Vi præsenterer her, en protokol for at forbedre forbigående hjertefunktion i Duchenne muskeldystrofi mus ved omplantning exosomes stammer fra normal myogenic stamceller.
Duchene muskeldystrofi (DMD) er en X-linked recessive genetisk sygdom forårsaget af en mangel på funktionelle dystrofin protein. Sygdommen kan ikke helbredes, og som sygdommen skrider frem patienten udvikler symptomer på forstørrede kardiomyopati, arytmi og kongestiv hjerteinsufficiens. DMDMDX mutant-mus udtrykke ikke dystrofin, og er almindeligt anvendt som en musemodel af DMD. I vores undersøgelse for nylig, konstaterede vi, at intramyocardial injektion af bred type (WT)-myogenic Stamform celler-afledte exosomes (MPC-Exo) forbigående restaureret udtryk af dystrofin i myokardiet af DMDMDX mutant-mus, der var forbundet med en forbigående forbedring i hjertefunktion tyder på, at kan WT-MPC-Exo give en mulighed for at lindre de kardiale symptomer af DMD. Denne artikel beskriver teknik af MPC-Exo rensning og transplantation i hjerter af DMDMDX mutant mus.
Duchenne muskeldystrofi (DMD) er en X-linked recessive, progressive neuromuskulær sygdom forårsaget af en mutation i DMD-genet og tabet af funktionelle dystrofin1. Dystrofin udtrykkes primært i skeletmuskulatur og myokardiet og er mindre udtrykt i glatte muskelceller, endokrine kirtler og neuroner2,3. DMD er den mest almindelige form for muskeldystrofi med en forekomst af en pr. 3.500 til 5.000 nyfødte drenge verden over4,5. Personer typisk udvikle progressiv muskel nekrose, tab af uafhængige walking af tidlig pubertet, og død i de anden til tredje årtier af deres liv på grund af hjertesvigt og respirationssvigt6.
Forstørrede kardiomyopati, arytmier og kongestiv hjerteinsufficiens er fælles hjerte-kar-manifestationer af DMD7,8. Sygdommen kan ikke helbredes, støttende behandling kan forbedre symptomer eller forsinke progression af hjertesvigt, men det er meget vanskeligt at forbedre hjerte funktion9,10.
Svarende til DMD patienter, X-linked muskeldystrofi (MDX) mus er mangelfuld i dystrophin protein og nuværende symptomer på kardiomyopati11, og er derfor meget udbredt i DMD forbundet kardiomyopati forskning. For at gendanne dystrofin i sygdomsramte muskler, allogen stamcelleterapi har vist sig for at være en effektiv behandling af DMD12,13,14. Exosomes, 30-150 nm membran vesikler udskilles af forskellige celletyper, spiller en central rolle i celle-til-celle kommunikation gennem genetisk materiale transport, såsom messenger RNA (mRNA) og ikke-kodende RNA’er15,16,17 ,18,19,20,21.
Vores tidligere undersøgelser har vist, at exosomes stammer fra myogenic stamceller (MPC), såsom C2C12 cellelinie, kan overføre dystrofin mRNA til værten cardiomyocytes efter direkte hjertets indsprøjtning22, der angiver at allogene levering af MPC-afledte exosomes (MPC-Exo) kan forbigående gendanne DMD genekspression i MDX-mus. Denne artikel fokuserer på MPC-Exo rensning og transplantation teknikker.
Metode til at isolere ren exosomes er afgørende for at studere funktionen af exosomes. En af de almindelige teknikker til exosome isolation er polyethylen glykoler (pinde) medieret nedbør17,18,25. Exosomes kan være i en pløkkerne, og pelleted ved lav hastighed centrifugering. PIND-medieret rensning er meget praktisk, billigt, behøver det ikke nogen avanceret udstyr, men der er bekymring om renheden af exosomes, da andre lip…
The authors have nothing to disclose.
Tang blev delvist støttet af American Heart Association: GRNT31430008, NIH-AR070029, NIH-HL086555, NIH-HL134354.
0.22-μm Filter | Fisherbrand | 09-720-004 | |
15-cm Cell Culture Dish | Thermo Fisher Scientific | 157150 | |
24-gauge catheter | TERUMO | SR-OX2419CA | |
31-gauge insulin needle | BD | 328291 | |
4% paraformaldehyde | Affymetrix | AAJ19943K2 | |
50 mL Centrifuge Tubes | Thermo Fisher Scientific | 339652 | |
6-0 suture | Pro Advantage by NDC | P420697 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG | Thermo Fisher Scientific | A-11008 | |
Antibiotic Antimycotic Solution | Corning | 30-004-CI | |
Anti-Dystrophin antibody | Abcam | ab15277 | |
Antigen retriever | Aptum Biologics | R2100-US | Antigen recovery |
Autofluorescence Quenching Kit | Vector Laboratories | SP-8400 | |
C2C12 cell line | ATCC | CRL-1772 | |
Centrifuge | Unico | C8606 | |
Change-A-Tip High Temp Cauteries | Bovie Medical Corporation | HIT | |
Confocal microscopy | Zeiss | Zeiss 780 Upright Confocal | |
DBA/2J-mdx mice | The Jackson Laboratory | 013141 | |
DMEM | Corning | 10-013-CM | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Corning | 35-011-CV | |
Goat serum | MP Biomedicals, LLC | 191356 | |
Isoflurane | Patterson Veterinary | 07-893-1389 | |
Ketamine | Henry Schein | 056344 | |
Mounting Medium with DAPI | Vector Laboratories | H-1500 | |
Mouse Retractor Set | Kent Scientific | SURGI-5001 | |
Polyethylene glycol tert-octylphenyl ether | Fisher Scientific | BP151-100 | |
Rodent ventilator | Harvard Apparatus | 55-7066 | |
SW-28 Ti rotor | Beckman | 342207 | |
The Vevo 2100 Imaging Platform | FUJIFILM VisualSonics | Vevo 2100 | Ultrasound System |
Ultracentrifuge | Beckman | 365672 | |
Ultra-Clear Tubes | Beckman | 344058 | |
Xylazine (XylaMed) | Bimeda-MTC Animal Health Inc. | 1XYL003 8XYL006 |