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.
התקדמות ביישום של תאי גזע mesenchymal מח עצם (BMMSC) לטיפול בפציעות גיד ורצועה בסוס מציעה שיפור מדדי תוצאה בשני מחקרים ניסיוניים וקליניים. למרות BMMSC מושתל לתוך נגע הגיד במספרים גדולים (בדרך כלל 10-20,000,000 תאים), רק מספר קטן יחסית לשרוד (<10%) אם כי אלה יכולים להימשך עד 5 חודשים לאחר השתלה. זה נראה תצפית נפוצה במינים אחרים שבי BMMSC כבר מושתלת לתוך רקמות אחרות וזה חשוב להבין, כאשר אובדן זה מתרחש, כמה לשרוד את תהליך ההשתלה הראשוני והאם התאים נמחקים לאיברים אחרים. מעקב הגורל של התאים יכולים להיות מושגת על ידי radiolabeling BMMSC לפני ההשתלה שמאפשרת לא פולשנית בהדמיה vivo של מיקום תא וכימות של מספרים סלולריים.
פרוטוקול זה מתאר labeli תאהליך ng המשתמש בטכנציום-99m (TC-99m), ומעקב של תאים אלה לאחר השתלה לגידים המכופפים נפצעו בסוסים. TC-99m הוא איזוטופ קצר (t 1/2 של 6.01 שעות) שפולט קרני גמא ויכול להיות מופנם על ידי תאים בנוכחות oxime מתחם lipophilic hexamethylpropyleneamine (HMPAO). תכונות אלו הופכות אותו אידיאליים לשימוש במרפאות רפואה גרעיניות לאבחון של מחלות רבות ושונות. גורלם של התאים שכותרתו ניתן בעקבות בטווח הקצר (עד 36 שעות) על ידי מיפוי גמא לכמת הן את מספר התאים נשמרו בנגע וההפצה של התאים לתוך ריאות, בלוטת התריס ואיברים אחרים. טכניקה זו מותאמת התיוג של כדוריות דם לבנות בדם ויכולה להיות מנוצלת לתמונה המושתלת BMMSC באיברים אחרים.
אסטרטגיות משובי לתיקון רקמות חולות או פגומות מבוססות על תאי גזע multipotent נגזרים ממגוון רחב של רקמות ומושתלים לתוך האזור הפגוע. התקדמות ביישום של BMMSC אוטולוגית לטיפול בגיד ופציעות רצועה בסוס הראו אמצעים השתפרו תוצאה בשני 1-5 הניסיוניים ומחקרים קליניים 6. הסוס הוא מודל אטרקטיבי במיוחד להערכת היעילות של תאי גזע הקשורים טיפולים כי היא סובלת מגיל ולמתוח יתר על המדה פציעות הקשורות לגידים של forelimb דיסטלי, זה בעלי חיים ספורטיביים, וזה התאוששות גדולה, להקל על מח עצם ו השתלה מדויקת. פציעות גיד להחלים באופן טבעי עם סיסטיק אבל הגיד נרפא מבחינה פונקציונלית נחותה 7 ויש לו סיכון גבוה לפגיעה מחדש 8. הגיד המכופף הדיגיטלי השטחי (SDFT) המושפע ביותר בכינויו זה התפתח לפעול כאנרגיה אלסטיתחנות וחוויות גבוהה טעינה מדגישה להשיג אנרגיה יעילה ותנועה במהירות גבוהה. שחזור פונקציה לאחר פציעה לכן קריטי. פגיעות אלה דומות לאלה המשפיעים על גיד אכילס בבני אדם שמבצע פונקציה דומה 9. אין אפשרויות טיפול טובות לטיפול או להשיג תיקון טוב לפציעות כגון, אסטרטגיות משובי מבוססות תאים לכן מציעות הזדמנות אטרקטיבית לשיפור תוצאות ולהפחית מחדש פציעה.
במרבית המחקרים 5-20,000,000 BMMSC אוטולוגית מוזרקים ישירות לתוך הנגע שמתרחש בדרך כלל בתוך הליבה של גוף הגיד שלכן פועל ככלי קיבול לתאים. גורלם של התאים המוזרקים פעם אחת הוא לא שיטות תיוג תא ברורות ושונות כדי לעקוב אחר התאים תוארו לאחרונה. תאים שכותרתו עם תג הקרינה הוצגו לשרוד רק במספרים קטנים יחסית (<10%) 10,11. תוויות הקרינה מחייבותחילוץ רקמות וחתך לניתוח היסטולוגית שזה זמן רב ולא בקלות להקל על ניתוח זמני במודל חיה גדול או במקרים קליניים. בעבודה מאוחרת יותר השתמשנו 99m Tc הרדיו-איזוטופי לתייג תאים ועיקבו אחרי גורלם על ידי מיפוי גמא 1. שיטה זו מאפשרת השוואות מהירות להתבצע בין מסלולים השונים של משלוח תא, כוללים intralesional, תוך ורידי באמצעות וריד הצוואר 1 או זלוף האזורי באמצעות זריקות תוך ורידי או 12 1,12 תוך-עורקים. ההתמדה וההפצה של תאים ולאחר מכן ניתן הדמיה על ידי מיפוי גמא של איברים שונים. זה הוכיח כי רק 24% מהתאים המוזרקים נשארו intralesionally בנגע על ידי 24 שעות 1 וזו נתמכת על ידי מחקר אחר באמצעות נגעים נוצרו בניסוי ומשתמש באותו radiolabel 5. יתר על כן, התאים להראות יכולת המוגבלת לבית לנגעי גיד כאשר delivereD על ידי זלוף האזורי או לוריד, אבל הם התפזרו לריאות על ידי הנתיבים האחרונים 4.
BMMSC שכותרתו עם חלקיקי ברזל הוא שיטה חלופית כדי לעקוב אחר התאים מושתלים לגידי forelimb 13. למרות שתאי שכותרתו ננו-חלקיקי הברזל לאפשר מעקב תא in vivo על ידי MRI, מחקרים זמניים בבעלי חיים גדולים מוגבלים במספר הפעמים יכולות להינתן הרדמה בכל נקודה לביצוע סריקות MRI זמן. יתר על כן, חלקיקי ברזל הם hypointense על MRI אשר מגביל את המידע על ההגירה של תאים שכותרתו לתוך גוף הגיד. רדיואיזוטופים אחרים שניתן להשתמש בי כוללים אינדיום-111 אבל זה סובל חסרון של מחצית חיים ארוכים יותר מTc-99m (2.8 ימים לעומת 6.0 שעות) ואנרגיה פליטה קרני גמא גבוהה יותר. בנוסף, כדאיות תא דווחה להיות מופחתות כאשר כותרתו עם אינדיום-111 14. TC-99m, לעומת זאת, משמש באופן שגרתי בשני גרעיני סוסים ובני אדםרפואה לתייג תאי דם היקפי mononuclear ועיקבו אחרי ההפצה שלהם in vivo על ידי מיפוי. ניתן בקלות יחסית לקח את זה על ידי תאים באמצעות HMPAO כמולקולת מקשר לקשור טכנציום, כTc-99m-HMPAO, לתאים. TC-99m-HMPAO כותרת BMMSC להראות כדאיות טובה ויכול להתרבות במבחנה 4. פרוטוקול זה מפרט את התיוג ומעקב של BMMSC אוטולוגית סוסים מושתל לתוך נגעים טבעיים בSDFT forelimb.
חשוב לציין כי הפרוטוקול נועד רק כדי לשמש ככלי מחקר. השימוש בו ככלים טיפוליים קליניים אינו מומלץ כהשפעה על הפנוטיפ radiolabel סלולארי לא הובהרה במלואו.
המקרים המתוארים במסמך זה בוצעו בעקבות אישור שניתן על ידי אתי בבעלי חיים ועדת האתיקה והרווחה של Colegio de Veterinarios דה מלאגה, ספרד, והמלכותית וטרינרית המכללה, צפון Mymms, בריטניה נהלי שימוש בסוסים מבוססים על פרוטוקולים שאושרו ש משמש במרפאת על סוסים מקבלים טיפולים מבוססים תאי גזע הכוללים הרגעה, שאיפת מח עצם, הזרקה תוך tendinous, זלוף האזורי, הזרקה תוך ורידית, ניהול טיפול וכאב שלאחר פרוצדורליים וניטור לאחר השתלה.
1. הסדרי מפתח ליינתנו מראש
2. הכנת הסוסים ובדיקת אולטרה סאונד של גיד Forelimb
3. Tc-99m תיוג של תאי גזע הסוסים mesenchymal
הערה: ניתן לבצע צעדי תיוג התא במהלך בדיקת אולטרה סאונד של forelimb כריקבון זה יהיה למזער איזוטופ בין תיוג תא וההשתלה של תאים שכותרתו לגיד.
4. השתלה של תאי Tc-כותרת 99m-HMPAO
5. גמא Scintigraphy
תאי% הנותרים (t) = 100 - {[(ריקבון ניבא (t) - דעיכה (t)) / חזה ריקבון (t)]} x 100
ריקבון (t) = ROI (t) / החזר על השקעה (0) x 100.
התאגדות TC-99m-HMPAO לBMMSs אינה משפיעה לרעה על יכולתן לעמוד בפלסטיק בתרבית רקמה ובעוד הם מראים יכולת התפשטות כדי ליצור monolayers (איור 1) שיש לנו לא נחוש באופן מלא אם שיעורי התפשטות או פנוטיפים סלולריים אחרים אינם מושפעים. המורפולוגיה שלהם דומה לתאים ללא תווית עם צו?...
בנוסף למח עצם, תאי גזע מבודדים ממקורות כגון רקמת שומן מתאימים לתיוג עם פרוטוקול זה. יתר על כן, תאים ממצב קפוא ניתן לתחייה והרחיבו בתרבות למספרים הרצויים ללימודי תיוג 12.
גורם קריטי הקובע את היעילות של תיוג BMMSC הוא הזמן בין elution...
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