Dit protocol beschrijft de radiolabeling van paarden mesenchymale stamcellen en hun implantatie in peesletsels bij het paard om celoverleving en weefselverdeling te bepalen met behulp van gamma-scintigrafie.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft de radiolabeling van paarden mesenchymale stamcellen en hun implantatie in peesletsels bij het paard om celoverleving en weefselverdeling te bepalen met behulp van gamma-scintigrafie.
Recente vooruitgang bij de toepassing van beenmerg mesenchymale stamcellen (BMMSC) voor de behandeling van pezen en ligament verwondingen bij het paard stel meetinstrumenten in zowel experimentele als klinische studies verbeterd. Hoewel de BMMSC worden geïmplanteerd in de pees laesie in grote aantallen (gewoonlijk 10 - 20 miljoen cellen) slechts een relatief klein aantal overleven (<10%), hoewel deze kan gedurende maximaal 5 maanden na implantatie. Dit lijkt een gemeenschappelijke observatie in andere soorten waarin BMMSC geïmplanteerd in andere weefsels en het is belangrijk om te begrijpen wanneer deze optreedt, hoeveel overleven de initiële implantatie proces of de cellen worden vrijgemaakt in andere organen. Het volgen van het lot van de cellen kan worden bereikt door het radioactief merken BMMSC vóór implantatie waarbij niet-invasief in vivo beeldvorming van cellocatie en kwantificatie van celaantallen maakt.
Dit protocol beschrijft een cel Labellng procedure Technetium-99m (Tc-99m), en het volgen van deze cellen na implantatie gebruikt in verwond buigspieren bij paarden. Tc-99m is een kortstondige (t 1/2 van 6,01 uur) isotoop die gammastralen uitzendt en kan worden geïnternaliseerd door cellen in aanwezigheid van de lipofiele verbinding hexamethylpropyleneamine oxime (HMPAO). Deze eigenschappen maken het ideaal voor gebruik in de geneeskunde klinieken nucleaire voor de diagnose van verschillende ziekten. Het lot van de gelabelde cellen te volgen op korte termijn (tot 36 uur) door gamma scintigrafie om zowel het aantal cellen behouden in de laesie en de verdeling van de cellen in de longen, schildklier en andere organen te kwantificeren. Deze techniek is een bewerking van de etikettering van bloed leukocyten en kunnen worden gebruikt om beeld BMMSC geïmplanteerd in andere organen.
Regeneratieve strategieën voor het repareren van zieke of beschadigde weefsels op basis van multipotente stamcellen uit verschillende weefsels en geïmplanteerd in het getroffen gebied. Recente vooruitgang bij de toepassing van autologe BMMSC voor de behandeling van pezen en ligament verwondingen bij het paard verbeterd meetinstrumenten in zowel experimentele en klinische studies 1-5 6 getoond. Het paard is bijzonder aantrekkelijk voor de beoordeling van de effectiviteit van stamcellen tische behandelingen omdat het lijdt aan leeftijd en overspanning verwondingen aan de pezen van het distale voorpoot is een atletische dier, en het is een groot, vergemakkelijken beenmergherstel en nauwkeurige implantatie. Pezen heel natuurlijke wijze fibrose maar genezen pees functioneel inferieur 7 en heeft een hoog risico van re-letsel 8. De oppervlakkige digitale buigpees (SDFT) wordt meestal beïnvloed is geëvolueerd om als elastische energiewinkel en ervaringen hoge belasting wijst naar energie-efficiënte en snelle beweging te bereiken. Het herstellen van de functie na een blessure is daarom van cruciaal belang. Deze letsels zijn vergelijkbaar met die welke de achillespees mens die eenzelfde functie 9 uitvoert. Er zijn geen goede behandelingsmogelijkheden voor het behandelen of realiseren van een goede reparatie voor dergelijke verwondingen derhalve cel-gebaseerde regeneratieve strategieën bieden een aantrekkelijke mogelijkheid om de resultaten te verbeteren en re-letsel.
In de meeste studies 5 - zijn 20 miljoen autologe BMMSC rechtstreeks geïnjecteerd in de lesie die zich gewoonlijk in de kern van de pees instantie die derhalve fungeert als een houder van de cellen. Het lot van de cellen eenmaal geïnjecteerd is onduidelijk en andere cel etikettering methoden volgen de cellen zijn recent beschreven. Cellen gelabeld met een label fluorescentie bleken te overleven slechts in relatief kleine aantallen (<10%) 10,11. Fluorescentie labels noodzakelijkweefselextractie snijden en voor histologische analyse die tijdrovend en niet gemakkelijk vergemakkelijken temporele analyse in een groot diermodel of klinische gevallen. In meer recente werk hebben we de radio-isotoop Tc 99m gebruikt om cellen te labelen en volgen hun lot door gamma scintigrafie 1. Deze methode maakt een snelle vergelijking worden gemaakt tussen de verschillende routes van de cel levering, waaronder intralesionale, intraveneus via de halsader 1 of regionale perfusie via intra-arteriële 12 of intraveneuze injecties 1,12. De persistentie en verspreiding van cellen kunnen vervolgens worden afgebeeld door gamma scintigrafie van verschillende organen. Dit heeft aangetoond dat slechts 24% van de geïnjecteerde cellen intralesionally bleef in de laesie door 24 uur 1 en dit wordt ondersteund door een andere studie experimenteel gebruik gemaakt laesies en dezelfde radiolabel 5. Bovendien, de cellen vertonen beperkte mogelijkheid om thuis in pees letsels bij delivered regionale perfusie of intraveneus, maar verspreid in de longen door deze routes 4.
BMMSC gelabeld met ijzer nanodeeltjes is een alternatieve methode om cellen geïmplanteerd in voorpoot pezen 13 te volgen. Hoewel ijzer nanodeeltjes gelabelde cellen mogelijk cell tracking in vivo MRI, worden tijdelijk onderzoeken in een groot dier beperkt door het aantal keren anesthesie kan op elk tijdstip voor het uitvoeren van de MRI-scans worden toegediend. Verder ijzer nanodeeltjes hypointense op MRI waarop de gegevens over de migratie van gelabelde cellen in de pees lichaam beperkt. Andere radioactieve isotopen die kunnen worden gebruikt omvatten indium-111 maar deze lijdt het nadeel van een langere halfwaardetijd dan Tc-99m (2,8 dagen versus 6,0 uur) en hogere gammastraal energie-emissie. Bovendien is cellevensvatbaarheid gerapporteerd te verlagen als gelabeld met indium-111 14. Tc-99m, anderzijds, wordt routinematig gebruikt in zowel paarden- en menselijke nucleairemedicijnen perifere mononucleaire cellen labelen en volgen de verdeling in vivo door scintigrafie. Het kan relatief gemakkelijk opgenomen door cellen behulp HMPAO als linker-molecule om het technetium te binden, zoals Tc-99m-HMPAO, aan cellen. Tc-99m-gelabelde HMPAO BMMSC vertonen een goede levensvatbaarheid en kunnen prolifereren in vitro 4. Dit protocol beschrijft de etikettering en tracering van paarden autologe BMMSC geïmplanteerd in de natuur voorkomende letsels in de voorpoot SDFT.
Het is belangrijk op te merken dat het protocol alleen bedoeld voor gebruik als onderzoeksinstrument. Het gebruik ervan als een klinische therapeutische modaliteit wordt niet aanbevolen omdat het effect van het radiolabel op de cellulaire fenotype is niet volledig opgehelderd.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De hier beschreven gevallen werden uitgevoerd na Ethische toestemming van de Animal Ethics and Welfare Comité van het Colegio de Veterinarios de Malaga, Spanje, en het Royal Veterinary College, North Mymms, UK de gebruikte procedures op de paarden worden verleend, zijn gebaseerd op de goedgekeurde protocollen die gebruikt in de kliniek op paarden ontvangen stamcellen gebaseerde therapieën die sedatie, beenmerg aspiratie, intra-tendineuze injectie, regionale perfusie, intraveneuze injectie, post-procedurele behandeling en pijnbestrijding en monitoring omvat na implantatie.
1. Key toe te passen regeling in Advance
2. Voorbereiding van het Paard en Echografie van de voorpoot Tendon
3. Tc-99m-etikettering van Equine mesenchymale stamcellen
Opmerking: De cel labeling stappen kunnen tijdens echografie van de voorpoot, omdat dit zal minimaliseren isotoop verval tussen cel etikettering en de inplanting van gelabelde cellen in de pees worden uitgevoerd.
4. Implantatie van Tc-99m-gelabelde cellen HMPAO
5. Gamma Scintigrafie
% cellen die overblijven (t) = 100 - {[(voorspelde decay (t) - verval (t)) / voorspelde verval (t)]} x 100
verval (t) = ROI (t) / ROI (0) x 100.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Tc-99m-HMPAO opname in BMMSs geen nadelige hun vermogen om zich aan weefselkweek plastic beïnvloeden en terwijl ze tonen proliferatievermogen monolagen te vormen (figuur 1) hebben we niet volledig bepaald of proliferatiesnelheden of andere cellulaire fenotypes worden beïnvloed. De morfologie is vergelijkbaar met ongelabelde cellen met een typische vorm spindel. De cellulaire merkingsrendement (bijv., Opname van label) varieert gewoonlijk van ongeveer 1,5% tot 25%. De belangrijkste reden voor de...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Naast beenmerg stamcellen geïsoleerd uit bronnen zoals vetweefsel zijn geschikt voor labeling met dit protocol. Verder kunnen cellen van een bevroren toestand nieuw leven worden ingeblazen en uitgebreid in de cultuur om de gewenste nummers voor labeling studies 12.
Een kritische factor die de efficiëntie van het merken van de BMMSC bepaalt de tijd tussen elutie van de Tc-99m generator van het molybdeen aan de radiofarmacie, bereiding van Tc-99m-HMPAO en het gebruik van de radiofar...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
JD en RKS zijn leden van de Wetenschappelijke Adviesraad van ReCellerate Inc.
De auteurs willen de financiering door de Horserace Betting Levy Board U.K. (subsidienummer 721) en VetCell BioScience Ltd, U.K. en door Consejerìa de Innovaciòn, Ciencia y Empresa, Junta de Andalucìa, Spanje, graag erkennen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Technetium99m | Raadpleeg de lokale leverancier van ionisatiestraling in overeenstemming met de wettelijke vereisten. Het isotoop moet binnen 2 uur na elutie van de molybdeen-99 generator worden gebruikt | ||
| Ceretec - Hexamethylpropyleneamine oxime (HMPAO) | GE HealthCare | Raadpleeg rechtstreeks GE HealthCare | |
| Microfuge, Minispin/Minispin Plus | Ependorf | 22620100 | |
| 18 G en 19 G naalden | Terumo Medical | NN-1838R (18 G); NN1938R (19 G) | |
| Spuiten 1 ml en 2 ml | Scientific Laboratory Supplies Ltd | SYR6200 (1 ml); SYR6003 (2 ml) | |
| Microcentrifugebuisjes 1,5 ml | Greiner Bio-One Ltd | 616201 | |
| PBS - Fosfaat-gebufferde zoutoplossing | LifeTechnologies | 14190 | |
| Steriele gaasjes | Shermond Ltd | UNG602 | |
| CoflexVet zelfklevende bandage | Andover Healthcare, Inc. | 3540RB-018 | |
| Ultrageluidbeeldvormingssoftware | Scion Image, Scion Corporation, VS | ||
| MicasXplus Scintigramverwerkingssoftware | Bartec Technologies Ltd | http://www.bartectechnologies.com/veterinaryscintigraphy.html | |
| Veldisotoopteller voor isotoopbewaking | John Caunt U.K. | GMS1800a | http://www.johncaunt.com/ |
| Putteller voor isotoopmetingen, dosiskalibratie | Capintec Southern Scientific | CRC-25R |
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