April 15th, 2014
신경 줄기 / 전구 세포 (NPC가)의 이식은 재생 신경의 큰 약속을 보유하고 있습니다. 의 NPC의 전신 배달은 뇌와 중추 신경계의 실험 만성 염증성 손상에 의해 영향을 설치류 및 영장류의 척수에 줄기 세포를 제공하는 효과적인 침략 낮은 및 치료 매우 효과적인 프로토콜로 설정되어 있습니다.
이 프로토콜의 전반적인 목표는 다발성 경화증을 모방한 질병 모델인 실험적 자가면역 뇌척수염에 걸린 마우스에서 정맥 주사를 통해 신경 줄기 전구 세포를 CNS에 전달하는 것입니다. 이것은 먼저 성체 쥐로부터 뇌의 뇌실하 영역에서 신경 줄기 전구 세포 또는 NPC를 추출하여 수행됩니다. 두 번째 단계는 생체 내 세포 식별 및 추적을 위해 바이러스 벡터 기술로 NPC를 유전적으로 태그하는 것입니다.
다음으로, 증식하는 신경구는 단일 세포 현탁액으로 해리되고, 원하는 밀도로 재현탁되며, 질병이 최고조에 달할 때 EAE 마우스의 꼬리 정맥에 주입됩니다. 궁극적으로, 사후 장기 및 조직 병리학과 면역조직화학을 수행하여 주입된 줄기세포의 생존 분포 및 통합을 확인하고 특성화합니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 줄기세포와 전구세포를 염증신경계에 이식할 수 있는 최소 침습적이고 안전하며 효과적인 방법을 제공한다는 것입니다.
이 방법은 신경계의 염증성 질환 모델에서 전신 주입 줄기세포의 안전성 및 효능과 관련된 세 가지 주요 질문에 답하는 데 도움이 됩니다. 이 방법의 시각적 시연은 뇌 줄기 세포 분리에서 다발성 경화증에 대한 마우스 모델의 전신 주입 준비에 이르기까지 중요한 실험 단계를 이해하는 데 도움이 되기 때문에 특히 젊은 과학자들에게 유용하며, 첫 번째 단계는 해부에 필요한 모든 솔루션을 함께 모으는 것입니다. 적절한 멸균 기술을 사용합니다.
갓 분리된 뇌를 뇌 슬라이서 매트릭스에 놓습니다. 두 개의 면도날을 사용하여 시신경 트랙을 제외하고 뇌의 전극에서 2mm, 이전 절단보다 3mm 뒤의 관상 절편을 만듭니다. 뇌 조각을 깨끗한 페트리 접시에 놓고 해부 현미경으로 뇌실하 부위 조직을 분리합니다.
조직을 다진 후 미리 준비되고 여과된 소화 용액 30ml에 첨가합니다. 부드럽게 흔들어 15분마다 흔들어 30분 동안 배양합니다. 원심 분리 후 상등액을 제거하고 펠릿을 200 마이크로 리터의 완전한 성장으로 재현탁시킵니다.
피펫팅에 의한 매체 또는 CGM. 먼저 P 1000으로, 그 다음에는 P 200 파이펫으로. 단일 세포 현탁액에 도달하면 CGM으로 최대 5ml까지 가져와 새 플라스크로 옮깁니다.
세포를 인큐베이터에 넣고 5-7일 동안 신경구가 형성되도록 합니다. 준비가 되면 현탁액을 15ml 튜브와 원심분리기에 모읍니다. 상층액을 제거하고 200마이크로리터의 CGM에 입천장을 재현탁합니다.
P 200 피펫 팁을 100-150회 통과시켜 신경구를 기계적으로 해리합니다. CGM으로 서스펜션을 최대 1ml까지 가져옵니다. 다음으로, 현탁액을 정확하게 희석하십시오.
적절한 부피와 중요한 염색제를 혼합하고 혈세포 분석기를 채워 세포 수를 측정합니다. 세포를 올바른 농도로 재현탁시키고 새 플라스크로 옮깁니다. 생체 내에서 이식된 세포를 식별하는 데 도움이 되도록 4-5일마다 이 단계를 반복합니다.
NPC는 NPC 형질도입 후 72시간 후에 리포터 유전자를 코딩하는 바이러스 벡터로 형질주입됩니다. 형광 리포터 유전자의 발현은 면역형광 또는 유세포 분석으로 확인할 수 있습니다. 준비가 되면 원심분리로 신경구를 발현하는 GFP를 수확하고 상등액을 제거합니다.
다음으로, 200마이크로리터의 세포 응집체 해리 용액을 추가하고 10분 동안 배양합니다. 세포를 회수하고 부드럽게 재현탁하여 단일 세포 현탁액을 얻습니다. 기포가 생기지 않도록 주의하세요.
세포를 세고 희석한 후 사용할 준비가 될 때까지 세포 현탁액을 얼음 위에 두십시오. 신경구가 준비되면 CNS의 마우스 모델 역할을 하기 위해 이전에 준비된 마우스를 회수합니다. 손상 치료는 질병 발현이 최고조에 달할 때 이루어져야 합니다.
꼬리 정맥이 확장될 수 있도록 약 10분 동안 생쥐를 보온 상자에 넣는 것으로 시작합니다. 준비가 되면 보온 상자에서 마우스 한 마리를 마우스 구속기로 옮깁니다. 구속 장치를 닫아 움직임을 제한하고 꼬리를 격리합니다.
꼬리의 주사 부위를 적절한 국소 용액으로 소독합니다. 1밀리리터 인슐린 주사기에 150마이크로리터의 세포 현탁액을 채우고 모든 기포를 제거해야 합니다. 꼬리의 등쪽 표면에 정맥을 국소화하고 바늘을 꼬리의 중간 아래 부분에 있는 정맥과 평행하게 배치합니다.
여기서 정맥은 피부 표면에 더 가깝습니다. 따라서 절차를 용이하게 합니다. 바늘을 정맥에 부드럽게 삽입하고 몇 마이크로리터의 혈액을 빼내어 올바른 위치를 확인합니다.
그런 다음 용액을 꼬리 정맥에 천천히 주입합니다 주입 후 바늘을 제거하고 몇 초 동안 압력을 가하여 출혈을 늦춥니다. 마우스를 새 케이지에 넣고 복구될 때까지 모니터링합니다. 미리 결정된 실험 시점에서 모든 마우스에 대해 동일한 절차를 반복합니다.
샘플은 처리 및 대조 동물에서 수집되어 신경구가 증식할 때 NPC가 녹색으로 표시된 phospho hisone H 3와 같은 유사분열 활성의 마커를 발현하고 적절한 분화 조건에서 도금될 때 빨간색으로 표시된 둥지와 같은 미분화된 신경 세포를 발현할 때 NPC가 CNS 및 기타 조직으로의 침투 및 통합을 결정하기 위해 분석됩니다. NPC는 astroglia marker, GFAP, neuronal marker, micro tubular associated protein 2 및 oligo dyl glial markers O 4 및 myelin basic protein nuclei와 같은 3개의 신경 계통의 전형적인 marker를 발현하며, 이식 후 치료 효능이 있는 dpi 미분화 MPC는 CD 44 및 매우 늦은 항원 4의 alpha four subunit을 포함하는 세포 표면 접착 분자를 발현해야 합니다. 이러한 예는 형질도입된 NPC가 GFP를 증식하는 신경구체로 발현할 뿐만 아니라 성장 인자 철회 시 체외에서 분화할 때도 발현한다는 것을 보여줍니다. EAE 마우스에 전신적으로 주입된 Syngeneic NPC는 이식 후 최대 45일까지 뇌와 척수 모두에서 화살표로 표시된 CNS 손상의 혈관 주위 영역에서 거의 독점적으로 발견됩니다.
이 절차의 핵심 단계는 세포 해리입니다. 사실, 단일 세포 현탁액의 준비는 개발 후 혈관 폐색으로 이어질 수 있는 클램프 또는 응집체를 피하기 위한 기본입니다. 이 기술은 비주기적 줄기세포를 작은 실험실 동물의 뇌에 효율적으로 전달하기 위한 최소 침습 프로토콜을 연구하고 있던 재생 의학 연구자들과 염증성 신경 질환에 걸린 인간을 위한 길을 열었습니다.
이 비디오를 시청한 후에는 뇌 질환이 있는 실험실 동물에서 조직 특이적 자세의 분리, 준비 및 전신 주입과 관련된 문제 해결에 대해 명확하게 이해할 수 있기를 바랍니다.
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이 프로토콜은 다발성 경화증 모델인 실험적 자가면역 뇌척수염을 가진 마우스에게 정맥 주사를 통해 중추 신경계(CNS)로 신경 줄기 전구 세포(NPC)를 전달하는 방법을 설명합니다. 이 방법은 효과적인 줄기 세포 이식을 위한 최소 침습적 접근을 강조합니다.
Systemic delivery of neural stem/progenitor cells (NPCs) offers a minimally invasive approach to target inflammatory lesions in the central nervous system, addressing a key challenge in regenerative neurology for multifocal diseases like multiple sclerosis. This method enables biodistribution to perivascular sites of damage, supporting mechanistic de-risking of cell therapies in neuroinflammatory conditions. It provides a translational bridge for evaluating NPC engraftment, immunomodulatory potential, and target engagement in preclinical models.
This workflow fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical evaluation, particularly for immunomodulatory cell therapies in neuroinflammatory diseases.