Summary

Intramyocardial 쥐에 주입 하 여 심장 관련 유전자 조작 비보에 대 한 간단 하 고 효율적인 방법

Published: April 16, 2018
doi:

Summary

여기 선물이 쥐에서 심장 관련 유전자 조작에 대 한 프로토콜. 마 취, 마우스 마음 4 있는 공간을 통해 externalized 했다. 그 후, adenoviruses 인코딩 특정 유전자 단백질 식 측정 뒤에 vivo에서 이미징 및 서 부를 통해 심근에 주사기로 주입 했다 분석 오 점.

Abstract

유전자 조작에 특별히 크게 심장 질병 pathomechanisms 및 그들의 치료 잠재력 조사 약효. 심장 관련 유전자 배달 vivo에서 체계 또는 로컬 배달에 의해 일반적으로 이루어집니다. 꼬리 정 맥을 통해 조직의 주입은 간단 하 고 효율적인 재조합 형 adeno 관련 바이러스 9 (AAV9)를 사용 하 여 심장 유전자 발현 조작에. 그러나,이 메서드는 효율적인 변환에 대 한 벡터의 상대적으로 높은 금액을 요구 하며 nontarget 기관 유전자 변환에서 발생할 수 있습니다. 여기, 우리는 간단한, 효율적, 시간 절약 방법을 intramyocardial 사출의 비보에 심장 관련 유전자 조작 생쥐에 대 한 설명. (환기) 없이 마 취, 가슴 중요 하 고 작은 근육은 퉁 명 스럽게 해 부, 그리고 마우스 심장 4 있는 공간에 작은 절 개를 통해 수동 외부화에 의해 신속 하 게 노출 되었다. 그 후, 아 데 노 바이러스 인코딩 luciferase (루크)와 비타민 D 수용 체 (VDR), 또는 짧은 헤어핀 RNA (shRNA) 대상으로 VDR, 심근에 해밀턴 주사기와 주입 했다. 후속 vivo에서 영상 시연 그 luciferase 성공적으로 특별히 마음에에서 overexpressed 했다. 또한, 서쪽 오 점 분석은 성공적인 overexpression 또는 마우스 마음에 VDR의 입을 확인 했다. 일단 마스터, 셀 또는 마우스 마음에 nanogels 같은 다른 물자의 주입으로 유전자 조작,이 기술을 사용할 수 있습니다.

Introduction

심장 질환은 병 적 상태와 사망률 전세계1,2의 주요 원인. 심근 경색, 심장 마비 등 생명이 심장 상태에 대 한 효과적인 치료 전략의 부족에는 기본 pathomechanisms의 집중 탐구와 새로운 치료 옵션3의 붐 빕니다. 이러한 과학적인 탐험에 대 한 심장 관련 유전자 조작 널리4,5입니다. 심장 유전자 조작과 강력한 녹음 방송 활성 제 같은 이펙터 nuclease (TALEN)를 사용 하 여 편집 하는 게놈에 의해 달성 될 수 있다 클러스터 정기적으로 interspaced 짧은 구조 반복 (CRISPR) / CRISPR 관련 단백질 9 (Cas9) 도구, 또는 소성 유전 물질 (, 바이러스 벡터 관심사의 단백질을 부호화 하는 유전자를 나르는)의 전달6. 게놈 편집과 살아있는 생쥐에서 정확 하 고 spatiotemporal 게놈 수정 허용, 그것은 여전히 시간과 노동 집약 연습6. 또는, 바이러스 벡터 또는 작은 간섭 RNA (siRNA) 복잡 한 납품은 정기적으로 심장 관련 유전자 조작 수행6.

바이러스 벡터 배달 성인 마우스 마음에 대략 두 가지 전략에 의해 달성 된다: 조직 또는 지방 주입. Cardiotropic serotype AAVs AAV9 등의 조직의 주입은 심장 특정 유전자 조작7에 대 한 비 침 투. 그러나,이 메서드는 효율적인 변환 및 유전자 발현에 필요한 벡터의 상대적으로 높은 금액을 요구 하며 근육과 간7같은 nontarget 기관의 중요 한 변환에서 발생할 수 있습니다. 로컬 바이러스 주입 intramyocardial 주입 또는 intracoronary 배달7에 의해 이루어집니다. Intracoronary 납품 intramyocardial 주입에 비해 심장 내에서 바이러스의 더 동등한 배급에 지도 한다. 그러나,이 기술의 불리는 전신 순환과 nontarget 기관8, 그리고 작업 중 압력 측정 장치의 그 요구에 변환에 바이러스 성 벡터의 밖으로 빠른 세척. 대조적으로, intramyocardial 주입 하면 심근으로 사이트 특정 배달, 하지만 그것은 더 나은 바이러스 유지 실패 균일 하 게 배포 바이러스 성 벡터7. 작은 동물에 대 한 intracoronary 납품은 기술적으로 수행, 조직 AAV9 주입 intramyocardial 주입은 더 일반적으로 연습된4,,57어렵다. 조직의 주입은 실행 하기 쉬운, 기존의 intramyocardial 주입 기계 환기 및 thoracotomy, 광범위 한 조직 손상, 원인과 많은 시간이 소요 됩니다.

이 보고서에서 우리는 intramyocardial 주입에 대 한, 시간-절약, 쉽고 효율적인 방법 설명. 아 데 노비 루스 인코딩 luciferase와 VDR, 또는 shRNA 대상으로 VDR, 심장 유전자 발현 조작에 주입 했다. 일단 마스터, 셀 또는 마우스 마음에 다른 재료의 사출으로 서 유전자 조작,이 메서드를 사용할 수 있습니다.

Protocol

모든 동물 실험 실험 동물의 사용에 건강 지침의 국가 학회에 따르면 실행 했다 하 고 연구소의 동물 윤리 위원회에 의해 승인 했다. (8-10 주 세) 남성 C57BL/6J 마우스는 모든 실험에 사용 되었다. 마우스는 24 ° C ± 4 ℃, 12 h 명암 주기, 물과 음식에 대 한 무료 액세스 아래에서 병원 체 자유로운 조건에서 보관 되어 있었다. 1입니다. 아 데 노비 루스 솔루션의 준비 순화 된 …

Representative Results

실험 프로토콜 및 보고 방법에 대 한 주요 단계 중 일부는 그림 1에 표시 됩니다. 아 데 노비 루스 인코딩 luciferase (전진-루크)의 intramyocardial 주입 후 5 일, vivo에서 전진-뤽 주입 마우스에서 이미지 표시 했다 (그림 2A, B), 마음에 특별히 luciferase의 강력한 overexpression 서쪽 오 점 분석 (그림 2C</stron…

Discussion

현재 보고서가 오 외. 심근 경색 유도 하는 방법에서 수정한 심장 유전자 조작에 대 한 바이러스 성 벡터의 intramyocardial 주입에 대 한 수정된 기술을 보여줍니다. 13 현재, vivo에서 특성의 특정 유전자 기능 대부분 포함 녹아웃 또는 유전자 변형 쥐3,,1415,16,<sup class…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품 고유 영 학자 (81625002), 국립 자연 과학 재단의 중국 (81470389, 81270282, 81601238), 프로그램의 상하이 학술 연구 지도자 (18XD1402400), 상하이 시 국립 과학 기금에 의해 지원 되었다 교육 위원회 Gaofeng 임상 의학 보조금 지원 (20152209), 상하이 Shenkang 병원 개발 센터 (16CR3034A), 상해 Jiao 집게 대학 (YG2013MS42), 상해 Jiao 집게 대학 대학원 의학 (15ZH1003 및 14XJ10019), 상하이 항해 프로그램 (18YF1413000), 그리고 Bengbu 의학 대학 (Byycx1722)의 대학원 혁신 프로그램. 우리는 우리 실험실에서 그의 이전 도움 박사 Erhe가 오를 감사합니다.

Materials

Equipments
Laminar flow sterile hood Fengshi Animal Experimental  Equipment Techonology Co., Ltd. (Soochow, China) FS-CJ-2F
Centrifuge Thermo Scientific (Waltham, USA) 75005282
Tissue grinding machine Scientz Biotechnology Co., Ltd. (Ningbo, China) Scientz-48
High temperature/high pressure sterilizer Hirayama (Saitama, Japan) HVE-50
Isoflurane vaporizer  Matrix (Orchard Park, USA) VIP3000
IVIS  Lumina III imaging system PerkinElmer (Waltham, USA) CLS136334
Precision balance Sartorius (Göttingen, Germany) 28091873
Instruments 
Eppendorf pipette (100 µL) Eppendorf (Westbury, USA)  4920000059
Eppendorf pipette (10 µL) Eppendorf (Westbury, USA)  4920000113
Forceps Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp.  JD4020 Curved tip
Hamilton syringe Hamilton (Nevada, USA) 80501 Volume 50 μL
Micro-mosquito hemostat F.S.T (Foster City, USA) 13011-12 Curved, tip width 1.3mm
Needle holder  Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. (Shanghai, China) J32110
Surgical scissors F.S.T (Foster City, USA) 14002-12
1-mL Syringe WeiGao Group Medical Polymer Co.,Ltd. (ShangDong, China)
Materials and reagents
Anti-GAPDH antibody CST (Danvers,  USA) #2118
Anti-Luciferase antibody Abcam (Cambridge, UK) ab187340
Anti-rabbit IgG CST (Danvers,  USA)  #7074
Anti-VDR antibody Abcam (Cambridge, UK)  ab109234
Buprenorphine Thermo Scientific (Waltham, USA) PA175056
Chloralic hydras LingFeng Chemical (ShangHai, China)
Cryogenic Vials Thermo Scientific (Waltham, USA) 375418 1.8 mL 
Depilatory cream Veet (Shanghai, China)
Dulbecco's phosphate buffered saline  Gibco (Grand Island,  USA) 14040133
Entoiodine LiKang (Shanghai, China) 310132
EP tube Sarstedt (Newton, USA) PCR001
Filter Millipore (Bedford, USA) Pore size 0.2 µm 
Isoflurane Yipin Pharmaceutical Company (Hebei, China)
Luciferin Promega (Madison, USA) P1041
Lysis buffer for western  blot Beyotime (Shanghai, China) P0013J Without inhibitors
Ophthalmic cream Apex Laboratories ( Melbourne, Australia))
PBS Gibco (Grand Island,  USA) 10010023
Protease inhibitor cocktail Thermo Scientific (Waltham, USA) 78438
5-0 silk suture Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. (Shanghai, China)
Steel ball Scientz Biotechnology Co., Ltd. (Ningbo, China) Width 1.5 mm
Syringe needle Kindly Medical Devices Co., Ltd. (Zhejiang, China) 30 gauge 
Warm mat Warmtact Electrical Heating Technology Co., Ltd. (Guangdong, China ) NF-GNCW

References

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Cite This Article
Fu, Y., Jiang, W., Zhao, Y., Huang, Y., Zhang, H., Wang, H., Pu, J. A Simple and Efficient Method for In Vivo Cardiac-specific Gene Manipulation by Intramyocardial Injection in Mice. J. Vis. Exp. (134), e57074, doi:10.3791/57074 (2018).

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