在实验颈脊髓损伤协同使用神经前体细胞，并自组装肽的

摘要

用自组装肽 （SAP） 和神经前体细胞 （NPC） 以及生长因子治疗颈脊髓损伤是一种很有前途的促进再生和恢复的方法。建立了宫颈 SCI 挫伤/压迫性动脉瘤夹鼠模型，并建立了 SAP 注射和 NPC 移植联合治疗。

摘要

脊髓损伤（SCI）导致严重的神经功能障碍和心理，经济和社会后果的患者和他们的家庭。在临床上，脊髓损伤的50％以上的影响颈椎^1。作为原发性损伤的结果，二次机制，包括炎症，细胞凋亡，和脱髓鞘级联发生最终导致组织结疤髓内腔^2,3和发展。均代表物理和化学障碍细胞移植，集成和再生。因此，塑造抑制环境和桥接腔营造一个有利的环境对细胞移植和再生是一种很有前途的治疗目标^4。这里，子宫颈癌的SCI的使用的动脉瘤夹挫伤/压缩​​模型进行说明。这种模式比其他实验模型更临床相关的，因为完全横断或电源线的破裂是罕见的。此外，在试比较n至重量下降模型，它特别损害鼻背列，则脊髓的圆周压缩出现有利的。夹子闭合力和持续时间可以调整，以达到不同的损伤程度。环形的弹簧有利于精确校准和夹子力恒定。在生理条件下，合成的自组装肽（SAP）的自组装成纳米纤维，因此，呼吁在SCI ⁵的应用程序。它们可以直接注射到病灶减少损坏的线。 SAP的具有生物相容性的结构支架架设桥梁髓内腔，因此，装备损坏的电源线用于再生治疗。 K2（QL）6K2（QL6）是由Dong 等一升^。6引入相对于其他的肽的新型的SAP，QL6自我组装成β片在中性pH SCI后^60.14天，急性期，SAP的后被注入到病变和神经前体细胞（NPC）的中心是麟蹄反恐执行局到相邻背列。为了支持细胞存活，移植是结合的生长因子通过渗透微泵连续7天连续硬膜下施用。

引言

脊髓损伤的50％以上都与颈椎。在临床上设置两个主要病理生理学机制的描述：脊髓的初始挫伤，随后，引起骨骨折，出血或组织肿胀正在进行压缩。

动脉瘤夹挫伤/压缩​​模型模拟两者的病理生理机制：捕捉剪辑产生挫伤和削波的持续时间表示所述压缩元件，承认其在引起骨骨折，出血或组织临床设置中的压缩肿胀最后显著更长。所用动脉瘤夹由一环状弹簧保证精确和可重现的剪裁力修改。尤其是在比较半侧横断或挫伤模型，这种动脉瘤夹模型模拟最好的临床设置。虽然患者的胸部损伤截瘫，从大多数颈椎病患者注射吃亏uries是四肢瘫痪，完全依赖。颈髓的解剖结构，然而，示出相比于胸椎或腰椎显著的差异，并且因此，被寻址特别是在此协议。

髓内腔和疤痕组织的发展，是恢复和再生障碍。为了克服这些障碍，利用支架材料是一种很有前途的方法。自组装肽可直接注射到病灶的中心。在那里，他们组装成纳米纤维支架桥接腔，并通过减少炎症和组织瘢痕改善抑制环境。而刚性材料造成相当大的损害植入期间脊髓，流体肽可以安全且没有严重的额外伤害注入。

改善与自组装肽的抑制环境干细胞移植之前，因此，支持小区integration，分化最后，功能恢复，颈脊髓损伤后。

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方案

注：以下实验方案被批准为大学健康网络（多伦多，加拿大）的动物保护委员会，并按照既定的指导，关心和准备使用的动物保健加拿大议会实验动物的政策。

1.颈椎动脉瘤夹挫伤/压缩​​模式

1. 术前高压灭菌仪器和通过将仪器在70％的酒精浴保持无菌条件下整个surgcial过程中。
2. 麻醉Wistar大鼠（250-270克）与氧的结合（O _2），一氧化二氮（N ₂ O）（1：1），和1.8-2.2％异氟醚，并且通过气体麻醉面罩支持自主呼吸。麻醉诱导开始用5％异氟醚1分钟，减少事后。前给予疼痛刺激（ 如在爪子）开始手术，麻醉的控制深度。适用于脂肪药膏在眼睛干涩避免和防止以后感染。
3. 把老鼠到加热坐垫（37°C）和固定头部到立体定位框架。
4. 剃手术区周围的颈椎和消毒用碘伏和70％的酒精。
5. 使中线切口从颈椎（C2）延伸到胸椎椎体2（T2）的突出突脊的上方。
6. 通过脊椎肌肉直接在中线外层切（避免出血）在头尾方向，并进一步剖析更深的肌肉层直言，直到你到达棘突和椎板。插入拉钩。
7. 定向的椎体T2观察目标水平椎板切除的突出棘突。鉴定和显微外科制备选定薄片​​后，通过ligamenti flavae切割以松开薄层和棘突。最后，CUT斯达康通过与骨推子横向于脊髓的薄片和除去那些轻轻，避免了脊髓本身的任何压缩。
   注意：最常见....

结果

当执行上述的过程中，将得到一个SAP的支架桥接所述腔，并提供一种改进的抑制环境的，较少的组织瘢痕和增加鼻咽癌存活。 图4示出了在获得的大鼠脊髓的纵剖面损伤部位6周SCI后4周QL6 SAP注入和NPC移植后。 QL6肽成功注入脊髓，聚集在震中和半影扩散rostro-尾端。电子显微镜成像进一步示出，在图5中，1％的组件（重量/体积）QL6肽内2小时在PBS中稀释溶液的纳米纤维支架。

此矩阵提供了抑制环境有助于提高细胞存活和细胞分化，较少的组织疤痕的改善，最终导致了对功能恢复有更好的机会。

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图1：剪辑挫伤/压缩动脉瘤模型（A）至C7 / T1和剪辑挫伤/大鼠的脊髓压迫椎板切除后的手术显微镜的照片（B）中的图片的剪辑与环形弹簧保证精确。

讨论

此协议已被开发，以使读者对大鼠进行颈椎损伤模型，并使用同的SAP与NPC促进子宫颈脊髓损伤后更好的恢复的组合的治疗方法。

特别是在相对于其他宫颈创伤模型，如在（半）-transection模型或重降和震荡模型，夹子挫伤/压缩​​模型代表两个主要病理生理机制创伤 - 挫伤和压缩在，因此，模拟最佳临床病症。虽然它是公认的用于在大鼠和小鼠胸椎^7-11的用途，它最近已适于在颈椎使用。这是一个重要的步骤，因为颈脊髓损伤是最经常看到的，在诊所和宫颈解剖从胸椎显著而变化。此外，颈椎脊髓损伤患者患tetraparesis热衷于恢复至少部分电机˚F恩膏他们的上肢。

实验颈脊髓损伤的挑战性，然而，死亡率高，增加的喙方向从C7到C5和可以达到20-30％，在中部和上部颈椎。此外，新出现的神经根（尤其是在C 5/6）是操纵敏感，而在情况下，他们不会被保留，损害和刺激可能会导致产生动物的早期牺牲的必要性额叶爪子的咀嚼。在一般情况下，动物的颈脊髓损伤需要很多术后的重视和关怀，并出现复苏的病程较长。另一方面，除了仔细手术准备，这些问题.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
动脉瘤夹	SharpTech
手术显微镜	徕卡
微型注射系统	World Precision Instruments， Inc.
小动物立体定位仪	David Kopf Instruments
汉密尔顿注射器	汉密尔顿公司
膜下泵	Alzet 渗透微泵 1007D
手术器械	精细科学工具
异氟醚 USP	Pharmaceutical Partners of Canada Inc.
0.9% 氯化钠注射液 USP	Baxter
7.5% 聚维酮碘	Purdue Pharma
70% 异丙醇 USP	GreenField Ethanol Inc.
QL6 SAP	Covidien
0.4% 台盼蓝	Gibco
血小板衍生生长因子 （PDGF）	Sigma
表皮生长因子 （EGF）	Sigma
成纤维细胞生长因子 （FGF）	Sigma