$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
За последнее десятилетие трансплантация стволовых клеток вызывает растущий интерес как в качестве основного, так и вспомогательного метода терапии различных заболеваний как в доклинических, так и в клинических исследованиях. Однако на сегодняшний день результаты, касающиеся функционального исхода и/или регенерации тканей после трансплантации стволовых клеток, весьма неоднозначны. Как правило, клинический эффект наблюдается без глубокого понимания лежащих в его основе механизмов1. В связи с этим были предприняты многочисленные усилия по разработке различных методов молекулярной визуализации для мониторинга приживления стволовых клеток с конечной целью точной оценки выживаемости, судьбы и физиологии трансплантированных стволовых клеток и/или их микроокружения. Изменения, наблюдаемые в одном или нескольких параметрах, определяемых с помощью молекулярной визуализации, могут быть связаны с наблюдаемым клиническим эффектом. В этом контексте наши исследования сосредоточены на комбинированном использовании биолюминесцентной визуализации (BLI), магнитно-резонансной томографии (MRI) и гистологического анализа для оценки приживления стволовых клеток.
Биолюминесцентная визуализация (BLI) часто используется для неинвазивного отслеживания клеток и мониторинга их выживаемости во времени после трансплантации2-7. Этот метод основан на биохимической реакции, при которой клетки, экспрессирующие репортерный ген люциферазы, способны излучать свет после взаимодействия с соответствующим субстратом (например, D-люциферином)8, 9. С другой стороны, магнитно-резонансная томография (МРТ) представляет собой неинвазивный метод, который применим в клинике10 и может быть использован для точного определения локализации клеточных трансплантатов с очень высоким разрешением11-15, хотя его чувствительность сильно зависит от контраста, создаваемого после мечения клеток контрастным агентом для МРТ. Наконец, посмертный гистологический анализ является предпочтительным методом для валидации результатов исследований, полученных с помощью неинвазивных методов, обеспечивая максимально возможное разрешение и чувствительность. Кроме того, конечный гистологический анализ позволяет проводить детальный фенотипический анализ трансплантированных клеток и/или окружающей ткани с использованием флуоресцентных репортерных белков и/или прямого мечения клеток специфическими антителами.
Резюмируя, в данной работе мы наглядно демонстрируем взаимодополняемость BLI, MRI и гистологии для выявления различных характеристик стволовых клеток и/или их микроокружения после трансплантации стволовых клеток в ЦНС мышей. В качестве примера стромальные клетки костного мозга, генетически модифицированные для экспрессии усиленного зеленого флуоресцентного белка (eGFP) и люциферазы светлячка (fLuc) и меченные синими флуоресцентными микроразмерными частицами оксида железа (MPIOs), будут трансплантированы в ЦНС иммунокомпетентных мышей, а результаты будут контролироваться с помощью BLI, MRI и гистологии (Рисунок 1).