February 23rd, 2015
自己組織化ペプチド(SAP)と神経前駆細胞)))の両方を用いて頚椎損傷を治療することは、再生と回復を促進するための有望なアプローチです。頸部SCIの挫傷/圧迫動脈瘤クリップラットモデルとSAP注射とNPC移植の併用治療が確立されています。
この手順の全体的な目標は、ラットの頸部 SCI の挫傷圧迫クリップ モデルと、SAP 注射と NPC 移植を含む併用治療のプロトコルを導入することです。まず、動脈瘤クリップを脊髄の周りに置き、1分間所定の位置に保持します。これにより、両側性挫傷圧迫損傷が発生します。
次に、損傷の震源地でSAPが注入されます。NPCは、SAP注入の直後に注入されます。硬膜下カテーテルを備えた浸透圧ポンプは、成長因子の持続的な送達のために挿入されます。この手順により、NPCが損傷した脊髄に送達されます。
NPCの生存と生着は、SAPと成長因子との併用療法によって支えられています。この手法の意味は、脊髄の再生を促進する細胞ベースのCOMBINATOR療法の研究に使用できる臨床的に関連性のあるモデルを提供するため、外傷性脊髄損傷の治療にまで及びます。以下の実験プロトコルは、カナダのトロントにあるUniversity Health Networkのアニマルケア委員会によって承認され、Canadian Council of Animal Careが作成した実験動物のケアと使用に関するガイドに定められたポリシーに準拠しています。
すべての外科的処置は、滅菌された機器および溶液を使用して滅菌条件下で実施する必要があり、施設および政府のガイドラインによれば、この手順では、処置を開始する前に体重250〜270グラムのラットを使用します。処置当日の2日間、動物に飲料水中の抗生物質を提供します。ラットを麻酔室に入れ、5%ISOフッ素を1対1の酸素と亜酸化窒素で1分間麻酔を誘発した後、ISOフッ素を1.8〜2.2%に減らし、ランビック軟膏を目に塗布し、足をつまんで外科的麻酔を確認します。
次に、ラットを加熱されたクッションの上に置き、頭をノーズコーン付きの脳定位固定装置フレームに固定します。頸椎の周りの毛皮を剃った後、ポビドンヨードで綿棒で拭いて皮膚を消毒し、続いてC2つの頸椎の領域からT2胸椎体の顕著な突起に正中線切開を行った後、70%エタノールで消毒します。外科用ハサミを使用して、脊椎筋の外層を正中線上で頭蓋骨コドル方向に直接切り込み、外科用ハサミを使用して、プロセス、オシス、ラミネートに達するまで、より深い筋肉層を鈍く解剖します。
分度器を挿入して保持します。筋肉層を開き、次に T 2 椎骨体の顕著な突起の位置を向き、椎弓切除術の目標レベルを特定します。次に、15番のメスを使用して靭帯のフレイを切り裂き、ラミニとプロセスポジスを緩めます。
次に、骨クリッパーを使用して脊髄の外側のラミニを切断し、脊髄を圧迫せずにラミニを優しく取り除きます。次に、出現している神経根を特定して、それらをクリッピングから救うために少し時間を取ってください。次に、フックを使用して椎体の背側から腹側硬膜を緩め、クリップ用の廊下を準備します。
クリップのリングスプリングが目的の力を供給するように設定されていることを確認します。クリップの力は、トラウマと圧縮の程度を決定します。開いたクリップを脊髄の周りに挿入し、カチッとはめて閉じて挫傷を誘発します。
15〜35グラムのクリップ力は、脊髄損傷が行われてから1分間のクリッピング時間でよく使用されます。クリップを取り外し、筋肉を2層に閉じてから、皮膚を閉じます。傷口が適切に閉じられたら、麻酔を停止し、ネズミが目覚めるまで観察します。
動物が胸骨、横臥のための十分な意識を取り戻した後、ラットを清潔なケージに入れます。このタイプの損傷の重症度のために、次の術後治療に従うことが不可欠です。まず、症状に応じて、ブプレノルフィンやメロキシカムなどの鎮痛剤を3〜5日間投与
するようにしてください。また、皮下投与により脱水症状を予防します。5〜10ミリリットルの生理食塩水を1日2回、3日間注射し、5日間飲料水に抗生物質を供給し続けます。手術後。動物が回復したように見えた後でも膀胱機能の一貫した回復が明らかになるまで、1日2〜3回膀胱を絞ってください。
手術を受けた動物の神経障害や生理状態を観察してください。注射は脊髄損傷の14日後に行われます。手術を開始する前に、滅菌水に1体積あたり1%の重量の濃度でSAPを準備し、ハミルトンシリンジに取り付けられた100マイクロメートルのガラスキャピラリーを満たします。
溶液を使用して、ハミルトンシリンジを定位固定装置フレームに取り付けます。麻酔後、ラットは頭部を定位固定装置フレームに固定し、手術部位をポビドンヨードと70%アルコールで消毒します。以前と同様に、もう一度、皮膚を開いた後、一対の椎骨筋を慎重に解剖し、開創器を挿入します。
15番のメスを使用して硬膜から瘢痕組織を切除し、病変部位を再度露出させます。次に、鋭利な針の先端を使用して硬膜を慎重に開きます。最後に、定位的に、ガラス毛細血管を外傷した脊髄に2ミリメートルの深さまで挿入し、SAPを注入します。
SAPを注入した後、キャピラリーを注入部位に1分間留まらせてから除去し、注入された溶液に対応するために組織が伸張できるようにします。次に、次のサイトで注入を繰り返します。ここでは、NPCを成体のDSレッドマウスの傍心室領域から単離し、以前に発表された手順に従って培養しました。
マイクロインジェクションの直前に、細胞移植のために増殖培地中のNPCをマイクロリットルあたり10倍から3番目の生細胞の50倍の濃度に希釈し、ハミルトンシリンジのガラスキャピラリーにロードします。NPCは、SAPの注入直後に注入されます。これを行うには、ハミルトンシリンジのガラスキャピラリーを損傷部位の0.2ミリメートルの吻側、脊髄の背側表面の1.5ミリメートル下に挿入します。
細胞懸濁液の2マイクロリットルを毎分約0.5マイクロリットルの速度で注入します。最初の注入が完了したら、前と同じように毛細血管を脊髄に1分間留まらせてから、毛細血管を引っ込めて隣接する部位に移動し、注入手順を繰り返します。1分待った後、前と同じように、毛細血管を引っ込めて、損傷部位まで2ミリメートルのコドルを動かします。
この場所で2マイクロリットルの注射を2回行います。この画像は、脊髄損傷に関連するすべての注射部位を示しています。成長因子支持のための硬膜下ミニ浸透圧ポンプの埋め込みは、NPC注射の直後に行われます。
まず、移植部位を選択します。好ましい部位は、ポンプ自体によって引き起こされる不快感を避けるために、胸腹部領域の外側側面です。以前と同様に領域を消毒した後、ポンプ用の皮下陥凹を準備します。
次に、脊髄損傷に隣接する上部または下部の椎骨のスキップ椎弓切除術を行います。ここでは、脊髄損傷はC seven T oneで行われたため、椎弓切除術はC 5で行われます。次に、ポンプを皮下くぼみに配置し、カテーテルを必要な長さに切断し、最後に6.0縫合糸を使用して一対の椎骨筋に固定します。
脱臼に伴う動きを避けます。鋭利な針の先端を使用して、椎弓切除術の下の硬膜を開きます。次に、カテーテルを硬膜下腔に導入し、抵抗なく、コードを傷つけずに、こじん方向に滑らせます。
次に、カテーテルがスムーズに動作し、ここに示すようにねじれや折り目がないことを確認します。次に、縫合糸またはクリップを使用して筋肉を層ごとに閉じてから、皮膚を閉じます。傷口が適切に閉じられたら、麻酔を止めて、動物が目を覚ますまで観察します。
動物が胸骨横臥のための十分な意識を取り戻した後、ラットを清潔なケージに入れます。動物のモニタリングや術後鎮痛など、術後のすべての治療手順に必ず従ってください。.NPC注射の2日前から移植後7日まで、および犠牲になるまでそれぞれ免疫抑制治療を実施します。
この蛍光顕微鏡画像は、ラットの外傷を負った脊髄の縦断面を示しています。染色は、QL sixで標識されたDPI蛍光SAPです。ファイトは緑色に見え、病変の震源地に凝集しています。
注入されたDS赤色陽性NPCは、赤色蛍光で示される吻側および抱起方向に拡散しています。スケール バーは 5 ミリメートルを表します。ここでは、走査型電子顕微鏡の画像は、組み立てられたSAPのナノファイバー足場の形成を示しています。
スケールバーは1マイクロメートルを表します。このビデオを見れば、クリップ圧縮、SCI、およびSAPとNPCとの併用治療の有望なアプローチをこのモデルでどのように研究できるかについて、十分に理解できるはずです。
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この研究は、自集合ペプチド(SAP)と神経前駆細胞(NPC)を使用してラットのモデルで頸部脊髄損傷(SCI)を治療する手法を提示します。この複合治療は、挫傷/圧迫損傷後の再生と回復を強化することを目的としています。
This cervical spinal cord injury model provides a clinically relevant platform for evaluating combinatorial regenerative therapies, addressing a critical gap in preclinical SCI research where complete transection models poorly reflect human pathology. By integrating self-assembling peptides for cavity bridging and neural precursor cell transplantation with sustained growth factor delivery, the approach supports mechanistic de-risking of cell-based combinatorial strategies. The model enables target validation and predictive confidence assessment for therapies aimed at tissue regeneration and functional recovery in cervical SCI.
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum, enabling hypothesis testing in early discovery, assay standardization in screening, and mechanistic de-risking in translational research before lead identification.