A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
This protocol describes the radiolabeling of equine mesenchymal stem cells and their implantation into tendon injuries in the horse in order to determine cell survival and tissue distribution using gamma scintigraphy.
التطورات الحديثة في تطبيق خلايا نخاع العظم الجذعية الوسيطة (BMMSC) لعلاج إصابات الأوتار والأربطة في الحصان أقترح تحسين مقاييس النتائج في كل من الدراسات التجريبية والسريرية. على الرغم من أن BMMSC يتم زرعها في آفة وتر بأعداد كبيرة (عادة 10 حتي 20000000 الخلايا)، سوى عدد قليل نسبيا البقاء على قيد الحياة (<10٪) على الرغم من أن هذه يمكن أن تستمر لمدة تصل إلى 5 أشهر بعد الزرع. هذا يبدو أن المراقبة المشتركة في الأنواع الأخرى حيث تم زرع BMMSC إلى الأنسجة الأخرى وأنه من المهم أن نفهم عند حدوث هذه الخسارة، وكيفية البقاء على قيد الحياة كثير عملية زرع الأولية وما إذا كان يتم مسح الخلايا في الأجهزة الأخرى. تتبع مصير الخلايا يمكن تحقيقه عن طريق radiolabeling وBMMSC قبل الزرع التي تسمح غير الغازية في التصوير المجراة من موقع الخلية النوعي والكمي لأعداد الخلايا.
يصف هذا البروتوكول على labeli الخليةالإجراء نانوغرام يستخدم التكنيتيوم-99m (TC-99m)، وتتبع هذه الخلايا التالية زرع في الأوتار المثنية اصابة في الخيول. TC-99m هو (ر 1/2 من 6.01 ساعة) النظائر قصيرة الأجل التي تنبعث أشعة جاما، ويمكن أن يكون داخليا من قبل الخلايا في وجود hexamethylpropyleneamine أوكسيم مجمع محبة للدهون (HMPAO). هذه الخصائص تجعله مثاليا للاستخدام في عيادات الطب النووي لتشخيص كثير من الأمراض المختلفة. يمكن اتباعها مصير الخلايا المسمى في المدى القصير (تصل إلى 36 ساعة) من خلال جاما مضان لتحديد كل من عدد من الخلايا الاحتفاظ بها في الآفة وتوزيع الخلايا في الرئتين والغدة الدرقية وغيرها من الأجهزة. ويتم تكييف هذه التقنية من وضع العلامات الكريات البيض في الدم، ويمكن استخدامها لصورة مزروع BMMSC في الأجهزة الأخرى.
وتستند استراتيجيات التجدد لإصلاح الأنسجة المريضة أو التالفة على الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستمدة من مجموعة متنوعة من الأنسجة وزرعها في المنطقة المصابة. وقد أظهرت التطورات الأخيرة في تطبيق ذاتي BMMSC لعلاج وتر وإصابات الرباط في الحصان تحسين مقاييس النتائج في كل تجريبي 1-5 والدراسات السريرية 6. الحصان هو نموذج جاذبية خاصة لتقييم فعالية الخلايا الجذعية العلاجات المتعلقة لأنها تعاني من العمر وإرهاق الإصابات المتعلقة الأوتار من forelimb البعيدة، فمن حيوان الرياضي، وأنه هو كبير، وتسهيل الانتعاش نخاع العظام و غرس دقيقة. إصابات الأوتار تلتئم بشكل طبيعي مع التليف ولكن وتر تلتئم هو أدنى وظيفيا 7 ولها مخاطر عالية من إعادة الإصابة 8. يتأثر المثنية الرقمي سطحية وتر (SDFT) الأكثر شيوعا وتطورت لتكون بمثابة الطاقة المرنةويؤكد مخزن والخبرات تحميل عالية لتحقيق كفاءة الطاقة وسرعة عالية الحركة. استعادة وظيفة بعد الاصابة ولذلك حرجة. هذه الإصابات هي مماثلة لتلك التي تؤثر على وتر أخيل في البشر الذي يؤدي وظيفة مماثلة 9. لا توجد خيارات جيدة العلاج لعلاج أو تحقيق حالة جيدة لمثل هذه الإصابات، وتوفر استراتيجيات التجدد بالتالي، يستند خلية فرصة جذابة لتحسين النتائج والحد من إعادة الإصابة.
في معظم الدراسات 5 - يتم حقن 20 مليون BMMSC ذاتي مباشرة إلى الآفة التي تحدث عادة في غضون جوهر الجسم وتر التي بالتالي بمثابة وعاء للخلايا. مصير الخلايا مرة واحدة حقن ليست طرق وضع العلامات الخلية واضحة ومختلفة لتعقب وقد وصفت الخلايا مؤخرا. عرضت الخلايا المسمى مع علامة مضان من أجل البقاء فقط في أعداد صغيرة نسبيا (<10٪) 10،11. تسميات مضان تستلزماستخراج الأنسجة وباجتزاء للتحليل النسيجي الذي هو مضيعة للوقت و لا تسهل بسهولة التحليل الزمني في نموذج حيواني كبير أو في الحالات السريرية. في مزيد من العمل مؤخرا استخدمنا 99m النظائر المشعة ح لتسمية الخلايا واتبع مصيرهم جاما مضان 1. يسمح هذا الأسلوب مقارنات سريعة ليتم بين طرق مختلفة من تسليم خلية، بما في ذلك داخل الآفة، عن طريق الوريد عن طريق الوريد الوداجي 1 أو نضح الإقليمي عبر داخل الشرايين 12 أو عن طريق الوريد 1،12 الحقن. استمرار وتوزيع الخلايا ومن ثم يمكن تصويرها من قبل جاما مضان من مختلف الأجهزة. ويبين هذا أن 24٪ فقط من حقن الخلايا ظلت intralesionally في الآفة التي مدار 24 ساعة (1) وهذا معتمد من قبل دراسة أخرى باستخدام الآفات خلق تجريبيا وباستخدام نفس radiolabel 5. وعلاوة على ذلك، تظهر الخلايا قدرة محدودة على منزل في الآفات وتر عندما delivereد كتبها نضح الإقليمي أو عن طريق الوريد ولكنها تنتشر في الرئتين عن طريق طرق الأخيرة (4).
BMMSC المسمى مع النانوية الحديد هو طريقة بديلة لتعقب الخلايا المزروعة في الأوتار forelimb 13. على الرغم من جسيمات متناهية الصغر الحديد الخلايا المسمى تسمح تتبع خلية في الجسم الحي بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي، دراسات الزمنية في الحيوانات الكبيرة تقتصر على عدد المرات التي يمكن أن تدار التخدير في كل نقطة زمنية لتنفيذ فحوصات الرنين المغناطيسي. وعلاوة على ذلك، النانوية الحديد هي hypointense على التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يحد من المعلومات عن هجرة الخلايا المسمى في الجسم وتر. النظائر المشعة الأخرى التي يمكن استخدامها وتشمل الإنديوم-111 ولكن هذا يعاني من عيب أطول عمر النصف من TC-99m (2.8 أيام مقابل 6.0 ساعة) وارتفاع الطاقة انبعاث أشعة غاما. بالإضافة إلى ذلك، تم الإبلاغ عن بقاء الخلية أن تنخفض عندما وصفت مع الإنديوم-111 14. TC-99m، من ناحية أخرى، ويستخدم بشكل روتيني في كل من الخيول والإنسان النوويةالطب لتسمية الخلايا وحيدة النواة في الدم المحيطي ومتابعة توزيعها في الجسم الحي من قبل مضان. ويمكن بسهولة نسبيا التي اتخذت من قبل الخلايا باستخدام HMPAO كناقل رابط لربط تكنيتيوم، كما TC-99m-HMPAO، إلى الخلايا. وصفت TC-99m-HMPAO BMMSC تظهر قابلية جيدة، ويمكن أن تتكاثر في المختبر 4. هذا البروتوكول تفاصيل وضع العلامات وتتبع BMMSC ذاتي الخيول زرعها في الآفات التي تحدث بشكل طبيعي في SDFT forelimb.
ومن المهم أن نلاحظ أن البروتوكول يهدف فقط لاستخدامها كأداة بحثية. لا ينصح استخدامه كطريقة علاجية سريرية تأثير radiolabel على النمط الظاهري الخلوية لم توضح تماما.
أجريت الحالات المبينة في هذه الوثيقة التالية إذن الأخلاقية التي منحتها اللجنة الحيوان أخلاقيات ورفاهيته نقابة Veterinarios دي مالقة، إسبانيا، والكلية الملكية للطب البيطري وشمال Mymms، المملكة المتحدة والإجراءات المستخدمة على الخيول تعتمد على بروتوكولات المعتمدة التي هي المستخدمة في العيادة على الخيول تلقي الخلايا الجذعية العلاجات القائمة التي تشمل التخدير، وتطلع نقي العظم، حقن داخل تري، نضح الإقليمي، الحقن في الوريد، وإدارة العلاج والألم بعد الإجرائية والرصد بعد الزرع.
1. الترتيبات الأساسية ليكون مقدما
2. إعداد الحصان والتصوير بالموجات فوق الصوتية للForelimb وتر
3. TC-99m وضع العلامات من فرسي الوسيطة الخلايا الجذعية
ملاحظة: الخطوات وسم الخلية لا يمكن أن يؤديها خلال الموجات فوق الصوتية من forelimb حيث سيؤدي ذلك إلى تقليل تسوس النظائر بين وضع العلامات الخلايا وزرع الخلايا المسمى في الوتر.
4. زرع خلايا TC-99m-HMPAO المسمى
5. مضان غاما
خلايا٪ المتبقية (ر) = 100 - {[(تسوس توقع (ر) - تسوس (ر)) / توقع تسوس (ر)]} × 100
تسوس (ر) = العائد على الاستثمار (ر) / العائد على الاستثمار (0) × 100.
TC-99m-HMPAO إدماجها BMMSs لا يؤثر سلبيا على قدرتهم على التمسك البلاستيك زراعة الأنسجة وعلى الرغم من أنها تظهر القدرة على الانتشار لتشكيل الطبقات الوحيدة (الشكل 1) لدينا لم يحدد تماما ما إذا كانت معدلات انتشار أو الظواهر الخلوية الأخرى تتأثر. مورفولوجيا يشبه خلا?...
بالإضافة إلى نخاع العظام، والخلايا الجذعية المعزولة من مصادر مثل الأنسجة الدهنية هي مناسبة لوصفها مع هذا البروتوكول. وعلاوة على ذلك، الخلايا من حالة تجمد يمكن إحياء وتوسيع في الثقافة إلى الأرقام المطلوبة للدراسات وسم 12.
ا?...
JD and RKS are Scientific Advisory Board members to ReCellerate Inc.
The authors would like to acknowledge funding from the Horserace Betting Levy Board U.K. (grant number 721) and VetCell BioScience Ltd, U.K. and by Consejerìa de Innovaciòn, Ciencia y Empresa, Junta de Andalucìa, Spain.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Technetium99m | Please enquire with local ionisation radiation supplier in accordance with legal requirements. The isotope must be used within 2 hr of elution from the molybdenum-99 generator | ||
Ceretec - Hexamethylpropyleneamine oxime (HMPAO) | GE HealthCare | Please enquire directly with GE HealthCare | |
Microfuge, Minispin/Minispin Plus | Ependorf | 22620100 | |
18 G and 19 G Needles | Terumo Medical | NN-1838R (18 G); NN1938R (19 G) | |
Syringes 1 ml and 2 ml | Scientific Laboratory Supplies Ltd | SYR6200 (1 ml); SYR6003 (2 ml) | |
Microcentrifuge tubes 1.5 ml | Greiner Bio-One Ltd | 616201 | |
PBS - Phosphate-Buffered Saline | LifeTechnologies | 14190 | |
Sterile Gauze Swabs | Shermond Ltd | UNG602 | |
CoflexVet self adhering bandage | Andover Healthcare, Inc. | 3540RB-018 | |
Ultrasound imaging software | Scion Image, Scion Corporation, USA | ||
MicasXplus Scintigram processing software | Bartec Technologies Ltd | http://www.bartectechnologies.com/veterinaryscintigraphy.html | |
Field isotope counter for monitoring isotope | John Caunt U.K. | GMS1800a | http://www.johncaunt.com/ |
Well counter for isotope measurements, dose calibrator | Capintec Southern Scientific | CRC-25R |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved