Deneysel Servikal Spinal Kord Yaralanmalarında Sinir Öncü Hücreler ve Öz-montaj Peptitler sinerjik Kullanımı

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Zweckberger, K., Liu, Y., Wang, J., Forgione, N., Fehlings, M. G. Synergetic Use of Neural Precursor Cells and Self-assembling Peptides in Experimental Cervical Spinal Cord Injury. J. Vis. Exp. (96), e52105, doi:10.3791/52105 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Omurilik yaralanmaları (SKY) hastalar ve aileleri için ciddi nörolojik bozukluk ve, psikolojik, ekonomik, ve sosyal sonuçlara neden. Klinik, SCI fazla% 50 servikal omurga 1 etkiler. Birincil yaralanma sonucu olarak, enflamasyon, apoptoz, ve demiyelinasyon dahil olmak üzere ikincil mekanizmaların bir kademeli sonunda intramedüler kavite 2,3 doku yara ve gelişmesine yol meydana gelir. Her iki hücre nakli, entegrasyon ve yenilenme fiziksel ve kimyasal engelleri temsil eder. Bu nedenle, inhibitör ortamı şekillendirme ve hücre transplantasyonu ve yenilenme için bir destekleyici ortam yaratmak için boşluklar köprü umut verici bir tedavi hedefi 4. Burada, bir anevrizma klibi ile servikal SKY bir ezilme / sıkıştırma modeli tarif edilmektedir. Tam transeksiyonu veya kordonun yırtılmalar nadirdir çünkü bu model, daha klinik açıdan diğer deneysel modellere daha. Ayrıca compariso içindeÖzellikle hasar Sırt taraf sütunlar, omurilik çevresel sıkıştırma avantajlı görünen ağırlık damla modeli, n. Klip kapanma gücü ve süresi farklı yaralanma şiddetini elde etmek için ayarlanabilir. Bir halka yay hassas kalibrasyon ve klip kuvvet süreklilik kolaylaştırır. Fizyolojik koşullar altında, sentetik kendinden montaj peptitler (SAP) nanoliflerden halinde kendi kendine birleşebilen ve böylece, SCI 5 uygulama için hitap etmektedir. Onlar kord hasarı minimize lezyon içine doğrudan enjekte edilebilir. SAP intramedüller boşlukları köprü ve böylece, rejeneratif tedaviler için hasarlı kablosunu donatmak için iskele kurulması biyouyumlu yapılardır. K2 (QL) (QL6), diğer peptidler ile karşılaştırıldığında Dong et l. 6 tarafından tanıtılan yeni SAP olduğunu, QL6, 6 .14 gün SKY sonrası nötr pH β-tabakalar halinde 6K2 kendine araya akut evre, SAP'lerin sonra lezyon ve nöral öncü hücreler (NPC) merkezine enjekte edilir Inje vardırbitişik sırt sütunlara cted. Hücre yaşamını desteklemek amacıyla, transplantasyon, 7 gün boyunca ozmotik mikro pompa, büyüme faktörlerinin sürekli subdural tatbikat ile bir araya getirilmektedir.

Introduction

Spinal kord yaralanmalarının% 50'den fazlası servikal omurga ile ilişkilidir. Klinik olarak iki ana patofizyolojik mekanizma tanımlanmıştır ayarı: initial omurilik ezilme ve kemik kırıkları, kanamalar veya doku şişmesi nedeniyle sürekli sıkıştırma.

anevrizma klibi kontüzyonu / sıkıştırma modeli taklit hem patofizyolojik mekanizmalar: klibi yakalamaya Bir ezilme üretir ve kırpma süresi, kemik kırıkları, kanamalar veya doku neden olduğu klinik ortamlarda sıkıştırma son önemli uzun şişme olduğunu yemeden, sıkıştırma bileşeni temsil eder. kullanılan anevrizma klibi kesin ve tekrarlanabilir kırpma kuvveti garanti altına alan bir halka yay ile değiştirilir. Özellikle yarı-kesisi veya kontüzyon modeli, bu anevrizma klibi modeli taklit iyi klinik ortamlarda göre. Toraks yaralanması olan hastalar servikal inj ile parapleji, hastaların çoğunda muzdarip ikenuries tetraplejik ve tamamen bağımlıdır. servikal kord anatomik yapısı, ancak, göğüs veya lomber kıyasla önemli farklılıklar gösterir ve bu nedenle, bu protokolde özellikle ele almaktadır.

intramedüller boşlukların ve doku skar gelişimi kurtarma ve rejenerasyon için engellerdir. Bu engelleri iskele malzemesinin kullanımını aşmak için umut verici bir yaklaşımdır. Kendi toplanan peptidler lezyon üssü doğrudan enjekte edilebilir. Orada boşluğu köprüleme nano-lif iskeleleri içine monte ve inflamasyon ve doku korkutuyorsun azaltarak inhibitör ortamını iyileştirmek. Katı maddeler, implantasyon esnasında omurilik önemli hasara neden olsa da, akışkan peptidler ve güvenli bir ek ağır zarar vermeden enjekte edilebilir.

Kök hücre nakli öncesinde kendinden montaj peptitler ile inhibitör çevrenin iyileştirilmesi, dolayısıyla, hücre destek integration, servikal spinal kord yaralanması sonrası farklılaşma ve nihayet, fonksiyonel iyileşme.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

NOT: Aşağıdaki deneysel protokol Üniversitesi Sağlık Ağı (Toronto, Kanada) hayvan bakımı komitesi tarafından onaylanmış ve bakım ve hayvan bakım Kanadalı konseyi tarafından hazırlanan deney hayvanlarının kullanımı kılavuzda oluşturulan politikalar doğrultusunda dir .

1. Servikal Anevrizma Klip Kontüzyon / Sıkıştırma Modeli

  1. Cerrahi otoklav cihazları ve% 70 alkol banyosunda aletleri koyarak tüm surgcial prosedür sırasında steril koşullar tutun önce.
  2. (1: 1) bir oksijen kombinasyonu (O 2), azot oksit (N2 O), Wistar sıçanları (250-270 g), uyuşturan ve 1.8-2.2% İzofluran ve bir gaz anestezi ekranı üzerinden spontan solunum desteği. Anestezinin indüksiyonu için 1 dakika için,% 5 İzofluran ile başlar ve daha sonra azaltır. Bir acı uyaran (örneğin. Pençeleri at) vererek cerrahi, anestezi derinliği kontrolü başlamadan önce. Yağlı merhemler Uygulagözlerde kuruluk önlemek için ve sonraki enfeksiyonları önlemek için.
  3. Bir ısıtma yastık (37 ° C) üzerine sıçan koyun ve bir stereotaktik çerçevenin içine kafasını düzeltin.
  4. Servikal omurga etrafında cerrahi bölgeyi Tıraş ve povidon iyot ve% 70 alkol ile dezenfekte edin.
  5. Torasik vertebra gövde 2 (T2) belirgin processus ulaşan servikal vertebra (C2) den omurga üzerinde bir orta hat kesi yapmak.
  6. Doğrudan orta hat üzerinde vertebra kasların dış tabakası kesti bir kranyokaudal yönde (kanamayı önlemek için) ve daha ileri processus spinosus ve laminalar ulaşana kadar dobra dobra derin kas katmanları incelemek. Ekartörleri yerleştirin.
  7. Laminektomi için hedeflenen seviyelere gözlemlemek için vertebra gövdesi T2 belirgin prosesus spinosus yönlendirmek. Kimlik ve seçilen lamina mikro-cerrahi hazırlıktan sonra, laminalar ve processus spinosus gevşetmek için ligamenti flavae kesti. Son olarak, Comuriliğe bir kemik kesme yanal ile lamina ile ut ve omurilik kendisi herhangi bir sıkıştırma kaçınarak, yavaşça o çıkarın.
    NOT: En yaygın seviyeleri C5 / 6, C6 / 7 veya C7 / T1 vardır. perioperatif mortalite oranı yaralanma seviyesi rostral daha artar. Paravertebral venöz sinüs kanama yaygındır ve sünger ile dikkatli sıkıştırma ile ele alınabilir.
  8. Kablosunu travmatize klibi takmadan önce, (özellikle seviye C5 / 6) kırpma onları yedek sinir köklerini ortaya çıkan tespit.
  9. Pürüzsüz klip indüksiyon sağlamak amacıyla, bir kanca ile vertebralarda dorsal tarafına ventral dura gevşetin ve klip için bir koridor hazırlamak.
  10. Son olarak, açık klibi eklemek ve bir kafa travması ulaşmak için kapattı (hızlı kapatma) ek verelim. Klip kapanma gücü ve klip kapatma süresi travmanın şiddetini ve sıkıştırma derecesini belirler. Yaygın olarak kullanılan 15-35 g ve clippi arasında klip kuvvetleri vardırörneğin 1 dakika ng süresi. (Şekil 1).
  11. Klibin uzaklaştırılmasından sonra, 2 kat kasları adapte yarayı kapatmak.
  12. Anestezi durdurun ve sternum yatma için yeterli bilince kavuşur kadar sürekli gözlem altında hayvan uyandırma izin. Son olarak, bir tek kafese koymak sıçan ve post-operatif tedavi yönergeleri izleyin.
  13. Hayvanlar yaralanma bu tip şiddeti ile mücadele olduğundan, ameliyat sonrası tedavilere özel dikkat gerekir:
    1. (3 gün ve 5 gün, sırasıyla ve klinik semptomlara göre için Buprenorphine ve meloksikamın) ağrı kesiciler yönetme.
    2. 3 gün için ek tuz çözeltisi deri altına vermek (günde 2 kez 5-10 mililitre (mi)).
    3. 2 gün önce içme suyu antibiyotik sağlayın ve 7 gün sonrası ameliyat kadar (örn moksifloksasin)
    4. Mesane fonksiyon kurtarma sabit oluncaya kadar Mesaneyi günde 2-3 kez sıkınly belirgin.
    5. Bir günde en az bir kez nörolojik açıkları ve işletilen hayvanların fizyolojik durumunu gözlemlemek.

2. (14 gün yaralanma sonrası) SAP'larını ve NPC enjekte

  1. 1.1 açıklandığı gibi anestezi neden olur. 1.3, bir stereotaktik çerçeve içinde sıçan başını düzeltmek dikiş veya yara klipleri kaldırmak ve yara ve povidon iyot ve% 70 alkol ile cerrahi alan dezenfekte edin.
  2. Dikkatle, Ekartörleri eklemek, paravertebral kaslar teşrih dura gelen mikroskobik skar dokusu kaldırmak ve lezyon sitesini yeniden maruz.
  3. % 1 bir konsantrasyonda SAP'larını hazırlanması (a / h) bir hücre dışı matris jel yapmak. QL6 SAP'ler fizyolojik olarak uyumlu bir pH değerine sahip ve enjeksiyondan önce tamponlanmalıdır gerek yoktur. Omurilikte SAP'lerin görselleştirme için, QL6 (QL6-FITC) bir floresan türevini kullanın.
  4. 2 porsiyon, her dağıtılan lezyonun merkezine içine SAP (5 mikrolitre (ul) enjekteOrta hat 2.5 ul ikili. Bir mikro cam kapiller (100 mikrometre (mikron) dış çapı (OD)) ile stereotaktik çerçeve bağlı bir Hamilton şırınga kullanın. Keskin bir iğne ucu ile dikkatlice dura açın ve travmatize omuriliğe cam kılcal stereotaktik 2 milimetre (mm) takın.
  5. Hacim 1/3 enjekte ettikten sonra, 1,5 mm derinliğe kadar iğne kaldırmak ve sonra daha 1/3 1 mm. Tüm hacminin enjekte edildikten sonra ve şırınga uzaklaştırılmasından önce, jel oluşumu stabilize etmek için 5 dakika bekleyin.
  6. NPC oluşturmak için, yetişkin farelerin DsRed (ya da, yeşil YFP pozitif fareler) kullanın ve izole ve paraventrical bölge 4,18,21 onları yetiştirmek.
  7. Hücre süspansiyonu 90% canlı hücrelerin ~ varlığını gösteren Tripan Mavi boyama ile NPC canlılığını değerlendirmek. Büyüme ortamı (50 x 103 canlı hücre / ul) hücreleri seyreltin ve daha sonra hücre nakli için bunları kullanın.
  8. Dört 2 ul olun (8 ul toplam volume, 2 mm rostral ve yaralanma yerinde kaudal de bilateral 4 x 10 5 NPC) İntraspinal enjeksiyonları içeren. Dura açılışından sonra, Hamilton mikro cam kapiller omurilik dorsal yüzeyinin altında 1.5 mm eklemek ve hücre süspansiyonu 2 ul enjekte. Yaklaşık 0.5 ul / dk (dk) bir enjeksiyon hızı seçin.
  9. Her bir enjeksiyonun ve kordon üzerinden kılcal uzaklaştırılmasından önce sonunda, yeni hücre hacmine uygun olarak uzanan en az 1 dakika sağlayan doku bekleyin. (Şekil 2)

Subdural 3. implantasyonu Büyüme Faktörü Uygulama için pompalar

  1. Hücre yaşamını destekleyen bir büyüme faktörü olan beyin omurilik sıvısı (CSF) zenginleştirmek için, 0.5 ul / saat arasında bir seyreltme oranı, 0.04 kateter çapa sahip olan, 7-14 gün boyunca, alt-durally büyüme faktörleri seyreltilmesi mikro-ozmotik pompalar kullanımı cm OD, 100 ul bir hazne hacmi.
  2. Tercih büyüme faktörleri seçin(Örneğin, beyin türevi büyüme faktörü (BDGF), epidermal büyüme faktörü (EGF), fibroblast büyüme faktörü (FGF)), pompa 6-10 saat önce implantasyonu dolgu ve 37 ° C sıcaklıkta bir su banyosu içinde pompalar dengeye getirin.
  3. Hemen NPC enjeksiyondan sonra, pompayı yerleştirmek için bir deri altı girinti hazırlamak. Tercih yerleri pompa kendisinin neden büyük yerel rahatsızlık kaçınarak torakoskopik karın bölgesi lateral kenarlar vardır.
  4. Büyüme faktörlerinin en yüksek konsantrasyonu elde etmek için, kateterin açık ucu lezyon yerinde yakın biter emin olun. Bu nedenle, komşu üst veya alt düzey bir konteyner-laminektomi gerçekleştirmek. SCI C7 / T1 ise, örneğin, C5 küçük bir laminektomi gerçekleştirmek.
  5. , Deri altı oyuk içine pompayı koymak gerekli uzunlukta kateter kısaltmak, ve herhangi bir hareket-ilişkili çıkık kaçınarak paravertebral kaslar birkaç dikişlerle (6.0) ile sabitleyin.
  6. Sivri uçlu (C5, örneğin) dura açtıktan sonraBir iğne, subdural uzaya kateter tanıtmak ve herhangi bir direnişle karşılaşmadan ve kablosunu zarar vermeden bir kuyruk yönde kayma sağlar. Örneğin C6 Atlanan lamina kateter tespit ve istikrar gibi ek noktasını vermektedir.
  7. Kateter sorunsuz çalışır ve pas olmadığından emin olun.
  8. Dikişler ya da klips ile yakın bir tabaka ile kas ve deri. (Şekil 3)
  9. Anestezi durdurun ve sternum yatma için yeterli bilince kavuşur kadar sürekli gözlem altında hayvan uyandırma izin. Son olarak, bir tek kafese onları geri koydu ve post-operatif tedavi yönergeleri izleyin.
  10. Olsa bile, hayvanlar bu zaman noktasında kısmen kurtarıldı olabilir, özel ameliyat sonrası tedavi sağlayın:
    1. (3 gün ve 5 gün, sırasıyla ve klinik semptomlara göre için Buprenorthine ve meloksikamın) ağrı kesiciler yönetme.
    2. 2 gün önce kadar su şişeleri antibiyotik sağlayın7 gün ameliyat sonrası (örn moksifloksasin).
    3. Gerekli eğer hala, mesane sıkma devam edin.
    4. Sıçanlar susuz görünürse, ek deri altı sıvıları verin.
    5. Bir günde en az bir kez çalıştırılan hayvanların nörolojik fonksiyonu ve fizyolojik durumunu gözlemleyerek tutun.
    6. 2 gün önce NPC enjeksiyon immünosupresyon tedavisi yönetme ve 7 gün sonrası transplanation (minosiklin) ve kurban kadar (Sandimmune) kadar sırasıyla.

4. Doku Değerlendirmesi

  1. Gözlem süresi sonunda (örn., Omurilik yaralanması sonrasında 4 hafta) derin anestezi (% 5 İzofluran 2-3 dakika için) olarak hayvanların kurban ve 4, soğuk ve 150 ml, 50 ml soğuk (4 ° C), tuzlu su ile transkardiyal bunları serpmek 0.1 M fosfat tamponlu salin (PBS) içinde% paraformaldehid.
  2. Omurilik çıkarın ve 24 saat süre ile, 0.1 M fosfat tamponlu salin (PBS) içinde% 4 paraformaldehid içinde koydu.
  3. <30 um bir kalınlığa sahip uzunlamasına cryosections sağlar.
  4. Bir arka plan kullanım DAPI (: 1,000 1) sağlayan tüm hücre çekirdekleri immünohistokimyasal boyama için. DsRed pozitif NPC kırmızı görünür, QL-6 FITC yeşil görünür, hem de böylece özel lekeli olması gerekmez. (Şekil 4).
  5. Tarama elektron mikroskopi (SEM) için örnekler, 2 saat süre ile 4 ° C 'de, glutaraldehid emmek 5 dakika boyunca etanol,% 10 artış adımda yavaş yavaş bunları kurutmak ve 1 saat boyunca basınçlı bir sıvı CO2 sifon koyun sağlar. Bir püskürtmeli kaplayıcı kullanılarak altın ile kaplayın iskelelerinin. Hitachi S-3400N taramalı elektron mikroskobu görüntüleri çekin. (Şekil 5)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Yukarıda tarif edilen prosedür gerçekleştirirken,. SAP iskele boşluğu köprü ve önleyici bir ortamının iyileştirilmesi, daha az doku korkuturuz NPC sağkalımda bir artış sağlar elde Şekil 4 olacak elde edilen bir sıçan omurilik bir uzunlamasına kesitini göstermektedir yaralanma sitesi SKY sonrası 6 hafta ve QL6 SAP enjeksiyonu ve NPC transplantasyon sonrası 4 hafta. QL6 peptidler başarıyla merkez üssü toplu, kordon içine enjekte ve yarı gölge postero-kaudal dağınık edildi. Elektron mikroskobu Şekil 5'te, ayrıca gösterildiği görüntüleme,% 1 düzeneği (a / h), PBS Çözeltilerin seyreltildi, 2 saat içinde, bir nano iskele QL6 peptidler.

Bu matris artan hücre hayatta kalma ve hücre farklılaşması, daha az doku yara katkıda önleyici ortamının bir iyileşme sağlar ve son olarak fonksiyonel geri kazanılması için daha iyi bir şans yol açar.

ure 1 "src =" / files / ftp_upload / 52.105 / 52105fig1highres.jpg "/>
Şekil 1: Klip kontüzyonu / sıkıştırma anevrizma modeli C7 / T1 ve klip kontüzyonunda / Bir sıçan spinal kord sıkıştırma laminektomi sonrası cerrahi mikroskop aracılığıyla (A) Fotoğraf halka yay kesin garanti ile klibin (B) Resim.. kuvvet kapanış.

Şekil 2,
Şekil 2: SAP'lerin Enjeksiyon noktaları ve kök hücre enjeksiyon noktalarının Grafik illüstrasyon:. Lezyon merkez üssü 2 stereotaksi gerçekleştirilen SAP enjeksiyonları, 2 mm kaudal ve rostral bir mesafe ile bitişik sırt sütunlarda NPC 4 enjeksiyonlar izledi merkez üssünden.

Şekil 3,
(A) büyüme faktörleri yönetmek için subdural kateter İmplant:. Kateter paraspinal kaslar birkaç 6.0 dikişlerle sabitlenir; C5 duranın küçük açılması; C7 / T1 lezyon sitesine yakın açık kateter ucu ile kateterin subdural konumlandırma. yanal kanadında bir subdural oyuğa yerleştirilir bir mikro pompaya bağlı (B) Kateter.

Şekil 4,
Şekil 4: Servikal spinal kord SAP'lerin ve NPC başarılı bir şekilde teslim florasanla lekelenmesi bir sıçan, bir travma, spinal kord bir uzunlamasına bölümün (DAPI arka plan, mavi).. Etiketli SAP'ler (yeşil QL6-FITC) lezyon merkez üssü toplanmış olması. Enjekte NPC (DsRed pozitif, kırmızı) yayılmış olmasırostral ve kaudal yönde. Ölçek çubuğu 5 mm değinmektedir.

Şekil 5,
Şekil 5:. Nanolif iskele oluşumu Taramalı elektron mikroskobu (SEM) monte SAP'lerin nanolif iskele oluşumunu gösteren resim. Ölçü bar) 1 um değinmektedir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu protokol sıçanlarda bir servikal yaralanma modeli gerçekleştirmek için okuyucu sağlamak ve servikal SKY sonrası daha iyi iyileşme teşvik SAP'lerin ve NPC ile kombine tedavi yaklaşımı kullanmak için geliştirilmiştir.

Özellikle böyle (hemi) -transection modeli veya kilo düşüşü ve sarsıntı modelleri, klip kontüzyonu / sıkıştırma modeli büyük patofizyolojik travma mekanizmaları hem temsil gibi diğer servikal travma modelleri, göre - ezilme ve basınç ve dolayısıyla taklit en iyi klinik koşulları. Iyi sıçan ve fare torakal 7-11 kullanım için belirlenmiş olmasına rağmen, son zamanlarda servikal omurgada kullanıma adapte edilmiştir. Servikal spinal kord yaralanmaları en sık klinikte değerlendirildiğini ve servikal anatomisi torakal önemli ölçüde değişir çünkü bu önemli bir adım oldu. Ayrıca, tetraparezi muzdarip servikal SKY hastaları en azından kısmi motorlu f kazanmak için istekliüst ekstremite unction.

Deneysel servikal SKY zorlu yönleri, ancak, C5 C7 bir rostral yönde artar ve orta ve üst servikal omurgada% 20-30 kadar ulaşabilir yüksek ölüm oranı vardır. Ayrıca, (özellikle C5 / 6) ortaya çıkan sinir kökleri manipülasyona karşı duyarlıdır, ve durumda hayvanların erken kurban gerekliliğine sonuçlanan frontal pençelerinin çiğneme neden olabilir, hasar ve tahriş korunmaz. Genel olarak, servikal spinal kord yaralanması olan hayvanlar post-operatif dikkat ve bakım gereken bir sürü ve toparlanma daha uzun bir seyir gösterir. Öte yandan, itinalı operatif hazırlıklarına ek olarak, bu sorunlar kısmen, uygun bir klip kapama kuvveti (örneğin, 15-35 g) ve uygun bir kırpma kadar (örneğin 1 dakika) seçerek yara ağırlık uyarlayarak sağlanabilir. Bu parametreler yaralanma farklı şiddetlerde yol değiştirme (hafif, moderate, ya da şiddetli SCI). Ayrıca, cerrah bağımlılık riski veya hasar eşitsiz dağılımı olabilir. Bir klip aplikatör kullanımı bu sorunları gidermek için her zaman klip yayınlandı ve bu nedenle aynı hızda ve dolayısıyla hız ile kapalı bir seçenektir. Klip yakalamaya önce, klibi onun doğru konuma sahiptir ve eşit şekilde tüm omuriliği çevreleyen sağlamak için zorunludur. Özel cerrahi meydan dura gelen skar dokusunun çıkartılması lezyon yerinde yeniden maruz yatıyor. Bu prosedür keskin hazırlık kullanarak, herhangi bir baskı kaçınarak veya sabit kordonun çekerek, mikro-cerrahi idam tavsiye edilir.

Kendi toplanan peptidler potansiyelleri sonunda da aksonal yeniden oluşmasına yol açan ve 5 12,13,14 filizlenme lezyon yerinde önleyici bir ortam geliştirmek için, bundan başka, oyuk köprü ve zorunda tespit edilmiştir. QL-6 nanolifler iskeleleri köprüleme için bir arayakemik iliği boşluğu ve, bu nedenle, aksonal filizlenme ve yenilenmesi için bir matris sağlayabilir ve hücre transplantasyonundan önce önleyici ortam artırabilir. Bu peptitlerin avantajı, düşük viskozitesi (sıvı) ve pH nötr olana yatmaktadır. Özellikle hidrojeller veya doku iskelelerinin yüksek viskoz göre, SAP kolayca yaralı omurilik ve kendisi sınırlı enjeksiyon türetilen ek yaralanmalar enjekte edebilir.

QL6 kendileri hücre yaşamını 4,15 iyileştirebileceğini Nanofiberler rağmen, yine de, büyüme faktörleri kullanımı avantajlıdır 16,17,18,19,20,21 gibi görünmektedir. (Yukarıda anlatıldığı gibi) bir artış gösterir serbest hidrojeller yoluyla uygulanabilir 22 ya da ozmotik pompalar aracılığıyla uygulanmasıyla faktörüdür. Subdural kateter bağlı ozmotik pompalar, böylece sürekli ve kontrollü salım olanaklar ve servikal omurilik sıvısı (CSF) zenginleştirme sunmaktadır. Subdural kateter yerleştirme, ancak, cha olduğunuBazı hafta yaralanma sonrası sonra meydana gelmiş olabilir geniş skar açısından özellikle llenging.

NPC hayatta kalma ve entegrasyon için iyi bir doku koşulları sağlamak amacıyla, çeşitli çalışmalar lezyonun 4,15,18 merkez üssü değil, doğrudan 2 mm rostral veya lezyon sitesine kuyruk ve komşu beyaz madde, enjeksiyon noktaları seçtiniz. Orada, NPC astrositler, oligodendrositler veya nöronların içine hayatta, entegrasyon ve farklılaşması için daha iyi bir şans var, ve doğru veya aksonal filizlenme ve gelişmiş aksonal bağlantı sonuçlanan lezyon içine geçirebilirsiniz.

Bu önerilen protokol kudreti bu teknikleri mastering sonra bireysel kullanıcılar kendi ihtiyaçlarını ve yaralanma seviyesi ve şiddeti değişiklik kapsayan çıkarlarını göre tarafından kabul edilecek, farklı hücre tipleri veya büyüme faktörleri, ya da diğer nöro-koruyucu maddelerin eklenmesi kullanımı .

Içindeboşlukları ve doku yara izi: özeti, SAP'lerin ve NPC ile kombine tedavi en zorlu SCI tedavisinde engelleri aşmak yeni ve gelecek vaat eden bir yaklaşım sunabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Biz Sağlık Araştırması (CIHR) Kanada Enstitüleri bu iş için finansman desteği kabul etmek istiyorum, katkı için Krembil Aile Vakfı, Nöral Onarım Halbert Başkanı ve Yenilenme, Phillip ve Peggy DeZwirek ve Gordon Yao Şekil 2'ye . Klaus Zweckberger "Deutsche Forschungsgesellschaft" (DFG) bir hibe ile finanse edildi.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Aneurysmal clip SharpTech
Surgical microscope Leica
Micro injection system World Precision Instruments, Inc.
Small animal stereotaxic instrument David Kopf Instruments
Hamilton syringe Hamilton company
Subdural pumps Alzet osmotic micro pump 1007D
Surgical instrument Fine Science tools
Isoflurane USP Pharmaceutical Partners of Canada Inc.
0.9% Sodium Chloride injection USP Baxter
7.5% Povidone iodine Purdue Pharma
70% Isopropyl alcohol USP GreenField Ethanol Inc.
QL6 SAP Covidien
0.4% Trypan blue Gibco
Platelet-Derived Growth Factor (PDGF) Sigma
Epidermal Growth Factor (EGF) Sigma
Fibroblast Growth Factor (FGF) Sigma

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sekhon, L. H., Fehlings, M. G. Epidemiology, demographics, and pathophysiology of acute spinal cord injury. Spine (Phila Pa 1976). 26, S2-S12 (2001).
  2. Fehlings, M. G., Tator, C. H., Linden, R. D. The relationships among the severity of spinal cord injury, motor and somatosensory evoked potentials and spinal cord blood flow). Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 74, 241-259 (1989).
  3. Thuret, S., Moon, L. D., Gage, F. H. Therapeutic interventions after spinal cord injury. Nat Rev Neurosci. 7, 628-643 (2006).
  4. Iwasaki, M., Wilcox, J. T., Nishimura, Y., Zweckberger, K., Suzuki, H., Wang, J., Liu, Y., Karadimas, S. K., Fehlings, M. G. Synergistic effects of self-assembling peptide and neural stem/progenitor cells to promote tissue repair and forelimb functional recovery in cervical spinal cord injury. Biomaterials. 35, 2617-2629 (2014).
  5. Holmes, T. C., de Lacalle, S., Su, X., Liu, G., Rich, A., Zhang, S. Extensive neurite outgrowth and active synapse formation on self-assembling peptide scaffolds. Proc Natl Acad Sci U S A. 97, 6728-6733 (2000).
  6. Dong, H., Paramonov, S. E., Aulisa, L., Bakota, E. L., Hartgerink, J. D. Self-assembly of multidomain peptides: balancing molecular frustration controls conformation and nanostructure. J Am Chem Soc. 129, 12468-12472 (2007).
  7. Rivlin, A. S., Tator, C. H. Effect of duration of acute spinal cord compression in a new acute cord injury model in the rat. Surg Neurol. 10, 38-43 (1978).
  8. Poon, P. C., Gupta, D., Shoichet, M. S., Tator, C. H. Clip compression model is useful for thoracic spinal cord injuries: histologic and functional correlates. Spine (Phila Pa 1976). 32, 2853-2859 (2007).
  9. Fehlings, M. G., Tator, C. H. The relationships among the severity of spinal cord injury, residual neurological function, axon counts, and counts of retrogradely labeled neurons after experimental spinal cord injury. Exp Neurol. 132, 220-228 (1995).
  10. Joshi, M., Fehlings, M. G. Development and characterization of a novel, graded model of clip compressive spinal cord injury in the mouse: Part 2. Quantitative neuroanatomical assessment and analysis of the relationships between axonal tracts, residual tissue, and locomotor recovery. J Neurotrauma. 19, 191-203 (2002).
  11. Joshi, M., Fehlings, M. G. Development and characterization of a novel, graded model of clip compressive spinal cord injury in the mouse: Part 1. Clip design, behavioral outcomes, and histopathology. J Neurotrauma. 19, 175-190 (2002).
  12. Cigognini, D., Satta, A., Colleoni, B., Silva, D., Donegà, M., Antonini, S., Gelain, F. Evaluation of early and late effects into the acute spinal cord injury of an injectable functionalized self-assembling scaffolds. PLoS One. 6, (5), e19782 (2011).
  13. Hou, T., Wu, T., Wang, L., Liu, Y., Li, M., Long, Z., Chen, H., Li, Y., Wang, Z. Cellular prostheses fabricated with motor neurons seeded in self-assembling peptides promotes partial functional recovery afters spinal cord injury in rats. Tissue eng Part A. 18, (9-10), (2012).
  14. Gelain, F., Cigognini, D., Caprini, A., Silva, D., Colleoni, B., Donegà, M., Antonini, S., Cohen, B. E., Vescovi, A. New bioactive motifs and their use in functionalized self-assembling peptides for NPC differentiation and neural tissue engineering. Nanoscale. 4, (9), 2946-2957 (2012).
  15. Liu, Y., Ye, H., Satkunendrarajah, K., Yao, G. S., Bayon, Y., Fehlings, M. G. A self-assembling peptide reduces glial scarring, attenuates post-traumatic inflammation and promotes neurological recovery following spinal cord injury. Acta Biomater. 9, 8075-8088 (2013).
  16. Rosner, J., Avalos, P., Axosta, F., Liu, J., Drazin, D. The potential for cell therapy combined with growth factors in spinal cord injury. Stem Cell Int. 826754 (2012).
  17. Lu, P., Wang, Y., Graham, L., McHale, K., Gao, M., Wu, D., Brock, J., Blesch, A., Rosenzweig, E. S., Havton, L. A., Zheng, B., Conner, J. M., Marsala, M., Tuszynsky, M. H. Long distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 150, 1265-1273 (2012).
  18. Karimi-Abdolrezaee, S., Schut, D., Wang, J., Fehlings, M. G. Chondrioitinase and grwoth factors enhance activation and oligodendrocyte differentiation of endogenous neural precursor cells after spinal cord injury. PLoS One. 7, (5), e37589 (2012).
  19. Awad, B. I., Carmody, M. A., Steinmetz, M. P. Potential role of growth factors in the management of spinal cord injury. World Neurosurg. (13), 1875-8750 (2013).
  20. Kojima, A., Tator, C. H. Intrathecal administration of epidermal growth factor and fibroblast growth factor 2 promotes ependymal proliferation and functional recovery after spinal cord injury in adult rats. J Neurotrauma. 19, (2), 223-238 (2002).
  21. Karimi-Abdolrezaee, S., Eftekharpour, E., Wang, J., Cindi, M. M., Fehlings, M. G. Delayed trasplantation of adult neural presursor cells promotes remyelination and functional neurological recovery after spinal cord injury. J Neurosci. 26, (13), 3377-3389 (2006).
  22. Burdick, J. A., Ward, M., Liang, E., Young, M. J., Langer, R. Stimulation of neurite outgrowth by neurotrophins delivered from degradable hydrogels. Biomaterials. 27, 452-459 (2006).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics