Method Article

استخدام التآزر من الخلايا العصبية السلائف والببتيدات الذاتي تجميع في التجريبية عنق الرحم إصابة الحبل الشوكي

DOI:

10.3791/52105

⸱

February 23rd, 2015

 ,  ,  ,  , 
1Department of Genetics and Development, Toronto Western Research Institute and Spinal Program, University Health Network, Krembil Neuroscience Centre, 2Department of Surgery, University of Toronto, 3Institute of Medical Sciences, University of Toronto

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد علاج إصابة الحبل الشوكي العنقي بكل من الببتيدات ذاتية التجميع (SAP) والخلايا السليفة العصبية (NPC) ، جنبا إلى جنب مع عوامل النمو ، نهجا واعدا لتعزيز التجديد والتعافي. تم إنشاء نموذج فئران مشبك لتمدد الأوعية الدموية / الانضغاطية لسرطان الدم العنقي والعلاج المشترك الذي يتضمن حقن SAP وزرع NPC.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

إصابات في النخاع الشوكي (SCI) تسبب انخفاض خطير في جهازه العصبي والآثار النفسية والاقتصادية والاجتماعية للمرضى وأسرهم. سريريا، وأكثر من 50٪ من اصابات النخاع الشوكي تؤثر على العمود الفقري العنقي 1. ونتيجة لذلك الإصابة الأولية، سلسلة من آليات الثانوية بما في ذلك التهاب، وموت الخلايا المبرمج، وإزالة الميالين تحدث تؤدي في النهاية الى ظهور ندوب الأنسجة وتطوير تجاويف داخل النقي 2،3. كلا تمثل الحواجز الفيزيائية والكيميائية لزرع الخلايا، والتكامل، والتجدد. لذلك، وتشكيل البيئة المثبطة وسد التجاويف لخلق بيئة داعمة لزرع الخلايا وتجديدها هو الهدف العلاجي واعد 4. هنا، يتم وصف نموذج كدمة / ضغط SCI عنق الرحم باستخدام مقطع تمدد الأوعية الدموية. هذا النموذج هو أكثر أهمية سريريا من نماذج تجريبية أخرى، منذ transection كاملة أو تمزقات من الحبل نادرة. أيضا في comparison إلى نموذج انخفاض الوزن، والتي في ضرر معين الأعمدة ظهر، يظهر ضغط كفافي من الحبل الشوكي مفيد. كليب قوة إغلاق ومدة يمكن تعديلها لتحقيق مختلف شدة الإصابة. حلقة الربيع يسهل معايرة دقيقة وثبات القوة كليب. في ظل الظروف الفسيولوجية، والببتيدات الذاتي تجميع الاصطناعية (SAP) تجميع الذاتي في ألياف النانو، وبالتالي، وجهت نداء لتطبيقها في SCI 5. ويمكن حقنه مباشرة في الآفة التقليل من الأضرار التي لحقت الحبل. برامج التكيف الهيكلي هي هياكل حيويا نصب السقالات لسد تجاويف داخل النقي، وبالتالي، تجهيز الحبل تلف لعلاجات التجدد. K2 (QL) 6K2 (QL6) هو SAP الرواية التي أدخلها دونغ وآخرون للتر. 6 وبالمقارنة مع الببتيدات الأخرى، QL6 يجمع الذاتي إلى β اوراق عند pH محايدة بعد 6 .14 أيام SCI، بعد الحادة المرحلة، برامج التكيف الهيكلي تحقن في مركز الآفة والخلايا العصبية السلائف (NPC) هم injeالمديرية التنفيذية في أعمدة الظهرية المجاورة. من أجل دعم بقاء الخلية، يتم الجمع بين زرع مع الإدارة تحت الجافية مستمرة من عوامل النمو من خلال مضخات صغيرة التناضحي لمدة 7 أيام.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ترتبط أكثر من 50٪ من إصابات في النخاع الشوكي في العمود الفقري العنقي. في وضع السريرية وصفها آليتين المرضية في جسم المريض رئيسية: كدمة الأولية من الحبل الشوكي، وبالتالي، فإن الضغط المستمر الناجم عن كسور العظام، ونزيف أو تورم الأنسجة.

مقطع تمدد الأوعية الدموية يقلد كدمة / نموذج ضغط كل من الآليات الفيزيولوجية المرضية: التقاط مقطع تنتج كدمة ومدة قطة يمثل عنصر ضغط، وتلقت شباكه أن ضغط في المرافق الصحية الناجمة عن كسور العظام، ونزيف أو تورم الأنسجة تعد هامة الماضي. يتم تعديل مقطع تمدد الأوعية الدموية التي يستخدمها الربيع عصابة ضمان قوة بالضبط وقابلة للتكرار لقطة. وخصوصا بالمقارنة مع نصفي transection أو نموذج كدمة، هذا الكليب تمدد الأوعية الدموية يحاكي نموذج أفضل الإعدادات السريرية. بينما المرضى الذين يعانون من إصابات الصدر يعانون من الشلل النصفي، ومعظم المرضى الذين يعانون ينج عنق الرحمuries هي tetraplegic وتعتمد اعتمادا كليا. بنية التشريحية من الحبل عنق الرحم، ومع ذلك، يظهر اختلافات كبيرة مقارنة مع الصدر أو العمود الفقري القطني، وبالتالي، يتم تناول على وجه الخصوص في هذا البروتوكول.

تطوير تجاويف داخل النقي وتندب الأنسجة هي العقبات لتحقيق الانتعاش والتجدد. للتغلب على هذه العوائق استخدام المواد سقالة هو نهج واعد. الببتيدات الذاتي تجميع يمكن حقنه مباشرة في بؤرة الآفة. هناك والتجمع في السقالات نانو الألياف سد تجويف وتحسين البيئة المثبطة عن طريق الحد من الالتهابات والندبات الأنسجة. في حين أن المواد الصلبة تسبب ضررا كبيرا للنخاع الشوكي خلال زرع، والببتيدات السوائل يمكن حقن بأمان ودون ضرر إضافي شديد.

تحسين البيئة المثبطة مع الببتيدات الذاتي تجميع قبل زرع الخلايا الجذعية، وبالتالي، ودعم خلية طntegration، والتمايز، وأخيرا، والانتعاش وظيفية، بعد عنق الرحم إصابة الحبل الشوكي.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ملاحظة: تمت الموافقة على بروتوكول تجريبي التالية من قبل لجنة رعاية الحيوان لشبكة الصحة جامعة (تورنتو، كندا) ويتماشى مع السياسات المعتمدة في دليل لرعاية واستخدام حيوانات التجارب من قبل المجلس الكندي للرعاية الحيوان أعدت .

1. عنق الرحم تمدد الأوعية الدموية كليب كدمة / ضغط نموذج

  1. قبل أدوات الجراحة الأوتوكلاف والحفاظ على ظروف معقمة أثناء إجراء surgcial بأكمله عن طريق وضع الصكوك في 70٪ حمام الكحول.
  2. تخدير الفئران ويستار (250-270 ز) مع مزيج من الأكسجين (O 2)، وأكسيد النيتروز (N 2 O) (1: 1)، و1،8-2،2٪ الأيزوفلورين ودعم التنفس التلقائي عبر قناع التخدير الغاز. لتحريض التخدير تبدأ مع 5٪ الأيزوفلورين لمدة 1 دقيقة والحد بعد ذلك. قبل البدء في عملية جراحية، وعمق السيطرة على التخدير بإعطاء بالألم (مثل في الكفوف). تطبيق المراهم الدهنيةفي عيون لتجنب جفاف ومنع العدوى اللاحقة.
  3. وضع الفئران على وسادة التدفئة (37 ° C) وإصلاح الرأس في إطار المجسم.
  4. حلق المنطقة الجراحية حول العمود الفقري العنقي وتطهير مع اليود البوفيدون والكحول 70٪.
  5. جعل شق خط الوسط فوق العمود الفقري من فقارة عنق الرحم (C2) ووصلت إلى الناتئ بارز في الصدر الفقري الجسم 2 (T2).
  6. قطع طريق الطبقة الخارجية للعضلات العمود الفقري مباشرة على خط الوسط (لتجنب النزيف) في اتجاه القحف الذيلية وزيادة تشريح طبقات أعمق العضلات بصراحة حتى تصل إلى الشوكي الناتئ والصفائح. إدراج الكامشات.
  7. توجيه للالشوكي الناتئ بارز في T2 الجسم فقرة لمراقبة المستويات المستهدفة لالثقب. بعد تحديد وإعداد العمليات الجراحية الصغرى للصفيحة المختارة، قطع طريق flavae رباط لتخفيف الصفائح والناتئ الشوكي. وأخيرا، جالتحرير من خلال صفيحة مع الجانبية مجز العظام إلى الحبل الشوكي وإزالة تلك بلطف، وتجنب أي ضغط على الحبل الشوكي نفسه.
    ملاحظة: الأكثر شيوعا المستويات هي C5 / 6، C6 / 7، أو C7 / T1. معدل وفيات المحيطة بالجراحة يزيد من أكثر منقاري مستوى الإصابة. نزيف من الجيب الوريدي حول الفقرات الشائع ويمكن معالجتها من خلال ضغط دقيق مع الاسفنج.
  8. قبل إدراج مقطع لالهلع في الحبل، وتحديد جذور الأعصاب الناشئة لتجنيب منهم من لقطة (وخصوصا على مستوى C5 / 6).
  9. من أجل ضمان سلاسة تحريض كليب، وتخفيف الجافية بطني من الجانب الظهري من الهيئات الفقري مع ربط وإعداد ممر للمقطع.
  10. وأخيرا، إدراج مقطع مفتوح والسماح لها المفاجئة اغلاق (الإغلاق السريع) لتحقيق إصابة كدمة. كليب قوة إغلاق ومدة إغلاق مقطع تحدد شدة الصدمة ومدى الضغط. عادة تستخدم قوى كليب من بين 15-35 غرام وclippiمدة نانوغرام من سبيل المثال 1 دقيقة. (الشكل 1).
  11. بعد إزالة مقطع، والتكيف مع عضلات في 2 طبقات وإغلاق الجرح.
  12. وقف التخدير والسماح أعقاب الحيوان تحت المراقبة المستمرة الخاصة بك حتى يستعيد وعيه كافية لالاستلقاء القصية. وأخيرا، وضعت الفئران في قفص واحد واتباع المبادئ التوجيهية العلاج بعد الجراحة.
  13. منذ الحيوانات تتصارع مع شدة هذا النوع من الإصابة، يجب إيلاء اهتمام خاص للعلاجات ما بعد الجراحة:
    1. إدارة المسكنات (البوبرينورفين وميلوكسيكام لمدة 3 أيام و 5 أيام على التوالي وفقا للأعراض السريرية).
    2. منح إضافية تحت الجلد محلول ملحي لمدة 3 أيام (2 مرات في اليوم، 5-10 ملليلتر (مل)).
    3. توفير المضادات الحيوية في مياه الشرب 2 أيام قبل وحتى 7 أيام بعد الجراحة (مثل Moxifloxacine)
    4. ضغط على المثانة البولية 2-3 مرات في اليوم حتى استعادة وظيفة المثانة هو ثابتواضح لاي.
    5. مراقبة العجز العصبية وحالة فسيولوجية الحيوانات تشغيلها مرة واحدة على الأقل في اليوم.

2. عن طريق الحقن برامج التكيف الهيكلي والشخصيات (بعد 14 يوما الإصابة)

  1. لحث التخدير كما هو موضح في 1.1. إلى 1.3، وتحديد رأس فأر في إطار المجسم، وإزالة الغرز أو مقاطع الجرح، وتطهير الجرح والمنطقة الجراحية مع اليود البوفيدون والكحول 70٪.
  2. تشريح بعناية عضلات مجاورة للفقرة، إدراج الكامشات، وإزالة ندبا مجهريا من الجافية، وإعادة فضح-موقع الآفة.
  3. إعداد برامج التكيف الهيكلي في تركيز 1٪ (ث / ت) لإجراء جل المصفوفة خارج الخلية. برامج التكيف الهيكلي QL6 لديها درجة الحموضة متوافقة من الناحية الفسيولوجية ولا تحتاج إلى تخزينها مؤقتا قبل الحقن. لرؤية برامج التكيف الهيكلي في الحبل الشوكي، واستخدام مشابه الفلورسنت من QL6 (QL6-FITC).
  4. حقن برامج التكيف الهيكلي (5 ميكروليتر (ميكرولتر) في مركز الآفة، وزعت في 2 أجزاء، كل2.5 ثنائية ميكرولتر من خط الوسط. استخدام حقنة هاميلتون متصلا إطار المجسم مع الزجاج الشعرية الصغيرة (100 ميكرومتر (ميكرون) القطر الخارجي (OD)). فتح الجافية بعناية مع غيض من إبرة حادة، وتضاف الشعرية الزجاج stereotactically 2 ملليمتر (مم) في الحبل الشوكي صدمة.
  5. بعد حقن 1/3 من حجم، وإزالة الإبرة إلى 1.5 ملم العمق، وبعد مزيد من 1/3 إلى 1 ملم. بعد حقن وحدة التخزين بالكامل، وقبل إزالة المحقنة، انتظر 5 دقائق لتحقيق الاستقرار في تشكيل هلام.
  6. لتوليد الشخصيات، واستخدام الفئران البالغة DsRed (أو YFP الفئران إيجابية والأخضر) وعزل وزراعة منهم من منطقة paraventrical 4،18،21.
  7. تقييم جدوى الشخصيات التي التريبان الأزرق تلطيخ تشير إلى وجود ~ 90٪ الخلايا الحية في تعليق خلية. تمييع الخلايا في متوسطة النمو (50 × 103 خلايا الحية / ميكرولتر) ومن ثم استخدامها لزرع الخلايا.
  8. جعل أربعة 2 ميكرولتر (8 ميكرولتر إجمالي فولوم، تحتوي على 4 × 10 5 الشخصيات) الحقن داخل النخاع ثنائيا في 2 مم منقاري والذيلية من موقع الإصابة. بعد افتتاح الجافية، أدخل هاميلتون الزجاج الشعرية الصغيرة 1.5 مم تحت السطح الظهري للحبل الشوكي وحقن 2 ميكرولتر من تعليق الخلية. اختيار معدل الحقن في حوالي 0.5 ميكرولتر / دقيقة (دقيقة).
  9. في نهاية كل حقنة وقبل إزالة الشعيرات الدموية خارج النخاع، انتظر 1 دقيقة على الأقل السماح الأنسجة تمتد لاستيعاب حجم الخلية الجديد. (الشكل 2)

3. زرع تحت الجافية مضخات للنمو تطبيق عامل

  1. من أجل إثراء السائل الشوكي الدماغي (CSF) مع عوامل النمو دعم بقاء الخلية، واستخدام مضخات صغيرة التناضحي تمييع عوامل النمو الفرعية durally جميع أنحاء 7-14 أيام، مع معدل التخفيف من 0.5 ميكرولتر / ساعة، قطر قسطرة 0.04 سم OD، وحجم الخزان من 100 ميكرولتر.
  2. اختيار عوامل النمو فضل(على سبيل المثال، الدماغ المستمدة عامل النمو (BDGF)، وعامل نمو البشرة (EGF)، عامل نمو الخلايا الليفية (جمعية جيل المستقبل))، وملء مضخات 6-10 ساعة غرس مسبق، وتتوازن مضخات في حمام مائي عند 37 درجة مئوية.
  3. مباشرة بعد الحقن مجلس الشعب، وإعداد عطلة تحت الجلد لوضع المضخة. المواقع المفضلة هي الأجنحة الجانبية للthoraco- منطقة البطن تجنب الانزعاج المحلية الرئيسية التي تسببها المضخة نفسها.
  4. للحصول على أعلى تركيز من عوامل النمو، وضمان أن الطرف المفتوح للقسطرة ينتهي قريبا من موقع الآفة. ولذلك، إجراء تخطي-الثقب لمستوى العلوي أو السفلي المجاور. على سبيل المثال، إذا كان SCI هو في C7 / T1، إجراء الثقب صغير من C5.
  5. وضع مضخة في عطلة تحت الجلد، وتقصير القسطرة لطول اللازم، وضمان الحصول عليها مع العديد من الغرز (6.0) على عضلات مجاورة للفقرة تجنب أي خلع المرتبط الحركة.
  6. بعد فتح الجافية (على سبيل المثال، في C5) مع طرف حادمن إبرة، وإدخال قسطرة في الفضاء تحت الجافية والسماح لها تنزلق في اتجاه الذيلية دون أي مقاومة ودون إصابة الحبل. الصفيحة تخطي من مثل C6 تخدم النقطة إضافية للتثبيت واستقرار القسطرة.
  7. تأكد من أن القسطرة يعمل بسلاسة ولا أضعاف.
  8. العضلات وثيقة بعد طبقة، والجلد، مع الغرز أو مقاطع. (الشكل 3)
  9. وقف التخدير والسماح أعقاب الحيوان تحت المراقبة المستمرة الخاصة بك حتى يستعيد وعيه كافية لالاستلقاء القصية. وأخيرا، ووضعها مرة أخرى في قفص واحد واتباع المبادئ التوجيهية العلاج بعد الجراحة.
  10. توفير العلاج بعد الجراحة الخاصة، على الرغم من ذلك، قد الحيوانات قد تعافى جزئيا في هذه النقطة الزمنية:
    1. إدارة المسكنات (Buprenorthine وميلوكسيكام لمدة 3 أيام و 5 أيام على التوالي وفقا للأعراض السريرية).
    2. توفير المضادات الحيوية في زجاجات المياه 2 أيام قبل حتى7 أيام بعد الجراحة (مثل Moxifloxacine).
    3. مواصلة الضغط على المثانة البولية، وإذا كان لا يزال ضروريا.
    4. إعطاء السوائل تحت الجلد إضافية، إذا يبدو أن الفئران المجففة.
    5. حافظ على مراقبة وظيفة الجهاز العصبي وحالة فسيولوجية الحيوانات تشغيلها مرة واحدة على الأقل في اليوم.
    6. إدارة العلاج المناعي 2 أيام حقن مجلس الشعب السابق وحتى 7 أيام آخر transplanation (المينوسكلين) وحتى التضحية (sandimmune)، على التوالي.

4. تقييم الأنسجة

  1. تضحية الحيوانات في نهاية الوقت المراقبة (على سبيل المثال. 4 أسابيع بعد SCI) في التخدير العميق (5٪ الأيزوفلورين لمدة 2-3 دقيقة) ويروي لهم transcardially مع 50 مل الباردة (4 ° C) المالحة تليها 150 مل الباردة 4 ٪ امتصاص العرق في 0.1 M الفوسفات مخزنة المالحة (PBS).
  2. إزالة الحبل الشوكي ووضعها في بارافورمالدهيد 4٪ في 0.1 M الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) لمدة 24 ساعة.
  3. وضع النخاع الشوكي في 25٪ محلول السكروز لcryoprotection لمدة 48 ساعة.
  4. توفير cryosections طولية بسماكة <30 ميكرون.
  5. لتلطيخ المناعى من كل نواة الخلية توفير استخدام خلفية دابي (1: 1،000). الشخصيات الإيجابية DsRed تظهر حمراء، QL-6 FITC يظهر الأخضر، وعلى حد سواء وبالتالي لا تحتاج إلى أن تكون ملطخة خصيصا. (الشكل 4).
  6. لالمجهر الإلكتروني (SEM) السماح عينات نقع في غلوتارالدهيد في 4 درجة مئوية لمدة 2 ساعة، يذوى منهم ببطء في 10 خطوات٪ ​​زيادة من الإيثانول لمدة 5 دقائق ووضعها في ضغط السائل CO 2 سيفون لمدة 1 ساعة. السقالات معطف مع الذهب باستخدام المغطي تفل. التقاط صور مع المجهر الإلكتروني الماسح هيتاشي S-3400N. (الشكل 5)

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

عند تنفيذ الإجراء المبين أعلاه، سوف تحصل على سقالة SAP سد تجويف وتقديم وتحسين البيئة المثبطة، وأقل اخافة الأنسجة وزيادة في البقاء على قيد الحياة NPC الشكل 4 يظهر المقطع الطولي من الحبل الشوكي الفئران التي تم الحصول عليها في موقع الإصابة 6 أسابيع بعد اصابات النخاع الشوكي و 4 أسابيع بعد QL6 SAP الحقن وزرع مجلس الشعب. تم حقن الببتيدات QL6 بنجاح في الحبل، وتجميعها في بؤرة وتنتشر rostro-نحو caudally في شبه الظل. المجهر الالكتروني التصوير مزيد من العروض، في الشك...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم تطوير هذا البروتوكول لتمكين القارئ لأداء نموذج إصابة عنق الرحم في الفئران واستخدام نهج العلاج جنبا إلى جنب مع برامج التكيف الهيكلي والشخصيات تعزيز الانتعاش أفضل بعد اصابات النخاع الشوكي العنقي.

لا سيما بالمقارنة مع غيرها من النماذج الصدمة عنق الرحم، مثل (هيمي) -transection نموذج أو نماذج انخفاض الوزن وارتجاج، يمثل مقطع كدمة / نموذج ضغط كل من الآليات الفيزيولوجية المرضية الصدمة الكبرى - كدمة وcompression- و...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

زودت Covidien QL6 SAP لهذه الدراسة.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ونود أن نشيد بالدعم التمويل لهذا العمل من المعاهد الكندية لأبحاث الصحة (CIHR)، ومؤسسة Krembil الأسرة، ورئيس هولبرت في إصلاح العصبية والتجديد، فيليب وبيغي DeZwirek، وغوردون ياو للمساهمة في الشكل 2 . وقد تم تمويل كلاوس Zweckberger من خلال منحة من "دويتشه Forschungsgesellschaft" (DFG).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

figure-materials-1

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
مشبك تمدد الأوعية الدمويةالمجهر الجراحي SharpTech
Leica
World Precision Instruments، Inc.
أداة تجسيمية للحيوانات الصغيرةديفيد كوبف إنسترومنتس
حقنة هاميلتونشركة
تحت الجافية
أداة جراحيةأدوات
العلوم الدقيقةIsoflurane USPPharmaceutical Partners of Canada Inc.
0.9٪ حقن كلوريد الصوديوم USPباكستر
7.5٪ بوفيدون اليودبوردو فارما
70٪ كحول الأيزوبروبيل USPGreenField Ethanol Inc.
QL6 SAPCovidien
النمو المشتق من الصفائح الدموية من تريبان الأزرق جيبكو
(EGF) عاملسيجما
(FGF)سيجما
نظام الحقن الصغير هاميلتون مضخات < href = "http://www.alzet.com" الهدف = "_blank" > Alzet مضخة صغيرة تناضحية 1007D 0.4٪ عامل (PDGF) عامل نمو البشرة سيجما نمو الخلايا الليفية

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sekhon, L. H., Fehlings, M. G. Epidemiology, demographics, and pathophysiology of acute spinal cord injury. Spine (Phila Pa 1976). 26, S2-S12 (2001).
  2. Fehlings, M. G., Tator, C. H., Linden, R. D. The relationships among the severity of spinal cord injury, motor and somatosensory evoked potentials and spinal cord blood flow). Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 74, 241-259 (1989).
  3. Thuret, S., Moon, L. D., Gage, F. H. Therapeutic interventions after spinal cord injury. Nat Rev Neurosci. 7, 628-643 (2006).
  4. Iwasaki, M., Wilcox, J. T., Nishimura, Y., Zweckberger, K., Suzuki, H., Wang, J., Liu, Y., Karadimas, S. K., Fehlings, M. G. Synergistic effects of self-assembling peptide and neural stem/progenitor cells to promote tissue repair and forelimb functional recovery in cervical spinal cord injury. Biomaterials. 35, 2617-2629 (2014).
  5. Holmes, T. C., de Lacalle, S., Su, X., Liu, G., Rich, A., Zhang, S. Extensive neurite outgrowth and active synapse formation on self-assembling peptide scaffolds. Proc Natl Acad Sci U S A. 97, 6728-6733 (2000).
  6. Dong, H., Paramonov, S. E., Aulisa, L., Bakota, E. L., Hartgerink, J. D. Self-assembly of multidomain peptides: balancing molecular frustration controls conformation and nanostructure. J Am Chem Soc. 129, 12468-12472 (2007).
  7. Rivlin, A. S., Tator, C. H. Effect of duration of acute spinal cord compression in a new acute cord injury model in the rat. Surg Neurol. 10, 38-43 (1978).
  8. Poon, P. C., Gupta, D., Shoichet, M. S., Tator, C. H. Clip compression model is useful for thoracic spinal cord injuries: histologic and functional correlates. Spine (Phila Pa 1976). 32, 2853-2859 (2007).
  9. Fehlings, M. G., Tator, C. H. The relationships among the severity of spinal cord injury, residual neurological function, axon counts, and counts of retrogradely labeled neurons after experimental spinal cord injury. Exp Neurol. 132, 220-228 (1995).
  10. Joshi, M., Fehlings, M. G. Development and characterization of a novel, graded model of clip compressive spinal cord injury in the mouse: Part 2. Quantitative neuroanatomical assessment and analysis of the relationships between axonal tracts, residual tissue, and locomotor recovery. J Neurotrauma. 19, 191-203 (2002).
  11. Joshi, M., Fehlings, M. G. Development and characterization of a novel, graded model of clip compressive spinal cord injury in the mouse: Part 1. Clip design, behavioral outcomes, and histopathology. J Neurotrauma. 19, 175-190 (2002).
  12. Cigognini, D., Satta, A., Colleoni, B., Silva, D., Donegà, M., Antonini, S., Gelain, F. Evaluation of early and late effects into the acute spinal cord injury of an injectable functionalized self-assembling scaffolds. PLoS One. 6 (5), e19782(2011).
  13. Hou, T., Wu, T., Wang, L., Liu, Y., Li, M., Long, Z., Chen, H., Li, Y., Wang, Z. Cellular prostheses fabricated with motor neurons seeded in self-assembling peptides promotes partial functional recovery afters spinal cord injury in rats. Tissue eng Part A. 18 (9-10), (2012).
  14. Gelain, F., Cigognini, D., Caprini, A., Silva, D., Colleoni, B., Donegà, M., Antonini, S., Cohen, B. E., Vescovi, A. New bioactive motifs and their use in functionalized self-assembling peptides for NPC differentiation and neural tissue engineering. Nanoscale. 4 (9), 2946-2957 (2012).
  15. Liu, Y., Ye, H., Satkunendrarajah, K., Yao, G. S., Bayon, Y., Fehlings, M. G. A self-assembling peptide reduces glial scarring, attenuates post-traumatic inflammation and promotes neurological recovery following spinal cord injury. Acta Biomater. 9, 8075-8088 (2013).
  16. Rosner, J., Avalos, P., Axosta, F., Liu, J., Drazin, D. The potential for cell therapy combined with growth factors in spinal cord injury. Stem Cell Int. , 826754(2012).
  17. Lu, P., Wang, Y., Graham, L., McHale, K., Gao, M., Wu, D., Brock, J., Blesch, A., Rosenzweig, E. S., Havton, L. A., Zheng, B., Conner, J. M., Marsala, M., Tuszynsky, M. H. Long distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 150, 1265-1273 (2012).
  18. Karimi-Abdolrezaee, S., Schut, D., Wang, J., Fehlings, M. G. Chondrioitinase and grwoth factors enhance activation and oligodendrocyte differentiation of endogenous neural precursor cells after spinal cord injury. PLoS One. 7 (5), e37589(2012).
  19. Awad, B. I., Carmody, M. A., Steinmetz, M. P. Potential role of growth factors in the management of spinal cord injury. World Neurosurg. (13), 1875-8750 (2013).
  20. Kojima, A., Tator, C. H. Intrathecal administration of epidermal growth factor and fibroblast growth factor 2 promotes ependymal proliferation and functional recovery after spinal cord injury in adult rats. J Neurotrauma. 19 (2), 223-238 (2002).
  21. Karimi-Abdolrezaee, S., Eftekharpour, E., Wang, J., Cindi, M. M., Fehlings, M. G. Delayed trasplantation of adult neural presursor cells promotes remyelination and functional neurological recovery after spinal cord injury. J Neurosci. 26 (13), 3377-3389 (2006).
  22. Burdick, J. A., Ward, M., Liang, E., Young, M. J., Langer, R. Stimulation of neurite outgrowth by neurotrophins delivered from degradable hydrogels. Biomaterials. 27, 452-459 (2006).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cervical Spinal Cord InjuryNeural Precursor CellsSelf assembling PeptidesAneurysm Clip ModelSAP InjectionNPC TransplantationOsmotic Pump DeliveryFluorescence MicroscopyScanning Electron MicroscopyStereotaxic Frame

Related Articles