Ультразвуковая руководствуясь Трансторакальная интрамиокардиальной впрыска у мышей
Summary
Эхокардиография наведением чрескожная интрамиокардиальные впрыска представляет собой эффективное, надежное и наведения модальность на поставку средств Перенос генов или клеток в мышиной сердце. После действия, описанные в данном протоколе, оператор может быстро стать компетентным в этой разносторонней, минимально инвазивной техники.
Abstract
Мышиные модели сердечно-сосудистых заболеваний важны для исследования патофизиологических механизмов и изучения потенциальных регенеративные методы лечения. Опыты с инфарктом инъекции в настоящее время выполняется путем прямого хирургического доступа через торакотомии. В то время как удобно, когда выполняется во время другой экспериментальной манипуляции, такие как лигирования коронарной артерии, потребность в инвазивной процедурой интрамиокардиальной доставки ограничивает потенциальные экспериментальные образцы. С постоянно улучшая разрешение ультразвуковое и передовые неинвазивные методов визуализации, то теперь это возможно, чтобы регулярно выполнять под ультразвуковым контролем, чрескожное интрамиокардиальной инъекции. Эта форма эффективно и надежно обеспечивает агентов к целевой области миокарда. Преимущества этого метода включают избегание хирургической заболеваемости, средство, чтобы целевых регионах миокарда выборочно под ультразвуковым контролем, и возможность поставлять вводимого в myocardiuм при многократных, заданные интервалы времени. С практикуется техники, осложнения от интрамиокардиальной инъекции редки, и мышей быстро вернуться к нормальной деятельности на восстановление от наркоза. После действия, описанные в данном протоколе, оператор с основной опыт эхокардиографии может быстро стать компетентным в этой разносторонней, минимально инвазивной техники.
Introduction
Сердечно-сосудистые заболевания являются ведущей причиной смерти среди мужчин и женщин в Соединенных Штатах, что составляет 600 000 смертей в год 1. Мышиные модели сердечно-сосудистых заболеваний являются критически важными для исследования патофизиологических механизмов и для того, чтобы исследовать потенциальные методы лечения. Инфаркт доставка векторов генной терапии, стволовые клетки, модифицированные РНК и других разрешительных документов терапевтические агенты расследование их терапевтический потенциал для болезни сердца 2-7. В настоящее время, есть ограниченные варианты для инфаркта доставки терапевтических агентов в мышиных моделях 6. Интрамиокардиальной инъекции в непосредственной визуализации обычно используется, но требует стернотомию или торакотомии, и ограничена открытой области сердца. В то время как удобно, когда выполняется во время другой экспериментальной манипуляции, такие как LAD лигирования, потребность в инвазивной процедурой интрамиокардиальной доставки ограничивает потенциальные экспериментальные образцы и вводитопо лни тельная эффекты от процедуры (например, фиброз благодаря торакотомии). Чрескожная перикарда доставка вирусных векторов сообщалось, но сайт и распределение терапевтического агента не является однородным и трудно контролировать 8. Чрескожных коронарных Результаты инъекций в более однородным распределением закачиваемой материала, но эффективного и воспроизводимого коронарной доставки является сложной задачей в мышиных моделях.
Здесь мы описываем замкнутую груди интрамиокардиальной технику инъекции, что позволяет минимально инвазивной, оператор контролируется адресности терапевтических агентов под ультразвуковым контролем. Методика проста в освоении, устраняет необходимость в торакотомии или стернотомии и сопровождающими их экспериментальных осложнений, и обеспечивает большую гибкость в отношении сроков и сайтах интрамиокардиальной инъекции. Таким образом, эхокардиография-помощь интрамиокардиальные впрыска представляет собой технически простой и очень эффективный метод манипулированиямиокард в мышиных экспериментальных моделях.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biologics может быть доставлен в миокарде путем прямой инъекции, интрамиокардиальной intrapericardial инъекции или косвенного управления через кровоток. Недавние испытания клеточной терапии на основе в моделях инфаркта миокарда описали открытый подход торакотомии с доставкой вводимого веществ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
TWP was funded by the Irish Cardiac Society Brian McGovern Travelling Fellowship. WTP was funded by R01 HL095712 and an AHA Established Investigator Award.
Materials
| Vevo 2100 ultrasound imaging system | Visualsonics | ||
| Vevo Integrated Rail System III | Visualsonics | ||
| Microscan MS400 transducer | Visualsonics | ||
| Microscan MS550D transducer | Visualsonics | ||
| PrecisionGlide needles | BD | 305128 | 30G x 1 inch |
| 1cc slip tip syringe | Exel International | 26048 | or equivalent |
| Gastight 50ul glass syringes | Hamilton | 1705 | |
| Trypan blue stain (0.4%) | Gibco | 15250 | or equivalent |
| Isoflurane | Baxter | AHN3640 | or equivalent |
| Aquasonic 100 | Parker Laboratories | (01-08) | or equivalent |
| Polystyrene microspheres (red fluorescent) | Life Technologies | F-8842 | or equivalent |
References
- Kochanek, K. D., et al. Deaths: final data for 2009. Natl Vital Stat Rep. 60 (3), 1-117 .
- Strauer, B. E., Steinhoff, G. 10 years of intracoronary and intramyocardial bone marrow stem cell therapy of the heart: from the methodological origin to clinical practice. J Am Coll Cardiol. 58, 1095-1104 (2011).
- Cheng, K., et al. Intramyocardial autologous cell engraftment in patients with ischaemic heart failure: a meta-analysis of randomised controlled trials. Heart Lung Circ. 22 (11), 887-894 (2013).
- Fischer-Rasokat, U., et al. A pilot trial to assess potential effects of selective intracoronary bone marrow-derived progenitor cell infusion in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy: final 1-year results of the transplantation of progenitor cells and functional regeneration enhancement pilot trial in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy. Circ Heart Fail. 2, 417-423 (2009).
- Seth, S., et al. Percutaneous intracoronary cellular cardiomyoplasty for nonischemic cardiomyopathy: clinical and histopathological results: the first-in-man ABCD (autologous bone marrow cells in dilated cardiomyopathy) trial. J Am Coll Cardiol. 48, 2350-2351 (2006).
- Ladage, D., et al. Percutaneous methods of vector delivery in preclinical models. Gene Ther. 19, 637-641 (2012).
- Zangi, L., et al. Modified mRNA directs the fate of heart progenitor cells and induces vascular regeneration after myocardial infarction. Nat Biotechnol. 31, 898-907 (2013).
- Laakmann, S., et al. Minimally invasive closed-chest ultrasound-guided substance delivery into the pericardial space in mice. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 386 (3), 227-238 (2013).
- Respress, J. L., Wehrens, X. H. Transthoracic echocardiography in mice. J Vis Exp. (39), e1738 (2010).
- Wang, G., et al. Characterization of cis-regulating elements and trans-activating factors of the rat cardiac troponin T gene. J Biol Chem. 269, 30595-30603 (1994).
- Shimshek, D. R., et al. Codon-improved Cre recombinase (iCre) expression in the mouse. Genesis. 32, 19-26 (2002).
- Lichtenauer, M., et al. Intravenous and intramyocardial injection of apoptotic white blood cell suspensions prevents ventricular remodelling by increasing elastin expression in cardiac scar tissue after myocardial infarction. Basic Res Cardiol. 106 (4), 645-655 (2011).
- Herrmann, J. L., et al. Postinfarct intramyocardial injection of mesenchymal stem cells pretreated with TGF-alpha improves acute myocardial function. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 299 (1), 371-378 (2010).
- Zhou, Y., et al. Direct injection of autologous mesenchymal stromal cells improves myocardial function. Biochem Biophys Res Commun. 390 (3), 902-907 (2009).
- Campbell, N. G., Suzuki, K. Cell delivery routes for stem cell therapy to the heart: current and future approaches. J Cardiovasc Transl Res. 5 (5), 713-726 (2012).
- Hou, D., et al. Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials. Circulation. 112, 150-156 (2005).
- Dib, N., et al. Recommendations for successful training on methods of delivery of biologics for cardiac regeneration: a report of the International Society for Cardiovascular Translational Research). JACC Cardiovasc Interv. 3 (3), 265-275 (2010).
- Dib, N., et al. Cell therapy for cardiovascular disease: a comparison of methods of delivery. J Cardiovasc Transl Res. 4 (2), 177-181 (2011).
