Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Intraspinale holte-injectie van menselijke mesenchymale stamcellen en het volgen van hun migratie naar de hersenen van ratten

1.6K weergaven

DOI:

10.3791/62120

3 februari 2021

In dit artikel

Samenvatting

Er kunnen verschillende toedieningsroutes worden gebruikt om mesenchymale stamcellen (MSC's) aan de hersenen af te leveren. In de huidige studie werden MSC's toegediend in de neuraxis en de hersenen via injectie in de spinale holte. MSC's werden geïnjecteerd in de ruggengraatholten van ratten en de migratie van stamcellen werd gevolgd en gekwantificeerd.

Samenvatting

Mesenchymale stamcellen (MSC's) zijn bestudeerd voor de behandeling van verschillende ziekten. Bij neurodegeneratieve ziekten met defecten in zowel de hersenen als het ruggenmerg is de toedieningsweg erg belangrijk, omdat MSC's zowel naar de hersenen als naar het ruggenmerg moeten migreren. Dit artikel beschrijft een methode voor het toedienen van MSC's in het wervelkanaal (injectie in de intraspinale holte) die zich kan richten op de hersenen en het ruggenmerg in een rattenmodel. Een miljoen MSC's werden geïnjecteerd in de wervelkanalen van ratten ter hoogte van lendenwervels 2-3. Na toediening werden de ratten 0, 6 en 12 uur na de injectie geëuthanaseerd. Optische beeldvorming en kwantitatieve real-time polymerasekettingreactie (qPCR) werden gebruikt om de geïnjecteerde MSC's te volgen. De resultaten van de huidige studie toonden aan dat MSC's die via de ruggenmergholte werden toegediend, vervolgens om 12 uur in zowel de hersenen als het ruggenmerg konden worden gedetecteerd. Intraspinale holte-injectie heeft het voordeel dat er geen algehele anesthesie nodig is en heeft weinig bijwerkingen. Het nadeel van de lage migratiesnelheid van MSC's naar de hersenen moet echter worden overwonnen.

Inleiding

Mesenchymale stamcellen
Onder ziekteomstandigheden scheiden MSC's ziektespecifieke therapeutische stoffen af via paracriene acties1 waarvan is gemeld dat ze de immuunrespons reguleren, beschadigde weefsels herstellen en giftige stoffen verwijderen2. Daarom wordt MSC-therapie als effectiever beschouwd dan single-target therapie bij de behandeling van multifactoriële ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en sarcopenie 3,4,5,6. Bovendien hebben....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

OPMERKING: Deze studie is goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (goedkeuringsnummer: 20170125001, datum: 25 januari 2017) van het Samsung Biomedical Research Institute (SBRI) in het Samsung Medical Center. Als geaccrediteerde faciliteit van de Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International handelt de SBRI in overeenstemming met de richtlijnen van het Institute of Laboratory Animal Resources.

1. Bereiding van van menselijke Wharton's gelei afgeleide MSC's

  1. Teelt van menselijke van Wharton's gelei afgeleide mesenchymale stamcellen (WJ-....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Om de werkzaamheid van intraspinale holte-injectie van MSC's te evalueren, werden in de huidige studie DiD-gelabelde MSC's gebruikt. Alvorens MSC's in de ruggenmergholte te injecteren, werd de werkzaamheid van de etikettering in vitro beoordeeld met behulp van optische beeldvorming en fluorescentiemicroscopie (Figuur 1). Na het kleuren van de MSC's met het DiD-labelingreagens met behulp van de procedure beschreven in protocolsectie 3.1, werden optische beeld.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

De optimale toedieningsweg voor behandeling met MSC's moet worden gekozen afhankelijk van de doelziekte, de toestand van de patiënt en het type geneesmiddel dat moet worden toegediend. Bij celtherapieën, waaronder MSC-therapie, moet directe injectie van stamcellen in de hersenen of intrathecaal via de CSF worden overwogen, aangezien de cellen de BBB19 niet kunnen passeren. Intraspinale holte-injectie is relatief niet-invasief en veroorzaakt geen neuronale schade i.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Deze studie werd ondersteund door subsidies van het Basic Research Program via de National Research Foundation of South Korea (NRF), gefinancierd door het Ministerie van Onderwijs (NRF-2017R1D1A1B03035940), en een subsidie van het Korea Health Technology R&D Project via het Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), gefinancierd door het Ministerie van Volksgezondheid en Welzijn, Republiek Korea (subsidienummers: HI14C3484 en HI18C0560). We willen Editage (www.editage.co.kr) bedanken voor het bewerken van de Engelse taal.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
0.25% Trypsin-EDTAGibco-invitrogen25200114Celcultuur
Fetal bovien serumbiowestS1520Cultuurmediumsupplement
gentamicinGibco-invitrogen15710-072Cultuurmediumsupplement
Gentra Puregene Tissue KitQIAGEN158689gDNA-isolatie
MEM, geen glutamine, geen fenol roodGibco51200038WJ-MSC formulering voor injectie
Miminum Essential Medium alphaGibco-invitrogen12571063WJ-MSC-kweekmedium
Power SYBR Green PCR Master MixApplied Biosystems4368577Reagens voor kwantitatieve real-time PCR
QuantStudio 6 Flex Real-Time PCR SystemThermo fisher4485694Kwantitatieve real-time PCR
trypan blauwGibco15250061Injectie
Vybrant DiD Cell-Labeling SolutioninvitrogenV22887Stamcellenlabelingoplossing
Xenogen IVIS Spectrum systemPerkin Elmer124262Optisch beeldvormingsapparaat

Referenties

  1. Gnecchi, M., Danieli, P., Malpasso, G., Ciuffreda, M. C. Paracrine mechanisms of mesenchymal stem cells in tissue repair. Methods in Molecular Biology. 1416, 123-146 (2016).
  2. Liang, X., Ding, Y., Zhang, Y., Tse, H. F., Lian, Q. Paracrine....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Stamcelmigratieruggenmergneurodegeneratieve ziektenoptische beeldvormingkwantitatieve PCRstamceltrackinginjectie in het spinale kanaal

Dit artikel is gepubliceerd

Video binnenkort beschikbaar