Dwarslaesie is een traumatische aandoening die ernstige morbiditeit en hoge sterfte veroorzaakt. In dit werk beschrijven we in detail een kneuzing model van dwarslaesie bij muizen, gevolgd door een transplantatie van neurale stamcellen.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Dwarslaesie is een traumatische aandoening die ernstige morbiditeit en hoge sterfte veroorzaakt. In dit werk beschrijven we in detail een kneuzing model van dwarslaesie bij muizen, gevolgd door een transplantatie van neurale stamcellen.
Ruggenmergletsel is een verwoestende aandoening klinisch gekenmerkt door een complex van neurologische stoornissen. Diermodellen van ruggenmergletsel kan zowel de biologische reacties op letsel te onderzoeken en mogelijke therapieën te testen. Kneuzing of compressie verwonding geleverd aan het chirurgisch blootgestelde ruggenmerg zijn de meest gebruikte modellen van de pathologie. In dit rapport worden de experimentele kneuzing wordt uitgevoerd met behulp van de oneindige horizon (IH) Impactor apparaat, dat de oprichting van een reproduceerbare letsel diermodel doorlaat definitie van specifieke letsel parameters. Stamceltransplantatie wordt algemeen beschouwd als een potentieel bruikbare strategie voor de genezing van deze invaliderende aandoening. Talrijke studies hebben de effecten van transplanteren verschillende stamcellen geëvalueerd. Hier laten we een aangepaste methode voor ruggenmergletsels gevolgd door staartader injectie van cellen in CD1 muizen. Kortom, bieden wij de procedures voor: i) de cel etikettering wiste een vitale tracer, ii) pre-operatieve zorg van muizen, iii) uitvoering van een contusive dwarslaesie, en iv) intraveneuze toediening van post mortem neurale precursoren. Dit contusie model kan worden gebruikt om de werkzaamheid en veiligheid van stamceltransplantatie in een regeneratieve geneeskunde aanpak te beoordelen.
Een dwarslaesie (SCI) is de meest voorkomende letsel veroorzaakt door hoge-energie-trauma zoals motorvoertuigen ongevallen, vallen, sport en geweld 1. In ernstige SCI, de schade kracht vernietigt of schade zenuwweefsel, waardoor plotseling verlies van neurologische functie. Traumatische SCI komt vaak voor bij jonge volwassenen tussen de 10 en 40 jaar oud. Het grote invloed op de patiënt mentale en fysieke conditie en veroorzaakt enorme economische impact op de samenleving 2. De benadering van de behandeling in de acute fase is vaak beperkt tot een hoge dosis corticosteroïden, chirurgische stabilisatie en decompressie om eventueel verzwakken verdere schade 3-4, maar de rollen van deze methoden op het bewegingsapparaat herstel na SCI zijn nog steeds controversieel. Naast acute weefselverlies, de traumatische verwonding en de activatie van secundaire mechanismen van degeneratie veroorzaakt demyelinisatie en dood van meerdere celtypen 5-6. De mate van herstel van de functie kan vantien worden gecorreleerd aan de mate van gespaard witte stof op het letsel plaats 7.
Diermodellen van SCI kan worden gebruikt zowel om de biologische responsen van het weefsel schade onderzoeken en mogelijke therapieën te testen. Bovendien is een nuttig dier model van een menselijk pathologie heeft niet alleen om een aantal aspecten van die voorwaarde te reproduceren, maar moeten ook voordelen ten opzichte van directe klinische observatie en experiment bieden. De meest gebruikte modellen van dwarslaesie betrekken kneuzing of compressie letsel geleverd aan het chirurgisch blootgesteld ruggenmerg 8. De ontwikkeling van een gecontroleerde gewicht neerzetten contusieletsel vertegenwoordigt een belangrijke mijlpaal in de geschiedenis van SCI onderzoek. The Ohio State University ruggenmerg onderzoekscentrum heeft de technologische uitdaging van een inrichting die kan worden gebruikt om een bepaalde samendrukking van het ruggenmerg met parameters van invloed komputergestuurde 9 induceren nagestreefd. Dit werd oorspronkelijk ontworpen voor gebruik with ratten; werd later aangepast toepassen richting muizen 10. De voordelen van een dergelijke benadering zijn dat de biomechanica schade meer kan worden bestudeerd en de parameters van de schade kan een vollediger wijze gedefinieerd om een reproduceerbaar experimenteel model te verkrijgen, waardoor deze nauwkeuriger beoordeling van de effecten van geteste behandelingen op het functioneel herstel proces.
Vele studies hebben de effecten transplantatie van diverse stamcellen in SCI modellen 11 geëvalueerd. We hebben onlangs geïsoleerd volwassen neurale stamcellen uit de Sub-ventriculaire zone (SVZ) enkele uren na de dood van de muis donor 12-13. Deze procedure voorziet in een populatie van neurale stamcellen, de zogenaamde post-mortem neurale precursors (PM-NPC), die lijken voordelig in een regeneratieve geneeskunde aanpak voor het genezen van SCI te zijn. In dit artikel zullen we laten zien: i) het protocol voor mobiele etikettering met de vitale tracer PKH26, ii) de surgsche procedure uit te voeren op traumatische SCI, en iii) de intraveneuze (iv) toediening van gemerkte cellen. Bovendien is in dit werk tonen we aan dat getransplanteerde cellen migreren ruggenmerg laesie plaatsen en differentiëren meestal in microtubule geassocieerd proteïne (MAP) 2 positieve cellen. Bovendien is de differentiatie gepaard met de bevordering van een stabiele herstel van achterste ledematen functie.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
OPMERKING: Alle procedures werden goedgekeurd door de Commissie van Toezicht van de Universiteit van Milaan en ontmoette de Italiaanse Richtlijnen voor Proefdieren in overeenstemming met de Europese Gemeenschappen richtlijn van november 1986 (86/609 / EEG).
1. Bereiding van Cellen voor Transplantatie
OPMERKING: Gebruik neurale stamcellen tussen de 5e en de 9e passage in de cultuur van deze experimenten; Test de kweken proliferatie en differentiatie vermogen alvorens gelabeld voor transplantatie. Bepaal de mate van differentiatie door immuuncytochemie 12.
2. Voorbereiding voor Heelkunde
3. Voorbereiding van muizen voor Chirurgie en Transplantatie
4. Laminectomie
5. IH aantikinrichting Protocol (contusie)
6. Hechtingen en Post-zorg
7. staartaderinjectie van Cellen
Opmerking: In de volgende stap van de procedure voor het injecteren van de cellen in de staartader wordt aangetoond. Cellen kunnen ook worden toegediend met een intraspinale transplantatie met een stereotaxisch frame 15-16, of in de cisterna magna 17. Het is belangrijk om te overwegen dat andere celtypen kunnen worden getransplanteerd met deze methode, zoals mesenchymale stromale cellen(Bijvoorbeeld beenmerg mesenchymale stamcellen, adipose afgeleide stamcellen, vruchtwater cellen). Bovendien kunnen andere behandelingen zoals nanodeeltjes worden geïnjecteerd via de staartader na ruggenmergletsel.
8. gedragstesten en Hind Limb Functie
9. Perfusie
10. Weefsel en -verwerking, histologie en Iimmunohistochemistry
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het totaal aantal getransplanteerde cellen 1 x 10 6 cellen en is verdeeld in drie opeenvolgende injecties in de staartader. Wij toegediend 3,3 x 10 5 cellen in 50 ui fosfaatbuffer (PBS). De eerste injectie werd de tweede 6 uur later uitgevoerd binnen 30 minuten na een blessure, en de laatste 18 uur na het letsel. De keuze van een termijn van 18 uur na SCI voor toediening PM-NPC werd bepaald door de optimale permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière momenteel 14. Om het effect van stamce...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In dit artikel beschrijven we een methode om een reproduceerbaar model van traumatisch ruggenmergletsel te verkrijgen met behulp van een oneindige horizon Impactor bij een kracht van 70 Kdyne (ernstige). Met een grotere kracht paradigma (80 Kdyne), kunnen we een ernstiger letsel dat nog wordt geassocieerd met een hogere mortaliteit muizen. Om dit probleem te vermijden, kiezen we gewoonlijk een matige kracht paradigma (70 Kdyne) die is gekoppeld aan een herhaalbare laesie met een geleidelijk herstel van functie en lage...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs verklaren geen concurrerende financieel belang.
De auteurs erkennen de economische steun van FAIP (Federazione Associazioni Italiane Paraplegici), de “Neurogel-en-Marche” Foundation (Frankrijk), Fondazione “La Colonna”.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| PKH26GL-1KT | Sigma | 091M0973 | |
| Infinite horizon (IH) Impactor device | Precision Systems and Instrumentation, LLC | Model 0400 Serial 0171 | |
| Gentamycin 10 mg/ml | Euroclone | ECM0011B | 1 mg/ml in steriele zoutoplossing |
| Isoflurane-Vet 250 ml | Merial | B142J12A | |
| Blefarolin POM OFT 10 g | |||
| Slide Warmer | 2Biological Instruments | HB101-sm-402 | |
| Scalpel, maat 10 | Lance Paragon | 26920 | |
| Kleine Graefe-tang | 2Biological Instruments | 11023-14 | |
| Rongeur | Medicon Instruments | 07 60 07 | |
| Micro schaar | 2Biological Instruments | 15000-00 | |
| Absorbeerbare hechtdraad (4/0) | Safil Quick | C0046203 | |
| Hemostat | 2Biological Instruments | 13014-14 | |
| Reflex 7 wondclip applicator | 2Biological Instruments | 12031-07 | |
| 7 mm Reflex wondclips | 2Biological Instruments | 12032-07 | |
| NGS | Euroclone | ECS0200D | |
| Triton X 100 | Merck Millipore | 1086431000 | |
| Anti Microtubule Assocoated Protein (MAP) 2 | Millipore | AB5622 | |
| Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A11008 | |
| FluorSave Reagent | Calbiochem | 345789 | |
| Neurale stamcellen medium | DMEM-F12 medium (Euroclone) bevattend 2 mm l-glutamine (Euroclone), 0,6% glucose (Sigma-Aldrich), 9,6 g/ml putrescine (Sigma-Aldrich), 6,3 ng/ml progesteron (Sigma-Aldrich), 5,2 ng/ml natriumseleniet (Sigma-Aldrich), 0,025 mg/ml insuline (Sigma-Aldrich), 0,1 mg/ml transferrine (Sigma-Aldrich), en 2 μg/ml heparin (natriumzout, graad II; Sigma-Aldrich), bFGF (menselijke recombinant, 10 ng/ml; Life Technologies) en EGF (menselijke recombinant, 20 ng/ml; Life Technologies) | ||
| DMEM-F12 | Euroclone | ASM5002 | |
| l-glutamine | Euroclone | ECB3000D | |
| glucose | Sigma-Aldrich | G8270-100G | |
| putrescine | Sigma-Aldrich | P5780-25G | |
| progesteron | Sigma-Aldrich | P6149-1MG | |
| Natriumseleniet | Sigma-Aldrich | S9133-1MG | |
| transferrine | Sigma-Aldrich | T 5391 | |
| Insuline | Sigma-Aldrich | I1882 | |
| Heparine natrium-zout | Sigma-Aldrich | H0200000 | |
| bFGF | Life Technology | PHG0024 | |
| h-EGF | Life Technology | PHG6045 | |
| Spuit 0,33 cc 29 G | Terumo | MYJECTOR | |
| buprenorfine | Schering Plough SpA | TEMGESIC | |
| ooggel | Bausch & Lomb | LIPOSIC |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen