Regolazione della crescita delle cellule di Schwann mediante campo elettrico pulsato a nanosecondi per la rigenerazione dei nervi periferici in vitro

Riepilogo

Qui, presentiamo un protocollo per l'applicazione del campo elettrico a impulsi di nanosecondi (nsPEF) per stimolare le cellule di Schwann in vitro. La sintesi e la capacità di secrezione di fattori rilevanti e i cambiamenti del comportamento cellulare hanno convalidato il successo della stimolazione con nsPEF. Lo studio fornisce una visione positiva del metodo di rigenerazione dei nervi periferici.

Abstract

Le cellule di Schwann (SC) sono cellule mielinizzanti del sistema nervoso periferico, che svolgono un ruolo cruciale nella rigenerazione dei nervi periferici. Il campo elettrico a impulsi di nanosecondi (nsPEF) è un metodo emergente applicabile alla stimolazione elettrica nervosa che si è dimostrato efficace nello stimolare la proliferazione cellulare e altri processi biologici. Con l'obiettivo di valutare se le SC subiscono cambiamenti significativi nell'ambito della nsPEF e aiutare a esplorare il potenziale di nuovi metodi di rigenerazione dei nervi periferici, le cellule RSC96 in coltura sono state sottoposte a stimolazione con nsPEF a 5 kV e 10 kV, seguita da una coltivazione continua per 3-4 giorni. Successivamente, sono stati valutati alcuni fattori rilevanti espressi dalle SC per dimostrare il successo della stimolazione, tra cui la proteina marcatore specifica, il fattore neurotrofico, il fattore di trascrizione e il regolatore della mielinizzazione. I risultati rappresentativi hanno mostrato che la nsPEF ha migliorato significativamente la proliferazione e la migrazione delle SC e la capacità di sintetizzare fattori rilevanti che contribuiscono positivamente alla rigenerazione dei nervi periferici. Allo stesso tempo, una minore espressione di GFAP indicava la prognosi benigna delle lesioni dei nervi periferici. Tutti questi risultati mostrano che nsPEF ha un grande potenziale come metodo di trattamento efficiente per le lesioni dei nervi periferici stimolando le SC.

Introduzione

Ogni anno, milioni di persone sono colpite da lesioni nervose che coinvolgono sia il sistema nervoso periferico (SNP) che il sistema nervoso centrale (SNC)¹. Gli studi hanno dimostrato che la capacità di riparazione assonale del SNC è piuttosto limitata dopo lesioni nervose, mentre il PNS mostra una maggiore capacità a causa della significativa plasticità delle SC². Ciononostante, il raggiungimento della rigenerazione completa dopo lesioni dei nervi periferici rimane arduo e continua a rappresentare una sfida significativa per la salute umana ^3,4. Al giorno d'ogg....

Protocollo

1. Scongelamento di cellule RSC96 crioconservate

1. Scongelare il crioviale contenente 1 mL di sospensione cellulare agitandolo rapidamente in un bagno d'acqua a 37 °C, quindi aggiungerlo a una provetta da centrifuga contenente 4-6 mL di terreno di coltura completo e mescolare bene.
2. Centrifugare a 1000 x g per 3-5 minuti, scartare il surnatante e risospendere le cellule in 3 mL di terreno di coltura completo.
3. Aggiungere la sospensione cellulare a un pallone di coltura (o piatto) contenente 6-8 mL di terreno di coltura completo e incubare a 37 °C per una notte.
4. Il giorno successivo, osserva la crescita e la....

Discussione

Negli ultimi anni, l'applicazione di nsPEF ha registrato una crescita stimolante, come riportato. nsPEF ha un effetto altamente mirato solo sull'area desiderata, fornendo energia sufficiente per il trattamento senza causare ulteriori danni termici, rendendolo più sicuro per il corpo umano²⁸. Queste caratteristiche gli conferiscono promettenti prospettive traslazionali nel trattamento dei tumori e nella rigenerazione nervosa. Tuttavia, alcuni studi hanno proposto alcune limitazioni di nsPEF. Rispe.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Antifade mounting medium	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	G1401
Anti-GFAP Mouse mAb	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	GB12100-100
Anti-Neurofilament heavy polypeptide Mouse mAb	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	GB12144-100
Anti-S100 beta Mouse mAb	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	GB14146-100
BSA	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	GC305010
Coverslip	Jiangsu Shitai experimental equipment Co., LTD	10212432C
CY3-labeled goat anti-mouse IgG	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	GB21302
DAPI Staining Reagent	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	G1012
Decolorizing shaker	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	DS-2S100
High Voltage Power Supply for nsPEF	Matsusada Precision Inc.	AU-60P1.6-L
Histochemical pen	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	G6100
Membrane breaking liquid	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	G1204
Microscope slide	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	G6012
Palm centrifuge	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	MS6000
PBS powdered	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	G0002
Pipette	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD
Positive fluorescence microscope	Nikon, Japan	NIKON ECLIPSE C1
Rabbit Anti-SOX10/AF488 Conjugated antibody	Beijing Bioss Biotechnology Co., LTD	BS-20563R-AF488
RSC96 Schwann cells	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	STCC30007G-1
scanister	3DHISTECH	Pannoramic MIDI
Special cable for nsPEF	Times Microwave Systems	M17/78-RG217
Turbine mixer	Wuhan Xavier Biotechnology Co., LTD	MV-100