Retroductal Nanopartikel Injektion an der murinen mandibulären Drüse
Summary
Lokalen Drug-Delivery, die submandibulären Drüsen ist Interesse an Verständnis Speicheldrüse Biologie und für die Entwicklung neuer Therapeutika. Wir präsentieren Ihnen eine aktualisierte und detaillierte Retroductal Injektion Protokoll, entworfen, um Lieferung Genauigkeit und experimentelle Reproduzierbarkeit zu verbessern. Die enthaltenen Anwendung ist die Lieferung von Polymeren Nanopartikel.
Abstract
Zwei gemeinsame Ziele der Speicheldrüse Therapeutika sind Vorbeugung und Heilung von Gewebe Dysfunktion nach entweder autoimmune oder Strahlung Verletzung. Durch die Bereitstellung von bioaktiver Verbindungen, die lokal auf die Speicheldrüsen, können mehr Gewebe Konzentrationen sicher im Vergleich zu systemischen Verabreichung erreicht werden. Darüber hinaus können Effekte aus extra glanduläre Anhäufung von Material aus Zielgewebe drastisch reduziert werden. In diesem Zusammenhang ist Retroductal Injektion eine weit verbreitete Methode für die Untersuchung von Speicheldrüse Biologie und Pathophysiologie. Retroductal Gabe von Wachstumsfaktoren, Primärzellen, adenovirale Vektoren und niedermolekulare Medikamente hat sich gezeigt, zur Unterstützung der Drüse Funktion in der Umgebung der Verletzung. Wir haben zuvor gezeigt, die Wirksamkeit einer Retroductally eingespritzt Nanopartikel-SiRNA Strategie zur Drüse Funktion nach Bestrahlung aufrecht zu erhalten. Hier ist eine sehr effektive und reproduzierbare Methode Nanomaterialien an der murinen mandibulären Drüse durch Wharton Leitung Verwaltung detailliert (Abbildung 1). Wir beschreiben den Zugriff auf die Mundhöhle und die notwendigen Schritte zur cannulate Wharton gelegt werden, mit weiteren Beobachtungen dienen als Qualitätskontrollen während des Verfahrens zu skizzieren.
Introduction
Speicheldrüse Dysfunktion hat viele Ursachen, einschließlich Sjögren Syndrom, eine Autoimmun vermittelte Verlust von sekretorischen Funktionsgewebe und Strahlung induzierte endodontischen (RIH), eine gemeinsame Sequella von Kopf und Nacken Krebs Strahlentherapie1. Speichel Funktionsverlust aufgrund entweder Bedingung prädisponiert zu mündlichen und systemische Infektion, Karies, Verdauungs- und schlucken Dysfunktion, Sprachstörungen und schweren Depressionen1,2,3Personen. Infolgedessen leidet der Lebensqualität erheblich, mit Interventionen zur Linderung der Symptome, anstatt Heilung4begrenzt. Um neuartige Therapien in Vivozu untersuchen, ist es von Interesse, bioaktive Verbindungen, die direkt auf die Speicheldrüse zu verwalten.
Retroductal Injektion ist eine wertvolle Methode, um liefern bioaktive Verbindungen direkt an die Speicheldrüsen und die Wirksamkeit zu testen, bei Krankheit, Verletzung, oder unter normalem Gewebe Homöostase. Die drei großen Speicheldrüsen sind der Parotis (PG), der mandibulären (SMG) und der Sublingual (SLG), alle welche leer in die Mundhöhle durch Ausscheidungsorgane Kanäle. Die Anatomie der Murine SMG ermöglicht direkten Zugang durch Kanülierung der Wharton Kanal, befindet sich in dem Boden der Mundhöhle unter der Zunge5. Anschluss an die Kanülierung SOLVATISIERTE Drogen kann direkt an die SMG verabreicht werden. Nach Retroductal Lieferung beschränkt sich extra glanduläre Diffusion durch die umliegenden Gewebe Kapsel regelt den Austausch von Material mit den umliegenden Strukturen6. Die SMG seinen Kanal sind beim Menschen ähnlich strukturiert und werden routinemäßig bei SMG Chirurgie und Sialoendoscopy7aufgerufen. In Mensch und Maus ist das PG ebenfalls über Stensen Rohr in die bukkale Schleimhaut8erreichbar.
In murinen Modellen der RIH wurde SMG Retroductal Injektion zur liefern Therapeutika wie Wachstumsfaktoren, Primärzellen, adenovirale Vektoren, Zytokine und antioxidativen Verbindungen zu modulieren die zelluläre Reaktion auf eine Verletzung, und reduzieren Sie die daraus resultierenden Gewebe Schaden5,9,10,11,12,13,14,15,16. Die wichtigste klinische Erfolg Retroductal Injektion ist die Verwaltung von adenoviralen Vektor direkten Ausdruck von einem Wasserkanal (Aquaporin-1; AQP1) bei Patienten nach der Strahlentherapie bei Kopf-Hals-Krebs-17.
Zuvor haben wir entwickelt und gezeigt, die Wirksamkeit eines Retroductally injiziert Polymeren Nanopartikel-SiRNA-Systems zum Schutz der Speicheldrüse Funktion von RIH11,18,19,20. Als Erweiterung unserer bisherigen Arbeit zeigen hier, wir, unser Protokoll für Retroductal SMG Injektion mittels eindringmittel beschrifteten Nanopartikel (NP) laden und liefern sonst schwerlösliche21,22, Medikamente 23.
Wir haben die NP aus einem Diblock Copolymers bestehend aus Poly (Styrol-Alt-Maleinsäure anhydride)-b-poly(styrene) (PSMA) durch reversible Addition Kette Fragmentierung (FLOß) Polymerisation, wie zuvor beschrieben21. synthetisiert. Durch lösungsmittelaustausch zusammensetzen selbst dieser Polymere spontan in Micelle NP Strukturen mit einem hydrophoben innen- und hydrophilen außen21. Die NPs sind mit Texas-rot Fluorophore, die Überprüfung der NP-Lieferung in den Drüsen zu gestatten, ohne das Tier gekennzeichnet. Live Animal Imaging und SMG Immunohistochemistry zeigt sich bei 1 h und 1 Tag nach der Injektion.
Dies aktualisiert und reproduzierbare Kanülierung Protokoll sollte damit andere Retroductal Injektion zu erreichen. Wir erwarten, dass diese raffinierte Technik für in Vivo Studien und therapeutische Entwicklung24,25von entscheidender Bedeutung.
Protocol
Representative Results
Discussion
Retroductal Injektion ist entscheidend für lokalisierte Drug-Delivery, die Speicheldrüse. Diese Technik findet Anwendung in screening-Therapeutika für Bedingungen einschließlich der Sjögren-Syndrom und RIH9,10,28. Direkte Medikamentenabgabe in der SMG durch Retroductal Injektion bietet einen entscheidenden Vorteil gegenüber systemischen Verabreichung in seinem Potential, Ziel-Effekte, darunter Immunaktivierung<sup class="x…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forschung berichtet in dieser Publikation wurde durch das nationale Institut des Dental und Craniofacial Forschung (NIDCR) und das National Cancer Institute (NCI) der National Institutes of Health Award Anzahl R56 DE025098, UG3 DE027695 und F30 CA206296 unterstützt. Der Inhalt ist ausschließlich in der Verantwortung der Autoren und nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health. Diese Arbeit wurde auch von der NSF-DMR-1206219 und der IADR-Innovation in Oral Care Award (2016) unterstützt.
Wir möchten Jayne Gavrity Danke für ihre Unterstützung bei der Durchführung von IVIS Experimenten. Wir möchten Danke Karen Bentley für ihren Input und Unterstützung bei der Durchführung von EM. Wir möchten Pei-Lun Weng danken für Unterstützung mit IHC. Wir möchten danken Matthew Ingalls für seine Unterstützung bei der Vorbereitung der Figur. Wir möchten Dr. Elaine Smolock und Emily Wu für kritische Lektüre des Manuskripts danken.
Materials
| Pilocarpine hydrochloride | Sigma Aldrich | P6503 | Pilocarpine |
| Student Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 91500-9 | Spring Scissors for Tracheostomy |
| Sterile Saline Solution | Medline | RDI30296H | Saline |
| Dumont #7 Forceps | Fine Science Tools | 11274-20 | Curved Forceps |
| Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | Straight Forceps |
| Standard Pattern Forceps | Fine Science Tools | 11000-12 | Blunt Forceps |
| Fine Scissors- Tungsten Carbide | Fine Science Tools | 14568-09 | Dissection Scissors |
| Microhematocrit Heparinized Capillary Tubes | Fisher Scientific | 22362566 | Capillary tubes |
| Lubricant Eye Ointment | Refresh | N/A | Refresh Lacri-Lube |
| Goat polyclonal anti-Nkcc1 | Santa Cruz Biotech | SC-21545 | Nkcc1 Antibody |
| DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) | Thermo Fisher Scientific | D1306 | DAPI |
| GraphPad Prism | GraphPad | ver6.0 | Statistical Software |
| Cotton tipped applicator | Medline | MDS202000 | Applicator for eye ointment |
| 0.5cc Insulin Syringe, 29G x 1/2" | BD | 7629 | Syringe for intraperitoneal injection |
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