Proporcionamos un protocolo para la separación y el trasplante de macrófagos cardíacos neonatales en un corazón de ratón adulto, que podría ser una forma prometedora de promover la reparación cardíaca.
En un miocardio neonatal lesionado, los macrófagos facilitan la proliferación de cardiomiocitos y la angiogénesis y promueven la regeneración cardíaca. El presente estudio revela que el trasplante de macrófagos cardíacos neonatales reclutados por lesión promueve la regeneración cardíaca adulta después del infarto de miocardio con mejora de la función cardíaca y proliferación de cardiomiocitos. Los resultados indican que el trasplante neonatal de macrófagos cardíacos podría ser una estrategia prometedora para el tratamiento de lesiones cardíacas. Aquí, proporcionamos los detalles técnicos, incluido el aislamiento de macrófagos cardíacos neonatales de corazones de ratones neonatales lesionados por resección apical, el trasplante de macrófagos en ratones adultos con infarto de miocardio y la estimación de la regeneración cardíaca después de un injerto de macrófagos.
La regeneración cardíaca es una estrategia prometedora para recuperar la función cardíaca después de una lesión cardíaca y para proteger contra la insuficiencia cardíaca1,2,3. Después de la lesión miocárdica, los macrófagos se infiltran en el corazón lesionado y se han explorado como los factores clave durante la regeneración cardíaca neonatal4,5,6. Además de eliminar los desechos celulares necróticos e inducir la inflamación, los macrófagos promueven la angiogénesis5 y la proliferación de cardiomiocitos7 después del infarto de miocardio neonatal en ratones.
Nuestro estudio anterior ilustra que el trasplante de macrófagos cardíacos neonatales aislados del corazón neonatal lesionado mejora la regeneración cardíaca adulta7,lo que indica que el trasplante de macrófagos cardíacos neonatales podría ser una estrategia prometedora para tratar la lesión cardíaca. Aquí proporcionamos los detalles técnicos, incluido el aislamiento de macrófagos cardíacos neonatales de corazones de ratón neonatales lesionados por resección apical, el trasplante de macrófagos en ratones adultos con infarto de miocardio y la estimación de la regeneración cardíaca después del injerto de macrófagos(Figura 1).
Aquí, proporcionamos un enfoque efectivo para preparar, adquirir y trasplantar macrófagos cardíacos neonatales para promover la regeneración cardíaca del ratón adulto.
La resección apical es una operación simple y efectiva para estimular la regeneración del corazón. Hemos optimizado los detalles de la resección apical para asegurar la máxima tasa de supervivencia de los animales implicados en la operación10. El tiempo de anestesia no debe ser superior a 3 minutos, que conducen a la muerte inducida por hipotermia, o inferior a 2 minutos, lo que causaría un sangrado excesivo durante la operación. Se suponía que la resección apical estándar amputaba aproximadamente 1,5 mm de diámetro del tejido del ápice. Sin embargo, el propósito de la operación aquí era estimular la infiltración abundante de macrófagos durante el proceso de regeneración cardíaca. La resección de menos de 1,5 mm de diámetro fue aceptable, ya que podía garantizar una tasa de supervivencia máxima y un reclutamiento efectivo de macrófagos al mismo tiempo. Solo la habilidad del operador influyó en la tasa de supervivencia, y los ratones operados no pudieron sobrevivir a la prolongada duración de la operación. El operador debe completar todo el procedimiento en 5 minutos.
En nuestro estudio anterior, encontramos que la inflamación aguda promovió la regeneración cardíaca neonatal. La microinyección intramiocárdica de partículas inmunogénicas de zymosan A en el corazón neonatal del ratón podría promover la proliferación de cardiomiocitos6. Recientemente, Molkentin et al. afirmaron que la infiltración de macrófagos que es estimulada por la inyección intracardíaca de zymosan A, los desechos celulares y las células muertas por congelación / descongelación pueden promover la reparación cardíaca, confirmando que la inflamación aguda y los macrófagos son esenciales en la reparación cardíaca en lugar de que las células madre se diferencien en cardiomiocitos11. Sadek et al.5 informaron que los macrófagos podrían promover la regeneración cardíaca neonatal a través de la angiogénesis. Nuestro estudio reciente reveló que la inyección neonatal de macrófagos cardíacos podría promover la regeneración cardíaca adulta y aumentar la capacidad de proliferación de cardiomiocitos enadultos 1,7. El trasplante neonatal de macrófagos cardíacos podría ser una estrategia prometedora para promover la regeneración cardíaca del ratón adulto. Aquí presentamos los protocolos para ayudar a más investigadores en el desarrollo de aplicaciones regenerativas y explorar los mecanismos de regeneración cardíaca.
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue apoyado por el Fondo de Innovación para Ciencias Médicas de la Academia China de Ciencias Médicas (CIFMS, 2016-I2M-1-015), el Proyecto Nacional clave de Investigación y Desarrollo de China (2019YFA0801500), la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (NSFC: 81970243, 81770308), la Fundación de Ciencias Naturales de Beijing (7172183, 7182140).
Anti-mouse alpha actinin | Abcam | Ab9465 | |
Anti-phospho-Histone H3 | Millipore | 06-570 | |
Anti-rabbit Aurora B | Abcam | Ab239837 | |
Anti-rabbit Ki67 | Abcam | Ab15580 | |
gentleMACS Octo Dissociator | Miltenyi Bio Tech, Teterow, Germany | N/A | |
Goat anti-mouse Alexa Fluor 555 | Invitrogen | A-21137 | |
Goat anti-rabbit Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A-11008 | |
Neonatal Heart Dissociation Kit | Miltenyi Bio Tech, Teterow, Germany | 130-098-373 |