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

Methodenartikel

Systemische Injectie van neurale stamcellen / progenitorcellen in Muizen met chronische EAE

17.1K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/51154

⸱

15 april 2014

 ,  ,  ,  , 

In dit artikel

Samenvatting

De transplantatie van neurale stamcellen / progenitorcellen (NPC) houdt grote beloften in de regeneratieve neurologie. De systemische toediening van NPCs is in efficiënte, lage invasief en therapeutisch zeer effectief protocol om stamcellen te leveren in de hersenen en ruggenmerg van knaagdieren en niet-menselijke primaten die door experimentele chronische inflammatoire schade aan het centrale zenuwstelsel.

Samenvatting

Neurale stamcellen / voorlopercellen (NPC) zijn een veelbelovende stamcelbron voor transplantatie benaderingen die gericht zijn op de hersenen reparatie of restauratie in regeneratieve neurologie. Deze richtlijn is ontstaan ​​uit de vele bewijzen dat de hersenen reparatie wordt bereikt na focale of systemische NPC transplantatie in verschillende preklinische modellen van neurologische aandoeningen.

Deze experimentele gegevens hebben de cel levering route geïdentificeerd als een van de belangrijkste obstakels van het herstelrecht stamcel therapieën voor hersenziekten die dringende evaluatie vereist. Intraparenchymateuze stamcel transplantatie is een logische benadering voor de pathologieën gekenmerkt door geïsoleerde en toegankelijke hersenletsels zoals ruggemergverwondingen en Parkinson. Helaas, dit principe is slecht van toepassing op aandoeningen die worden gekenmerkt door een multifocale, inflammatoire en verspreid (zowel in tijd en ruimte) de natuur, met inbegrip van multiple sclerose (MS). Als zodanig, hersenen targeting door systemische NPC productietijd is een lage invasieve en therapeutisch effectief protocol cellen leveren aan de hersenen en ruggenmerg van knaagdieren en niet-menselijke primaten die door experimentele chronische inflammatoire beschadiging van het centrale zenuwstelsel (CZS).

Deze alternatieve methode cel levering berust op de NPC pathotropism specifiek hun aangeboren vermogen om (i) het detecteren omgeving via functionele celadhesie moleculen en inflammatoire cytokine en chemokine receptoren; (Ii) steekt de lekkende anatomische barrières na intraveneuze (iv.) Of intracerebroventriculaire (ICV) injectie; (Iii) accumuleren op het aantal meervoudige perivasculaire plaats (en) van inflammatoire hersenen en ruggenmerg schade; en (iv) uitoefenen opmerkelijke weefsel trofische en immuunregulatoire effecten op andere host doelcellen in vivo.

Hier beschrijven we de methoden die we hebben ontwikkeld voor de iv. en <em> icv levering van syngenetische NPCs in muizen met experimentele auto-immune encefalomyelitis (EAE), als model van chronische CNS inflammatoire demyelinisatie, en overwegen de systemische stamcel levering als een waardevolle techniek voor het selectief richten van de ontstoken hersenen in de regeneratieve neurologie.

Inleiding

Sterke aanwijzingen ontstaan ​​van in vivo studies waaruit de therapeutische werking van de transplantatie van somatische neurale stam / voorlopercellen (NPC) in diermodellen van CNS stoornissen 1-8. Niettemin is een aantal kwesties met betrekking tot de levering van stamcellen in de gastheer dient een zorgvuldige afweging voordat deze experimentele resultaten kunnen worden vertaald in klinische toepassingen. Een bijzonder belangrijke hindernis voor de ontwikkeling van (nonhematopoietic) herstellende stamcel therapieën voor multifocale, chronische inflammatoire hersenziekten is de identificatie van de ideale route van NPC injectie. Een goed begrip....

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

Protocol

Alle procedures waarbij dieren worden uitgevoerd volgens de principes van proefdier zorg door de UK Home Office goedgekeurd in het kader van de dieren (wetenschappelijke procedures) Act 1986 (PPL nr. 80/2457 naar SP).

1. Afleiding van Somatische neurale stamcellen / progenitorcellen (NPC's) uit de subventriculaire zone (SVZ) van de hersenen van volwassen muizen

  1. Bereiding van dissectie-instrumenten en media
    NB: Deze twee oplossingen moeten worden voorbereid 1-2 uur voor dissecties instrumenten zijn klaar en voorverwarmd bij 37 º C ten minste 20-30 minuten voor gebruik (het helpt om papaïne verdunnen en optimaliseert e....

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

Resultaten

NPC afleiding en karakterisering
SVZ dissecties uitgevoerd op pools (n = 5-7 muizen / pool) van 6-8 weken oude C57BL / 6 muizen door middel van mechanische en enzymatische dissociatie (Figuur 1A). Na een paar dagen kweken in CGM, vrij zwevende neurosferen beginnen vormen (Figuren 1A en 1B). Primaire werelden worden verzameld en mechanisch gepasseerd om de 4-5 DIV. Bij passage, zijn aantallen levende en dode cellen vastgesteld en cumulatief aantal cellen uitgezet .......

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

Discussie

Somatische stamceltherapieën zijn in opkomst als een van de meest belovende strategieën voor de behandeling van chronische inflammatoire aandoeningen van het CZS zoals MS2 11. Hoewel de mechanismen die de ondersteuning van hun therapeutische effecten moeten nog volledig worden opgehelderd, is de aanzienlijke impact van NPC transplantatie in verschillende experimentele modellen van neurodegeneratieve ziekten aanleiding tot de ietwat provocerende overtuiging dat stamcellen kan binnenkort worden toegepast in men.......

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

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs danken Jayden Smith voor kritisch beoordelen en bewijs het bewerken van het manuscript. Dit werk heeft steun van de National Multiple Sclerosis Society (NMSS, gedeeltelijke subsidies RG-4001-A1) ontvangen, de Italiaanse Multiple Sclerose Vereniging (AISM, verlenen 2010/R/31), het Italiaanse Ministerie van Volksgezondheid (GR08-7), Wings for Life, Banca Agricola Popolare di Ragusa (BAPR), de European Research Council (ERC) in het kader van de ERC-2010-StG subsidieovereenkomst geen 260.511-SEM_SEM en de Europese Gemeenschap (EG) 7e Kaderprogramma (FP7/2007-2013) onder subsidieovereenkomst n * deg; 280772 - Ione.

....

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

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Celcultuur
EBSSSigmaE2888
L-CysteïneSigma AldrichC7352
PapaïneWorthington30H11965
EDTAFisher ScientificD/0700/50
Mouse NeuroCult basaal mediumStem Cell Technologies05700
NeuroCult proliferatie supplementenStem Cell Technologies05701
HeparineSigmaH3393
Basic fibroblast growth factorPeprotech100-18B-1000
Epidermal growth factorPeprotechAF-100-15-1000
Pen/StrepInvitrogen1514012
Matrigel (coating solution)BD Biosciences354230
NeuroCult® Differentiatiekit (Muis)Stem Cell Technologies05704
AccumaxeBioscience00-4666-56
Dulbecco's PBS (DPBS) (10x) zonder Ca en MgPAA LaboratoriesH15-011
Myco tracePAA LaboratoriesQ052-020
Dimethyl sulfaat (DMSO)SigmaD2650
Immunofluorescence
Normaal geitenserumPAA LaboratoriesB11-035
Polyethyleenglycol p-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-fenyletherSigma AldrichT8787
Muis anti NestinAbcamab11306
Konijn anti GFAPDAKO203344
Muis anti Histon H3 (fosfo S10) Abcamab14955
Konijn anti MAP-2Abcamab32454
Rat anti MBPAbD SEROTECMCA409S
Anti-O4 Antilichaam, clone 81 | MAB345MilliporeMAB345
DAPIInvitrogenD1306
Montage oplossingDAKOS3023
EAE
Freund's Adjuvans IncompleetSigma AldrichF5506
Mycobacterium tuberculosisDIFCOH37Ra
MOG(35–55) Espikem
Pertussis toxineList Biological Laboratories181
Weefselverwerking
Iris schaar rechtFine Sciences Tools14060-09
Blunt/gebogen pincettenFine Sciences Tools11080-02
HernsnederZivic InstrumentsBSMAS005-1
Chirurgische messenSwann-Morton324
P200, P1000 pipetten
Ketamine (Vetalar)Boehringer Ingelheim01LC0030
Xylazin (Rompun)Bayer32371
Stereotaxisch frameKOPFModel 900
Hamilton spuitHamilton7762-04
Paraformaldehyde (PFA)Sigma158127
VECTASTAIN Elite ABC KitVector LaboratoriesPK-6100

Referenties

  1. Ben-Hur, T., et al. Transplanted multipotential neural precursor cells migrate into the inflamed white matter in response to experimental autoimmune encephalomyelitis. Glia. 41, 73-80 (2003).
  2. Pluchino, S., et al.

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

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Experimentele auto-immuun encefalomyelitisIntraveneuze injectieIsolatie van de subventriculaire zoneNeurosfeer-vormingVirale vector-transductieFlowcytometrie-analyseInjectie via de staartaderPerivasculaire celaccumulatieImmunohistochemische analyse