Trapianto precursore neurale è una strategia promettente per la protezione e / o la sostituzione di perduti / disfunzionale neuroni motori frenico cervicale nelle lesioni del midollo spinale (SCI) e la malattia del motoneurone, sclerosi laterali amiotrofica (SLA). Forniamo un protocollo per la consegna delle cellule cervicali per corno ventrale del midollo spinale in modelli di roditori della SLA e SCI.
Compromissione respiratoria a causa della perdita dei motoneuroni frenico è una conseguenza debilitante di gran parte delle risorse umane lesioni traumatiche del midollo spinale (SCI) casi 1 ed è la causa ultima di morte nei pazienti con la malattia del motoneurone, sclerosi laterali amiotrofica (SLA) 2.
La SLA è una malattia neurologica devastante che è caratterizzata da degenerazione relativamente rapido di neuroni motori superiori ed inferiori. I pazienti alla fine soccombere alla malattia in media 2-5 anni dopo la diagnosi a causa della paralisi respiratoria a causa della perdita dei motoneuroni innnervation frenico del diaframma 3. La stragrande maggioranza dei casi sono sporadici, mentre il 10% sono della forma familiare. Circa il venti per cento dei casi familiari sono legati a mutazioni puntiformi diverse nel Cu / Zn superossido dismutasi 1 (SOD1) del gene sul cromosoma 21 4. Topi transgenici 4,5 e 6 ratti trasporto umano SOD1 mutante geni (G93A, G37R, G86R, G85R) sono stati generati, e, nonostante l'esistenza di altri modelli animali di perdita dei motoneuroni, sono attualmente i modelli più utilizzati altamente della malattia .
Lesioni del midollo spinale (SCI) è un insieme eterogeneo di condizioni derivanti da traumi fisici al midollo spinale, con risultato funzionale variabile a seconda del tipo di posizione, e la gravità delle lesioni 7. Tuttavia, circa la metà dei casi umani SCI influenzare regioni cervicale, con conseguente debilitante disfunzioni respiratorie a causa di frenico perdita di neuroni motori e lesioni a discendente assoni respiratorie bulbospinal 1. Un certo numero di modelli animali di SCI sono stati sviluppati, con i più usati e clinicamente rilevanti è la contusione 8.
Il trapianto di varie classi di cellule precursori neurali (NPC) è una promettente strategia terapeutica per il trattamento di lesioni traumatiche del SNC e neurodegenerazione, tra SLA e SCI, a causa della possibilità di sostituire neuroprotezione persi o SNC disfunzionale tipi di cellule, fornire e distribuire i fattori gene di interesse 9.
Modelli animali di sclerosi laterale amiotrofica e SCI sia possibile modellare molti aspetti clinicamente rilevanti di queste malattie, tra cui la perdita frenico neurone motore e la conseguente compromissione respiratoria 10,11. Al fine di valutare l'efficacia della NPC strategie basate sulla funzione respiratoria in questi modelli animali di sclerosi laterale amiotrofica e SCI, interventi cellulare deve essere specificamente indirizzato alle regioni contenenti terapeuticamente obiettivi importanti come i neuroni motori frenico. Forniamo un protocollo dettagliato per il multi-segmentale, il trapianto intraspinale di NPC nel midollo spinale cervicale materia grigia ventrale dei modelli neurodegenerative come topi G93A SOD1 e ratti, così come i ratti con lesione spinale e topi 11.
Per gli studi che coinvolgono topi G93A SOD1 e ratti, età e sesso-match degli animali all'interno di un gruppo, e distribuire animali all'interno della stessa cucciolata a gruppi diversi. E 'preferibile utilizzare tutti gli animali del sesso stesso per entrambi i modelli di SLA e SIC, perché i processi di malattia possono differire tra maschi e femmine, tuttavia, può anche essere utile avere abbastanza animali da entrambi i sessi per individuare possibili sesso-specifici effetti, come questo fe…
The authors have nothing to disclose.
Vorrei ringraziare: tutti i membri del Lepore, Maragakis Rothstein e laboratori di discussione utile; Il Veterans Paralizzato d'America e la Craig H. Neilsen Fondazione per il finanziamento.
Name of reagent | Company | Catalog number |
HBSS | Gibco | 14170 |
0.05% Trypsin | Gibco | 25300 |
Soybean Trypsin Inhibitor (optional) | Sigma | T-6522 |
Acepromazine maleate (0.7 mg/kg) | Fermenta Animal Health | |
Ketamine (95 mg/kg) | Fort Dodge Animal Health | |
Xylazine (10 mg/kg) | Bayer | |
#11 Feather surgical blade | Electron Microscopy Sciences | 72044-11 |
Cotton-tipped applicators (6 inch) | Fisher | 23-400-101 |
Rat-toothed forceps | Fine Science Tools | Rat: 11023-15; Mouse: 11042-08 |
Medium-sized spring scissors | Fine Science Tools | 15012-12 |
Mini spring scissors | Fine Science Tools | 15000-10 |
Rongeur | Fine Science Tools | Rat: 16121-14; Mouse: 16221-14 |
Microknife | Fine Science Tools | 10056-12 |
Needle holders | Fine Science Tools | 12502-14 |
Suture: 4-0 | Vicryl | S-183 |
Staples: 9 mm | Autoclip | 427631 |
Stapler: 9 mm (Reflex #203-1000) | World Precision Instruments | 5000344 |
Warm water pump (T/Pump) | Gaymar | P/N 07999-000 |
Cyclosporin A: 250.0 mg/5.0 mL ampules | Novartis/Sandimmune | NDC 0078-0109-01 |
FK-506 | LC Laboratories | F-4900 |
Rapamycin | LC Laboratories | R-5000 |
Injector | World Precision Instruments | UMP2 |
Micro 4 Microsyringe Pump Controller | World Precision Instruments | UMC4 |
Micromanipulator | World Precision Instruments | Kite-R |
10.0 μL Hamilton syringe | Hamilton | 80030 |
Hamilton needles: 33-gauge, 45° bevel, 1 inch | Hamilton | 7803-05 |
Glass 20.0 μL microcapillary pipettes (optional) | Kimble | 71900-20 |