Name: Kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell der Maushirnverletzung mit therapeutischer Transplantation von humaninduzierten Pluripotenten Stammzell-abgeleiteten Neuralzellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 29 s
Description: Erfahren Sie ein kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell bei Mäusen zur Untersuchung von Stammzelltherapien nach Hirnverletzung. Diese Methode ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse durch präzise Kontrolle mechanischer Parameter.

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Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium des Zentrums für Neurowissenschaften und Regenerative Medizin (CNRM, Fördernummer G170244014) unterstützt. Wir schätzen die Unterstützung von Mahima Dewan und Clara Selbrede bei Pilotstudien zur Klebeentfernung. Kryslaine Radomski führte vorläufige Hirnverletzungen und Zelltransplantationen durch. Amanda Fu und Laura Tucker vom USU CNRM Preclinical Studies Core Laboratory gaben wertvolle Ratschläge zu Tieroperationen bzw. Verhaltenstests.

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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Mildes CCI als Modellsystem zur Erprobung experimenteller regenerativer Therapie Das CCI-Modell ist ein wertvolles Werkzeug zur Untersuchung von Mechanismen der Gewebefunktionsstörung nach mechanischen Verletzungen des Kortex. Die Abstimmbarkeit der Verletzungsparameter ist ein attraktives Merkmal dieses Modells. Die Änderung der Z-Tiefe des Aufpralls, der Geschwindigkeit oder der Verweilzeit kann die Schwere der Verletzung erhöhen oder verringern, wie vom Prüfer gewünscht10<su...

Traumatische Hirnverletzungen (TBI) sind ein allgemeiner Begriff für die erworbene Schädigung des Gehirns aufgrund von indirekten mechanischen Kräften (Rotationsbeschleunigung/Verzögerung oder Gegenputsch) durch Schläge auf den Kopf oder direkte Schäden durch Objekte oder Explosionswellen. TBI ist schätzungsweise die Ursache von etwa 9 % der weltweiten Todesfälle undwurde in schätzungsweise 50 Millionen Fällen pro Jahr 1,2beobachtet. Ein Bericht der Centers for Disease Control and Prevention aus dem Jahr 2017 schätzte, dass es im Jahr 2013 insgesamt 2,8 Millionen Krankenhausbesuche und Todesfälle aufgrund von TBI in den Vereinigten Staatengab 3. Viele mildere TBIs werden jedes Jahr nicht gemeldet. Seriöses TBI kann zu lebenslanger Beeinträchtigung der Kognition, der motorischen Funktion und der allgemeinen Lebensqualität führen. Die Folgen von mildem TBI, insbesondere repetitives sportbezogenes TBI, wurdenerst vor kurzem für ihre heimtückischen gesundheitlichen Auswirkungen 4,5geschätzt.
Die präklinische Modellierung ist ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung neuer mechanistischer Erkenntnisse und einer möglichen restaurativen Therapie für TBI. Das Modell der kontrollierten kortikalen Schlagwirkung (CCI) von TBI ist ein Open-Head-Modell der mechanischen Prellung des Kortex. Die Aufprallparameter können geändert werden, um CCI-Verletzungen zu erzeugen, die von leichten bis schweren6reichen. CCI-Verletzungen sind eher fokal als diffus, wie bei anderen geschlossenen Kopfmodellen von TBI zu sehen ist. CCI kann durchgeführt werden, um eine einseitige Verletzung zu induzieren, so dass der kontralaterale Kortex als interner Vergleich dienen kann. Dieses Protokoll zeigt die Eigenschaften einer milden CCI für einen Teil des Kortex, der primäre somatosensorische und motorische Regionen umfasst. Dieser kortikale Bereich wurde für seine Beteiligung an sensorimotorischen Verhaltensweisen ausgewählt, für die zahlreiche Verhaltenstests verletzungsbedingte Defizite erkennen können7. Auch Verhaltensverbesserungen durch therapeutische Eingriffe bei TBI können nachgewiesen werden.
Ein Kennzeichen von TBI ist die weit verbreitete neuronale Dysfunktion in der verletzten Region. Verletzte Neuronen erleiden den Zelltod, und die neuronale Netzwerkkonnektivität ist gestört8,9. TBI stört die Rekrutierung endogener Stammzellen, was zu weiteren nachgelagerten Verhaltensdefiziten10,11führt.  Die Transplantation von neuronalen Stammzellen und Stammzellen-abgeleiteten Zellen wurde als Möglichkeit zur Wiederherstellung der Funktion im verletzten Gehirn untersucht. Zusätzlich zu dem Potenzial, beschädigte neuronale Schaltkreise wiederherzustellen, üben transplantierte Zellen parakrine Effekte aus, die das neuronale Überleben und die funktionelle Erholung von TBI12fördern. Eine Vielzahl von Zelltypen wurden präklinisch transplantiert, um ihr restauratives Potenzial in Modellen neurologischer Erkrankungen13,14,15zu bewerten. Die jüngste Popularisierung der induzierten pluripotenten Stammzelltechnologie16 hat die Entwicklung zahlreicher menschlicher Stammzelllinien für den experimentellen Einsatz erleichtert. Präklinische Tests mit hiPSC-abgeleiteten Zellen sind ein wichtiger erster Schritt, um die potenzielle therapeutische Wirksamkeit einer bestimmten Zelllinie gegen menschliche Krankheiten zu charakterisieren. Dieses Labor hat Protokolle zur Unterscheidung von HiPSCs zu neuralen Phänotypen17 entwickelt, um transplantierbare Zellen zu erhalten, um die Erholung von traumatischen Hirnverletzungen zu unterstützen.
Experimente in diesem Protokoll verwenden eine einseitige CCI, um TBI in die linke somatosensorische und motorische Kortex von erwachsenen Mäusen zu induzieren. Eine leichte CCI-Verletzung führt zu einem anhaltenden funktionellen Defizit im rechten Vorderpfau, das verwendet wird, um die Auswirkungen der von hiPSC abgeleiteten neuronalen Zelltransplantation auf die funktionelle Wiederherstellung zu verfolgen. Die senkpermittelmotorische Prüfung in diesem Protokoll wurde an die von Bouet und Kollegen18 festgelegte Methodik angepasst und zuvor von Fleming und Kollegen19demonstriert.  Dieses Protokoll skizziert einen vollständigen Workflow für die Durchführung einer experimentellen Hirnverletzung, therapeutische Transplantation von HiPS-Zellen und Verhaltens- und histologische Analysen experimenteller Ergebnismessungen.

<table><tbody><tr><td>1 ml Spritzen</td><td>Becton Dickinson (BD)</td> <td>&nbsp; </td><td></td>309659</tr><tr><td>1,7 ml Flip-Top-Reagenzgläser</td><td>Denville</td><td>C2170</td><td></td></tr><tr><td>10 Mikroliter Spritze</td><td>Hamilton</td><td>7635-01</td><td></td></tr><tr><td>25G Precision Glide Spritzennadeln</td><td>Becton Dickinson (BD)</td><td> </td><td></td>305122</tr><tr><td>70% Ethanol</td><td></td><td></td><td>Produkt nach Wahl; variiert je nach Region</td></tr><tr><td>Paracetamol Suspension zum Einnehmen</td><td>Tylenol (Kinder)</td><td></td><td>In Wasser verdünnen auf 1 mg/ml</td></tr><tr><td>Anästhesieverdampfer Vetland</td><td></td><td>521-11-22</td><td></td></tr><tr><td>Tuch</td><td></td><td></td> für den Umgang mit Tieren <td>Im Kaufhaus</td></tr><tr><td>kaufen Betadine</td><td>Purdue Produkte</td><td>NDC-67618-151-32</td><td></td></tr><tr><td>komprimierter Sauerstoff</td><td></td><td></td><td>Produkt der Wahl; variiert je nach Region</td></tr><tr><td>Cyclosporin A</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>30024-100mg</td><td></td></tr><tr><td>DAB-Färbekit</td><td>Vector Laboratories</td><td>SK-4100</td><td></td></tr><tr><td>Dimethylsulfoxid (DMSO)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D8418-500ml</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Invitrogen (ThermoFisher)</td><td>A14430-01</td><td></td></tr><tr><td>Esel-Anti-Maus-IgG-Antikörper, HRP-konjugiert</td><td>Jackson ImmunoResearch</td><td>715-035-151</td><td></td></tr><tr><td>Isolierband</td><td>3M Corporation</td><td></td><td>Kauf im Kaufhaus</td></tr><tr><td>feine Pinzette</td><td>Fine Science Tools</td><td>11254-20</td><td></td></tr><tr><td>Pinzette</td><td>Fine Science Tools</td><td>91106-12</td><td></td></tr><tr><td>Kapillarpipetten aus Glas, 1 mm OD, 0,58 mm ID</td><td>World Precision Instruments</td><td>1B100F-3</td><td></td></tr><tr><td>Hochgeschwindigkeits-Rotations-Mikromotor-Kit</td><td>Foredom Electric Co.&nbsp;</td><td>K.1070 - K.107018</td><td></td></tr><tr><td>Idealer Mikrobohrfräser Satz mit 5</td><td>Cell Point Wissenschaftlich</td><td>60-1000</td><td></td></tr><tr><td>Impact One Stereotaktischer Impaktor für CCI</td><td>Leica Biosystems</td><td>39463920</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran</td><td>Baxter</td><td>NDC-10019-360-60</td><td></td></tr><tr><td>Labor-Timer</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-649-17</td><td></td></tr><tr><td>Mikropipettenabzieher</td><td>MicroData Instruments, Inc.</td><td>PMP-102</td><td>Jeder Abzieher reicht aus</td></tr><tr><td>Mikroskop-Deckgläser</td><td>Fisherbrand</td><td>12-545-E</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop-Objektträger-Montagemedium</td><td></td><td></td><td>Produkt der Wahl</td></tr><tr><td>Spiegel</td><td></td><td></td><td>Kauf im Kaufhaus</td></tr><tr><td>Maus Anti-Human-Kernantigen-Antikörper</td><td>Millipore</td><td>MAB1281</td><td></td></tr><tr><td>Maus auf Maus Blockierungskit</td><td>Vektor Laboratorien</td><td>BMK-2202</td><td></td></tr><tr><td>Nadelhalter hämostatisch</td><td>Fine Science Tools</td><td>12002-12</td><td></td></tr><tr><td>Augensalbe</td><td>Falcon Pharmaceuticals</td><td>NDC-61314-631-36</td><td></td></tr><tr><td>ophthalmische Federschere</td><td>Fine Science Tools</td><td>15018-10</td><td></td></tr><tr><td>Kunststoffbox</td><td></td><td></td><td>Kauf im</td></tr><tr><td>Kaufhaus Kunststoffzylinder</td><td></td><td></td><td>Kauf im Kaufhaus</td></tr><tr><td>QSI motorisierte Spritzenpumpe</td><td>Stoelting</td><td>53311</td><td></td></tr><tr><td>Abnehmbare Nadel-Klemmverschraubung</td><td>Hamilton</td><td>55750-01</td><td></td></tr><tr><td>kleiner stereotaktischer Rahmen für Nagetiere</td><td>Stoelting</td><td>51925</td><td></td></tr><tr><td>kleine Schere</td><td>Fine Science Tools</td><td>14060-09</td><td></td></tr><tr><td>StemPro Accutase</td><td>Invitrogen (ThermoFisher)</td><td></td><td></td>A1110501</tr><tr><td>Sterile Alkohol-Vorbereitungspads</td><td>Fisherbrand</td><td>06-669-62</td><td></td></tr><tr><td>sterile Wattestäbchen/Kendall Wattestäbchen</td><td>Tyco Healthcare</td><td>540500</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Kochsalzlösung</td><td>Hospira</td><td>NDC-0409-1966-07</td><td></td></tr><tr><td>Stoppuhren (2)</td><td>Fisher Scientific</td><td>06-662-56</td><td></td></tr><tr><td>Superfrost Plus Gold Objektträger</td><td>Fisherbrand</td><td>15-188-48</td><td></td></tr><tr><td>Nähte - 5.0 Seide mit gebogener Nadel</td><td>Oasis</td><td>MV-682</td><td></td></tr></tbody></table>

kontrolliertes kortikales wirkungsmodell der maushirnverletzung mit therapeutischer transplantation von humaninduzierten pluripotenten stammzell-abgeleiteten neuralzellen

Controlled Cortical Impact Model of Mouse Brain Injury with Therapeutic Transplantation of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Neural Cells

Traumatische Hirnverletzungen (TBI) sind weltweit eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität. Krankheitspathologie aufgrund von TBI entwickelt sich von der primären mechanischen Beleidigung zu sekundären Verletzungsprozessen, einschließlich Apoptose und Entzündung. Tiermodellierung war wertvoll bei der Suche nach Verletzungsmechanismen und Bewertung potenzieller neuroprotektive Therapien. Dieses Protokoll beschreibt das Modell der kontrollierten kortikalen Wirkung (KII) des fokalen, offenen TBI. Insbesondere werden Parameter für die Herstellung einer leichten einseitigen kortikalen Verletzung beschrieben. Die Verhaltensfolgen von CCI werden mit dem Klebebandentfernungstest der bilateralen sensorimotorischen Integration analysiert. In Bezug auf die experimentelle Therapie für TBI-Pathologie, dieses Protokoll zeigt auch einen Prozess für die Transplantation kultivierter Zellen in das Gehirn. Neuronale Zellkulturen, die aus humaninduzierten pluripotenten Stammzellen (HiPSCs) gewonnen wurden, wurden aufgrund ihres Potenzials ausgewählt, eine überlegene funktionelle Wiederherstellung bei menschlichen TBI-Patienten zu zeigen. Chronisches Überleben von HiPSCs im Hirngewebe der Wirtsmaus wird mit einem modifizierten DAB-Immunhistochemischen Prozess nachgewiesen.

Die Craniectomie-Chirurgie erleichtert experimentelle Hirnverletzungen und therapeutische Zelltransplantationen: Das kontrollierte kortikale Wirkungsmodell der Hirnverletzung und die anschließende Zelltransplantationstherapie erfordern eine sorgfältige Entfernung des darüber liegenden Schädels. Die Kraniektomie kann auf jeder dorsalen Oberfläche des Schädels durchgeführt werden, um Manipulationen an der Hirnregion von Interesse zu ermöglichen. Das Diagramm in Abbildung 1 zei...

Dieses Protokoll zeigt Methoden für ein Mausmodell der traumatischen Hirnverletzung mit offenem Schädel und die Transplantation kultivierter, humaninduzierter pluripotenter Stammzellen-abgeleiteter Zellen in die Verletzungsstelle. Verhaltens- und histologische Tests der Ergebnisse dieser Verfahren werden ebenfalls kurz beschrieben.

Kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell der Maushirnverletzung mit therapeutischer Transplantation von humaninduzierten Pluripotenten Stammzell-abgeleiteten Neuralzellen

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. Disease pathology due to TBI progresses from the primary mechanical ...

Unser Protokoll zeigt einen umfassenden präklinischen Workflow zur Erprobung der therapeutischen Wirksamkeit von humaninduzierten pluripotenten Stammzellen nach Einer Hirnverletzung. Dieses Modell der traumatischen Hirnverletzung bietet ein hohes Maß an Vielseitigkeit und Reproduzierbarkeit, indem es die Parameter der mechanischen Kraft genau kontrolliert und somit eine klar definierte Verletzung liefert. Diese Verfahren können verwendet werden, um Verletzungs- und Erholungsprozesse in anderen Hirnregionen zu untersuchen, und die Transplantationsmethode ist für viele Zelltypen geeignet.Cranial-Bohren ist eine Herausforderung, da die Technik manuelle Geschicklichkeit erfordert, um den entsprechenden Druck, Geschwindigkeit, Tiefe und sanfte Bewegungen zu meistern. Dokumentieren Sie alle Veranstaltungen und Üben ausgiebig. Um eine einseitige Kraniektomie durchzuführen, bestätigen Sie einen Mangel an Reaktion auf Zehenkneifen in der anästhesierten Maus und sichern Sie die Maus in einem stereotaxic Rahmen.Mit einem sterilen Wattestäbchen und einer Jodlösung auf die Augen wird eine antibiotische ophthalmologische Salbe auf die Augen aufgebracht. Entfernen Sie das Jod mit 70% Ethanol und bedecken Sie das Tier mit einem fenestrated chirurgischen Drap. Machen Sie einen 1,5 bis zwei Zentimeter Mittellinie Schnitt auf der Kopfhaut und verwenden Sie sterile Wattestäbchen, um die Wunde zu reinigen und die Faszien links von der Mittellinie bei Bregma zu reinigen.Verwenden Sie eine Schlagsonde, um die Kraniektomie-Site zu identifizieren und legen Sie den x gleich Null, y gleich Null stereotaxic Referenzpunkt bregma. Passen Sie die Sonde seitlich auf zwei Millimeter links von der Mittellinie an. Verwenden Sie einen feinspitzen chirurgisch sicheren Marker, um einen Kreis mit fünf Millimetern Durchmesser um den mutmaßlichen Aufprallbereich zu umkreisen.Heben und drehen Sie den Stoßkraft aus der Position und vervollständigen Sie den Fünf-Millimeter-Kreis. Geben Sie den Stoßkraft kurz in Position zurück, um die Genauigkeit des Fünf-Millimeter-Kreises zu überprüfen. Heben und drehen Sie den Stoßsatz aus der Position und verwenden Sie ein Hochgeschwindigkeits-Dreh-Mikromotor-Kit-Handwerkzeug, das mit einem runden Spitzenbohrer 0,6 oder 0,8 Millimeter Gratbit ausgestattet ist, um ein offenes Loch im Schädel mit einer maximalen Geschwindigkeit von 70 bis 80 % zu machen.Wenden Sie leichten Druck auf den Schädel an, während Sie entlang der fünf Millimeter umlaufenden Umrisse innerhalb dieser Grenze bohren, und verwenden Sie Zangen, um die resultierende Knochenklappe zu heben. Das Bohren durch Nahtlinien kann zusätzliche Schwierigkeiten mit sich bringen, da der Knochen unterbrochen wird und zusätzlichen Druck erfordert. Blutgefäße können in enger Verbindung sein und daher Blutungsereignisse sind wahrscheinlich.Um eine leichte kontrollierte kortikale Schlagverletzung auszulösen, reinigen Sie die Stoßsonde mit einem sterilen Alkohol-Prep-Pad und bewegen Sie die Stoßsonde wieder in Position über den exponierten Kortex. Senken Sie die Sonde, bis sie die Dura mater-Oberfläche berührt, und markieren Sie diese Position als z gleich Null. Ziehen Sie den Kolben ab und bewegen Sie sich auf z entspricht minus einem Millimeter und entladen Sie den Kolben, um den Kortex zu beeinflussen.Heben Sie den Kolben sofort an und bewegen Sie den Arm aus der Position und bewässern Sie den Kortex mit einem großzügigen Volumen an Saline und verwenden Sie einfache unterbrochene Stiche und 5-0 Seidennaht, um den Kopfhautschnitt zu schließen. Dann liefern Sie 10 Milligramm pro Kilogramm Cyclosporin A durch subkutane Injektion in die Scruff und legen Sie die Maus in einen sauberen vorgewärmten postoperativen Käfig mit Überwachung bis zur vollständigen Genesung. Etwa 24 Stunden nach der Kraniektomie, legen Sie die Maus wieder in den stereotaxic Rahmen.Bedecken Sie die Maus mit dem fenestrated chirurgischen Drap. Spülen Sie die Einschnittstelle mit steriler Saline, um die Stelle zu reinigen und die Nähte zu lösen. Verwenden Sie einen 70% Ethanol getränkten Wattestäbchen, um die Schnittstelle sanft zu sterilisieren und verwenden Sie feine Pinzette und Augenscheren, um die Nähte zu entfernen.Dann bewässern Sie die Operation und Kraniektomie-Site mit reichlich steriler Saline. In einer Zellkultur Biosicherheitshaube, sanft wirbeln oder tippen Sie auf die Zellröhre, um eine homogene Zellsuspension zu gewährleisten. Verwenden Sie eine Mikropipette, um etwa 7,5 Mikroliter Zellen durch das Kolbenende in eine Hamilton-Spritze zu laden.Halten Sie die Spritze in einem 120-Grad-Winkel mit dem Kolbenende nach unten, legen Sie den Kolben unter Hinweis darauf, keine Luftblase zwischen Federung und Kolbenspitze einzuführen. Befestigen Sie die Dichtungseinheit an der Pipettennadel und befestigen Sie die Nadel an der Spritze. Drücken Sie den Kolben, um die Zellsuspension in die Pipettenadel zu bewegen, und befestigen Sie die Spritze an der stereotaxic Spritzenpumpe.Bewegen Sie den Kolben, um sicherzustellen, dass die Spritzenpumpenbaugruppe ordnungsgemäß funktioniert, und bewegen Sie die Nadel in die Injektionskoordinaten. Richten Sie die Nadelspitze auf Bregma aus, und legen Sie die x- und y-Koordinaten auf Null fest. Bewegen Sie die Nadelspitze über die Kraniektomie auf zwei Millimeter seitlich und minus einen Millimeter hinter dem Ende auf Bregma und berühren Sie die Nadelspitze auf die Dura-Mater-Oberfläche.Heben Sie die Nadel leicht an und machen Sie dann einen kleinen Schnitt in der Dura mater an der Stelle, an der die Nadel Kontakt aufgenommen hat. Stellen Sie die stereotaxic-Koordinate auf z gleich Null und drücken Sie den Kolben, um zu bestätigen, dass die Zellsuspension ausreichend fließt, bevor Sie die Nadel in das Gehirn einführen. Führen Sie die Nadel in eine Tiefe von z entspricht minus 1,4 Millimeter naden in das Gehirn ein, um das Transplantat an den grauen Materie-/Weißen Stoffrand des tiefen Kortex zu platzieren.Starten Sie die Spritzenpumpe, um die Zellsuspension über einen Zeitraum von 15 Minuten zu infundieren. Verwenden Sie ein Langzeitmikroskop, um den Zellsuspensionsabfluss zu überwachen, der die Operationsstelle während der Injektion mit steriler Saline bewässert, um die Gewebefeuchte aufrechtzuerhalten. Wenn alle Zellen geliefert sind, ziehen Sie langsam die Transplantationsnadel zurück und bewässern Sie die Operationsstelle mit zusätzlicher Saline, bevor Sie den Schnitt mit neuen Nähten schließen.Dann liefern Sie postoperative Pflege, wie gezeigt. Für einen Klebebandentfernungstest verwenden Sie zunächst ein kleines Rasiermesser, um gelbe und rote Teile des Elektrobandes auf einer glatten Glasoberfläche in drei mal fünf Millimeter Streifen zu schneiden. Bringen Sie die Mäuse mindestens 30 Minuten vor dem Test in den Verhaltenstestraum und verwenden Sie ein Handhabungstuch, um die Maus durch die Schürfwunden des Halses und des Rückens so zu halten, dass die Maus die Vorderpfoten von ihrem Körper und Kopf fernhält.Verwenden Sie eine Pinzette, um einen Klebestreifen auf die Plantaroberfläche jedes Vorderpfoes zu legen und verwenden Sie einen empfindlichen und konsistenten Fingerdruck, um die Streifen an den Pfoten zu sichern. Legen Sie die Maus schnell in einen Kunststoffzylinder und starten Sie zwei Stoppuhren, wenn die Maus alle vier Pfoten auf der Kunststoff-Testbox hat. Dann verwenden Sie die beiden Stoppuhren, um die Latenzen für linke Pfotenanzeige, linke Pfotenentfernung, rechte Pfotenanzeige und rechte Pfotenentfernung aufzuzeichnen.In diesem Pilotexperiment wurde die Vorderbeinfunktion allein bei Derkerei, kontrollierten kortikalen Schlagverletzungen und naiven Mäusen verglichen. Mäuse, die operiert wurden, wiesen vorübergehende erhöhte Latenzen auf, um klebefreie Reize für ein bis drei Tage unmittelbar nach der Operation und vorübergehende postoperative Defizite bei der Klebeentfernung aus dem ipsilateralen Vorpaw zu bemerken. Mäuse, die kontrollierten kortikalen Auswirkungen unterzogen wurden, wiesen jedoch signifikante Defizite in der motorischen Leistung in der Vorpaw kontralateral zu der Verletzung im Vergleich zu naiven Mäusen aus dem postoperativen Tag 28.Die Immunostainierung von Maus-Gehirnabschnitten für menschliches Kernantigen zeigt, dass menschliche Zelltransplantate deutlich von Wirtsgeweben bei SHAM-Verletzungen und kontrollierten kortikalen Aufprallgehirnen unterschieden werden können. Sie müssen bei der Handhabung kultivierter menschlicher Zellen und beim Umgang mit Spritzennadeln, die mit Nagetieren oder immunsuppressiven Medikamenten in Berührung kommen, die üblichen Laborsicherheitsverfahren beachten. Hirngewebeabschnitte können für die Expression von neuroinflammatorischen Markern analysiert werden, da es wertvoll ist zu wissen, wie das Transplantat die Reaktion auf die Wirtsgewebeverletzung beeinflusst und umgekehrt.Wir waren überrascht, subtile Geschlechtsunterschiede in den Verhaltensergebnissen nach der Verletzung zu finden. Wir untersuchen nun, ob Sex eine Rolle bei der Neuroimmunreaktion auf Hirnverletzungen spielt. Stetige Hände, Geduld und Übung sind entscheidend für die Entwicklung einer guten Kraniektomie-Technik.Kollateralschäden durch eine unsachgemäße Kraniektomie können den Bereich gefährden, den Sie für die Zelltransplantation ins Visier nehmen möchten.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Developmental Biology

Entwicklungsbiologie

Quelle: Furmanski, O., et al. Kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell von Hirnverletzungen bei Mäusen mit therapeutischer Transplantation von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen aus Nervenzellen. J. Vis. Exp. (2019)In diesem Video werden humaninduzierte pluripotente Stammzellen aus Nervenzellen stereotaktisch in die Grenze zwischen grauer Substanz und weißer Substanz des tiefen Kortex in einem Mausmodell für traumatische Hirnverletzungen injiziert. Die transplantierten Zellen...

Stereotaktische Transplantation einer neuronalen Zellsuspension in eine Maus mit traumatischer Hirnverletzung

Dieses Video zeigt das Verfahren zur Auslösung einer traumatischen Hirnverletzung mit offenem Schädel bei einer Maus, indem man einen Schädelschnitt in der Mittellinie macht, den Schädel durchbohrt und den Knochenlappen entfernt, um die Hirnrinde freizulegen, und hohen Druck ausübt, um ein Trauma auszulösen. Die Wunde wird dann vernäht, um das Mausmodell für nachfolgende Experimente vorzubereiten.

Generierung eines Mausmodells für traumatische Hirnverletzungen mit einer Impaktorsonde

Quelle: Shahror, R. A. et. al., Tracking Superparamagnetic Iron Oxide-markierte mesenchymale Stammzellen mittels MRT nach intranasaler Verabreichung in einem traumatischen Hirnverletzung Mausmodell. J. Vis. Exp. (2019)Dieses Video zeigt die intranasale Verabreichung von mesenchymalen Stammzellen (MSC) in einem Mausmodell. MSCs werden in das Nasengewebe aufgenommen, wandern über Zytokinsignale ins Gehirn und sezernieren neurotrophe Faktoren an der Verletzungsstelle, was ein neurotherapeutisches...

Intranasale mesenchymale Stammzellabgabe in einem Mausmodell für traumatische Hirnverletzungen

Quelle: Parajuli, B., et.al. Transplantation von humanen induzierten pluripotenten Stammzell-abgeleiteten Mikroglia in immunkompetente Mäusegehirne über einen nicht-invasiven transnasalen Weg. J. Vis. Exp. (2022).Dieses Video zeigt die transnasale Transplantation von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSMG) in ein Mausgehirn. Hyaluronidase wird auf die Nasenlöcher einer Maus mit Mikroglia-Depletion aufgetragen, um die Durchlässigkeit zu erhöhen. Die iPSMG-Suspension wird intranasal...

Transnasale Transplantation von induzierten pluripotenten Stammzellen aus humanen Mikrogliazellen in das Gehirn der Maus

Verletzungen des Rückenmarks ist eine traumatische Erkrankung, die schwere Morbidität und hoher Sterblichkeit führt. In dieser Arbeit beschreiben wir im Detail eine Quetschung Modell der Verletzung des Rückenmarks in Mäusen, gefolgt von einer Transplantation von neuralen Stammzellen.

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Gequetscht Modell von Rückenmarksverletzungen

Hier stellen wir ein Protokoll vor, das entwickelt wurde, um die Aktivität kortikaler Interneureuritoren zu manipulieren, die in den Kortex von frühen postnatalen Mäusen transplantiert wurden.

Transplantation von chemogenetisch hergestellten kortikalen Interneureuren in frühpostnatale Maushirne

Wir beschreiben die intraparenchymale Transplantation von humanen neuralen Vorläuferzellen, die mit einem dualen Reportervektor transduziert werden, der Luciferase-grün fluoreszierendes Protein (GFP) im Gehirn der Maus exprimiert. Nach der Transplantation wird das Luciferase-Signal wiederholt mit In-vivo-Biolumineszenz und GFP-exprimierenden transplantierten Zellen gemessen, die in Hirnschnitten mittels Fluoreszenzmikroskopie identifiziert wurden.

Intracerebrale Transplantation und In Vivo Biolumineszenz-Tracking von menschlichen neuralen Vorläuferzellen im Gehirn der Maus

Das hier vorgestellte Protokoll ermöglicht die Transplantation von induzierten pluripotenten Stammzell-abgeleiteten menschlichen Mikroglia (iPSMG) in das Gehirn über einen transnasalen Weg bei immunkompetenten Mäusen. Die Methode zur Herstellung und transnasalen Transplantation von Zellen und die Verabreichung von Zytokinmischung zur Aufrechterhaltung von iPSMG wird gezeigt.

Transplantation von humaninduzierten pluripotenten Stammzell-abgeleiteten Mikroglia im immunkompetenten Mäusegehirn über nicht-invasiven transnasalen Weg

Dieses Protokoll beschreibt langfristige organotypische Kulturen des adulten menschlichen Kortex in Kombination mit der intrakortikalen Ex-vivo-Transplantation von induzierten pluripotenten Stammzellen-abgeleiteten kortikalen Vorläuferzellen, die eine neuartige Methodik zur weiteren Erprobung stammzellbasierter Therapien für neurodegenerative Erkrankungen beim Menschen darstellen.

Organotypische Kulturen des adulten humanen Kortex als Ex-vivo-Modell für die Transplantation und Validierung humaner Stammzellen

Die Transplantation von humanen pluripotenten Stammzellen-abgeleiteten GABAergen Neuronen, die durch neuronale Programmierung erzeugt werden, könnte ein möglicher Behandlungsansatz für neurologische Entwicklungsstörungen sein. Dieses Protokoll beschreibt die Erzeugung und Transplantation von GABAergen neuronalen Vorläufern aus menschlichen Stammzellen in das Gehirn von neonatalen Mäusen, was eine Langzeituntersuchung transplantierter Neuronen und die Bewertung ihres therapeutischen Potenzials...

Transplantation von GABAergen Neuronen aus humanen Stammzellen in den frühen postnatalen Maushippocampus zur Linderung neurologischer Entwicklungsstörungen

Hier beschreiben wir ein Protokoll für die Transplantation und Verfolgung markierter Nervenzellen in menschliche Hirnorganoide.

Ein menschliches zerebrales Organoidmodell der neuronalen Zelltransplantation

Erfahren Sie ein kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell bei Mäusen zur Untersuchung von Stammzelltherapien nach Hirnverletzung. Diese Methode ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse durch präzise Kontrolle mechanischer Parameter.

Kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell der Maushirnverletzung mit therapeutischer Transplantation von humaninduzierten Pluripotenten Stammzell-abgeleiteten Neuralzellen (Video) | JoVE Journal

Kontrolliertes kortikales Wirkungsmodell der Maushirnverletzung mit therapeutischer Transplantation von humaninduzierten Pluripotenten Stammzell-abgeleiteten Neuralzellen

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