Fare Submandibular bezi Retroductal nanopartikül enjeksiyon
Summary
Anlayış Tükürük bezi Biyoloji ve roman therapeutics gelişimi için yerel ilaç dağıtım submandibular bezleri için ilgilendirir. Biz teslim doğruluk ve deneysel tekrarlanabilirlik artırmak için tasarlanmış bir güncel ve ayrıntılı retroductal enjeksiyon Protokolü mevcut. Burada sunulan polimer nano tanecikleri teslimini uygulamasıdır.
Abstract
Tükürük bezi therapeutics iki ortak hedefleri vardır önleme ve tedavi de takip doku disfonksiyon otoimmün veya radyasyon yaralanma. Yerel olarak biyoaktif bileşikler tükürük bezleri sunarak, daha fazla doku konsantrasyonları güvenli bir şekilde karşı sistemik yönetim elde edilebilir. Ayrıca, hedef doku malzeme ekstra salgı birikimi etkileri önemli ölçüde azaltılabilir. Bu bağlamda, retroductal enjeksiyon Tükürük bezi Biyoloji ve patofizyolojisi soruşturma için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Büyüme faktörleri, Primer hücre, adenoviral Vektörler ve küçük molekül uyuşturucu Retroductal İdaresi yaralanma ayarında bezi işlevi desteklemek için gösterilmiştir. Biz daha önce bezi işlevi ışınlama takip korumak için bir retroductally enjekte nanopartikül-siRNA strateji etkinliğini göstermiştir. Burada, Nanomalzemeler fare submandibular bezi Wharton’ın kanal aracılığıyla yönetmek için son derece etkili ve tekrarlanabilir bir yöntem ayrıntılı (şekil 1). Biz ağız boşluğu erişim açıklar ve daha fazla olarak kullanılan prosedür boyunca kalite kontrolleri gözlemleri ile cannulate Wharton’ın kanal için gereken adımları özetlemektedir.
Introduction
Tükürük bezi disfonksiyon Sjoegren Sendromu, fonksiyonel salgı dokusu ve indüklenen radyasyon hyposalivation (RIH), baş ve boyun kanser radyoterapi1ortak bir sequella bir otoimmün aracılı kaybı da dahil olmak üzere pek çok etiologies vardır. Her iki koşul nedeniyle tükürük fonksiyon kaybı bireylerin oral ve sistemik enfeksiyon, diş çürüğü, sindirim ve yutma bozukluğu, konuşma bozukluğu ve Majör depresyon1,2,3açmaları. Sonuç olarak, yaşam kalitesini önemli ölçüde, için tedavi4yerine belirtiler palliation sınırlı müdahaleler ile uğrar. Roman terapiler vivo içindearaştırmak için doğrudan Tükürük bezi biyoaktif bileşikler yönetmek ilgi olduğunu.
Retroductal enjeksiyon doğrudan tükürük bezleri biyoaktif bileşikler teslim ve hastalık, yaralanma, veya normal doku homeostazı altında etkinliğini test etmek için değerli bir yöntemdir. Parotid (PG), çene (SMG) ve hapı (SLG), üç büyük tükürük bezleri vardır tüm boşaltım kanalı aracılığıyla oral kavite içine hangi boş. Antikorundan anatomisi SMG cannulation ağız dili5altında katında bulunan Wharton’ın kanalının aracılığıyla doğrudan erişime izin verir. Takip cannulation, solvated uyuşturucu doğrudan SMG için yönetilebilir. Retroductal teslimat ekstra glandüler Difüzyon yapıları6çevreleyen ile malzeme alışverişini düzenleyen çevreleyen doku kapsülü tarafından kısıtlanır. SMG ve onun kanal insanlarda benzer şekilde yapılandırılmıştır ve rutin SMG cerrahi ve sialoendoscopy7sırasında erişilir. İnsan ve fare PG aynı şekilde mukozasinin8‘ Stensen’ın kanal üzerinden erişilemez.
RIH fare modellerinde, SMG retroductal enjeksiyon büyüme faktörleri, Primer hücre, adenoviral Vektörler, sitokinler ve yaralanma için hücresel yanıt modüle ve sonucu olan azaltmak için antioksidan bileşikler de dahil olmak üzere tedavi sunmak için kullanılmıştır doku hasarı5,9,10,11,12,13,14,15,16. Retroductal enjeksiyon en önemli klinik başarısı bir su kanalı (Aquaporin 1; ifade yönlendirmek için adenoviral vektör bir ilçedir AQP1) hastalarda baş ve boyun kanser17için radyasyon ardından.
Daha önce biz geliştirdik ve tükürük bezi işlevi RIH11,18,19,20korumak için enjekte retroductally polimer nanopartikül-siRNA sistem etkinliğini gösterilen. Geçmiş çalışmalarımızın bir uzantısı olarak, burada, biz göstermek bizim protokolü kullanarak bir fluorescently etiketli nanopartikül (NP) yükleme ve aksi takdirde kötü çözünür teslim kabil retroductal SMG enjeksiyon için21,22, ilaçlar 23.
Poli (Stiren-alt-maleic anhydride)-b-poly(styrene) (PSMA) yoluyla tersine çevrilebilir ek zinciri parçalanma (Sal) polimerizasyonu,21daha önce açıklandığı gibi. oluşan bir diblock kopolimer üzerinden NP sentezlenmiş Solvent exchange üzerinden Bu polimerler kendiliğinden micelle NP yapılar bir hidrofobik ve hidrofilik iç dış21ile kendini topla. NPs hayvan ödün vermeden NP teslim bezlerin içine doğrulanmasına izin vermek için Texas-kırmızı fluorophore ile etiketlenir. Canlı hayvan görüntüleme ve SMG immünhistokimya 1 h ve 1 gün enjeksiyon takip gösterilir.
Bu güncellenir ve tekrarlanabilir cannulation Protokolü diğerleri retroductal enjeksiyon elde etmek etkinleştirmeniz gerekir. Biz bu rafine teknik in vivo çalışmalar ve terapötik geliştirme24,25için kritik olacak bekliyoruz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Retroductal enjeksiyon Tükürük bezi için yerelleştirilmiş ilaç dağıtım için önemlidir. Bu teknik Sjogren sendromu ve RIH9,10,28dahil olmak üzere koşullar terapötik ajanlar eleme içinde uygulama alanı vardır. Retroductal enjeksiyon yoluyla SMG içine doğrudan ilaç dağıtım bağışıklık harekete geçirmek11de dahil olmak üzere kapalı-hedef etkileri azaltmak için potansiyel sistem…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu yayında bildirilen araştırma diş Ulusal Enstitüsü ve Fasiyal araştırma (NIDCR) ve ulusal sağlık Enstitüleri Ödülü numarası R56 DE025098, UG3 DE027695 ve F30 CA206296 altında Ulusal Kanser Enstitüsü (ncı) tarafından desteklenmiştir. İçeriği yalnızca yazarlar sorumludur ve mutlaka Ulusal Sağlık Enstitüleri resmi görüşlerini temsil etmiyor. Bu eser de NSF DMR 1206219 ve IADR yenilik Oral bakım Ödülü (2016) tarafından desteklenmiştir.
IVIS deneyler yapmakta yardımını Jayne Gavrity teşekkür etmek istiyorum. Karen Bentley onun giriş ve EM yerine yardım için teşekkür etmek istiyorum. Pei-Lun Weng IHC ile yaptığı yardım için teşekkür etmek istiyorum. Matthew Ingalls şekil hazırlık yaptığı yardım için teşekkür etmek istiyorum. Dr. Elaine Smolock ve Emily Wu bu el yazması eleştirel okuma için teşekkür etmek istiyorum.
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 |
Referências
- Miranda-Rius, J., Brunet-Llobet, L., Lahor-Soler, E., Farre, M. Salivary Secretory Disorders, Inducing Drugs, and Clinical Management. International Journal Of Medical Sciences. 12 (10), 811-824 (2015).
- Acauan, M. D., Figueiredo, M. A. Z., Cherubini, K., Gomes, A. P. N., Salum, F. G. Radiotherapy-induced salivary dysfunction: Structural changes, pathogenetic mechanisms and therapies. Archives of Oral Biology. 60 (12), 1802-1810 (2015).
- Dirix, P., Nuyts, S., Vander Poorten, V., Delaere, P., Van den Bogaert, W. The influence of xerostomia after radiotherapy on quality of life. Supportive Care in Cancer. 16 (2), 171-179 (2008).
- Vissink, A., et al. Clinical management of salivary gland hypofunction and xerostomia in head-and-neck cancer patients: successes and barriers. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics. 78 (4), 983-991 (2010).
- Delporte, C., et al. Increased fluid secretion after adenoviral-mediated transfer of the aquaporin-1 cDNA to irradiated rat salivary glands. Proceedings of the National Academy of Sciences. 94 (7), 3268-3273 (1997).
- Samuni, Y., Baum, B. J. Gene delivery in salivary glands: from the bench to the clinic. Biochimica et Biophysica Acta. 1812 (11), 1515-1521 (2011).
- Beahm, D. D., et al. Surgical approaches to the submandibular gland: A review of literature. International Journal of Surgery. 7 (6), 503-509 (2009).
- Zheng, C., Shinomiya, T., Goldsmith, C. M., Di Pasquale, G., Baum, B. J. Convenient and reproducible in vivo gene transfer to mouse parotid glands. Oral diseases. 17 (1), 77-82 (2011).
- Zheng, C., et al. Prevention of Radiation-Induced Salivary Hypofunction Following hKGF Gene Delivery to Murine Submandibular Glands. Clinical Cancer Research. 17 (9), 2842-2851 (2011).
- Okazaki, Y., et al. Acceleration of rat salivary gland tissue repair by basic fibroblast growth factor. Archives of Oral Biology. 45 (10), 911-919 (2000).
- Arany, S., Benoit, D. S., Dewhurst, S., Ovitt, C. E. Nanoparticle-mediated gene silencing confers radioprotection to salivary glands in vivo. Molecular Therapy. 21 (6), 1182-1194 (2013).
- Cotrim, A. P., Sowers, A., Mitchell, J. B., Baum, B. J. Prevention of irradiation-induced salivary hypofunction by microvessel protection in mouse salivary glands. Molecular Therapy. 15 (12), 2101-2106 (2007).
- Redman, R. S., Ball, W. D., Mezey, E., Key, S. Dispersed donor salivary gland cells are widely distributed in the recipient gland when infused up the ductal tree. Biotechnic & Histochemistry. 84 (6), 253-260 (2009).
- Grundmann, O., Fillinger, J. L., Victory, K. R., Burd, R., Limesand, K. H. Restoration of radiation therapy-induced salivary gland dysfunction in mice by post therapy IGF-1 administration. BMC Cancer. 10, 417-417 (2010).
- Limesand, K. H., et al. Insulin-Like Growth Factor-1 Preserves Salivary Gland Function After Fractionated Radiation. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics. 78 (2), 579-586 (2010).
- Marmary, Y., et al. Radiation-induced loss of salivary gland function is driven by cellular senescence and prevented by IL-6 modulation. Pesquisa do Câncer. , (2016).
- Baum, B. J., et al. Early responses to adenoviral-mediated transfer of the aquaporin-1 cDNA for radiation-induced salivary hypofunction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (47), 19403-19407 (2012).
- Arany, S., et al. Pro-apoptotic gene knockdown mediated by nanocomplexed siRNA reduces radiation damage in primary salivary gland cultures. Journal of Cellular Biochemistry. 113 (6), 1955-1965 (2012).
- Benoit, D. S. W., Henry, S. M., Shubin, A. D., Hoffman, A. S., Stayton, P. S. pH-responsive polymeric siRNA carriers sensitize multidrug resistant ovarian cancer cells to doxorubicin via knockdown of polo-like kinase 1. Molecular pharmaceutics. 7 (2), 442-455 (2010).
- Malcolm, D. W., Varghese, J. J., Sorrells, J. E., Ovitt, C. E., Benoit, D. S. W. The Effects of Biological Fluids on Colloidal Stability and siRNA Delivery of a pH-Responsive Micellar Nanoparticle Delivery System. ACS Nano. , (2017).
- Baranello, M. P., Bauer, L., Benoit, D. S. Poly(styrene-alt-maleic anhydride)-based diblock copolymer micelles exhibit versatile hydrophobic drug loading, drug-dependent release, and internalization by multidrug resistant ovarian cancer cells. Biomacromolecules. 15 (7), 2629-2641 (2014).
- Wang, Y., et al. Fracture-Targeted Delivery of β-Catenin Agonists via Peptide-Functionalized Nanoparticles Augments Fracture Healing. ACS Nano. 11 (9), 9445-9458 (2017).
- Baranello, M. P., Bauer, L., Jordan, C. T., Benoit, D. S. W. Micelle Delivery of Parthenolide to Acute Myeloid Leukemia Cells. Cellular and Molecular Bioengineering. 8 (3), 455-470 (2015).
- Kuriki, Y., et al. Cannulation of the Mouse Submandibular Salivary Gland via the Wharton’s Duct. Journal of Visualized Experiments. (51), e3074 (2011).
- Nair, R. P., Zheng, C., Sunavala-Dossabhoy, G. Retroductal Submandibular Gland Instillation and Localized Fractionated Irradiation in a Rat Model of Salivary Hypofunction. Journal of Visualized Experiments. (110), (2016).
- Wang, Y., Malcolm, D. W., Benoit, D. S. W. Controlled and sustained delivery of siRNA/NPs from hydrogels expedites bone fracture healing. Biomaterials. 139 (Supplement C), 127-138 (2017).
- Hoffman, M. D., Van Hove, A. H., Benoit, D. S. W. Degradable hydrogels for spatiotemporal control of mesenchymal stem cells localized at decellularized bone allografts. Acta Biomaterialia. 10 (8), 3431-3441 (2014).
- Nguyen, C. Q., Yin, H., Lee, B. H., Chiorini, J. A., Peck, A. B. IL17: potential therapeutic target in Sjogren’s syndrome using adenovirus-mediated gene transfer. Laboratory Investigation. 91 (1), 54-62 (2011).
