Травма спинного мозга (ТСМ), часто повреждает не только в белом веществе участки, которые несут сигналы от головного мозга, но и центральный серого вещества, в результате чего сегментарную потерю интернейронов и мотонейронов. Следствием ТСМ является потеря как и моторной функции ниже поражения. К сожалению, взрослый центральной нервной системы (ЦНС) не спонтанно регенерировать, в результате постоянных функционального дефицита 1. Таким образом, реконструкция ранения взрослого спинного мозга и улучшению моторных, сенсорных и вегетативных функций является важной задачей исследования SCI. Нервные стволовые клетки (НСК), прямо изолированы от эмбриона или взрослого ЦНС, убедительные кандидаты клетки, чтобы заменить потерянные нейронов и глии. Более того, эти клетки имеют потенциал, чтобы сформировать новые функциональные реле для восстановления аксонов проводимость через поражение сайте 2,3.
На сегодняшний день не было подробное выяснение анатомических, electrophysiological и поведенческие эффекты нейронов формирования реле по трансплантированных НСК после тяжелой ТСМ. Есть несколько причин для этого: во-первых, пересаженные НСК или ЦНС плода ткани выжить плохо, когда привитые в крупные поражения полости. Предыдущие исследования показывают, существенные потери в начале клеток, в результате чего большая пустая кистозные поражения полостей 4,5. В некоторых исследованиях привитые клетки впоследствии разделить и заполнить полость поражения 4,5, но это может произойти с задержкой от нескольких дней до недель, и последующее заполнение поражение сайт не может быть полным или последовательным. Во-вторых, эффективная система отслеживания, которая обеспечивает надежные данные о клеточном выживания, дифференциации / созревания, и результат развития трансплантированных НСК недоставало. Большинство ранних исследований использованы антеградно и ретроградной маркировки проследить аксональные проекции из трансплантации 2,3. Однако, эти методы лишь частично и часто неясно, меченные аксонов проекции, вытекающие из трансплантированных клеток, а также методы трассирующие являются субъективнот к артефактам, вызванных утечкой красителя за имплантированных клеток. Другие группы использовали специфические нейронные маркеры человека маркировать аксональные прогнозы после трансплантации фетальных НСК человека в травму грызунов спинного мозга 5,6. Тем не менее, в этих исследованиях, ксенотрансплантаты не последовательно хорошо выживают. Недавно вирусный доставка гена GFP репортера была использована для обозначения культивированных НСК 7,8. Тем не менее, выражение GFP был часто непоследовательны и может быть вниз регулируется 7. В последнее время использование трансгенных мышей или крыс-доноров, стабильно экспрессирующих репортерный ген GFP, или человеческий плацентарный щелочную фосфатазу, значительно улучшилось отслеживание трансплантированных нервных стволовых клеток / клеток-предшественников в естественных 9,11. В-третьих, некоторые исследования показывают, что в пробирке культивированный НСК крысы, полученные либо из эмбриона или взрослого ЦНС исключительно дифференцироваться в глиальные линий при трансплантации в среде с нетронутыми или ранены взрослого спинного корг 7,12,13, несмотря на то, что эти нервные стволовые клетки способны дифференцироваться в обоих нейронов и глии в пробирке, указывая, что местные условия окружающей среды могут диктовать судьбу стволовых клеток. Кроме того, культивируемые NSCs, особенно те, которые получены из взрослой ЦНС, могут иметь внутренним свойством defaulty дифференцироваться в глиальные линий в естественных условиях 13.
Из-за ограничений, описанных выше, наша группа недавно разработала новый протокол для улучшения эмбриональных отслеживание НСК, выживание, и дифференциация / созревание в тяжелые ранения взрослого спинного мозга. Вкратце, мы начали со стабильным трансгенных Фишер 344 крысы ИНБРЕДНЫЕ линии, выражающей ген-репортер GFP, которая поддерживает выражение GFP после трансплантации в естественных условиях 14. Далее, мы использовали Свежевыделенные НСК из эмбриональных день 14 Fischer 344 спинной мозг, этап развития, который сохраняет потенциал для создания как нейроны и глиальные клетки. Наконец, мы встроилинедавно диссоциированные НСК в фибрин матрицы, содержащей факторов роста 15-17 сохранить клетки и равномерно распределить их в большой полости поражения, с целью поддержать выживание трансплантата клеток, дифференцирование и интегрирование. Прививки были помещены в местах T3 полной перерезки, через две недели после травмы спинного мозга. Эти привитые клетки последовательно заполняется полные перерезки сайтов и дифференцировались в обильных нейронов, которые простирались большое количество аксонов в принимающей спинного мозга на большие расстояния 18. Аналогичные результаты были получены с использованием культивированных трансплантатов стволовых нервных клеток человека к иммуно-дефицитных крыс 18.