Beskrevet er en protokol til udførelse af intratracheal transplantation af mesenkymale stromale celler (MSC’ er) gennem intratracheal injektion i term neonatal rotter. Denne teknik er en klinisk levedygtig mulighed for levering af stamceller og lægemidler til neonatal rotte lunger til at vurdere deres effektivitet.
Langvarig udsættelse for høje koncentrationer af ilt fører til betændelse og akut lungeskade, hvilket svarer til human bronkopulmonal dysplasi (BPD). Hos for tidligt fødte spædbørn, BPD er en stor komplikation trods tidlig brug af overfladeaktive terapi, optimal ventilation strategier, og noninvasive positivt tryk ventilation. Fordi lungebetændelse spiller en afgørende rolle i patogenesen af BPD, kortikosteroid brug er en potentiel behandling for at forhindre det. Ikke desto mindre anbefales systemisk kortikosteroidbehandling normalt ikke til præmature spædbørn på grund af langvarige bivirkninger. Prækliniske undersøgelser og kliniske forsøg med fase I på mennesker viste, at det er sikkert og muligt at anvende mesenkymale stromale celler (MSC) i hyperoxi-inducerede lungeskader og hos præmature spædbørn. Intratracheal og intravenøs MSC-transplantation har vist sig at beskytte mod neonatal hyperoxisk lungeskade. Derfor har intratracheal administration af stamceller og kombineret overfladeaktiv behandling og glukokortikoide behandling vist sig som en ny strategi til behandling af nyfødte med luftvejssygdomme. Den udviklingsfase af rottelunger ved fødslen svarer til den i humane lunger ved 26-28 uge svangerskab. Derfor er nyfødte rotter egnede til at studere intratracheal administration til præmature spædbørn med åndedrætsbesvær for at vurdere dens virkning. Denne intratracheal instillation teknik er en klinisk levedygtig mulighed for levering af stamceller og lægemidler i lungerne.
Supplerende ilt er ofte nødvendig for at behandle nyfødte spædbørn med åndedrætsbesvær1. Hyperoxiabehandling hos spædbørn har dog negative langtidsvirkninger. Langvarig udsættelse for høje koncentrationer af ilt fører til betændelse og akut lungeskade, hvilket svarer til human bronkopulmonal dysplasi (BPD)2. BPD er en stor komplikation af hyperoxibehandling, der kan opstå på trods af tidlig overfladeaktiv behandling, optimale ventilationsprocedurer og øget brug af noninvasive positivt trykventilation hos for tidligt fødte spædbørn. Mens mange behandlingsstrategier er blevet rapporteret for BPD3,ingen kendt behandling kan reducere denne komplikation.
Kortikosteroid brug er en potentiel behandling for at forhindre BPD, fordi pulmonal inflammation spiller en afgørende rolle i sin patogenese. Systemisk kortikosteroidbehandling anbefales dog normalt ikke til præmature spædbørn på grund af langvarige bivirkninger4,5.
Mesenkymale stromale celler (MSC’ er) har pluripotente egenskaber og kan differentiere sig i forskellige celletyper, herunder knogle, brusk, fedtvæv, muskel og sener6. Mscs har immunmodulerende, anti-inflammatoriske, og regenerative effekter7, og dyreforsøg viser de terapeutiske fordele af MSC’er og deres udskilles komponenter i hyperoxia-induceret lungeskade i gnavere8,9. Intratracheal og intravenøs MSC-transplantation har vist sig at beskytte mod neonatal hyperoxisk lungeskade. Derfor kan intratrakcheal administration af stamceller og kombineret overfladeaktiv behandling og kortikosteroidbehandling være en potentiel behandlingsstrategi til behandling af nyfødte med luftvejssygdomme. Prækliniske undersøgelser har anvendt intratrakcheal administration af stamceller og adenorelateret virus hosnyfødte rotter 10,,11,12. Der foreligger dog ikke en trinvis præsentation af teknikken og in vivo-sporing af de transplanterede stamceller. Den nyfødte rotte er egnet til at undersøge virkningerne af intratrakcheal administration på præmature spædbørn med åndedrætsbesvær, fordi den sackulære fase af rottelungen ved fødslen svarer til virkningen af den menneskelige lunge ved 26-28 ugers drægtighed13. En effektiv metode til administration i rotte luftrøret er afgørende for en vellykket lungefordeling. Den teknik, der præsenteres her giver mulighed for undersøgelse af intratracheal administration af celler og / eller lægemidler til behandling af neonatal lungesygdomme ved hjælp af rotter som en model for mennesker.
Nyfødte spædbørn med åndedrætsbesvær kræver almindeligvis intratracheal overfladeaktivt stof og/eller kortikosteroidbehandling19. Kliniske forsøg med fase I hos mennesker har vist sikkerheden ved intratracheal MSC hos præmature spædbørn8. Disse undersøgelser tyder på, at intratrakcheal administration af lægemidler er en vigtig mulighed for nyfødte spædbørn med åndedrætsbesvær. Dyremodel undersøgelser er mest nyttige, hvis modelle…
The authors have nothing to disclose.
Denne undersøgelse blev delvis støttet af et tilskud fra Meridigen Biotech Co., Ltd. Taipei, Taiwan (A-109-008).
6-0 silk | Ethicon | 1916G | |
Alcohol Prep Pad | CSD | 3032 | |
BD Stemflow hMSC Analysis Kit | BD Biosciences | 562245 | CD markers |
CMV-Luciferase-EF1α-copGFP BLIV 2.0 Lentivector for In Vivo Imaging | SBI | BLIV511PA-1 | |
CryoStor10 | BioLife Solutions | 640222 | |
Human MSCs | Meridigen Biotech Co., Ltd. Taipei, Taiwan | ||
Infrared light | JING SHANG | JS300T | |
Isoflurane | Halocarbon | 26675-46-7 | |
IVIS-200 small animal imaging system | Caliper LifeSciences, Hopkinton, MA | ||
Luciferin potassium salt | Promega, Madison, WI | ||
Micro-scissors, straight | Vannas | H4240 | |
Normal saline | TAIWAN BIOTECH CO., LTD. | 113531 | Isotonic Sodium Chloride Solution |
Small Hub RN Needle, 30 gauge | Hamilton Company, Reno, NV | 7799-06 | |
Syringe (100 µl) | Hamilton Company, Reno, NV | 81065 | |
Xenogen Living Image 2.5 software | Caliper LifeSciences, Hopkinton, MA | N/A |