يصف هذا البروتوكول تلفيق نظام الثقافة الخلية للسماح بزرع الخلايا الجذعية في سقالة البوليمرات موصلة للتحفيز الكهربائي في المختبر وزرع اللاحقة في فيفو من السقالة الخلايا الجذعية المصنف باستخدام تقنية كسبها.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول تلفيق نظام الثقافة الخلية للسماح بزرع الخلايا الجذعية في سقالة البوليمرات موصلة للتحفيز الكهربائي في المختبر وزرع اللاحقة في فيفو من السقالة الخلايا الجذعية المصنف باستخدام تقنية كسبها.
العلاج بالخلايا الجذعية وبرز بالسكتة دماغية مثيرة العلاجية، ولكن أسلوب التسليم الأمثل لا يزال غير واضح. بينما استخدمت تقنية microinjection لعقود تسليم الخلايا الجذعية في نماذج السكتة الدماغية، وهذا الأسلوب يحد الافتقار إلى القدرة على التعامل مع الخلايا الجذعية قبل الحقن. تفاصيل هذه الورقة طريقة استخدام سقالة البوليمرات موصلة كهربائياً لإيصال الخلايا الجذعية. التحفيز الكهربائي للخلايا الجذعية باستخدام سقالة البوليمرات موصلة يغير الجينات للخلايا الجذعية تشارك في بقاء الخلية والاستجابة الالتهابية، وإعادة عرض متشابك. بعد preconditioning الكهربائية، يتم زرع الخلايا الجذعية على السقالة إينتراكرانيالي في نموذج الفئران انسداد شريان دماغي الأوسط البعيدة. توضح هذه المقالة تقنية قوية للتلاعب بالخلايا الجذعية عبر سقالة البوليمرات موصلة هذا البروتوكول وإنشاء أداة جديدة لزيادة تطوير العلاج القائم على الخلايا الجذعية.
السكتة الدماغية هي السبب الرئيسي الثاني للوفاة في العالم، والسبب الخامس للوفيات في الولايات المتحدة. على الرغم من هذه معدلات الوفيات المرتفعة، تظل علاجات للسكتة الدماغية الاسترداد حاليا تحديا مع لا خيارات قابلة للتطبيق الطبية المتاحة حاليا1. يوجد حاليا حوالي 300 من التجارب السريرية التي تتعامل مع السكتات الدماغية، منها 40 فقط استخدام الخلايا الجذعية. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الخلايا الجذعية العلاج تأثيراً مفيداً على السكتة الدماغية إصلاح2،3. وقد أظهرت Paracrine عوامل مثل عامل نيوروتروفيك المستمدة من المخ (BDNF) وثرومبوسبوندين-1 (ثبس-1) أطلق سراحهم من الخلايا المزروعة السلف العصبية البشرية (هنبكس) تحسين استرداد الفنية من خلال الآليات المرتبطة بزيادة في المشبك تشكيل والأوعية والتفريع الجذعية والإسقاطات محواري الجديدة، فضلا عن تحوير المناعي4،،من56. ومع ذلك، أساليب التسليم الأمثل للخلايا الجذعية لا تزال بعيدة المنال.
إنجاز نجاح الخلايا الجذعية للدماغ لا يزال يمثل تحديا. حاليا، قد أدخلت المائية القابلة للحقن ونظم السقالات البوليمرية لتسليم الخلايا الجذعية. هذه طرق التسليم حماية الخلايا الجذعية من خلال زرع، فضلا عن توفر الحماية من بيئة ما بعد السكتة الدماغية قاسية بما في ذلك استجابة للمضيف التحريضية وظروف التاكسج7،،من89 , 10-ومع ذلك، المواد الأكثر استخداماً خاملة، مما يحد من استخدام التعديل المستمر (أي, التحفيز الكهربائي) من الخلايا11. التحفيز الكهربائي هو أحد الرموز التي يؤثر التمايز، وأيون قناة الكثافة، وثمرة نورت من الخلايا الجذعية البالغة12. مقارنة بالبوليمرات الخاملة، ويمكن أن تحمل البوليمرات الموصلة السماح الحالي للتحفيز الكهربائي والتلاعب بالخلايا الجذعية2. ومع ذلك، لا تزال غير كاملة هو استكشاف الآلية الدقيقة التي ينظم التحفيز الكهربائي نيوروتروفيك عامل الإصدار (أي، بدنف وثبس-1).
في هذا البروتوكول، يصف لنا الخطوات اللازمة لبناء نظام ثقافة خلية يتكون من السقالة البوليمرات الموصلة، بوليبيرولي (بي)، الذي يسمح للتحفيز الكهربائي في المختبر . بسبب الطريقة التي مختلق في منظومة الثقافة الخلية، غرس اللاحقة من السقالة المصنف الخلايا الجذعية على القشرة المحيطة--احتشاء الممكنة. لهذا النظام، ونحن كهربائياً مسبق الخلايا الجذعية على السقالة لفترة زمنية قصيرة قبل غرس. في أعقاب التحفيز الكهربائي، هو نجاح مزروع سقالة البوليمرات الموصلة تحمل الخلايا إينتراكرانيالي باستخدام أسلوب مينيملي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد أقر جميع الخلايا الجذعية والحيوان إجراءات لجنة "الرقابة أبحاث الخلايا الجذعية" في جامعة ستانفورد و "الفريق" جامعة ستانفورد الإداري في "مختبر رعاية الحيوان" (سكرو-616 وأبلاك-31909).
1-النقش من الزجاج إيتو
2-إعداد الحل بيرول
3-الطلي من بوليبيرولي على الزجاج إيتو
4-إعداد بولي دايمثيل سيلوكسان (PDMS)
5-تصنيع الدائرة الكهربائية التحفيز في المختبر
6-طلاء "الخلايا السلف" البشرية العصبية (هنبكس) في بي
7-الكهربائية تحفيز هنبكس
8- في فيفو غرس بي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التخطيطي هو مبين في الشكل 1 يمثل سير العمل الإجمالي للتحفيز الكهربائي هنبكس وتطبيقاتها المحتملة من المتلقين للمعلومات. قيد الحالية في العلاج بالخلايا الجذعية أن الخلايا الجذعية معرضون لبيئة ما بعد زرع قاسية بما في ذلك الالتهاب والشروط السكتة. تحد هذه الظروف الصعبة المحتمل على الفعالية العلاجية14،15. قد زيادة استخدام السقالة موصلة لحماية هنبكس من هذه البيئة هنبكس الفوائد العلاجية من خلال preconditionin...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تزايد الأدلة أظهرت الوعد بالخلايا الجذعية كعلاج السكتة دماغية رواية. وادي هذا الوعد جهدا كبيرا للنهوض بعلاجات الخلايا الجذعية للسرير مع التجارب السريرية الجارية أو المستكملة على الأقل 40. أمراض السكتة الدماغية يقدم اضطراب عصبي فريد الذي يفسح المجال للعلاج بالخلايا الجذعية لأنه بعد إهانة حادة، لا توجد الأعصاب عملية منع الاسترداد. الآلية الدقيقة للخلايا الجذعية--تعزيز السكتة الدماغية الاسترداد لا يزال غير واضح. الأوعية، وسينابتوجينيسيس، وإعادة عرض متشابك كل قد أظهرت أن تكون هامة. عندما تتم إزالة الجزيئات الهامة لتشكيل المش...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب قد لا يوجد تضارب في المصالح تعلن بهذا العمل.
ونحن نشكر الدكتور خالد الطيب أندرياسن (قسم طب الأعصاب والعلوم العصبية، وجامعة ستانفورد) لاستخدام الجهاز قرة-PCR. كان يدعمها العمل المعاهد الوطنية للصحة منح K08NS098876 (إلى P.M.G.)، وزمالات عميد "كلية الطب بجامعة ستانفورد" في ما بعد الدكتوراه (ل B.O.).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| FGF-Basic | Invitrogen | CTP0261 | 20 نانوغرام / مل لوسائط العمل |
| Matrigel | Corning | cb40234a | 1: 200 تخفيف |
| LIF البروتين ، Recom. (10 & micro; جم / مل) | EMD Millipore | LIF1010 | 10 نانوغرام / مل لوسائط العمل |
| سيلجارد 184 سيليكون 3.9 كجم | فيشربراند | NC0162601 | |
| حمض الهيدروكلوريك | فيشربراند | SA56-4 | |
| مركز حمض النيتريك (معتمد) ACS ، فيشر كيماويات | فيشربراند | SA95 | |
| ITO زجاج | دلتا تكنولوجيز | CG-40IN-0115 | |
| الصوديوم dodecylbenzenesulfonate | Sigma | 289957-1KG | |
| Pyrrole | Sigma | 131709-500ML | حماية محلول البيرول من الضوء ودرجة حرارة الغرفة |
| 8 غرف منزلقة زجاجية | جيدة Thermo Sci Nuc & nbsp ؛ | 125658 | افصل حجرة الخلية واحتفظ بها في ظروف معقمة |
| قوس سطح مسطح ، 3 "× 1" | McMaster-Carr & nbsp ؛ | 1030A4 | |
| جزأين الطلاء الفضي 14G | علوم المجهر الإلكتروني | 1264214 | امزج جزأين (1: 1) في صفيحة بلاستيكية |
| DPBS ، 1x ، مع Ca و Mg ، بدون Phenol Red | Genesse ؛ | 25-508C | |
| AB2 ArunA مجموعة وسائط زراعة الخلايا العصبية | Aruna Biomedical | ABNS7013.2 | |
| hNP1 طقم توسيع السلف العصبي البشري | Aruna Biomedical | hNP7013.1 | |
| صمام تعديل التدفق غير المتصل ، نحاس مطلي بالنيكل ، لأنبوب OD McMaster-Carr & nbsp 3/32 "إلى 5/8 | " ؛ | 5330K22 | |
| المتعدد | Keysight | E3641A | |
| مولد Wavefoam | Keysight | 33210A-10MHz | |
| Pt ينسجم | Sigma-Aldrich | 298107-425MG | قطب مرجعي بأبعاد ، 1x1 سم |
| LIVE / DEAD للحياة / السمية الخلوية ، لخلايا الثدييات | Thermo Fisher Scientific ؛ | L3224 | |
| BDNF | ثيرمو فيشر العلمية | Hs02718934_s1 | |
| THBS1 | ثيرمو فيشر العلمي | Hs00962908_m1 | |
| GAPDH | ثيرمو فيشر العلمية | Hs02758991_g1 | |
| RNeasy Mini Kit (250) | Qiagen | 74106 | |
| QIAshredder (250) | Qiagen | 79656 | |
| RNase Free DNase Set (50) | QIAGEN | 79254 | |
| iScript cDNA Synthesis Kit ، 100 × 20 & micro; L rxns | BIORAD | 1708891 | |
| TaqMan Gene Expression Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4369510 | |
| 7-8 أسابيع ، ذكر ، RNU Rats | NCI-Frederick | ||
| 4-0 خياطة حرير إيثيكون | eSutures.com | 683G | |
| Isoflurane | Henry Schein | 29405 | |
| V-1 نظام تخدير مختبر منضدية | VetEquip | 901806 | |
| Surgicel الأصلي القابل للامتصاص Hemostat | Ethicon | 1952 | |
| أداة تجسيمية قياسية مختبر ، Rat | Stoelting | 51600 | |
| Kimberly-Clark Professional ؛ قفازات الفحص المعقمة النتريل الأرجواني Safeskin | Fisherbrand | 19-063-130 | |
| الستارة المعقمة | Medline | DYNJSD1092 | |
| Thermo Scientific مقبض شفرة مشرط من الفولاذ المقاوم للصدأ من شاندون ، يحمل رقم 20-25 شفرات | فيشربراند | 53-34 | |
| شفرة مشرط والتر ستيرن 300 | فيشربراند | 17-654-456 | |
| QuantStudio 6 فليكس نظام PCR في الوقت الحقيقي | Thermo Fisher Scientific | 4484642 | |
| Frazier Micro Dissecting Hook | Harvard | Apparatus 52-2706 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.