Мы предоставляем протокол для отделения и трансплантации неонатальных сердечных макрофагов во взрослое сердце мыши, что может быть многообещающим способом содействия восстановлению сердца.
В поврежденном миокарде новорожденных макрофаги способствуют пролиферации кардиомиоцитов и ангиогенезу и способствуют регенерации сердца. Настоящее исследование показывает, что трансплантация неонатальных сердечных макрофагов, набранных в результате травмы, способствует регенерации сердца взрослого человека после инфаркта миокарда с улучшением сердечной функции и пролиферации кардиомиоцитов. Результаты показывают, что трансплантация неонатальных сердечных макрофагов может быть многообещающей стратегией лечения сердечной травмы. Здесь мы предоставляем технические детали, в том числе выделение неонатальных сердечных макрофагов из апикальных резекционных сердец неонатальных мышей, трансплантацию макрофагов взрослым мышам, инфарктированным миокардом, и оценку регенерации сердца после макрофагального трансплантата.
Регенерация сердца является перспективной стратегией восстановления сердечной функции после сердечной травмы и защиты от сердечной недостаточности1,2,3. После повреждения миокарда макрофаги проникают в поврежденное сердце и были исследованы в качестве ключевых факторов во время регенерации сердца новорожденных4,5,6. Помимо очистки некротического клеточного мусора и индуцирования воспаления, макрофаги способствуют ангиогенезу5 и пролиферации кардиомиоцитов7 после инфаркта миокарда у неонатальных мышей.
Наше предыдущее исследование показывает, что трансплантация неонатальных сердечных макрофагов, выделенных из поврежденного сердца новорожденного, усиливает регенерацию сердца у взрослых7,что указывает на то, что трансплантация макрофагов сердца новорожденных может быть многообещающей стратегией лечения сердечной травмы. Здесь мы предоставляем технические детали, в том числе выделение неонатальных сердечных макрофагов из апикальных резекционных сердец неонатальных мышей, трансплантацию макрофагов взрослым мышам, инфарктированным миокардом, и оценку регенерации сердца после трансплантата макрофагов(рисунок 1).
Здесь мы предлагаем эффективный подход к подготовке, приобретению и трансплантации неонатальных сердечных макрофагов для содействия регенерации сердца взрослых мышей.
Апикальная резекция – это простая и эффективная операция для стимуляции регенерации сердца. Мы оптимизировали детали апикальной резекции, чтобы обеспечить максимальную выживаемость животных, участвующих в операции10. Время анестезии не должно быть больше 3 минут, что приводит к смерти, вызванной гипотермией, или короче 2 минут, что может вызвать чрезмерное кровотечение во время операции. Стандартная апикальная резекция должна была ампутировать около 1,5 мм диаметром верхушечной ткани. Однако целью операции здесь была стимуляция обильной инфильтрации макрофагов в процессе регенерации сердца. Резекция диаметром менее 1,5 мм была приемлемой, поскольку она могла гарантировать максимальную выживаемость и эффективную рекрутмент макрофагов одновременно. Только мастерство оператора влияло на выживаемость, и оперированные мыши не могли пережить длительную продолжительность операции. Оператор должен завершить всю процедуру в течение 5 минут.
В нашем первом исследовании мы обнаружили, что острое воспаление способствует регенерации сердца новорожденных. Интрамиокардиальная микроинъекция иммуногенных частиц зимозана А в сердце неонатальной мыши может способствовать пролиферации кардиомиоцитов6. Недавно Molkentin et al. утверждали, что инфильтрация макрофагов, которая стимулируется внутрисердечной инъекцией зимозана А, клеточного мусора и замораживания / оттаивания убитых клеток, может способствовать восстановлению сердца, подтверждая, что острое воспаление и макрофаги необходимы для восстановления сердца, а не стволовые клетки, дифференцирующиеся в кардиомиоциты11. Sadek et al.5 сообщили, что макрофаги могут способствовать регенерации сердца новорожденных посредством ангиогенеза. Наше недавнее исследование показало, что инъекция неонатальных сердечных макрофагов может способствовать регенерации сердца взрослых и увеличить способность взрослой пролиферации кардиомиоцитов1,7. Трансплантация макрофагов сердца новорожденных может быть многообещающей стратегией для содействия регенерации сердца взрослых мышей. Здесь мы представляем протоколы, чтобы помочь большему количестве исследователей в разработке регенеративных приложений и изучении механизмов регенерации сердца.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана Инновационным фондом медицинских наук Китайской академии медицинских наук (CIFMS, 2016-I2M-1-015), Национальным ключевым проектом исследований и разработок Китая (2019YFA0801500), Национальным фондом естественных наук Китая (NSFC: 81970243, 81770308), Пекинским фондом естественных наук (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 |