.15. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4: Улучшение сердечной функции после трансплантации MSC/Hydrogels. (A)Представитель видео эхокардиографии. (B) Представитель короткой оси M-режим изображения с измерениями, в том числе левого желудочка передней толщины стены в диастоле (LVAWd) и систороле (LVAWs), внутренний диаметр в диастоле (LVIDd) и систорле (LVIDs), и толщина задней стенки в диастоле (LVPWd) и systole (LVPW). (C'u2012E) Функциональные улучшения фракции выброса (EF), дробного сокращения (FS) и конечного систолического объема (ESV) после 28 дней трансплантации всех групп лечения. Данные были представлены как среднее ± стандартное отклонение(р-л; 0,05, р-л; 0,001, р-л; 0,0001; n No 9-u201212 на группу). Видео и результаты были частично адаптированы с разрешения Ким и др.15. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5: Улучшение сердечной структуры после трансплантации MSC/Hydrogels. (A)Репрезентативные изображения гистологической оценки. (Бю2012Д) Структурные улучшения наблюдались в размерах инфаркта, наряду с меньшим истончением стенок и фиброзом. Шкала 1 мм. Данные представлены в качестве среднего ± стандартного отклонения(р-л; 0,05, р-л; 0,001, р-л; 0,0001; n 4'u20127 за группу). Изображения и результаты были частично адаптированы с разрешения Ким и др.15. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Инъекционные гидрогели GH имеют большой потенциал для in vivo приложений из-за их способности однородно включать различные терапевтические агенты на месте. Кроме того, их физическими и биохимическими свойствами можно легко манипулировать на основе потребностей, зависящих от болезней. В этой связи, инъекционные гидрогели были предложены для решения основных ограничений в текущей сердечной терапии стволовыми клетками препятствует плохое выживание и удержание клеток (т.е. Lt; 10% в течение 24 ч после трансплантации) втравмированном сердце 19,20. Чтобы преодолеть этот плохой результат, протокол, описанный в настоящем содержит простой и осуществимый метод для улучшения удержания клеток и выживания с помощью гидрогели GH, которые могут быть взаимосвязаны на месте после трансплантации миокарда, которые продемонстрировали благоприятное влияние на сердечную структуру и функции в модели murine MI.

Основным преимуществом этой техники является ее широкое применимое использование с любым типом клеток и биомолекулы, которые могут быть загружены путем простого смешивания с раствором pregel GH до инъекции. Кроме того, для получения всеобъемлющего понимания взаимодействий между донорами и принимающей стороной можно адаптировать простой подход к маркировке конъюгированных и/или инкапсулированных биомолекул GH для отслеживания изменений в их стабильности in vivo, интеграции хоста и кинетики ресорбции. К нашим знаниям, использование инъекционных гидрогелей на основе желатина в сочетании с терапевтическими стволовыми клетками было первым для проверки восстановительного потенциала сердечной ткани in vitro и in vivo15.

На нынешнем этапе этого исследования, GH гидрогели, которые загружаются с MSCs, вводили, и кросс-связанных на месте были использованы в качестве доказательства концепции для оценки их применимости в модели MURine MI. Хотя этот метод, казалось бы, улучшение МСЗ engraftment и удержания в пересаженной ткани сердца, подробные условия во время инъекции должны быть рассмотрены для оптимизации терапевтической эффективности, таких как расположение места инъекции (т.е., пери-инфаркт зоны или зоны инфаркта), объем и количество инъекций, и жесткость гидрогеля (т.е., трудно вводить или легко утечки).

В заключение мы продемонстрировали протокол для репрезентативной модели MURine MI по перевязи LAD и практический метод внутримиокарда трансплантации стволовых клеток с использованием на месте перекрестных гидрогелей для улучшения удержания и присвоения пересаженных MSCs. Эти методы обеспечивают эффективный метод интрамиокардиальной трансплантации инъекционных гидрогелей, загружаемых MSC, и подчеркивают их большой потенциал для применения у крупных животных и клинического перевода.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

У авторов нет конфликта интересов, чтобы заявить об этой работе.

Acknowledgments

Это исследование поддерживается Программой фундаментальных научных исследований через Национальный исследовательский фонд Кореи (NRF), финансируемый Министерством образования (NRF-2018R1D1A1A02049346)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4 % paraformaldehyde (PFA) Intron IBS-BP031-2
5-0 silk suture AILEE SK534
8-0 polypropylene suture ETHICON M8732H
8-well chamber slide Nunc LAB-TEK 154534
Angiocath Plus (22GA) catheter BD Angiocath Plus REF382423
Antibiotic-antimyocotic Gibco 15240-062
Centrifuge GYROGEN 1582MGR
Confocal microscope Zeiss LSM 510
Cover slipe MARIENFELD 101242
Deluxe High Temperature Cautery kit Bovie QTY1
DMEM Gibco 11995-065
DPBS Gibco 14040-133
Dual-syringe
EOSIN SIGMA-ALDRICH HT110116
Ethanol EMSURE K49350783 739
FBS Gibco 16000-044
Fechtner conjunctiva forceps titanium WORLD PRECISISON INSTRUMENTS WP1820
Fluorescein isothiocyanate isomer I (FITC) SIGMA-ALDRICH F7250
Forcep HEBU HB0458
Hair removal cream Ildong Pharmaceutical
Heating pad Stoelting 50300 Homeothermic Blanket System
50301 Replacement Heating Pad for 50300 (10 X 12.5cm)
Hematoxylin SIGMA-ALDRICH HHS80
Horseradish peroxide (HRP; 250-330 U/mg) SIGMA-ALDRICH P8375
Hydrogen peroxide (H2O2; 30 wt % in H2O) SIGMA-ALDRICH 216763
Iodine Green Pharmaceutical
LIVE/DEAD cell staining kit Thermo Fisher R37601
Mechanical ventilator Harvard Apparatus
Micro centrifuge HANIL Micro 12
Micro needle holder KASCO 37-1452
Micro scissor HEBU HB7381
Microscope OLYMPUS SZ61
MT staining kit SIGMA-ALDRICH HT1079-1SET Weigert’s iron hematoxylin solution
HT15-1KT Trichrome Stain (Masson) Kit
Paraffin LK LABKOREA H06-660-107
PBS buffer Gibco 10010-023
PHK26 staining kit SIGMA-ALDRICH MINI26
Slide scanner Leica SCN400
Surgical scissor HEBU HB7454
Surgical tape 3M micopore 1530-1
Tissue cassette Scilab Korea Cas3003
Transducer gel SUNGHEUNG SH102
Trout-Barraquer needle holder curved KASCO 50-3710c
Ultrasound system Philips Affiniti 50
Xylene JUNSEI 25175-0430

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jhund, P. S., McMurray, J. J. Heart failure after acute myocardial infarction: a lost battle in the war on heart failure. Circulation. 118 (20), 2019-2021 (2008).
  2. Cahill, T. J., Kharbanda, R. K. Heart failure after myocardial infarction in the era of primary percutaneous coronary intervention: Mechanisms, incidence and identification of patients at risk. World Journal of Cardiology. 9 (5), 407-415 (2017).
  3. Cambria, E., et al. Translational cardiac stem cell therapy: advancing from first-generation to next-generation cell types. npj Regenerative Medicine. 2, 17 (2017).
  4. Lemcke, H., Voronina, N., Steinhoff, G., David, R. Recent Progress in Stem Cell Modification for Cardiac Regeneration. Stem Cells International. 2018, 1909346 (2018).
  5. Alagarsamy, K. N., Yan, W., Srivastava, A., Desiderio, V., Dhingra, S. Application of injectable hydrogels for cardiac stem cell therapy and tissue engineering. Reviews in Cardiovascular Medicine. 20 (4), 221-230 (2019).
  6. Gaetani, R., et al. Epicardial application of cardiac progenitor cells in a 3D-printed gelatin/hyaluronic acid patch preserves cardiac function after myocardial infarction. Biomaterials. 61, 339-348 (2015).
  7. Gao, L., et al. Myocardial Tissue Engineering With Cells Derived From Human-Induced Pluripotent Stem Cells and a Native-Like, High-Resolution, 3-Dimensionally Printed Scaffold. Circualtion Research. 120 (8), 1318-1325 (2017).
  8. Hasan, A., et al. Injectable Hydrogels for Cardiac Tissue Repair after Myocardial Infarction. Advanced Science. 2 (11), 1500122 (2015).
  9. Wu, R., Hu, X., Wang, J. Concise Review: Optimized Strategies for Stem Cell-Based Therapy in Myocardial Repair: Clinical Translatability and Potential Limitation. Stem Cells. 36 (4), 482-500 (2018).
  10. Lee, Y., et al. In situ forming gelatin-based tissue adhesives and their phenolic content-driven properties. Journal of Materials Chemistry B. 1 (18), 2407-2414 (2013).
  11. Lee, Y., Bae, J. W., Lee, J. W., Suh, W., Park, K. D. Enzyme-catalyzed in situ forming gelatin hydrogels as bioactive wound dressings: effects of fibroblast delivery on wound healing efficacy. Journal of Materials Chemistry B. 2 (44), 7712-7718 (2014).
  12. Lee, S. H., et al. In situ Crosslinkable Gelatin Hydrogels for Vasculogenic Induction and Delivery of Mesenchymal Stem Cells. Advanced Functional Materials. 24 (43), 6771-6781 (2014).
  13. Jung, B. K., et al. A hydrogel matrix prolongs persistence and promotes specific localization of an oncolytic adenovirus in a tumor by restricting nonspecific shedding and an antiviral immune response. Biomaterials. 147, 26-38 (2017).
  14. Kim, G., et al. Tonsil-derived mesenchymal stem cell-embedded in situ crosslinkable gelatin hydrogel therapy recovers postmenopausal osteoporosis through bone regeneration. PLoS One. 13 (7), 0200111 (2018).
  15. Kim, C. W., et al. MSC-Encapsulating in situ Cross-Linkable Gelatin Hydrogels To Promote Myocardial Repair. ACS Applied Bio Materials. 3 (3), 1646-1655 (2020).
  16. Meirelles Lda, S., Nardi, N. B. Murine marrow-derived mesenchymal stem cell: isolation, in vitro expansion, and characterization. Br J Haematol. 123 (4), 702-711 (2003).
  17. Ojha, N., et al. Characterization of the structural and functional changes in the myocardium following focal ischemia-reperfusion injury. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294 (6), 2435-2443 (2008).
  18. Takagawa, J., et al. Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches. Journal of Applied Physiology. 102 (6), 2104-2111 (2007).
  19. Terrovitis, J., et al. Noninvasive Quantification and Optimization of Acute Cell Retention by In vivo Positron Emission Tomography After Intramyocardial Cardiac-Derived Stem Cell Delivery. Journal of the American College of Cardiology. 54 (17), 1619-1626 (2009).
  20. Dib, N., Khawaja, H., Varner, S., McCarthy, M., Campbell, A. Cell Therapy for Cardiovascular Disease: A Comparison of Methods of Delivery. Journal of Cardiovascular Translational Research. 4 (2), 177-181 (2011).

Tags

Медицина Выпуск 163 инфаркт миокарда инъекционные гидрогели инъекция интрамиокарда желатин терапия стволовыми клетками мезенхимальные стволовые клетки
Трансплантация внутримякардных инъекций MSC-Loading инъекционных гидрогелей после инфаркта миокарда в модели Murine
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kim, C. W., Kim, C. J., Park, E. H., More

Kim, C. W., Kim, C. J., Park, E. H., Lee, E., Seong, E., Chang, K. Intramyocardial Transplantation of MSC-Loading Injectable Hydrogels after Myocardial Infarction in a Murine Model. J. Vis. Exp. (163), e61752, doi:10.3791/61752 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter