Regulering van Schwann-celgroei door nanoseconde gepulseerd elektrisch veld voor perifere zenuwregeneratie in vitro

Jiahang Han; Zewei Wang; Yanzhao Dong; Xiaodi Zou; Haoyu Wang; Yonggang Chen; Sahar Ahmed Abdalbary; Tian Tu; Hui Lu

doi:10.3791/66097

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

Methodenartikel

Regulering van Schwann-celgroei door nanoseconde gepulseerd elektrisch veld voor perifere zenuwregeneratie in vitro

1.8K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/66097

⸱

3 mei 2024

Jiahang Han^*¹^,² , Zewei Wang^*¹^,² , Yanzhao Dong^*¹ , Xiaodi Zou³ , Haoyu Wang¹^,² , Yonggang Chen¹ , Sahar Ahmed Abdalbary⁴ , Tian Tu⁵ , Hui Lu¹

¹Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital, College of Medicine, Zhejiang University, ²College of Medicine, Zhejiang University, ³Department of Orthopedics, The Second Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University, ⁴Department of Orthopedic Physical Therapy, Faculty of Physical Therapy, Nahda University in Beni Suef, ⁵Plastic & Cosmetic Center, The First Affiliated Hospital, College of Medicine, Zhejiang University

^* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol voor het toepassen van nanoseconde pulse electric field (nsPEF) om Schwann-cellen in vitro te stimuleren. De synthese en secretiecapaciteit van relevante factoren en veranderingen in celgedrag valideerden de succesvolle stimulatie met behulp van nsPEF. De studie geeft een positief beeld van de perifere zenuwregeneratiemethode.

Samenvatting

Schwann-cellen (SC's) zijn myeliniserende cellen van het perifere zenuwstelsel en spelen een cruciale rol bij de regeneratie van perifere zenuwen. Nanosecond Pulse Electric Field (nsPEF) is een opkomende methode die kan worden toegepast bij elektrische stimulatie van zenuwen en waarvan is aangetoond dat deze effectief is bij het stimuleren van celproliferatie en andere biologische processen. Om te beoordelen of SC's significante veranderingen ondergaan onder nsPEF en om het potentieel voor nieuwe methoden voor perifere zenuwregeneratie te onderzoeken, werden gekweekte RSC96-cellen onderworpen aan nsPEF-stimulatie bij 5 kV en 10 kV, gevolgd door voortgezette teelt gedurende 3-4 dagen. Vervolgens werden enkele relevante factoren die door SC's tot expressie werden gebracht, beoordeeld om de succesvolle stimulatie aan te tonen, waaronder het specifieke markereiwit, de neurotrofe factor, de transcriptiefactor en de myelinisatieregulator. De representatieve resultaten toonden aan dat nsPEF de proliferatie en migratie van SC's aanzienlijk verbeterde en het vermogen om relevante factoren te synthetiseren die positief bijdragen aan de regeneratie van perifere zenuwen. Tegelijkertijd duidde een lagere expressie van GFAP op de goedaardige prognose van perifere zenuwletsels. Al deze resultaten tonen aan dat nsPEF een groot potentieel heeft als een efficiënte behandelmethode voor perifere zenuwletsels door SC's te stimuleren.

Inleiding

Elk jaar worden miljoenen mensen getroffen door zenuwletsel waarbij zowel het perifere zenuwstelsel (PNS) als het centrale zenuwstelsel (CZS) betrokken ^zijn1. Studies hebben aangetoond dat de axonale herstelcapaciteit van het CZS vrij beperkt is na zenuwletsel, terwijl het PNS een verhoogde capaciteit vertoont vanwege de aanzienlijke plasticiteit van SC's². Desalniettemin blijft het bereiken van volledige regeneratie na perifere zenuwbeschadigingen moeilijk en blijft het een aanzienlijke uitdaging vormen voor de menselijke gezondheid ^3,4. Tegenwoordig zijn autotr....