Vi beskriver et system, der benytter tre metoder til at evaluere sikkerheden og effektiviteten af moderkagen-målrettet medicinafgivelse: i vivo billeddannelse til at overvåge nanopartikel ophobning, høj frekvens ultralyd til at overvåge placenta og fostrets udvikling , og HPLC at kvantificere medicinafgivelse til væv.
Ingen effektive behandlinger findes for moderkagen-associerede graviditetskomplikationer, og udvikle strategier for målrettet levering af lægemidler til moderkagen samtidig minimere føtal og maternel side effects er stadig en udfordring. Målrettet nanopartikel luftfartsselskaber giver nye muligheder for at behandle placenta lidelser. Vi har for nylig vist, at en syntetisk placenta chondroitin sulfat A bindende peptid (plCSA-BP) kan bruges til at guide nanopartikler til at levere lægemidler til moderkagen. I denne protokol, vi beskriver i detaljer et system til vurdering af effektiviteten af medicinafgivelse til moderkagen af plCSA-BP, der beskæftiger tre separate metoder anvendes i kombination: i vivo billeddannelse, høj frekvens ultralyd (HFUS) og høj ydeevne væskekromatografi (HPLC). Bruger i vivo blev billeddannelse, plCSA-BP-styrede nanopartikler visualiseret i placenta af levende dyr, mens HFUS og HPLC viste, at plCSA-BP-konjugeret nanopartikler effektivt og konkret leveret methotrexat til moderkagen. Således, en kombination af disse metoder kan bruges som et effektivt redskab til målrettet levering af lægemidler til moderkagen og udvikling af ny behandling strategier for flere graviditetskomplikationer.
Moderkagen-medieret graviditetskomplikationer, herunder præeklampsi, graviditet tab, placenta abruption og små gestationsalder (SGA), er fælles og føre til betydelige føtal og maternel sygelighed og dødelighed1,2, 3, og meget få narkotika har vist sig for at være effektiv til behandling af graviditet lidelser4,5. Udvikling af strategier for mere selektive og sikrere moderkagen-målrettet medicinafgivelse under graviditet er stadig en udfordring i moderne medicinsk behandling.
I de seneste år, har flere rapporter fokuseret på målrettet levering af medicin til uteroplacental væv af belægning nanopartikler med peptider eller antistoffer som moderkagen-målrettede værktøjer. Disse omfatter en anti-epidermal vækstfaktor receptor (EGFR)6 antistof, tumor-homing peptider (CGKRK og iRGD)7, moderkagen-målrettet peptider8, placenta Vaskulaturen-målrettet peptider9 og antistoffer mod den oxytocin receptor10.
Vi viser her, at en syntetisk placenta chondroitin sulfat A bindende peptid (plCSA-BP) kan bruges til målrettet levering af nanopartikler og deres stof payloads til moderkagen11. PlCSA-BP-styrede nanopartikler er komplementær til den rapporterede uteroplacental målretningsmetoder, fordi de rettet mod de placenta trofoblast.
Som en ikke-invasiv metode, i vivo billeddannelse er blevet brugt til at overvåge moderkagen-specifikke genekspression i mus12og indocyanine grøn (regeringskonferencen) har været meget anvendt til at spore nanopartikler ved hjælp af fluorescens imaging systems13, 14,15. Dermed, vi injiceres intravenøst plCSA-BP-konjugeret nanopartikler fyldt med regeringskonferencen (plCSA-INPs) til at visualisere plCSA-INP distribution hos gravide mus med et fluorescens imager. Vi derefter intravenøst sprøjtet methotrexat (MTX)-påfyldt gravide mus plCSA-NPs. Høj-frekvens ultralyd (HFUS), en anden ikke-invasiv, real-time imaging værktøj16,17 blev brugt til at overvåge fostrets og placenta udvikling i mus. Endelig, vi brugte højtydende væskekromatografi (HPLC) for at kvantificere MTX distribution i placenta og fostre.
I denne protokol beskriver vi i detaljer de tre-metode system bruges til at vurdere effektiviteten af moderkagen-målrettet medicinafgivelse af plCSA-BP-styret nanocarriers.
I dette manuskript skitsere vi en tre-metode system til bestemmelse af, om plCSA-BP-styrede nanopartikler er et effektivt redskab til at målrette leveringen af narkotika til moderkagen. Brug af i vivo billeddannelse til at overvåge den infrarøde fluorescerende regeringskonferencen signal bekræftet placenta målretning specificiteten af plCSA-BP. Brug HFUS og HPLC, vi viste, at plCSA-BP-konjugeret nanopartikler effektivt kan levere MTX kun til den placenta celler, ikke for fosteret.
<p class="jove_content…The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af tilskud fra National Natural Sciences Foundation (81771617) og Natural Science Foundation i Guangdong provinsen (2016A030313178) tildeles X.F.; et tilskud fra de Shenzhen grundlæggende Research Fund (JCYJ20170413165233512) tildeles X.F; og Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health & menneskelig udvikling af National Institutes of Health under Award antal R01HD088549 (indholdet er udelukkende ansvarlig for forfattere og repræsenterer ikke nødvendigvis officielle visninger af National Institutes of Health) til NN
CD-1 mice | Beijing Vital River | 201 | Female (8-12 week) |
Insulin syringe | BD | 328421 | for IV injection |
Ethanol absolute | Sinopharm Chemical | 10009218 | for nanoparticles synthesis |
Soybean lecithin | Avanti Polar Lipids | 441601 | for nanoparticles synthesis |
DSPE-PEG-COOH | Avanti Polar Lipids | 880125 | for nanoparticles synthesis |
PLGA | Sigma-Aldrich | 719897 | for nanoparticles synthesis |
Ultrasonic processor | Sonics | VCX130 | for nanoparticles synthesis |
Methotrexate (MTX) | Sigma-Aldrich | V900324 | for nanoparticles synthesis |
Indocyanine green (ICG) | Sigma-Aldrich | 1340009 | for in vivo imaging |
phosphate-buffered saline (PBS) | Hyclone | SH30028.01 | |
IVIS spectrum instrument | Perkin Elmer | for in vivo imaging | |
Ultrasound transmission gel | Guanggong | ZC4252418 | for ultrasound imaging |
Isoflurane | Lunan Pharmaceutical | I0040 | for maintain the anesthesia |
Depilatory cream | Nair | TMG001 | for removing fur |
40 MHz transducer | VisualSonics | MS550S | for ultrasound imaging |
High-frequency ultrasound imaging system | VisualSonics | Vevo2100 | for ultrasound imaging |
Avertin | Sigma-Aldrich | T48402 | for anesthesia |
Syringe pump | Mindray | SK-500III | forcardiac perfusion |
0.9% saline solution | Meilunbio | MA0083 | forcardiac perfusion |
1.5 mL Polypropylene tubes | AXYGEN | MCT-150-C | |
-80 °C freezer | Thermo Fisher Scientific | 88600V | |
Centriguge | Cence | H1650R | |
Perchloric acid | Sigma-Aldrich | 311421 | for precipitating protein |
Homogenizer | SCIENTZ | SCIENTZ-48 | for homogenizing tissue |
Syringe filter (0.45 μm) | Millipore | SLHV033RS01 | |
Sodium hydroxide | Sinopharm Chemical | 10019763 | for solving MTX |
HPLC vials | Waters | 670650620 | for HPLC |
Potassium phosphate dibasic | Sinopharm Chemical | 20032117 | for HPLC |
Acetonitrile | JKchemical | 932537 | for HPLC |
C18 column | Waters | 186003966 | for HPLC |
HPLC system | Shimadzu | for HPLC |