تم وضع البروتوكول الحالي لتقييم تأثير التحفيز المغناطيسي المتكرر على قدرة الخلايا الدبقية الصغيرة على البلعمة بقايا المايلين. وقد أنشئ نظام للاستزراع المشترك للحطام المايلين والخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر للقيام بذلك.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تم وضع البروتوكول الحالي لتقييم تأثير التحفيز المغناطيسي المتكرر على قدرة الخلايا الدبقية الصغيرة على البلعمة بقايا المايلين. وقد أنشئ نظام للاستزراع المشترك للحطام المايلين والخلايا الدبقية الصغيرة في المختبر للقيام بذلك.
تلعب الخلايا الدبقية الصغيرة ، وهي الخلايا البلعمية المقيمة في الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، دورا محوريا في الحفاظ على سلامة الجهاز العصبي المركزي والتوازن عن طريق إزالة الخلايا التالفة والحطام الخلوي وبقايا المايلين. يشارك تراكم بقايا المايلين في مجموعة من اضطرابات الجهاز العصبي المركزي ، بما في ذلك التصلب المتعدد ومرض الزهايمر وإصابات الدماغ الرضحية وإصابة الحبل الشوكي. لا يؤدي وجود بقايا المايلين إلى تفاقم الالتهاب العصبي فحسب ، بل يعيق أيضا القدرة التجددية للمايلين. لذلك ، فإن تعزيز قدرة الخلايا الدبقية الصغيرة على إزالة بقايا المايلين من خلال البلعمة يمثل استراتيجية علاجية واعدة. ظهر التحفيز المغناطيسي كطريقة علاجية مبتكرة لأمراض الجهاز العصبي المركزي ، مع أدلة متزايدة تشير إلى قدرته على تعزيز البلعمة الدبقية الدقيقة ودعم التعافي من الجهاز العصبي المركزي. لتوضيح تأثيرات التحفيز المغناطيسي بشكل أكبر على إزالة الخلايا الدبقية الصغيرة لحطام المايلين ، قمنا بتصميم تجربة في المختبر تتضمن الزراعة المشتركة للخلايا الدبقية الصغيرة وحطام المايلين. تعرضت الثقافة المشتركة لتحفيز مغناطيسي متكرر لتقييم تأثيرها على نشاط البلعمة الدبقية الدقيقة في سياق أمراض الجهاز العصبي المركزي.
المايلين عبارة عن هيكل غشائي أنبوبي مستقر يحيط بالمحاور التي تنتجها الخلايا قليلة التغصن في الجهاز العصبي المركزي (CNS). يلعب غمد المايلين هذا دورا مهما في تسهيل الانتشار السريع والفعال لإمكانات الفعل1. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي الاضطرابات العصبية المختلفة ، مثل التصلب المتعدد (MS) والسكتة الدماغية والإصابات الرضحية ، بما في ذلك إصابة الحبل الشوكي (SCI) وإصابات الدماغ الرضحية (TBI) ، إلى فقدان سلامة المايلين. ينتج عن هذا توليد حطام المايلين بسبب تعطيل غمد المايلين والأضرار المباشرة لهياكل المايلين2،3،4. لا يؤدي تراكم بقايا المايلين إلى إعاقة إعادة تكوين الميالين والتعافي الوظيفي فحسب ، بل يؤدي أيضا إلى تفاقم الالتهاب العصبي5،6. لذلك ، فإن الإزالة الفعالة لحطام المايلين ضرورية لحل الالتهاب العصبي ، وتعزيز التجدد المحوري ، واستعادة التوازن في الجهاز العصبي بعد الأمراض العصبية.
يتم إزالة حطام المايلين بشكل أساسي بواسطة الخلايا البلعمية ، مثل البلاعم والخلايا الدبقية الصغيرة في الجهاز العصبي المركزي (CNS). الخلايا الدبقية الصغيرة ، الخلايا المناعية المقيمة في الجهاز العصبي المركزي ، تقوم باستمرار بمسح بيئتها بحثا عن التهديدات المحتملة وحماية الجهاز العصبي المركزي عن طريق إزالة حطام المايلين والمايلين التالف. علاوة على ذلك ، يلعب البلعمة الدبقية الدقيقة دورا مهما في تعزيز تكوين الخلايا العصبية من خلال إزالة الحطام7،8. تشير الأدلة المتزايدة إلى أن تعزيز البلعمة الدبقية الدقيقة لحطام المايلين يمكن أن يخفف من الآثار الضارة للالتهاب ، ويقلل من تلف الجهاز العصبي المركزي ، ويعزز التجديد المحوري بعد إصابة الأعصاب. 4،9،10.
اكتسب العلاج بالتحفيز المغناطيسي ، وهو تقنية تعديل عصبي غير جراحية ، استخداما واسع النطاق في علاج الاضطرابات العصبيةالمختلفة 11. والجدير بالذكر أن التحفيز المغناطيسي المتكرر عبر الجمجمة (rTMS) أظهر وعدا كنهج علاجي لمرض الزهايمر (AD) وإصابات الدماغ والسكتة الدماغية12،13،14. أظهرت دراسة حديثة أن rTMS يمكن أن يعزز البلعمة الدبقية الدقيقة للأميلويد بيتا (Aβ) والبروتين الشحمي E (ApoE) ، وبالتالي تثبيط التقدم المرضي لمرض الزهايمر في النماذج الحيوانية15. وبالمثل ، وجد عملنا الأخير أن التحفيز المغناطيسي المتكرر عبر العمود الفقري (rTSMS) يعزز البلعمة الدبقية الدقيقة لحطام المايلين بعد إصابة الحبل الشوكي في الفئران16.
ومع ذلك ، فقد تم إثبات تأثير التحفيز المغناطيسي المتكرر على الخلايا الدبقية الصغيرة في الغالب من خلال النماذج التجريبية في17،18،19. في الواقع ، ثبت أن التحفيز المغناطيسي يعدل استثارة الخلايا العصبية من خلال تحريض التيارات20. وبالتالي ، لا يمكن تجاهل أن التفاعل بين الخلايا العصبية والخلايا الدبقية الصغيرة قد يؤثر على وظيفة الخلايا الدبقية الصغيرة. وبالتالي ، فإن التجارب في المختبر ضرورية للتأكد مما إذا كان تأثير التحفيز المغناطيسي على الخلايا الدبقية الصغيرة مستقلا عن التغيير في استثارة الخلايا العصبية. حددت الدراسات الحديثة تأثيرا تعديليا للتحفيز المغناطيسي المتكرر على الخلايا الدبقية الصغيرة في النماذج التجريبية. أظهرت بعض الدراسات أن التحفيز المغناطيسي المتكرر يمكن أن يعزز استقطاب الخلايا الدبقية الصغيرة نحو M219،21. ومع ذلك ، لا يزال يتعين توضيح المزيد من الاستكشاف في وظيفة الخلايا الدبقية الصغيرة. والجدير بالذكر أن Amelie Eichler et al. تدخل في شرائح أنسجة المخ في المختبر باستخدام التحفيز المغناطيسي 10 هرتز ووجد أن التحفيز المغناطيسي 10 هرتز كان قادرا على تعزيز إطلاق السيتوكينات من الخلايا الدبقية الصغيرة للتأثير على الاستثارة العصبية واللدونة22. في حين أن هذه الدراسة وسعت فهم تأثيرات التحفيز المغناطيسي على الخلايا الدبقية الصغيرة ، إلا أن إجراء مزيد من التحقيق على المستوى الخلوي ضروري لتوضيح آلياته بالكامل.
وبالتالي ، أنشأنا بروتوكولا للتحقق مما إذا كان التحفيز المغناطيسي يمكن أن يعزز البلعمة لحطام المايلين في المختبر. على عكس بقايا المايلين بعد المرض أو تلف الأنسجة ، وهو نتاج الإصابة ، فإن بقايا المايلين المستخدم في هذه التجربة هو شكل غمد المايلين بعد تحلله. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مفهوم حطام المايلين هو نتاج تفكك المايلين. باعتبارها الخلايا البلعمية الأولية في الدماغ ، تلعب الخلايا الدبقية الصغيرة دورا محوريا في إزالة الخلايا التالفة وحطام المايلين23 ، والذي يرتبط بأمراض مثل التصلب المتعدد ومرض الزهايمر24،25. ثبت أن تراكم بقايا المايلين يؤدي إلى تفاقم الالتهاب العصبي وإعاقة التجدد26. الهدف من الدراسة هو التحقيق في إمكانات التحفيز المغناطيسي لتعزيز البلعمة الدبقية الدقيقة لحطام المايلين ، وبالتالي تقليل الالتهاب العصبي ودعم التعافي من الجهاز العصبي المركزي في الحالات التنكسية العصبية والصدمة. باختصار ، تستخدم الدراسة نهج الزراعة المشتركة ، حيث يتم استزراع الخلايا الدبقية الصغيرة بشكل مشترك مع بقايا المايلين ويتم إجراء التحفيز المغناطيسي المتكرر من أجل التحقق من تأثير التحفيز المغناطيسي المتكرر على القدرة البلعمية للخلايا الدبقية الصغيرة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هنا ، تم استخدام ثلاث إناث فئران SD (تتراوح أعمارهن بين 2-3 أسابيع) لاستخراج بقايا المايلين عن طريق الطرد المركزي المتدرج للسكروز. تم شراء جميع الفئران من منشأة الأساسية بجامعة نانجينغ الطبية ، نانجينغ ، الصين (رخصة: SYXK (Su) 2021-0023). تم تربية جميع الفئران في ظل ظروف التحكم (درجة الحرارة 22 ± 2 درجة مئوية ، فترة ضوء / ظلام 12 ساعة / 12 ساعة ، 55٪ ± 5٪ رطوبة نسبية). تمت الموافقة على جميع التجارب على من قبل لجنة رعاية واستخدام بجامعة نانجينغ الطبية (رقم 1). IACUC-1903031 ورقم. IACUC-2005001) وكان يهدف إلى تقليل المعاناة وعدد المستخدمة.
1. عزل المايلين
ملاحظة: تم استخراج حطام المايلين كما هو موضح سابقا ، وتم إجراء بعض التعديلات27. تأكد من تنفيذ جميع الخطوات عند 4 درجات مئوية وفي ظل ظروف معقمة.
2. وضع العلامات الفلورية على حطام المايلين
3. ثقافة الخلايا الدبقية الصغيرة
4. في المختبر التحفيز المغناطيسي المتكرر
5. اختبار البلعمة الدبقية الدقيقة لحطام المايلين
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الدراسة ، قمنا في البداية بتغذية خلايا الخلايا الدبقية الصغيرة BV-2 في المختبر عن طريق استخراج بقايا المايلين المشتق من الدماغ واستخدام التحفيز المغناطيسي المتكرر لتعزيز قدرتها على البلعمة. بعد ذلك ، تم زراعة خلايا الخلايا الدبقية الصغيرة BV-2 وإخضاعها لتدخل LPS قبل التحفيز المغناطيسي ، وبالتالي محاكاة الحالة في الجسم الحي للخلايا الدبقية الصغيرة تحت التحقق العصبي الصارم. بعد ذلك ، تم تطبيق تدخل rMS بعد تحفيز LPS. للتحقق من صحة البلعمة في الخلايا ، تم استخدام التألق المناعي ، باستخدام IBA-1 لتسمي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التحفيز المغناطيسي المتكرر (rMS) هو تقنية تحفيز عصبي غير جراحية تم تطبيقها على نطاق واسع في علاج العديد من الاضطرابات العصبية والنفسية ، بما في ذلك الإعاقات الإدراكية ومرض الزهايمر (AD) والسكتة الدماغية وإصابات الدماغ وإصابة الحبل الشوكي (SCI). يستخدم rMS مجالا مغناطيسيا نابضا لتعديل إمكانات الغشاء للخلايا العصبية ، مما يؤثر بشكل انتقائي على الاستثارة العصبية داخل الجهازالعصبي 11. بالإضافة إلى تأثيراته على الخلايا العصبية ، فقد ثبت أن rMS ينظم وظيفة الخلايا الدبقي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل من خلال منح من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82302877 ، 82172541) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة هونان (2023JJ30549).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| وسيط تركيب مضاد للبهتان مع DAPI | Beyotime ، الصين | P0131 | |
| BCA Kit | ThermoFisher Scientific ، أمريكا | 23227 | |
| Bv-2 cell | ATCC | CBP60922 | |
| زراعة الخلايا 12 بئر لوحات | Biofil ، الصين | ||
| ثقافة الخلايا 24 لوحة بئر | Biofil ، الصين | ||
| المسح بالليزر متحد البؤر مجهر | زايس ، ألمانيا | 800 | |
| حاضنة درجة حرارة ثابتة | ThermoFisher Scientific ، أمريكا | ||
| CFSE | MedChemExpress ، أمريكا | HY-158820 | |
| DMEM-Culture medium | KeyGen ، الصين | KGL1202-500 | |
| FBS | Gibco ، أمريكا | 16250078 | |
| Iba1 | Abcam ، أمريكا | ab48004 | |
| جهاز التحفيز المغناطيسي | Yiruide ، الصين | CCY-IA | |
| ملف التحفيز المغناطيسي | Yiruide ، الصين | ||
| Paraformaldehyde | BioSharp ، الصين | ||
| PBS | KeyGen ، الصين | KGL2210-500 | |
| البنسلين Streptomycin | Gibco ، أمريكا | 15140-122 | |
| السكروز | MedChemExpress ، أمريكا | HY-B1779 | |
| Trypsin | KeyGen ، الصين | KGL2107-100 | |
| جهاز طرد مركزي فائق | بيكمان ، أمريكا | L-100XP |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.