زرع الضامة القلبية للفأر الوليدي في الفئران البالغة
Summary
نحن نقدم بروتوكولا لفصل الضامة القلبية الوليدية وزرعها في قلب فأر بالغ ، والتي يمكن أن تكون طريقة واعدة لتعزيز إصلاح القلب.
Abstract
في عضلة القلب الوليدية المصابة، تسهل الضامة انتشار خلايا القلب وتولد الأوعية الدموية وتعزز تجديد القلب. تكشف هذه الدراسة أن زرع الضامة القلبية الوليدية التي تم تجنيدها عن طريق الإصابة يعزز تجديد القلب للبالغين بعد احتشاء عضلة القلب مع تحسين وظيفة القلب وانتشار خلايا القلب. تشير النتائج إلى أن زرع الضامة القلبية الوليدية يمكن أن يكون استراتيجية واعدة لعلاج إصابات القلب. هنا، نقدم التفاصيل التقنية، بما في ذلك عزل الضامة القلبية الوليدية من قلوب الفئران الوليدية المصابة باستئصال الخلايا، وزرع الضامة في الفئران البالغة التي تتشاء عضلة القلب، وتقدير تجديد القلب بعد الكسب غير المشروع الضام.
Introduction
تجديد القلب هو استراتيجية واعدة لاستعادة وظيفة القلب بعد إصابة القلب والحماية من قصور القلب1،2،3. بعد إصابة عضلة القلب، تتسلل الضامة إلى القلب المصاب وتم استكشافها كعوامل رئيسية أثناء تجديد قلب حديثي الولادة4و5و6. إلى جانب إزالة الحطام الخلوي النخري وتحفيز الالتهاب ، تعزز الضامة تولد الأوعية5 وانتشار خلايا القلب7 بعد احتشاء عضلة القلب للفئران الوليدية.
توضح دراستنا السابقة أن زرع الضامة القلبية الوليدية المعزولة عن قلب حديثي الولادة المصاب يعزز تجديد القلب البالغ7، مما يشير إلى أن زرع الضامة القلبية الوليدية يمكن أن يكون استراتيجية واعدة لعلاج إصابات القلب. هنا نقدم التفاصيل التقنية، بما في ذلك عزل الضامة القلبية الوليدية من قلوب الفئران الوليدية المصابة باستئصال الخلايا، وزرع الضامة في الفئران البالغة التي تتشاء عضلة القلب، وتقدير تجديد القلب بعد الكسب غير المشروع الضامة(الشكل 1).
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا، نقدم نهجا فعالا لإعداد، واكتساب، وزرع الضامة القلبية الوليدية لتعزيز تجديد قلب الفأر الكبار.
استئصال Apical هو عملية بسيطة وفعالة لتحفيز تجديد القلب. لقد قمنا بتحسين تفاصيل استئصال apical لضمان الحد الأقصى لمعدل البقاء على قيد الحياة للحيوانات المشاركة في العملية10. يجب ألا يزيد وقت التخدير عن 3 دقائق، مما يؤدي إلى الوفاة الناجمة عن انخفاض حرارة الجسم، أو أقصر من دقيقتين، مما قد يسبب نزيفا مفرطا أثناء العملية. كان من المفترض أن يبتر الاستئصال apical القياسي قطر 1.5 مم تقريبا من نسيج القمة. ومع ذلك ، كان الغرض من العملية هنا لتحفيز تسلل الضامة وفيرة أثناء عملية تجديد القلب. وكان استئصال قطره أقل من 1.5 ملم مقبولا لأنه يمكن أن يضمن معدل بقاء أقصى وتجنيدا فعالا للكوافر الكبيرة في نفس الوقت. فقط مهارة المشغل أثرت على معدل البقاء على قيد الحياة ، والفئران العاملة لا يمكن البقاء على قيد الحياة لمدة التشغيل المطولة. يجب على المشغل إكمال الإجراء بأكمله في غضون 5 دقائق.
في دراستنا السابقة، وجدنا أن الالتهاب الحاد يعزز تجديد قلب حديثي الولادة. يمكن أن يشجع التحزيم الدقيق داخل عضلة القلب لجسيمات الزيموسان المناعية A في قلب فأر حديثي الولادة على انتشار خلايا القلب6. في الآونة الأخيرة، ادعى مولكينتين وآخرون أن تسلل الضامة التي يتم تحفيزها عن طريق الحقن داخل القلب من zymosan A، وحطام الخلايا، وتجميد / إذابة الخلايا القاتلة يمكن أن تعزز إصلاح القلب، مما يؤكد أن الالتهاب الحاد وال الضامة ضرورية في إصلاح القلب بدلا من الخلايا الجذعية التي تختلف في خلايا القلب11. أفاد صادق وآخرون5 أن الضامة يمكن أن تعزز تجديد قلب الوليد عن طريق تولد الأوعية. كشفت دراستنا الأخيرة أن حقن الضامة القلبية الوليدية يمكن أن يعزز تجديد القلب للبالغين ويزيد من قدرة انتشار خلايا القلب البالغة1،7. قد تكون زراعة الضامة القلبية الوليدية استراتيجية واعدة لتعزيز تجديد قلب الفأر البالغ. هنا نقدم البروتوكولات لمساعدة المزيد من الباحثين على تطوير التطبيقات التجديدية واستكشاف آليات تجديد القلب.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعم هذا العمل الصندوق الصيني للابتكار في العلوم الطبية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم الطبية (CIFMS، 2016-I2M-1-015)، والمشروع الوطني للبحوث والتطوير الرئيسي في الصين (2019YFA0801500)، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (NSFC: 81970243، 81770308)، ومؤسسة بكين للعلوم الطبيعية (7172183، 7182140).
Materials
| 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 |
References
- Li, Y., et al. gp130 Controls Cardiomyocyte Proliferation and Heart Regeneration. Circulation. 142 (10), 967-982 (2020).
- Pei, J., et al. Hydrogen Sulfide Promotes Cardiomyocyte Proliferation and Heart Regeneration via ROS Scavenging. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. , 1412696 (2020).
- Wang, Y., et al. Mydgf promotes Cardiomyocyte proliferation and Neonatal Heart regeneration. Theranostics. 10 (20), 9100-9112 (2020).
- Lavine, K. J., et al. Distinct macrophage lineages contribute to disparate patterns of cardiac recovery and remodeling in the neonatal and adult heart. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (45), 16029-16034 (2014).
- Aurora, A. B., et al. Macrophages are required for neonatal heart regeneration. Journal of Clinical Investigation. 124 (3), 1382-1392 (2014).
- Han, C., et al. Acute inflammation stimulates a regenerative response in the neonatal mouse heart. Cell Research. 25 (10), 1137-1151 (2015).
- Li, Y., et al. Transplantation of murine neonatal cardiac macrophage improves adult cardiac repair. Cellular & Molecular Immunology. , (2020).
- Yue, Z., et al. PDGFR-β Signaling Regulates Cardiomyocyte Proliferation and Myocardial Regeneration. Cell Reports. 28 (4), 966-978 (2019).
- Wang, J., et al. A long noncoding RNA NR_045363 controls cardiomyocyte proliferation and cardiac repair. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 127, 105-114 (2019).
- Li, Y., et al. Achieving stable myocardial regeneration after apical resection in neonatal mice. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 24 (11), 6500-6504 (2020).
- Vagnozzi, R. J., et al. An acute immune response underlies the benefit of cardiac stem cell therapy. Nature. 577 (7790), 405-409 (2020).
