精製と筋前駆細胞移植派生エクソソーム デュシェンヌ型筋ジストロフィー マウスの心機能を改善するために
Summary
一過性エクソソーム通常筋前駆細胞由来の移植によるデュシェンヌ型筋ジストロフィー マウスの心機能を改善するためにプロトコルを紹介します。
Abstract
デュシェーヌ型筋ジストロフィー (DMD) は、X 連鎖劣性遺伝病機能ジストロフィン蛋白質の欠乏によって引き起こされます。病気を治癒することはできませんと進行するにつれて、患者は拡張型心筋症、不整脈、うっ血性心不全の症状を開発します。DMDMDX変異マウスは、ジストロフィンを発現していないと、DMD のマウスのモデルとして使われます。最近の研究では、我々 は観察幅広タイプ (WT) 心筋内注射すること-筋前駆細胞由来エクソソーム (MPC-エキソ) は一過性だった関連付けられている DMDMDX変異マウスの心筋内のジストロフィンの発現を復元示唆して心臓の機能の一時的な改善で WT MPC エキソ DMD の心臓の症状を緩和するためのオプションがあります。この記事では、MPC-エキソ精製と DMDMDX変異マウスの心移植の手法について説明します。
Introduction
デュシェンヌ型筋ジストロフィー (DMD) は X 連鎖劣性、進歩的な神経筋疾患です DMD 遺伝子と機能ジストロフィン1の損失の突然変異によって引き起こされます。ジストロフィンは主に骨格筋や心筋、表し、少ない平滑筋と腺内分泌ニューロン2,3で表されます。DMD は、3,500 に 5,000 新生児男の子世界4、5の 1 の発生率と筋ジストロフィーの最も一般的なタイプです。個人は通常進行性筋壊死、思春期、および心不全と呼吸不全6のための彼らの生命の第 2 から第十年の死によって歩行自立の損失を開発します。
拡張型心筋症、不整脈、うっ血性心不全は、DMD7,8の一般的な心血管症状です。病気を治癒することはできません、支持療法が症状を改善したり、心不全の進行を遅らせるが、心臓機能9,10を改善するために非常に困難です。
DMD 患者は、X-リンクされている筋ジストロフィーのよう (MDX) マウスはジストロフィン蛋白質および11心筋症の症状を呈するに欠乏しているし、関連付けられている DMD 心筋症研究で広く使用されしたがって。影響を受ける筋肉のジストロフィンを復元、するために同種造血幹細胞治療は、DMD12,13,14の効果的な治療であると証明しました。各種細胞から分泌される 30-150 nm 膜小胞エクソソームはメッセンジャー RNA (mRNA)、非コーディング RNAs15,16,17 などの遺伝学的物質輸送による細胞間コミュニケーションの重要な役割を再生します。 ,18,19,20,21。
私たちの以前の研究に由来する筋前駆細胞 (MPC)、C2C12 細胞株などエクソソームはジストロフィンを転送できることを示されているホスト心筋心臓噴22後の同種の配信にしたを示す mRNAMPC 派生エクソソーム (MPC-エキソ) 一過性 MDX マウスにおける DMD 遺伝子発現を復元できます。MPC-エキソ精製と移植技術について説明します。
Protocol
動物は、承認されたプロトコルおよび機関動物ケアとオーガスタ大学ジョージア医科大学の利用委員会の動物福祉規則に従って処理されていました。 1 MPC 派生エクソソームの分離, 精製 20 mL 完全・ ダルベッコと 15 cm 細胞培養皿の中シード 5 x 106 C2C12 細胞変更イーグル培地 (DMEM) 10% 牛胎児血清 (FBS)、100 U/mL ペニシリン G および 100 μ g/mL ストレプトマイシ?…
Representative Results
分離し、C2C12 細胞からエクソソームを浄化のフローチャートを図 1に示します。エクソソームの存在を確認するには、透過電子顕微鏡による解析を行った。透過電子顕微鏡像 (図 1B) は、派生した C2C12 エクソソームの明るいとラウンド形状の小胞の形態を示しています。西部のしみの分析は CD63 と TSG101 を含むエキソソーム…
Discussion
純粋なエクソソームを分離する方法は、エクソソームの機能を研究するために不可欠です。エキソソーム分離の一般的なテクニックの 1 つはポリエチレン グリコール (ペグ) を介した降水量17,18,25です。エクソソームを釘で沈殿し、低速遠心分離によってペレットできます。ペグを介した浄化は非常に便利で、低コスト、?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
唐は部分的に米国心臓協会によって支えられた: GRNT31430008, NIH AR070029, NIH HL086555, NIH HL134354。
Materials
| 0.22-μm Filter | Fisherbrand | 09-720-004 | |
| 15-cm Cell Culture Dish | Thermo Fisher Scientific | 157150 | |
| 24-gauge catheter | TERUMO | SR-OX2419CA | |
| 31-gauge insulin needle | BD | 328291 | |
| 4% paraformaldehyde | Affymetrix | AAJ19943K2 | |
| 50 mL Centrifuge Tubes | Thermo Fisher Scientific | 339652 | |
| 6-0 suture | Pro Advantage by NDC | P420697 | |
| Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG | Thermo Fisher Scientific | A-11008 | |
| Antibiotic Antimycotic Solution | Corning | 30-004-CI | |
| Anti-Dystrophin antibody | Abcam | ab15277 | |
| Antigen retriever | Aptum Biologics | R2100-US | Antigen recovery |
| Autofluorescence Quenching Kit | Vector Laboratories | SP-8400 | |
| C2C12 cell line | ATCC | CRL-1772 | |
| Centrifuge | Unico | C8606 | |
| Change-A-Tip High Temp Cauteries | Bovie Medical Corporation | HIT | |
| Confocal microscopy | Zeiss | Zeiss 780 Upright Confocal | |
| DBA/2J-mdx mice | The Jackson Laboratory | 013141 | |
| DMEM | Corning | 10-013-CM | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Corning | 35-011-CV | |
| Goat serum | MP Biomedicals, LLC | 191356 | |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 07-893-1389 | |
| Ketamine | Henry Schein | 056344 | |
| Mounting Medium with DAPI | Vector Laboratories | H-1500 | |
| Mouse Retractor Set | Kent Scientific | SURGI-5001 | |
| Polyethylene glycol tert-octylphenyl ether | Fisher Scientific | BP151-100 | |
| Rodent ventilator | Harvard Apparatus | 55-7066 | |
| SW-28 Ti rotor | Beckman | 342207 | |
| The Vevo 2100 Imaging Platform | FUJIFILM VisualSonics | Vevo 2100 | Ultrasound System |
| Ultracentrifuge | Beckman | 365672 | |
| Ultra-Clear Tubes | Beckman | 344058 | |
| Xylazine (XylaMed) | Bimeda-MTC Animal Health Inc. | 1XYL003 8XYL006 |
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Cite This Article
Su, X., Shen, Y., Jin, Y., Jiang, M., Weintraub, N., Tang, Y. Purification and Transplantation of Myogenic Progenitor Cell Derived Exosomes to Improve Cardiac Function in Duchenne Muscular Dystrophic Mice. J. Vis. Exp. (146), e59320, doi:10.3791/59320 (2019).