Intramyocardial सेल वितरण: Murine दिल में प्रेक्षणों
Summary
उच्च रक्तचाप या रोधगलन के रूप में हृदय रोगों के murine मॉडल में intramyocardial सेल वितरण, व्यापक रूप से पुनर्योजी पढ़ाई में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के चिकित्सीय क्षमता का परीक्षण करने के लिए प्रयोग किया जाता है. इसलिए, एक विस्तृत विवरण और इस शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया का एक स्पष्ट दृश्य छोटे कृन्तकों में हृदय कोशिका चिकित्सीय विश्लेषण की सीमा और लाभ को परिभाषित करने में मदद मिलेगी.
Abstract
पिछले अध्ययनों सेल वितरण साइटोकिन्स और हृदय ऊतक revascularization और सेल अस्तित्व को बढ़ाने वाले कारकों की रिहाई से हृदय समारोह सुधार को बढ़ावा देता है कि पता चला है. इसके अलावा, टिप्पणियों आगे इस तरह के हृदय की स्टेम कोशिकाओं, mesenchymal स्टेम सेल और cardiospheres के रूप में विशिष्ट स्टेम सेल, cardiomyocytes, चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं और endothelial कोशिकाओं में फर्क से आसपास मायोकार्डियम भीतर एकीकृत करने की क्षमता है कि पता चला.
यहाँ, हम मज़बूती से immunodepleted चूहों के बाएं निलय दीवार में noncontractile कोशिकाओं वितरित करने के लिए सामग्री और तरीके प्रस्तुत करते हैं. इस microsurgical प्रक्रिया की मुख्य कदम संज्ञाहरण और analgesia इंजेक्शन, intratracheal इंटुबैषेण, छाती खोलने के लिए और एक बाँझ 30 गेज सुई और एक सटीक microliter सिरिंज से कोशिकाओं का दिल और वितरण का पर्दाफाश करने के लिए चीरा शामिल है.
दिल कटाई, embeddi से मिलकर ऊतक प्रसंस्करणएनजी, सेक्शनिंग और ऊतकीय धुंधला intramyocardial सेल इंजेक्शन एक छोटे epicardial क्षेत्र में क्षति, साथ ही निलय दीवार में उत्पादित दिखाया. Noncontractile कोशिकाओं immunocompromised चूहों के दौरे दीवार में बनाए रखा गया और हृदय दबाव और यांत्रिक लोड से बचाने के लिए की संभावना fibrotic ऊतक की एक परत, से घिरे हुए थे.
Introduction
विभिन्न सेल वितरण प्रोटोकॉल मानव रोगियों में इस प्रयोगात्मक प्रक्रिया की दक्षता, प्रभावकारिता और सुरक्षा का अनुवाद करने के उद्देश्य के साथ हृदय रोग का murine और चूहे मॉडल में परीक्षण किया गया है. चूहा दिल सामान्य गति की दिशा में जैसा कि रक्त प्रवाह में था तथा कुंचन में 3 और प्रतिगामी 4 intracoronary सेल निषेचन में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि छोटे कृंतक दिलों में, intramyocardial सेल वितरण, सेल वितरण 1,2 का सबसे व्यावहारिक तरीका है. दोनों तरीकों सीमा और फायदे हैं. Intracoronary मार्ग के माध्यम से सेल वितरण वैश्विक सेल प्रसार 3 को बढ़ावा देने में प्रत्यक्ष इंट्रामस्क्युलर इंजेक्शन से अधिक सैद्धांतिक फायदे हैं, लेकिन यह भी कोरोनरी दिल का आवेश 3,5 पैदा होने का खतरा है. Intramyocardial वितरण पर सीमाएं यांत्रिक चोट, तीव्र सूजन, और दौरे क्षति 6,7 के साथ जुड़े रहे हैं. मनुष्यों में हृदय की मरम्मत के लिए कोशिकाओं को एक endocardial या शल्य epicardial के माध्यम से intramyocardial इंजेक्शन द्वारा दिया जाता हैदृष्टिकोण या intracoronary धमनी मार्ग 8 से. Transvascular मार्गों से इंजेक्शन तीव्र रोधगलितांश और reperfused मायोकार्डियम के साथ रोगियों में उपयुक्त है, लेकिन कुल occlusions या प्रभावित क्षेत्र में 9 की वाहिकाओं में खराब प्रवाह के मामले में संभव नहीं हो सकता. Transendocardial या transepicardial इंजेक्शन द्वारा निलय दीवार में प्रत्यक्ष इंजेक्शन रोगी के स्वास्थ्य की स्थिति पर निर्भर करता है तकनीकी रूप से संभव है. दरअसल, यह transepicardial इंजेक्शन के लिए एक खुली छाती सर्जरी आवश्यक है और transendocardial के लिए व्यवहार्य इस्कीमिक या जख्म मायोकार्डियम 9 की साइटों को अलग करने के लिए आवश्यक है कि प्रत्येक रोगी के लिए एक electrophysiological मानचित्रण दृष्टिकोण हालांकि इस तकनीक, 10,11 सुरक्षित है कि दिखाया गया है.
महत्वपूर्ण बात है, सेल थेरेपी पढ़ाई में प्रत्यारोपित किया जा के लिए सबसे अच्छा सेल का चुनाव जांच के तहत अब भी है. लघु अवधि के विश्लेषण (4 सप्ताह) से पता चला है कि cardiospheres के रूप में परिभाषित हृदय की स्टेम कोशिकाओं के इंजेक्शन <sऊपर> 12 या अस्थि मज्जा 13 से पक्ष आबादी कोशिकाओं निशान आकार और कोशिका मृत्यु को कम करके दौरे रोधगलितांश की murine 14 और चूहे 15 मॉडल में हृदय कार्यात्मक वसूली प्रेरित किया. प्रतिरक्षादमन के बिना एक चूहा दौरे रोधगलितांश मॉडल में cardiospheres की allogeneic प्रत्यारोपण हृदय उत्थान को बढ़ावा दिया, सुरक्षित हो पाया, और अंतर्जात मरम्मत तंत्र 15 की उत्तेजना के माध्यम से दिल समारोह में सुधार किया गया था. दिल में Lin-/c-kit + वयस्क पूर्वज कोशिकाओं में इन विट्रो और इन विवो में स्वयं renewing, clonogenic, और multipotent होना दिखाया, और एक इस्कीमिक चूहा दिल में इंजेक्शन जब घायल दौरे दीवार 16 के बड़े हिस्से का पुनर्गठन और थे प्रवाहकीय और मध्यवर्ती आकार कोरोनरी धमनियों 17 फार्म की क्षमता. इन होनहार डेटा चरण शह मैं और मनुष्यों में द्वितीय चिकित्सीय परीक्षण: ऑटोलॉगस और allogeneic mesenchymal स्टेम सेल (एमएससी) के 18 इंजेक्शन, 19 cardiospheres, या सी किट सकारात्मक हृदय की स्टेम कोशिकाओं (सीएससी) इस्कीमिक मानव मन में 20 प्रत्येक दीर्घकालिक अध्ययन में हृदय समारोह में लाभकारी प्रभाव दिखाया. फिर भी, व्यापक लंबी अवधि अनुवर्ती और पूर्वव्यापी मेटा विश्लेषण स्टेम सेल थेरेपी लेकिन नहीं अप्रत्याशित परिणामों 21 की एक सीमा के साथ दूसरों में, कुछ रोगियों के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है कि प्रदर्शन किया. यह इन सीमाओं के प्रत्येक व्यक्ति और प्रत्येक रोग के लिए सेल प्रसव के विशिष्ट प्रोटोकॉल के डिजाइन की जरूरत होगी कि संभव है.
माउस और चूहा मॉडल में, लंबे समय तक अध्ययन सेल इंजेक्शन आगे हृदय समारोह (12 महीने) में सुधार नहीं किया कि पता चला. दरअसल, मानव भ्रूण स्टेम सेल व्युत्पन्न cardiomyocytes (hESC सेमी) की grafts काफी हद तक fibrotic ऊतक 22,23 की एक परत से मेजबान मायोकार्डियम से अलग थे. इसी तरह के परिणाम infarcted चूहों 24 के दिल में कंकाल myoblasts के intramyocardial प्रत्यारोपण के बाद देखा गया है. Furthermo, पुनः infarcted दिल में समारोह रक्षा अल्लोजीनिक MSCs के दीर्घकालिक क्षमता भेदभाव 25 के बाद एक immunogenic राज्य के लिए एक immunoprivileged से संक्रमण द्वारा सीमित किया गया है.
ध्यान से ऊपर उल्लिखित चुनौतियों और संभावनाओं में ले रहा है, हम चूहों में intramyocardial इंजेक्शन द्वारा कोशिकाओं वितरित करने के लिए कैसे यहाँ दिखा. हम cardiomyocyte सिकुड़ा गुणों के बिना कोशिकाओं मेजबान मायोकार्डियम के साथ जुड़ा हुआ है और एक पतली तांतव बाधा के साथ एक जोड़नेवाला व्यापक फार्म नहीं कर रहे हैं कि निरीक्षण करते हैं. कुछ मामलों में यह परिणाम लाभप्रद हो सकता है, निम्नलिखित विश्लेषण सेल engraftment के रूप में अच्छी तरह से कार्यात्मक जुड़े दौरे संरचनाओं उत्पन्न करने के लिए modulated किया जा सकता है समझने के लिए कैसे उपयोगी हो सकता है.
Protocol
Representative Results
Discussion
इस पांडुलिपि में, हम murine दिलों में कोशिकाओं की intramyocardial इंजेक्शन प्रदर्शन करने के लिए कैसे पता चला है. इस पद्धति का एक सबूत के रूप में, हम HEK293 कोशिकाओं का इस्तेमाल किया है. यह HEK293 कोशिकाओं किसी भी सेल थेरेपी अध्…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम माइक्रोस्कोपी विश्लेषण और हृदय की मरम्मत, तकनीशियनों और हमारे जानवरों की सुविधा के प्रबंधक से संबंधित परियोजनाओं के समर्थन के लिए Magdi याकूब संस्थान (MYI) धन्यवाद. इस काम ब्रिटिश हार्ट फाउंडेशन (BHF), परियोजना अनुदान PG/10/019 द्वारा समर्थित किया गया है. एमपीएस MYI और BHF द्वारा समर्थित है. टी.पी. एक BHF-अनुसंधान उत्कृष्टता फैलो हैं. एनआर एक राष्ट्रीय राजमार्ग और एमआरसी ऑस्ट्रेलिया फैलो हैं.
Materials
| Isolator | Pfi systems | – | Quotation needed |
| Heating Pad | Vet Tech Solutions | HE006 | For small animals |
| medetomidine | National veterinary Service | – | Veterinary prescription is necessary |
| ketamine hydrochloride | National veterinary Service | – | Veterinary prescription is necessary |
| atipamezole | National veterinary Service | – | Veterinary prescription is necessary |
| Hair removal cream | Commercial shops | – | |
| buprenorphine | NVS | – | Veterinary prescription is necessary |
| Leica MZFLIII microscope | Leica | Model S6E | With swing arm stand TS0 |
| Hamamatsu Nanozoomer digital slide scanner | Hamamatsu | RS series | |
| Scanning Electron Microscope | Jeol | JSM-6610 | |
| Blunt scissors | FST | 14084-09 | |
| Minivent | Harvard apparatus | 73-0043 | Including small Y adapter (73-0027) and intubation cannula (73-2844) |
| Forceps | FST | 11052-10 | |
| Retraction system | FST | 18200-20 | Kit for animals up to 200grams |
| 30G 12mm; ½ inch | BBraun | A210 | Fine yellow |
| microliter syringe | ESSLAB | 81201 | Also include a Hamilton repeating dispenser PB 600-1 Catalogue number 83700 |
| 6-0 silk suture | Ethicon | W1614T |
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