A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
פגיעה בחוט השדרה היא מצב טראומטי שגורם לתחלואה קשה ותמותה גבוהה. בעבודה זו אנו מתארים בפירוט מודל חבלה של פגיעה בחוט השדרה בעכברים ואחרי השתלה של תאי גזע עצביים.
פגיעה בחוט השדרה היא מצב קליני הרסני, המתאפיין בחוסר תפקוד נוירולוגים מורכב של. מודלים של בעלי החיים של פגיעה בחוט השדרה יכולים לשמש גם כדי לחקור את התגובות הביולוגיות לפציעה ולבדוק טיפולים פוטנציאליים. פציעת חבלה או דחיסה נמסרה לחוט השדרה החשוף בניתוח הן המודלים הנפוצים ביותר של פתולוגיה. בדוח זה החבלה הניסיונית מתבצעת על ידי שימוש במכשיר Impactor Infinite האופק (IH), המאפשר יצירה של מודל חיה פגיעה לשחזור באמצעות הגדרה של פרמטרים פציעה ספציפיים. השתלת תאי גזע נחשבת בדרך כלל אסטרטגיה שעשוי להיות שימושית עבור ריפוי מצב המתיש הזה. מחקרים רבים בדקו את ההשפעות של השתלת מגוון של תאי גזע. כאן אנו מדגימים שיטה מותאמת לפגיעה בחוט השדרה ואחרי הזרקה לוריד זנב של תאים בעכברי CD1. בקיצור, אנו מספקים הליכים ל: i) wi תיוג תאה נותב חיוני, ii) לטיפול טרום ניתוחי של עכברים, iii ביצוע) של פגיעה בחוט השדרה contusive, וiv) עירוי לוריד של נתיחה שלאחר מות מבשרים עצביים. מודל חבלה זה יכול להיות מנוצל כדי להעריך את היעילות ובטיחות של השתלת תאי גזע בגישת רפואת רגנרטיבית.
פגיעה בחוט השדרה (SCI) היא הפציעה השכיחה ביותר הנגרמת על ידי טראומת אנרגיה גבוהה כמו תאונות כלי רכב, נופלת, ספורט ואלימות 1. בSCI החמור, כוח הפציעה הורס או נזקי רקמה עצבית, גורם לאובדן פתאומי של תפקוד נוירולוגים. SCI הטראומתי מתרחש לעתים קרובות במבוגרים צעירים בין 10 ל 40 שנים של גיל. זה מאוד משפיע על מצבו הנפשי והפיזי של המטופל וגורם להשפעה כלכלית עצומה לחברה 2. גישת הטיפול בשלב האקוטי היא לעתים קרובות מוגבלת למינון גבוה של סטרואידים, ייצוב כירורגי ופריסה אולי כדי להחליש נזק נוסף 3-4, אבל התפקידים של שיטות אלה על ההתאוששות של תנועה לאחר SCI עדיין שנויים במחלוקת. בנוסף לאובדן חריף רקמה, פגיעה הטראומטית וההפעלה של מנגנונים משניים של demyelination ניוון הסיבה ומוות של סוגי תאים מרובים 5-6. התאוששות המסוימת של פונקציה יכולה שלעשר להיות מתואמים בהיקף של חומר לבן חסך באתר הפציעה 7.
מודלים של בעלי החיים של SCI עשויים לשמש גם כדי לחקור את התגובות הביולוגיות של הרקמות לפציעה ולבדוק טיפולים פוטנציאליים. יתר על כן, מודל חיה שימושי של הפתולוגיה אנושית לא רק לשחזר כמה היבטים של מצב זה, אלא גם חייב להציע יתרונות על פני תצפית קלינית ישירה וניסוי. המודלים הנפוצים ביותר של פגיעה בחוט השדרה כרוכה פציעת חבלה או דחיסה נמסרה לחוט השדרה החשוף בניתוח 8. הפיתוח של פגיעת חבלת ירידה במשקל מבוקרת מייצג אבן דרך חשובה בהיסטוריה של מחקר SCI. מרכז מחקר חוט השדרה אוניברסיטת אוהיו רדף האתגר הטכנולוגי של מכשיר שיכול לשמש כדי לגרום דחיסה מסוימת של חוט השדרה עם פרמטרים של השפעה נשלטו על ידי מחשב 9. זה תוכנן במקור לשימוש wiחולדות ה; מאוחר יותר הוא שונה להחיל כלפי עכברים 10. יתרונותיה של גישה מסוג זה הם שביומכניקה של פציעה ניתן ללמוד יותר לעומק ואת הפרמטרים של פגיעה יכולים להיות מוגדרים באופן מלא יותר על מנת להשיג מודל ניסיוני לשחזור, ולכן מאפשר הערכה מדויקת יותר של ההשפעות של טיפולים נבדקו על תהליך ההחלמה התפקודי.
מחקרים רבים בדקו את השפעות ההשתלה של מגוון רחב של תאי גזע בדגמי SCI 11. יש לנו לאחרונה מבודד תאי גזע בוגרים עצביים מהאזור תת-חדרית (SVZ) כמה שעות לאחר מותו של תורם עכבר 12-13. הליך זה מספק אוכלוסייה של תאי גזע עצביים, מבשרים עצביים הנקרא נתיחה שלאחר המוות (PM-NPCs), נראים שכדי להיות יתרון בגישת רפואת רגנרטיבית בריפוי SCI. במאמר זה נדגים: i) הפרוטוקול לתיוג תא עם PKH26 נותב החיוני, ii) Surgהליך iCal לבצע על SCI הטראומתי, וiii) (iv) העירוי לוריד של תאים שכותרתו. יתר על כן, בעבודה זו אנו מראים כי תאים מושתלים להגר לאתרי נגע חוט השדרה ולהבדיל בעיקר לחלבון microtubule קשור (MAP) 2 תאים חיוביים. יתר על כן, ההבחנה מלווה בקידום התאוששות יציבה של פונקצית גפיים אחוריות.
הערה: כל ההליכים אושרו על ידי ועדת הביקורת של אוניברסיטת מילאנו ונפגשו הנחיות איטלקיות לחיות מעבדה בעמידה בנובמבר אירופאית קהילות הוראה מיום 1986 (86/609 / EEC).
1. הכנת תאים להשתלה
הערה: שימוש בתאי גזע עצביים בין ה -5 וה -9 במעבר תרבות לניסויים אלה; לבדוק את התרבויות לשגשוג ויכולת בידול לפני שכותרתו להשתלה. לקבוע את מידת הבידול על ידי immunocytochemistry 12.
2. הכנה לניתוח
3. הכנת עכברים לכירורגיה והשתלות
4. Laminectomy
5. פרוטוקול Device IH Impactor (חבלה)
6. תפרים וטיפול הודעה
7. זנב הזרקה לוריד של תאים
הערה: בשלב הבא בהליך להזרקת התאים לתוך וריד הזנב מודגם. תאים יכולים להיות גם מנוהלים עם השתלת intraspinal באמצעות מסגרת stereotaxic 15-16, או לCisterna magna 17. חשוב לקחת בחשבון כי סוגי תאים אחרים יכולים להיות מושתלים בשיטה זו, כגון תאי סטרומה mesenchymal(למשל, בתאי גזע mesenchymal מח עצם, תאי גזע שומן נגזר, תאים מי שפירים). יתר על כן, ניתן להזריק אפשרויות טיפול אחרות כגון חלקיקים דרך וריד הזנב לאחר הפגיעה בחוט השדרה.
8. בדיקות התנהגותיות ותפקוד איבר הינד
9. זלוף
10. רקמות איסוף ועיבוד, היסטולוגיה וIimmunohistochemistry
המספר הכולל של תאים מושתלים הוא 1 x 10 6 תאים והיה מחולק לשלוש זריקות רצופות בוריד הזנב. אנחנו מנוהלים 3.3 x 10 5 תאים ב -50 μl של פתרון חיץ פוספט (PBS). ההזרקה הראשונה בוצעה תוך 30 דקות לאחר פציעה, השניה 6 שעות מאוחר יותר ו-18 שעות האחרונות לאחר הפגיעה. הבחירה של מגבלת זמן...
במאמר זה אנו תיארנו שיטה להשגת מודל לשחזור של פגיעה בחוט השדרה טראומטית באמצעות אופק Impactor אינסופית בכוח של 70 kdyne (חמור). שימוש בפרדיגמה גדולה יותר כוח (80 kdyne), אנחנו יכולים לגרום לפציעה חמורה יותר, כי למרבה הצער הוא קשור לתמותה גבוהה יותר עכברים. כדי להימנע מבעיה זו, אנחנ...
המחברים מצהירים שום אינטרס כלכלי מתחרה.
The Authors acknowledge the economic support by FAIP (Federazione Associazioni Italiane Paraplegici), “Neurogel-en-Marche” Foundation (France), Fondazione “La Colonna”.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
PKH26GL-1KT | Sigma | 091M0973 | |
Infinite horizon (IH) Impactor device | Precision Systems and Instrumentation, LLC | Model 0400 Serial 0171 | |
Gentamycin 10 mg/ml | Euroclone | ECM0011B | 1 mg/ml in sterile saline solution |
Isoflurane-Vet 250 ml | Merial | B142J12A | |
Blefarolin POM OFT 10 g | |||
Slide Warmer | 2Biological Instruments | HB101-sm-402 | |
Scalpel, size 10 | Lance Paragon | 26920 | |
Small Graefe Forceps | 2Biological Instruments | 11023-14 | |
Rongeur | Medicon Instruments | 07 60 07 | |
Micro scissors | 2Biological Instruments | 15000-00 | |
Absorbable sutures (4/0) | Safil Quick | C0046203 | |
Hemostat | 2Biological Instruments | 13014-14 | |
Reflex 7 wound clip applicator | 2Biological Instruments | 12031-07 | |
7 mm Reflex wound clips | 2Biological Instruments | 12032-07 | |
NGS | Euroclone | ECS0200D | |
Triton X 100 | Merck Millipore | 1086431000 | |
Anti Microtubule Assocoated Protein (MAP) 2 | Millipore | AB5622 | |
Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A11008 | |
FluorSave Reagent | Calbiochem | 345789 | |
Neural stem cells medium | DMEM-F12 medium (Euroclone) containing 2 mm l-glutamine (Euroclone), 0.6% glucose (Sigma-Aldrich), 9.6 gm/ml putrescine (Sigma-Aldrich), 6.3 ng/ml progesterone (Sigma-Aldrich), 5.2 ng/ml sodium selenite (Sigma-Aldrich), 0.025 mg/ml insulin (Sigma-Aldrich), 0.1 mg/ml transferrin (Sigma-Aldrich), and 2 μg/ml heparin (sodium salt, grade II; Sigma-Aldrich), bFGF (human recombinant, 10 ng/ml; Life Technologies) and EGF (human recombinant, 20 ng/ml; Life Technologies) | ||
DMEM-F12 | Euroclone | ASM5002 | |
l-glutamine | Euroclone | ECB3000D | |
glucose | Sigma-Aldrich | G8270-100G | |
putrescine | Sigma-Aldrich | P5780-25G | |
progesterone | Sigma-Aldrich | P6149-1MG | |
Sodium-selenite | Sigma-Aldrich | S9133-1MG | |
transferrin | Sigma-Aldrich | T 5391 | |
Insulin | Sigma-Aldrich | I1882 | |
Heparin sodium-salt | Sigma-Aldrich | H0200000 | |
bFGF | Life Technology | PHG0024 | |
h-EGF | Life Technology | PHG6045 | |
Syringe 0.33 cc 29 G | Terumo | MYJECTOR | |
buprenorphine | Schering Plough SpA | TEMGESIC | |
eye gel | Bausch & Lomb | LIPOSIC |
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