Transplantation von neonatalen Maus-Herzmakrophagen in erwachsene Mäuse
Summary
Wir bieten ein Protokoll für die Trennung und Transplantation von neonatalen kardialen Makrophagen in ein erwachsenes Mausherz, das ein vielversprechender Weg zur Förderung der Herzreparatur sein könnte.
Abstract
Bei einem verletzten neonatalen Myokard erleichtern Makrophagen die Kardiomyozytenproliferation und Angiogenese und fördern die Herzregeneration. Die vorliegende Studie zeigt, dass die Transplantation von neonatalen Herzmakrophagen, die durch Verletzungen rekrutiert werden, die Herzregeneration von Erwachsenen nach Myokardinfarkt mit Verbesserung der Herzfunktion und der Kardiomyozytenproliferation fördert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die neonatale kardiale Makrophagentransplantation eine vielversprechende Strategie für die Behandlung von Herzverletzungen sein könnte. Hier liefern wir die technischen Details, einschließlich der Isolierung von neonatalen Herzmakrophagen aus apikalen Resektion-verletzten neonatalen Mausherzen, der Transplantation von Makrophagen in myokardinfarktierte erwachsene Mäuse und der Abschätzung der Herzregeneration nach einem Makrophagentransplantat.
Introduction
Die Herzregeneration ist eine vielversprechende Strategie, um die Herzfunktion nach einer Herzverletzung wiederherzustellen und vor Herzinsuffizienz zu schützen1,2,3. Nach einer Myokardverletzung infiltrieren Makrophagen das verletzte Herz und wurden als Schlüsselfaktoren während der neonatalen Herzregeneration erforscht4,5,6. Neben der Beseitigung nekrotischer Zelltrümmer und der Induktion von Entzündungen fördern Makrophagen die Angiogenese5 und die Kardiomyozytenproliferation7 nach neonatalen Mäuse-Myokardinfarkt.
Unsere vorherige Studie zeigt, dass die Transplantation von neonatalen Herzmakrophagen, die aus verletztem neonatalem Herz isoliert wurden, die Herzregeneration bei Erwachsenen verbessert7, was darauf hindeutet, dass die neonatale herzmakrale Makrophagentransplantation eine vielversprechende Strategie zur Behandlung von Herzverletzungen sein könnte. Hier liefern wir die technischen Details, einschließlich der Isolierung von neonatalen herzmakrophagen aus apikalen Resektion-verletzten neonatalen Mausherzen, der Transplantation von Makrophagen in myokardinfarktierte erwachsene Mäuse und der Abschätzung der Herzregeneration nach Makrophagentransplantat (Abbildung 1).
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier bieten wir einen effektiven Ansatz zur Vorbereitung, zum Erwerb und zur Transplantation neonataler Herzmakrophagen, um die Herzregeneration erwachsener Mäuse zu fördern.
Die apikale Resektion ist eine einfache und effektive Operation zur Stimulierung der Herzregeneration. Wir haben die Details der apikalen Resektion optimiert, um die maximale Überlebensrate der an der Operation beteiligten Tiere zu gewährleisten10. Die Anästhesiezeit sollte nicht länger als 3 Minuten sein, was zu einem durch Unterkühlung induzierten Tod führt, oder kürzer als 2 Minuten, was während der Operation zu übermäßigen Blutungen führen würde. Die Standard-Apikalresektion sollte etwa 1,5 mm Durchmesser des Apexgewebes amputieren. Der Zweck der Operation hier war es jedoch, die reichliche Makrophageninfiltration während des Herzregenerationsprozesses zu stimulieren. Eine Resektion von weniger als 1,5 mm Durchmesser war akzeptabel, da sie gleichzeitig eine maximale Überlebensrate und eine effektive Makrophagenrekrutierung garantieren konnte. Nur die Geschicklichkeit des Bedieners beeinflusste die Überlebensrate, und die operierten Mäuse konnten die verlängerte Operationsdauer nicht überleben. Der Bediener sollte den gesamten Vorgang innerhalb von 5 Minuten abschließen.
In unserer früheren Studie fanden wir heraus, dass eine akute Entzündung die Regeneration des neonatalen Herzens förderte. Intramyokardiale Mikroinjektion von immunogenen Zymosan-A-Partikeln in das herz der neonatalen Maus könnte die Proliferation von Kardiomyozyten fördern6. Vor kurzem behaupteten Molkentin et al., dass die Makrophageninfiltration, die durch intrakardiale Injektion von Zymosan A, Zelltrümmern und gefrier- / taugetöteten Zellen stimuliert wird, die Herzreparatur fördern kann, was bestätigt, dass akute Entzündungen und Makrophagen für die Herzreparatur unerlässlich sind und nicht Stammzellen, die sich in Kardiomyozytendifferenzieren 11. Sadek et al.5 berichteten, dass Makrophagen die Regeneration des neonatalen Herzens durch Angiogenese fördern könnten. Unsere jüngste Studie ergab, dass die neonatale kardiale Makrophageninjektion die Herzregeneration bei Erwachsenen fördern und die Fähigkeit der Kardiomyozytenproliferation bei Erwachsenen erhöhen könnte1,7. Die neonatale kardiale Makrophagentransplantation könnte eine vielversprechende Strategie zur Förderung der Herzregeneration erwachsener Mäuse sein. Hier stellen wir die Protokolle vor, um mehr Forschern bei der regenerativen Anwendungsentwicklung und Erforschung von Herzregenerationsmechanismen zu helfen.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde vom Chinese Academy of Medical Sciences Innovation Fund for Medical Sciences (CIFMS, 2016-I2M-1-015), dem National Key Research and Development Project of China (2019YFA0801500), der National Natural Science Foundation of China (NSFC: 81970243, 81770308), der Beijing Natural Science Foundation (7172183, 7182140) unterstützt.
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 |
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