פרוטוקול זה מתאר דרך יעילה כדי לנטר את התא התמדה ואת biodistribution של האדם נגזר שומן בתאי גזע mesenchymal (haMSCs) על-ידי קרינה פלואורסצנטית מרחיקת אדום תיוג במודל חולדה דלקת מפרקים ניוונית (קואה) הברך באמצעות הזרקה תוך-מפרקיות (IA).
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר דרך יעילה כדי לנטר את התא התמדה ואת biodistribution של האדם נגזר שומן בתאי גזע mesenchymal (haMSCs) על-ידי קרינה פלואורסצנטית מרחיקת אדום תיוג במודל חולדה דלקת מפרקים ניוונית (קואה) הברך באמצעות הזרקה תוך-מפרקיות (IA).
על מנת לתמוך היישום הקליני של האדם נגזר שומן mesenchymal טיפול בתאי גזע (haMSC) עבור דלקת מפרקים ניוונית בברך (קואה), בדקנו את היעילות של תאים התמדה ואת biodistribution של haMSCs במודלים של בעלי חיים. להדגים שיטה לתייג את קרום התא של haMSCs עם lipophilic הפלורסנט. לאחר מכן, הזרקה תוך-מפרקיות של התאים עם תוויות בחולדות עם קואה בניתוח המושרה נוטרו באופן דינאמי על-ידי יישום ויוו מערכת הדמיה. אנחנו נוקטים את lipophilic carbocyanines עשה (DilC18 (5)), אנלוגי דיל (dialkylcarbocyanines) פלורסנט מרחיקת אדום, אשר מנוצל לייזר אדום כדי להימנע עירור של autofluorescence ירוק טבעי מן הרקמות הסובבות. יתר על כן, האדום-העביר ספקטרום הפליטה של מותר לדימות רקמות עמוק בבעלי חיים וההליך תיוג גרם ללא אפקטים ציטוטוקסיות או פגיעה תפקודית haMSCs. גישה זו הוכח להיות שיטה מעקב יעיל אחר עבור haMSCs במודל קואה חולדה. היישום של שיטה זו יכולה לשמש גם כדי לקבוע את דרך ניהול אופטימלי ואת המינון של MSCs ממקורות אחרים במחקרים קליניים.
דלקת מפרקים ניוונית בברך (קואה) היא הפרעה ניוונית הנובעות אובדן סחוס במפרק ודלקת מתקדמת, אשר הפך מרכזי מחלה כרונית אצל הקשישים ברחבי העולם1. עם זאת, טיפולים שוטפים באמצעות תרופות אנטי דלקתיות, תוספי הפיזי ניתוחים רק עשוי לספק הקלה זמנית לכאב סימפטומטי2.
האדם הנגזרות שומן בתאי גזע mesenchymal (haMSCs) הפכו להיות תרופה משובי מבטיח עבור דלקת מפרקים ניוונית בברך, בשל התמיינות multipotent שלהם פוטנציאל התחדשות הסחוס לבין מאפיינים immunomodulatory3, 4. לעומת מסלולים תרופתי לחקור מנגנונים של פעולה ויוו, מעקב אחר haMSCs בשידור חי במודלים חייתיים קואה קטן הוא מאלף כיום להקים את הרציונל ואת הכדאיות של טיפול haMSC לקראת יישום קליני. בדיקה פרה, meniscectomy המדיאלי (מ מ) שיערער את העומס המכני של המפרק לזירוז קואה בחולדות, המספקת מודל ריאלי יחסית עקבית הפארמצבטית5. תחילתה של KOA שנגזרות מ מ הוא מוקדם יותר חיתוך צולבת קדמית לבד או בשילוב עם meniscectomy המדיאלי חלקי6. לכן, יחסי גומלין לטווח ארוך haMSCs מוזרק עם microenvironment פתולוגית של KOA הם לעיתים קרובות העריכו בחולדות שנגזרות מ מ7,8.
למרות יעילות טיפולית של haMSCs כבר ידע רלוונטי שדווח בהרחבה על התמדתו ויוו של haMSCs מושתל באמצעות הזרקה תוך-מפרקיות (IA) הוא נדיר9,10. לפיכך, שונים הסלולר תיוג פותחו שיטות, כולל פראפין11לוציפראז12, תרביות תאים13 חלבון פלואורסצנטי ירוק, תחמוצת ברזל תיוג עבור דימות תהודה מגנטית (MRI)14 ,15,8,צבעי פלורסנט תא רבים16. אין ויוו הדמיה לא פולשנית בהשוואה היסטולוגיה מהגידולים ניתוחים, מעסיקה התקנים אופטיים כדי לזהות את התפלגות בזמן אמת ואת הדינמיקה של תאים עם תוויות עם אותות פלואורסצנט10,17. עבור הדמיה תפקודית תא חי, תיוג פלורסנט cytocompatible היא טכניקה מתוחכמת רדיואקטיבי ללא מעקב כדי לחשוף את פעילות הסלולר לאחר השתלת תא גזע18. יתר על כן, ססגוניות צבעי פלורסנט lipophilic בעלי יתרונות אמינו ונבדקים צבע הידרופילית או חלבונים פלורסנט, כולל שלהם תא משופרת חדירות פלורסצנטיות משופרת קוונטית התשואות19.
לפיכך, הפרוטוקולים כלולים כאן לנצל אדום לייזר כדי לעורר תאים המסומנת lipophilic carbocyanines עשה (DilC18(5)), וזו מרחיקת אדום פלואורסצנטי דיל (dialkylcarbocyanines) אנלוגי20. אדום-העביר עירור, פליטת הספקטרום של ימנע התערבות autofluorescent ומאפשר הדמיה על פני תקופה ארוכה של זמן חיים8רקמות עמוק. שיטה זו של מעקב אחר תאים ויוו המסומנת האם חוקי עבור ניטור המושתלים תאי גזע, כגון haMSCs, במודלים של בעלי חיים, שהוא חיוני להבין ולשפר את הטיפול משובי הנוכחי של תאי גזע.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הליכים הכוללים נושאים בעלי חיים היו אושרה על ידי בעלי חיים מוסדיים מקומיים אכפת ועדת האתיקה, במאמץ לצמצם את סבלם של בעלי החיים. פרוטוקול הבאים אושרה על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) על אנשים התשיעית שנגחאי ’ s בבית החולים המסונף לקבוצת שנחאי ג'יאוטונג של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת עם הפרוטוקול מספר [2017] 063.
1-הקמת מודל דלקת מפרקים ניוונית בברך עכברוש Surgically-Induced
2. היסטולוגיה הערכה של עכברוש קואה דגם
3. Labelling של האדם גזע Mesenchymal עם צבעי פלורסנט עשה
4. אין ויוו פלורסנט הדמיה המסלול haMSCs
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בתערובות לזירוז דגם קואה, מ מ בוצעה ב המפרק ברך ימין של חולדות SD (איור 3). 8 שבועות לאחר הניתוח, חולדות הוקרבו, הסעיפים טורי של המפרקים בברך הוערכו עם שתי H & E ו- Safranin O/מהיר ירוק מכתים (איור 4). עבור H & E מכתים, פני השטח של הסחוס במפרק הציג גבולות גסים בברכיים ניתוח מאשר המפרק נורמלי בלי ניתוח. עבור Safranin-O/Fast ירוק מכתים, אנחנו נצפתה ירידה פרוטאוגליקן (צביעת אדום) והגדילה fibrillated קולגן (צביעת ירוק) בניתוח...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תקני בטיחות ולימודים biodistribution של טיפול בתאי גזע נחוצים בדחיפות לפני שנוכל להביא משובי בתאי גזע לטיפול קואה מהספסל אל המיטה. עם זאת, הסביבה פתולוגי של המחלה ממלא תפקיד חשוב התמדה ו biodistribution של המושתלים haMSCs10. לאחרונה, הקבוצה שלנו הוכיח כי הזרקה תוך-מפרקיות של haMSCs שהתמידו עוד בסביבה קואה פתולוגיים מאשר זריקות תחת תנאים נורמליים8. זה אפשרי כי microenvironment ואת ניוונית דלקתית יכול לגייס את גזע mesenchymal לתיקון, לאחר מכן טובה השמירה של1...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מנג Li, מינג Hao, ון וונג נמצאים העובדים הנוכחי ומחזיקים אופציות מקבוצת וההתערבות הסלולר (סימול: CBMG). המחברים אחרים מצהירים ללא ניגוד אינטרסים.
המחקר הנוכחי נתמכה על ידי שנגחאי חדשנות מימון (1402H 294300) בחסות המדע, הטכנולוגיה עמלה של שנגחאי העירייה (CN) כדי ד ר ון וונג. ברצוננו להודות ד ר גואנג-דונג ג'ואו (הלאומי רקמות הנדסה מרכז של סין) שלו סיוע וייעוץ טכני מדעי עבור כתב יד זה. אנחנו רוצה גם להודות מר Huitang שיה (החולים שנגחאי התשיעית לאנשים בבית) על עזרתו רווחת בעלי חיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מערכת הרדמה לבעלי חיים Matrx VMR Midmark | VIP3000 | ||
| 4-0 תפר | שנחאי Jinhuan | KC439 | |
| Razor | Pritech | LD-9987 | |
| Gentamicin | Zhejiang Jindakang מוצר לבריאות בעלי חיים ושות', בע"מ | אף אחד 0.9 | |
| % תמיסת נתרן כלורי | Hunan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd. | ||
| פניצילין | שנחאי Kangfu כימי פרמצבטיקה ושות', בע"מ | ללא | |
| בופרנורפין | טיאנג'ין מכון מחקר פרמצבטי פרמצבטי ושות', בע"מ | ללא | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 16005 | מדלל לריכוז סופי של 10% ב-PBS |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E9884 | מדלל לריכוז סופי של 20% בתמיסת PBS |
| 0.1% Hematoxylin, Mayer' s | Sigma-Aldrich | MHS16 | |
| 0.5% תמיסת Eosin Y, אלכוהולי | Sigma-Aldrich | HT110116 | |
| Safranin O | Sigma-Aldrich | S8884 | |
| Fast Green | Sigma-Aldrich | F7258 | |
| Shandon Excelsior ESTM מעבד רקמות | Thermo Fisher | A78400006 | |
| Shandon Histocentre™ 3 הטמעת רקמות Center | Thermo Fisher | B64100010 | |
| מיקרוטום סיבובי אוטומטי לחלוטין | Leica | RM2255 | |
| DiD | בדיקות מולקולריות, Life Technologies | V-22887 | |
| D-MEM גלוקוז גבוה | סיגמא-אולדריץ' | D5648 | |
| PBS | GIBCO, Life Technologies | 14190-144 | |
| 0.25% Trypsin-EDTA | Invitrogen | 25200-114 | |
| 10 ס"מ צנטריפוגה פטרי | V118877 | ||
| צנטריפוגה | בקמן | אופטימה MAX-TL | |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי | אולימפוס | BX53 | |
| 0.4% תמיסת טריפאן כחולה | סיגמא-אולדריץ' | 93595 | |
| Titetamme | Virbac (Zoletil 50)1000000188 | ||
| Zolazepam | Virbac (Zoletil 50) | 1000000188 | |
| מזרק היפוסרמי סטרילי לשימוש חד פעמי 26G | שנחאי Misawa התעשייה הרפואית | None | |
| IVIS Spectrum In Vivo Imaging System | PerkinElmer | 124262 | |
| Living Imaging 4.0 תוכנה | PerkinElmer | None |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.