Summary

Embryonale Stammzellen gewonnenen Endothelzellen zur Behandlung von Ischämie Hinterlauf

Published: January 23, 2009
doi:

Summary

Das chirurgische Verfahren für die Lieferung von embryonalen Stammzellen abgeleitete Endothelzellen der ischämischen Hinterlauf gezeigt wird, mit nicht-invasive Tracking durch Biolumineszenz-Bildgebung.

Abstract

Periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) ergibt sich aus Verengung der peripheren Arterien, die sauerstoffreiches Blut und Nährstoffen zu versorgen, um die Beine und Füße, Ursachen dieser Erkrankung Symptome wie Claudicatio intermittens (Schmerzen beim Gehen), schmerzhafte ischämische Geschwüre oder sogar Gliedmaßen-bedrohlichen Gangrän. Es wird allgemein angenommen, dass das vaskuläre Endothel, einer Monoschicht aus Endothelzellen, die der luminalen Oberfläche von Blut-und Lymphgefäße investiert, eine dominierende Rolle spielt in der vaskulären Homöostase und vaskuläre Regeneration. Als Ergebnis Stammzellen-basierten Regeneration des Endothels kann ein viel versprechender Ansatz zur Behandlung von PAD werden.

In diesem Video zeigen wir die Transplantation von embryonalen Stammzellen (ESC)-abgeleiteten Endothelzellen zur Behandlung von einseitigen hindimb Ischämie als ein Modell der PAD, durch nicht-invasive Verfolgung der Zelle Homing und das Überleben von Biolumineszenz-Bildgebung verfolgt. Die spezifischen Materialien und Verfahren für die Zell-Liefer-und Imaging beschrieben. Dieses Protokoll folgt eine weitere Veröffentlichung in der Beschreibung der Induktion der hinteren Gliedmaßen Ischämie durch Niiyama et al. 1

Protocol

1. Differenzierung von murinen ES-Zellen in Endothelzellen Das Protokoll zur Differenzierung von ES-Zellen in Endothelzellen wird an anderer Stelle beschrieben ist nicht der Schwerpunkt dieses Protokoll 2,3. Kurz gesagt, werden die Zellen erlaubt, zu unterscheiden, und die Zellen, die positiv für die endotheliale Marker wie CD31 oder vascular endothelial cadherin (VE-Cadherin) werden dann mittels Fluoreszenz-activated cell sorting (FACS) gereinigt. 2. Der Bau des D…

Discussion

ESZ sind eine vielversprechende Quelle Zelle für die Behandlung von Gewebe-Ischämie aufgrund ihrer Plastizität der Differenzierung und ihre Fähigkeit, sich zu erheben, um Zelllinien aus aller drei Keimblätter, einschließlich Endothelzellen geben. Zur Überwindung der ethischen Bedenken mit ESC verbunden sind, können induzierte pluripotente Stammzellen (IPSCs) eine Alternative pluripotente Stammzelle Quelle, die die ethischen Bedenken überwindet werden. Neben WSR können adulte Stammzellen, wie endotheliale Vorläuferzellen (EPC) und…

Acknowledgements

Die Autoren danken Andrea Axtell, Satoshi Itoh, MD, Jeff Velotta, MD, Grant Hoyt, Robert C. Robbins, MD, Jin Yu, MD, Tim Doyle, PhD, und die Stanford Small Animal Imaging Core für die technische Unterstützung. Die Autoren danken AM Bickford, Inc. für die Unterstützung der tierärztlichen Einrichtungen. Diese Arbeit wurde durch Forschungsstipendien der National Institutes of Health (R01 HL-75774, R01 CA098303, R21 HL085743, 1K12 HL087746), der California Tobacco Related Disease Research Program der University of California (15IT-0257 und 1514RT-0169) unterstützt und das California Institute for Regenerative Medicine (RS1-00183).

NH wird durch ein Stipendium der American Heart Association unterstützt. kann Heart Association.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Surgical tools Tool Fine Science Tools    
Syringe needle Tool BD   28G insulin syringe is preferred
Phosphate Buffered Saline Reagent Invitrogen    
D-luciferin Reagent Biosynth International, Inc   Prepare D-luciferin in advance into filtered stock solutions of 15 mg/mL in PBS
IVIS 200 Bioluminescence imaging system and acquisition software Equipment Xenogen Corporation    

References

  1. Niiyama, H., Huang, N. F., Rollins, M., Cooke, J. P. Murine model of hindlimb ischemia. JoVE. , (2008).
  2. Levenberg, S., Golub, J. S., Amit, M., Itsakovitz-Eldor, J., Langer, R. Endothelial cells derived from human embryonic stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 4391-4396 (2002).
  3. Yamashita, J., Itoh, H., Hirashima, M., Ogawa, M., Nishikawa, S., Yurugi, T., Naito, M., Nakao, K., Nishikawa, S. Flk1-positive cells derived from embryonic stem cells serve as vascular progenitors. Nature. 408, 926-926 (2000).
  4. De, A., Yaghoubi, S. S., Gambhir, S. S. Applications of lentiviral vectors in noninvasive molecular imaging. Methods Mol Biol. 433, 177-202 (2008).
  5. Niiyama, H., Kai, H., Yamamoto, T., Shimada, T., Sasaki, K., Murohara, T., Egashira, K., Imaizumi, T. Roles of endogenous monocyte chemoattractant protein-1 in ischemia-induced neovascularization. J. Am. Coll. Cardiol. 44, 661-666 (2004).
  6. Cook, M. J. The anatomy of the laboratory mouse. , (1976).
  7. Contag, P. R., Olomu, I. N., Stevenson, D. K., Contag, C. H. Bioluminescent indicators in living mammals. Nature Med. 4, 245-247 (1998).
  8. Ray, P., De, A., Min, J. J., Tsien, R. Y., Gambhir, S. S. Imaging tri-fusion multimodality reporter gene expression in living subjects. Cancer Res. 64, 1323-1330 (2004).
  9. Huang, N. F., Lee, R. J., Li, S. Chemical and physical regulation of stem cells and progenitor cells: potential for cardiovascular tissue engineering. Tissue Eng. 13, 1809-1823 (2007).
  10. Cao, F., Lin, S., Xie, X., Ray, P., Patel, M., Zhang, X., Drukker, M., Dylla, S. J., Connolly, A. J., Chen, X., Weissman, I. L., Gambhir, S. S., Wu, J. C. In vivo visualization of embryonic stem cell survival, proliferation, and migration after cardiac delivery. Circulation. 113, 1005-1114 (2006).
  11. Wilson, K., Yu, J., Lee, A., Wu, J. C. In vitro and in vivo bioluminescence reporter gene imaging of human embryonic stem cells. J Vis Exp. , (2008).

Play Video

Cite This Article
Huang, N. F., Niiyama, H., De, A., Gambhir, S. S., Cooke, J. P. Embryonic Stem Cell-Derived Endothelial Cells for Treatment of Hindlimb Ischemia. J. Vis. Exp. (23), e1034, doi:10.3791/1034 (2009).

View Video