غرس المستمدة من هيبسك بقع عضلة القلب بعد "إصابة احتشاء عضلة القلب" في "نموذج خنزير غينيا"
Summary
نقدم هنا بروتوكولا لاستحثاث كريوينجوري البطين الأيسر متبوعاً بغرس تصحيحًا عضلة القلب، المستمدة من خلايا iPS البشرية كارديوميوسيتيس في نموذج خنزير غينيا.
Abstract
نظراً لقدرة التجدد محدودة للقلب في الثدييات الكبار، يؤدي احتشاء عضلة القلب فقدان كارديوميوسيتيس لا رجعة فيه. هذا الخسارة المبالغ ذات الصلة لعضلة القلب كتلة يمكن أن تؤدي إلى فشل القلب. وإلى جانب زراعة القلب، يوجد أي خيار العلاجية لفشل القلب نهاية مرحلة. في أوقات نقص الهيئة المانحة، هناك حاجة إلى طرائق المعالجة المستقلة الجهاز. أجهزة مساعدة البطين الأيسر خيار علاج تبشر بالخير، ومع ذلك، خاصة كعلاج الوجهة، محدودة بإثارة الجانبية مثل السكتة الدماغية، والالتهابات والنزف. وفي السنوات الأخيرة، حققت عدة استراتيجيات إصلاح القلب بما في ذلك حقن الخلايا الجذعية، وفروعه القلب أو هندسة الأنسجة احتشاء عضلة القلب. التحسينات الأخيرة في بيولوجيا الخلية يسمح بالتفريق بين كميات كبيرة من كارديوميوسيتيس المشتقة من الخلايا الجذعية البشرية المستحثة pluripotent (اللجنة التوجيهية). واحدة من استراتيجيات إصلاح القلب حاليا قيد التقييم زرع أنسجة القلب الاصطناعي. أنسجة القلب هندسيا (اهت) شبكة ثلاثية الأبعاد كارديوميوسيتي الذي تم إنشاؤه في المختبر، مع الخصائص الوظيفية لانسجة القلب الأصلي. لقد أنشأنا ات-بقع من كارديوميوسيتيس هيبسك المشتقة. نقدم هنا بروتوكولا لاشتقاق تقلد كريوينجوري عضلة القلب البطين الأيسر في صورة خنزير غينيا، متبوعاً بغرس هيبسك ات على جدار البطين الأيسر.
Introduction
هو زيادة عدد المرضى الذين يعانون من قصور في القلب في أن شيخوخة السكان. لنهاية مرحلة فشل القلب، هو زرع قلب أورثوتوبيك الخيار العلاجية فقط. ومع ذلك، لا سيما في البلدان الأوروبية، هناك نقص مانحة جهاز متزايد. ولذلك، خيارات العلاج البديلة اللازمة. الإنجازات التي تحققت مؤخرا في دعم الدورة الدموية الميكانيكية تبشر بالخير، ولكن لا سيما في الأجل الطويل تشغيل، محدودة بإثارة الجانبية مثل النزيف وضخ تجلط الدم والمضاعفات المعدية1.
قدرة التجدد الذاتية قلب الإنسان الكبار محدودة للغاية. ولذلك، قد تصبح العلاجات التجدد القلب خيار علاج بديل لنهاية مرحلة فشل القلب المرضى2،3. ووصف تقنيات مختلفة بما في ذلك حقن يستند إلى الخلية الجذعية خلية أو الأنسجة كان النهج الهندسية3،،من45.
الخلايا الجذعية البشرية المستحثة pluripotent (هيبسك)، فضلا عن الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (هيس) يمكن أن تكون فعالة متباينة للضرب عفويا cardiomyocytes البشرية6، الذي كان إنجازا كبيرا في المجال القلب التجدد العلاجات.
لتحل محل عضلة القلب بعد احتشاء عضلة القلب وتحسين وظيفة القلب الفاشل، بقاء عدد مناسب كارديوميوسيتيس والميكانيكية والكهربائية اقتران مع قلب الأم أمر أساسي. ويلزم للتحقيق في إمكانات القلب العلاجات التجدد مع المؤسسة البشرية الخلية المشتقة cardiomyocytes، نموذج مناسب لبحث. النموذج المثالي ينبغي أن تكون فعالة من حيث التكلفة ولها الإنسان مثل علم وظائف الأعضاء والكهربية. نماذج الحيوانات الكبيرة مثل الخنازير سيكون أمرا مثاليا من وجهة النظر تلك، بيد أن تلك التجارب مكلفة للغاية وكميات كبيرة من كارديوميوسيتيس سيكون من الضروري استبدال عدد ذات صلة من كارديوميوسيتيس من أجل معرفة الآثار على اليسار بطيني الدالة في نموذج احتشاء خنزير.
للإجابة على الأسئلة البيولوجية الابتدائية نحو تجديد القلب البشري يستند إلى الخلية، مثلاً، بقاء الخلية، والأوعية الدموية، واقتران الكهربائية، النماذج الحيوانية الصغيرة أكثر ملاءمة. من النماذج الحيوانية الصغيرة المتاحة، هو خنزير غينيا الأنواع الأكثر فائدة، بالمقارنة مع الفئران والجرذان، كما على الكهربية أكثر يشبه الوضع في البشر7. في هذا النموذج خنزير غينيا، نحن التي يسببها كريوينجوري ترانسمورال من البطين الأيسر. أسبوع واحد بعد التعريفي لغرس احتشاء عضلة القلب ثلاثي الأبعاد، عفويا الضرب كارديوميوسيتي الوركين-الخلية المشتقة التصحيح أنجزت. وجرى تقييم بقاء الخلية كارديوميوسيتي 28 يوما بعد زرع عن طريق الفحص النسيجي.
Protocol
Representative Results
Discussion
تتوفر مجموعة متنوعة من نماذج حيوانية صغيرة لدراسة التأثير الذي يمارس زرع الخلايا في قلوب الجرحى9،،من1011. لقد اخترنا نموذجا خنزير غينيا بسبب الحيوانات الصغيرة جميع نماذج لها (الكهربائية) فسيولوجيا يشبه أوثق من البشر. مزايا النماذج الحيوان…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تلقي لا تمويل لهذه الدراسة
Materials
| Ventilator (VetFlo Dual Mode) | Kent Scientific | ||
| Forene | abbvie | 1000009819 | |
| Carprofen | Zoetis | 256692 | |
| Atropin | Braun | PZN 00648037 | |
| Buprenorphin | Sigma | ||
| Metal stamp | |||
| Electric soldering iron | Claytools | ||
| 3-0 prolene suture | Ethicon | ||
| 4-0 prolene suture | Ethicon | 662SLH | |
| 5-0 prolene suture | Ethicon | 8710H | |
| 8-0 prolene suture | Ethicon | 8841H | |
| Tungsten Carbide Scissor | FST | No. 14568-12 | |
| Stainless sterilization Container | FST | No. 20890-51 | |
| Graefe Forceps | FST | No.11652-10 | |
| Extra fine Graefe Forceps | FST | No.11150-10 | |
| Forceps | FST | No. 11022-15 | |
| Halsted- Mosquito | FST | No. 13009-12 | |
| Forceps | FST | No.13003-10 | |
| Baby Mixter | FST | No. 13013-14 | |
| Needle holder (Castroviejo with Tungsten Casbide Jaws) | FST | No. 12565-14 | |
| Needle Holder (Halsey) | FST | No. 12501-13 | |
| Alm Retractor with Blumt Teeth | FST | No. 17008-07 | |
| Spring Scissor | FST | No. 15000-00 | |
| Compress 5×5 | Fink + Walter | PZN 08821417 | |
| Venflon Pro Safety | Becton Dickinson | PZN11123964 | |
| Cautery High Temp 2" | Bovie Medical Corporation | 0100607151011055 |
Referências
- Kirklin, J. K., et al. Seventh INTERMACS annual report: 15,000 patients and counting. The Journal of heart and lung transplantation: the official publication of the International Society for Heart Transplantation. 34, 1495-1504 (2015).
- Soonpaa, M. H., Field, L. J. Survey of studies examining mammalian cardiomyocyte DNA synthesis. Circulation research. 83, 15-26 (1998).
- Shiba, Y., Hauch, K. D., Laflamme, M. A. Cardiac applications for human pluripotent stem cells. Current pharmaceutical design. 15, 2791-2806 (2009).
- Shiba, Y., et al. Human ES-cell-derived cardiomyocytes electrically couple and suppress arrhythmias in injured hearts. Nature. 489, 322-325 (2012).
- Chong, J. J., et al. Human embryonic-stem-cell-derived cardiomyocytes regenerate non-human primate hearts. Nature. 510, 273-277 (2014).
- Kattman, S. J., et al. Stage-specific optimization of activin/nodal and BMP signaling promotes cardiac differentiation of mouse and human pluripotent stem cell lines. Cell stem cell. 8, 228-240 (2011).
- Watanabe, T., Rautaharju, P. M., McDonald, T. F. Ventricular action potentials, ventricular extracellular potentials, and the ECG of guinea pig. Circulation research. 57, 362-373 (1985).
- Weinberger, F., et al. Cardiac repair in guinea pigs with human engineered heart tissue from induced pluripotent stem cells. Science translational medicine. 8, 363ra148 (2016).
- Shiba, Y., et al. Electrical Integration of Human Embryonic Stem Cell-Derived Cardiomyocytes in a Guinea Pig Chronic Infarct Model. Journal of Cardiovascular Pharmacology and Therapy. 19, 368-381 (2014).
- van Laake, L. W., et al. Human embryonic stem cell-derived cardiomyocytes survive and mature in the mouse heart and transiently improve function after myocardial infarction. Stem cell research. 1, 9-24 (2007).
- Zimmermann, W. H., et al. Engineered heart tissue grafts improve systolic and diastolic function in infarcted rat hearts. Nature medicine. 12, 452-458 (2006).
- Johns, T. N., Olson, B. J. Experimental myocardial infarction. I. A method of coronary occlusion in small animals. Annals of surgery. 140, 675-682 (1954).
- van den Bos, E. J., Mees, B. M., de Waard, M. C., de Crom, R., Duncker, D. J. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: a comparison with coronary artery ligation. Heart and circulatory physiology. , H1291-H1300 (2005).
