A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يمكن استخدام عدة طرق للإعطاء لتوصيل الخلايا الجذعية الوسيطة (MSCs) إلى الدماغ. في هذه الدراسة ، تم تسليم الخلايا الجذعية الجذعية في جميع أنحاء المحور العصبي والدماغ عن طريق الحقن داخل التجويف الشوكي. تم حقن الخلايا الجذعية الجذعية في تجاويف العمود الفقري للفئران ، وتم تتبع هجرة الخلايا الجذعية وقياسها كميا.
تمت دراسة الخلايا الجذعية الوسيطة (MSCs) لعلاج الأمراض المختلفة. في الأمراض التنكسية العصبية التي تنطوي على عيوب في كل من الدماغ والحبل الشوكي ، يكون طريق الإعطاء مهما للغاية ، لأن الخلايا الجذعية الجذعية يجب أن تهاجر إلى كل من الدماغ والحبل الشوكي. تصف هذه الورقة طريقة لإعطاء الخلايا الجذعية الجذعية في القناة الشوكية (حقن التجويف الشوكي) التي يمكن أن تستهدف الدماغ والحبل الشوكي في نموذج الفئران. تم حقن مليون MSC في القنوات الشوكية للفئران على مستوى الفقرات القطنية 2-3. بعد الإعطاء ، تم القتل الرحيم للفئران في 0 و 6 و 12 ساعة بعد الحقن. تم استخدام التصوير البصري وتفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي (qPCR) لتتبع الخلايا الجذعية الجذعية المحقونة. أظهرت نتائج الدراسة الحالية أن الخلايا الجذعية الجذعية التي يتم إعطاؤها عبر التجويف الشوكي يمكن اكتشافها لاحقا في كل من الدماغ والحبل الشوكي في 12 ساعة. يتميز الحقن داخل التجويف الشوكي بعدم الحاجة إلى تخدير عام وله آثار جانبية قليلة. ومع ذلك ، يجب التغلب على عيب معدل الهجرة المنخفض للخلايا الجذعية الجذعية إلى الدماغ.
الخلايا الجذعية الوسيطة
في ظل الظروف المرضية ، تفرز الخلايا الجذعية الجذعية مواد علاجية خاصة بالمرض عن طريق إجراءات الباراكرين1 التي تم الإبلاغ عنها لتنظيم الاستجابات المناعية واستعادة الأنسجة التالفة وإزالة المواد السامة2. لذلك ، يعتبر علاج MSC أكثر فعالية من العلاج أحادي الهدف في علاج الأمراض متعددة العوامل مثل مرض الزهايمر والساركوبينيا3،4،5،6. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس المستحضرات الصيدلانية ، فإن الخلايا الجذعية الجذعية لها تأثير موجه ، حيث تنتقل إلى منطقة الأنسجة التالفة من خلال التعرف على السيتوكينات الالتهابية أو الكيموكينات في الجسم7،8. لسوء الحظ ، تصل مجموعة فرعية فقط من الخلايا إلى المنطقة المتضررة ، وتقل صلاحية الخلايا الجذعية الجذعية أثناء الهجرة9،10،11،12. وبالتالي ، لتعظيم الفعالية العلاجية للخلايا الجذعية الجذعية ، من الضروري توصيل خلايا قابلة للحياة إلى الموقع المستهدف. لذلك ، عند إعطاء الخلايا الجذعية الجذعية ، من المهم اختيار الطريق المناسب للإعطاء ، بناء على طبيعة المرض المستهدف.
طريق الحقن
هناك العديد من الطرق التي يتم من خلالها إعطاء العوامل العلاجية للمرضى. الطرق الأكثر شيوعا هي الحقن الوريدي في الدورة الدموية الجهازية ، والإدارة الفموية ، والحقن تحت الجلد أو العضلي. في الأمراض التنكسية العصبية ، العقبة الرئيسية في توصيل العوامل العلاجية إلى الدماغ هي الحاجز الدموي الدماغي (BBB). يحمي BBB الدماغ من مسببات الأمراض الخارجية عن طريق الوصلات الضيقة بين الأوعية الدموية وحمة الدماغ13،14. ومع ذلك ، فإن BBB يمنع أيضا العوامل العلاجية من دخول حمة الدماغ. لذلك ، فإن المرور عبر BBB هو العقبة الرئيسية في تطوير علاجات أمراض الدماغ15،16. يتم إجراء الحقن داخل المخ للتغلب على هذا العيب عن طريق حقن المواد المستهدفة مباشرة في الدماغ من خلال العمليةالجراحية 17،18،19. ومع ذلك ، يجب مراعاة الآثار الجانبية للتدخلات الجراحية ، خاصة وأن الإبرة تلحق الضرر بالخلايا العصبية أثناء العملية.
إدارة التجويف الشوكي
الإعطاء داخل القراب - إعطاء الأدوية في القناة الشوكية أو الفضاء تحت العنكبوتية - يوصل الأدوية إلى الدماغ أو المحور العصبي من خلال السائل الدماغي النخاعي (CSF) وهو بديل قابل للتطبيق للحقن داخل المخ. يمكن تقسيم الحقن داخل القراب وفقا لموقع الحقن: البطين الجانبي ، وصهريج ماجنا ، والتجويف الشوكي. تسمح الطرق الثلاثة للأدوية أو الخلايا بالتشتت في جميع أنحاء السائل الدماغي النخاعي في الدماغ والحبل الشوكي. قد يكون توصيل الدواء إلى الدماغ أكثر كفاءة في حالة الحقن داخل البطين وداخل الصهريج لأن العامل يتم حقنه بالقرب من الدماغ. ومع ذلك ، فإن الحقن داخل التجويف الشوكي له مزايا عدم الحاجة إلى تخدير عام أو جراحة لإدخال خزان داخل البطين ، كونه آمنا بشكل عام20 ، ويمكن إجراؤه بشكل متكرر إذا لزم الأمر.
كان الغرض من هذه الدراسة هو التحقق من صحة إدارة التجويف داخل العمود الفقري كوسيلة لإيصال الخلايا الجذعية الجذعية إلى كل من الدماغ والحبل الشوكي. أولا ، تم إنشاء التجويف داخل العمود الفقري في نموذج الفئران. بعد ذلك ، تم تصنيف الخلايا الجذعية الجذعية بتتبع محب للدهون ، DiD (DiIC18 (5) ؛ 1،1-ديوكتاديسيل-3،3،3،3- رباعي ميثيل إندوديكاربوسيانين ، 4-ملح كلوروبنزين سلفونات) ، لتقييم كفاءة هجرة الخلايا الجذعية إلى النخاع الشوكي والدماغ. تم إجراء التصوير البصري خارج الجسم الحي لتقييم تشتت الخلايا. يمكن تنفيذ هذا البروتوكول البسيط دون تدخل جراحي ويمكن استخدامه ليس فقط لغرض إدارة الخلايا الجذعية ، ولكن أيضا المستحضرات الصيدلانية والأجسام المضادة ووسائط التباين وغيرها من المواد المعدة لتوصيلها إلى الحبل الشوكي أو الدماغ.
ملاحظة: تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامه (رقم الموافقة: 20170125001 ، التاريخ: 25 يناير 2017) لمعهد سامسونج للأبحاث الطبية الحيوية (SBRI) في مركز سامسونج الطبي. بصفتها مرفقا معتمدا من الرابطة الدولية لتقييم واعتماد رعاية المختبر ، تعمل الهيئة الفرعية للتنفيذ وفقا للمبادئ التوجيهية التي وضعها معهد الموارد الحيوانية المختبرية.
1. تحضير الخلايا الجذعية الجذعية المشتقة من الهلام من وارتون البشري
2. حقن التجويف الشوكي ل WJ-MSCs
3. تقييم حقن التجويف الشوكي
لتقييم فعالية حقن الخلايا الجذعية الجذعية داخل النخاع ، تم استخدام الخلايا الجذعية الجذعية المسماة DiD في هذه الدراسة. قبل حقن الخلايا الجذعية الجذعية في التجويف الشوكي ، تم تقييم فعالية وضع العلامات في المختبر باستخدام التصوير البصري والفحص المجهري الفلوري (
يجب اختيار الطريقة المثلى للإعطاء للعلاج باستخدام الخلايا الجذعية الجذعية اعتمادا على المرض المستهدف وحالة المريض ونوع الدواء المراد تسليمه. في العلاجات الخلوية ، بما في ذلك علاج MSC ، يجب مراعاة الحقن المباشر للخلايا الجذعية في الدماغ أو داخل القراب عبر السائل الدماغي ...
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
تم دعم هذه الدراسة بمنح من برنامج البحوث الأساسية من خلال المؤسسة الوطنية للبحوث في كوريا الجنوبية (NRF) ، بتمويل من وزارة التعليم (NRF-2017R1D1A1B03035940) ، ومنحة من مشروع البحث والتطوير في مجال التكنولوجيا الصحية الكوري من خلال المعهد الكوري لتطوير الصناعة الصحية (KHIDI) ، بتمويل من وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية ، جمهورية كوريا (أرقام المنح: HI14C3484 و HI18C0560). نود أن نشكر Editage (www.editage.co.kr) على التحرير باللغة الإنجليزية.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.25% Trypsin-EDTA | Gibco-invitrogen | 25200114 | Cell culture |
Fetal bovine serum | biowest | S1520 | Culture medium supplement |
gentamicin | Gibco-invitrogen | 15710-072 | Culture medium supplement |
Gentra Puregene Tissue Kit | QIAGEN | 158689 | gDNA isolation |
MEM, no glutamine, no phenol red | Gibco | 51200038 | WJ-MSC fomulation for injection |
Miminum Essential Medium alpha | Gibco-invitrogen | 12571063 | WJ-MSC culture medium |
Power SYBR Green PCR Master Mix | Applied Biosystems | 4368577 | quantitative real time PCR reagent |
QuantStudio 6 Flex Real-Time PCR System | Thermo fisher | 4485694 | quantitative real time PCR |
trypan blue | Gibco | 15250061 | Injection |
Vybrant DiD Cell-Labeling Solution | invitrogen | V22887 | Stem cell labeling solution |
Xenogen IVIS Spectrum system | Perkin Elmer | 124262 | Optical imaging device |
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