ジェシカ Goldshteyn は、テクニカル サポートを感謝いたします。歌ラボでの仕事は NIH グラント R00NS088211 と知的・発達障害研究センター (IDDRC) 新しいプログラム開発賞によって資金を供給します。

1. 培養皿とボトルの準備
<ol><li>グレープ ジュース寒天プレートの準備<ol>
<li>ビーカー、寒天が完全に溶解するまで断続的に攪拌しながら、約 4-5 分電子レンジに 192 mL ddH2O、200 mL グレープ ジュース、粉寒天 10 g を追加します。</li>
		<li>約 60 ° C への解決策をクールな発煙のフード4.2 mL 95% エタノールと 4.0 mL の氷酢酸を追加します。よく ddH2o ・ ミックスと 400 mL にソリューションの総量を調整します。</li>
		<li>各 35 mm プレート ソリューションの約 2-3 mL を追加します。400 mL グレープ ジュース寒天液の合計は約 120-150 プレートを作る。</li>
		<li>プレートを冷やす寒天液を固化して 10 分待ちます。自己密封ジップロック袋に寒天グレープ ジュースをパックし、将来の使用のための 4 ° C で保存します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>ショウジョウバエ培養ボトルの準備<ol>
<li>ショウジョウバエ培養ボトルの 1 つの壁に 1.5 cm 側長さ三角穴を開けるし、換気のための綿の 2 〜 2.5 cm 径のボールの穴を記入するブレードを使用します。</li>
		<li>酵母ペーストの 0.5 cm3程度を添加したグレープ ジュース寒天プレートにボトルを差し込みます。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2。ショウジョウバエ幼虫のコレクション
<ol><li>成虫の十字架を設定します。<ol>
<li>場所 10 処女の女性と 5 成人男性はグレープ ジュースの寒天と差し込まれる培養ボトルに一緒に飛ぶ。</li>
		<li>ハエはグレープ ジュースの寒天に卵を産むので、上 25 ° c、ボトルの底に置きます。一日に少なくとも一回酵母ペーストでプレートを変更します。均一な発育段階の幼虫の収穫を可能にする 2 h コレクション期間の以上 20 の処女雌と 2.1.1 の手順で 10 の男性で開始します。</li>
		<li>文化 25 ° c、ウェットティッシュで 60 mm のペトリ皿でプレートは、たとえば、0.5% プロピオン酸溶液に浸漬します。酸素の流れを妨げないように組織を配置します。 注: 皿の中の湿度を維持し、カビの成長を避けるプロピオン酸溶液を使用します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>特定の年齢の幼虫を収穫します。<ol>
<li>たとえば、2nd (AEL) 産卵後 48-72 時間で 3rdの幼虫に必要なステージの幼虫を転送するのに酵母貼り付けることがなく新しいグレープ ジュース寒天プレートに鉗子のペアを使用します。</li>
		<li>酵母幼虫の皮膚からして削除させるレーザー膠とイメージングと酵母の潜在的な干渉を防ぐために、新しいプレートの周りのクロール。また、PBS の皿にそれらを洗浄し、ティッシュ ペーパーの部分を簡潔に乾燥幼虫を徹底的に掃除します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 2 光子傷害および共焦点レーザー顕微鏡
<ol><li>顕微鏡のセットアップ メモ: 2 光子レーザー顕微鏡共焦点レーザーを用いてこの実験が同等のセットアップの他のシステムも十分です。2 光子レーザー (930 nm) 傷害とアルゴン レーザーを提供するために使用された (488 nm) GFP の共焦点イメージ投射のために使用されました。<ol>
<li>各セッションの初めに、2 光子レーザーや共焦点の laser(s) と顕微鏡を入れます。イメージング ソフトウェアを開きます。</li>
		<li>930 で二光子励起レーザーを用いた GFP をイメージングの次のパラメーターを設定 2 光子傷害の nm (1,950 mW)。<ol>
<li>ライン スキャン モードを選択します。すべての方法をピンホールを開きます。〜 20% のレーザー強度を高める (390 mW)。</li>
			<li>フレーム スキャンとして 512 x 512 を選択します。(通常は 0.77 μ s にピクセル滞留時間) 最大走査速度を使用します。数の平均値は 1 ビット深度 8 ビットであることを確認します。</li>
			<li>〜 750、およびオフセット 0 にするゲイン。</li>
			<li>2 P GFP 930 アブレーション、簡単に再利用は将来的に実験することとして、この事前に設定実験的プロトコルを保存します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>488 でアルゴン レーザーと GFP をイメージングの次のパラメーターを設定共焦点イメージングの nm。<ol>
<li>取得] タブと [ Z スタックを選択します。</li>
			<li>「レーザー」の下には、488 nm のアルゴン レーザーの電源を入れます。</li>
			<li>チャンネル、488 mm レーザーを選択し、5-10% にレーザー パワーを上げて行きます。ピンホール 1 2 風通しの良い単位 (AU) を使用します。650 にゲインを調整します。</li>
			<li>アクイジション ・ モード、フレーム スキャンとして 1024 x 1024 を選択、最大スキャン速度、2 の平均数、8 ビットのビット深度を使用します。</li>
			<li>GFP イメージングとして事前に設定この実験的プロトコルを保存します。</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>ジエチル エーテルと取付幼虫麻酔<ol>
<li>ヒューム フードで 15 cm のプラスチック シャーレ 60 ミリメートルのガラス皿を置きます。倍とレイ紙切れガラス皿の下部組織で組織にグレープ ジュース寒天プレートを配置します。ガラス皿にティッシュ ペーパーがはつポイントにジエチル エーテルを追加し、皿に残りの液体エーテルの層があります。すべての回で蓋をしてください。</li>
		<li>中心部で 27 日、石油一滴ハロカーボンのスライド グラスを準備します。後、coverslip をサポートするスライドの 4 つのコーナーに真空用グリースの 4 点を追加します。</li>
		<li>鉗子を使用して、洗浄幼虫をピックアップし、60 mm のガラス皿に寒天プレート上に配置します。その蓋とガラスの皿をカバーし、幼虫が移動しなくなるまで待ちます。PNS 傷害/イメージング、しっぽがけいれんを停止すぐに幼虫を取り出します。全体の幼虫が動かず、なるまで待ちます、中枢神経系、特に頭のセグメント。 注: エーテルの暴露のタイミングは重要です。ディスカッションを参照してください。</li>
		<li>慎重に麻酔下の幼虫をピックアップし、スライドのハロカーボン油滴に頭アップライトに配置。スライド上に coverslip を追加します。それが幼虫 (図 1 a) に触れるまで、coverslip のプッシュ ダウンする穏やかな圧力を使用します。</li>
		<li>興味のニューロン/軸索・樹状突起が上部と顕微鏡レンズに最も近いなるよう優しく、幼虫をロールバックする左右に向かって coverslip を押すことによって幼虫の位置を調整します。</li>
		<li>PNS の傷害のため、両方の気管が見えるように、幼虫の背側をマウントします。クラス III の da のニューロンの軸索 (図 1 b と 1 C) やクラス IV の da のニューロンの軸索 (図 1 b ・ 1 e) が負傷のため 90 度 〜 30 度クラス IV da ニューロン樹状突起 (が負傷したために負傷、左に 〜 30 度、幼虫を回してください。図 2 a)。</li>
		<li>中枢神経損傷の関心領域は z 平面の顕微鏡のレンズに最も近い (図 3 a) を完全に腹側に幼虫を配置します。</li>
	</ol></li>
	<li>2 光子励起による傷害<ol>
<li>顕微鏡下で幼虫とスライドを配置し、ステージ上にスライド ホルダー付け場所に固定します。幼虫を見つけるに使用、10 X (0.3 NA) 目的。</li>
		<li>Coverslip の上に目的のオイルを 1 滴を追加、(1.3 NA) X 40 に切り替える目的とフォーカスを調整します。</li>
		<li>スキャン モードに切り替えるし、 2 P GFP 930 アブレーションの実験のプロトコルを再利用します。ピンホールの開いたすべての方法を確認します。 注: 構成を最適化する個々 のシステムに基づく必要があります。</li>
		<li>利益率 (ROI) の地域を検索するLiveモードを起動し、適切なズームと良いイメージ品質を達成するために設定を微調整します。 注: この手順の目的は、最高品質の画像を撮影するのではなくには怪我、ニューロン/軸索・樹状突起を見つけることです。したがって、露出オーバーまたは退色を避けるためにターゲット領域を視覚化するのにのに十分な最低限の設定を使用します。</li>
		<li>ライブスキャンを停止して、[トリミング] ボタンが利用可能になります。ロードマップとして静止画をしましょう。クロップ機能を選択し、負傷することターゲットに焦点を当てるスキャン ウィンドウを調整します。</li>
		<li>傷害の将来のサイトのサイズに投資収益率を減らします。たとえば、軸索や樹状突起、傷害の精度を確保し、隣接組織への損傷を減らすの幅をちょうどカバーします。必要な場合にズームイン ROI トリミングする前により正確な損傷を可能にします。</li>
		<li>新しい画像ウィンドウを開きます。スキャン速度を低減し、レーザー強度を高めます。Liveモードでスキャンされた組織蛍光信号を用いたレーザー光源の強度の増加を確認します。</li>
		<li>通常、PNS の傷害のための 25% と VNC 傷害のための 50-100% から始まって 2 光子レーザーの強度を設定します。PNS 軸索損傷 〜 480 mW とピクセル レーザー強度があることを確認のドウェル時間は 8.19 μ s。VNC の軸索損傷、レーザー強度とピクセルの滞留時間は、通常 965-1930 年 mW 8.19 32.77 μ s、それぞれを確認します。</li>
		<li>連続スキャンを開始します。連続ボタンの上にマウスを移動するカーソルをまま。画像を注視し続けるし、蛍光性の大幅な増加が観察されるとすぐにスキャンを停止します。 注: 蛍光スパイクの外観は傷害のサイトで自動蛍光によるものです。</li>
		<li>設定を再利用する、ライブ モードに切り替えます。フォーカスを調整することによって、ターゲットにだけ興味の領域を見つけます。 注: 成功した傷害の良い指標は、小さなクレーター、リングのような構造、または傷害のサイトでローカライズされた破片の外観です。</li>
		<li>次のニューロンに移動し、単一動物の複数のニューロンを傷つける 3.3.5、ステップからを繰り返します。または、徐々 に能力を高めることおよび/または初期傷害が十分でなかった場合、スキャン速度を下げる、3.3.5 の手順を繰り返します。 注: レーザー パワーがあまりにもケースで高、大規模な被災地に表示されます受傷後ライブ スキャン画像。あまりにも多くの傷害は、幼虫の死亡を引き起こす可能性があります。</li>
		<li>慎重に、coverslip の取り外しと酵母ペーストで新しい板に負傷した幼虫を転送して幼虫を回復します。寒天プレートに鉗子; いくつかの洞窟を溝します。また、プレートの中のクロール幼虫の可能性を減らすために、全体の板を使用する代わりに板で寒天培地の島を行います。</li>
		<li>60 mm のペトリ皿にウェットティッシュ (0.5% プロピオン酸溶液に浸した) と部屋の温度または 25 ° C で培養皿を置く メモ: (22 ° C) 室温 25 ° C でに比べてで余分 1 日約幼虫の段階でその幼虫のまま、</li>
	</ol></li>
	<li>受傷後の共焦点レーザー顕微鏡<ol>
<li>麻酔と、共焦点レーザー イメージング手順 3.2 のように取り付けの手順を同じ幼虫を準備することによって必要な時点で負傷した幼虫の画像。 注: 軸索損傷を確認する (AI) 受傷後 24 h、48 h AI (クラス IV da ニューロン) または 72 h 再生を評価する AI (クラス III da ニューロン) 幼虫をイメージします。</li>
		<li>(0.8 NA) X 25 に切り替えて対物レンズ 10 倍を使用して幼虫を見つける目的。GFP のイメージング実験的プロトコルを再利用します。</li>
		<li>Liveボタンをクリックし、以前に負傷した同じニューロンを見つけます。</li>
		<li>ライブ スキャン ウィンドウ内の最初と最後の Z 位置を設定します。停止を押し Z スタックのイメージを取得する開始の実験ををクリックします。 注: は、再生の定量化が可能なイメージをキャプチャするときに正規化ポイント (軸索収束ポイント) が含まれることを確認してください (図 1、1 階)-詳細については、データ分析セクションで詳しく。</li>
		<li>画像処理に切り替える、ちょうど撮影した画像を選択し、最大強度投影を生成します。Z スタックと最大強度投影画像を保存します。</li>
	</ol></li>
</ol>4. データ解析
<ol><li>処理してイメージング ソフトウェアや ImageJ のいずれかを使用してイメージを定量化します。</li>
	<li>PNS の軸索再生の定量化<ol>
<li>再生率、破壊されたすべての軸索の間で軸索の再生のパーセントを参照するを計算します。限り、それは損傷部位を超えて剥げを再生として軸索をスコアします。</li>
		<li>メジャーの再生の長さ、軸索の長さの増加であります。ImageJ の定量化、再生軸索をトレースする分割線] ツールを使用し、分析のドロップ ダウン メニューで再生軸索を表す線の長さを取得するメジャーを使用します。</li>
		<li>計算再生インデックス、正規化された軸索の長さの増加であります。 注: 軸索の長さは、細胞体と軸索収束ポイント (航空機)-軸索の長さ/DCAC (図 1および1 f) の間の距離によって正規化されます。この値は、幼虫のスケーリングのため、任意の軸索成長のためアカウントをのに役立ちます。正の値は、再生を表す、 0の値は、再生を意味、撤回を意味する負の値。</li>
	</ol>
</li>
	<li>樹状突起再生の定量化<ol>
<li>再生割合計算、それらのすべての切断の間の da ニューロンのパーセントである明白な樹状突起再生を示す。 注: 樹状突起再生にスコア撤回の樹状の幹から、損傷部位を超えて場合新しい肯定的な樹状突起を再生するとします。傷害のサイト歴史的建造物、およびいくつかのケースでは、残留傷害による蛍光のため容易に目に見える。</li>
		<li>ブランチ ポイントの増加が傷害の後新しい樹状突起分岐ポイントの加算カウントを計算します。</li>
		<li>計算総樹状突起の長さの増加負傷後に追加すべての新しい樹状突起の長さは合計であります。</li>
	</ol>
</li>
	<li>中枢神経系の軸索再生の定量化 注: 病変のサイトは、最初の時間のポイントでイメージ (図 3 b) 変性を示している場合は、再生の長さとレートの分析に含まれるが。<ol>
<li>メジャーの再生の長さ、刈株の軸索の長であります。 メモ: 単一病変サイトの刈株の軸索は、怪我する前に元の軸索ルートを発してとして識別されました。</li>
		<li>正規化再生長、交連セグメント - 交連 (図 3 aと3 bでは"Y") の間の縦方向の間隔の長さと再生の長さを正規化を計算します。 注: この値幼虫サイズの違いの影響の正しいことができます。</li>
		<li>再生率、特定遺伝子型の再生能力を反映するように、破壊されたすべてのセグメント間でセグメントを再生の割合を計算します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projections+of+Drosophila+multidendritic+neurons+in+the+central+nervous+system:+links+with+peripheral+dendrite+morphology.">Projections of Drosophila multidendritic neurons in the central nervous system: links with peripheral dendrite morphology.</a> Development. 134, 55-64 (2007).</li><li>Buss, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NG2+and+phosphacan+are+present+in+the+astroglial+scar+after+human+traumatic+spinal+cord+injury.">NG2 and phosphacan are present in the astroglial scar after human traumatic spinal cord injury.</a> BMC Neurol. 9, 32 (2009).</li><li>McKeon, R. J., Jurynec, M. J., Buck, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+chondroitin+sulfate+proteoglycans+neurocan+and+phosphacan+are+expressed+by+reactive+astrocytes+in+the+chronic+CNS+glial+scar.">The chondroitin sulfate proteoglycans neurocan and phosphacan are expressed by reactive astrocytes in the chronic CNS glial scar.</a> J Neurosci. 19, 10778-10788 (1999).</li><li>Raabe, I., Vogel, S. K., Peychl, J., Tolic-Norrelykke, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+nanosurgery+and+cell+enucleation+using+a+picosecond+laser.">Intracellular nanosurgery and cell enucleation using a picosecond laser.</a> J Microsc. 234, 1-8 (2009).</li><li>Hutson, M. S., Ma, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+and+cavitation+dynamics+during+pulsed+laser+microsurgery+in+vivo.">Plasma and cavitation dynamics during pulsed laser microsurgery in vivo.</a> Phys Rev Lett. 99, 158104 (2007).</li><li>Venugopalan, V., Guerra, A., Nahen, K., Vogel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+laser-induced+plasma+formation+in+pulsed+cellular+microsurgery+and+micromanipulation.">Role of laser-induced plasma formation in pulsed cellular microsurgery and micromanipulation.</a> Phys Rev Lett. 88, 078103 (2002).</li><li>Bourgeois, F., Ben-Yakar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+laser+nanoaxotomy+properties+and+their+effect+on+axonal+recovery+in+C.+elegans.">Femtosecond laser nanoaxotomy properties and their effect on axonal recovery in C. elegans.</a> Opt Express. 16, 5963 (2008).</li><li>O'Brien, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+axotomy+and+time-lapse+confocal+imaging+in+live+zebrafish+embryos.">Two-photon axotomy and time-lapse confocal imaging in live zebrafish embryos.</a> J Vis Exp. , (2009).</li><li>Tsai, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma-mediated+ablation:+an+optical+tool+for+submicrometer+surgery+on+neuronal+and+vascular+systems.">Plasma-mediated ablation: an optical tool for submicrometer surgery on neuronal and vascular systems.</a> Curr Opin Biotechnol. 20, 90-99 (2009).</li><li>Chung, S. H., Clark, D. A., Gabel, C. V., Mazur, E., Samuel, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+AFD+neuron+in+C.+elegans+thermotaxis+analyzed+using+femtosecond+laser+ablation.">The role of the AFD neuron in C. elegans thermotaxis analyzed using femtosecond laser ablation.</a> BMC Neurosci. 7, 30 (2006).</li><li>Williams, W., Nix, P., Bastiani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constructing+a+low-budget+laser+axotomy+system+to+study+axon+regeneration+in+C.+elegans.">Constructing a low-budget laser axotomy system to study axon regeneration in C. elegans.</a> J Vis Exp. , (2011).</li></ol>

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フライのセットアップを通過するとき女性と男性の使用数、遺伝子型と特定の実験に必要な幼虫の数によって異なります。WT ハエには、典型的なクロスは、女性 10 名、男性 5 を使用します。コレクション ウィンドウは、必要な幼虫時代の精度によって絞り込まれる可能性があります。たとえば、2 h コレクション期間より同種の人口の幼虫が得られます。この場合、十字架を設定する 20 また...

軸索の中枢神経系 (CNS) への損傷の後で再生することができない患者では、永続的な障害につながる可能性があります、また神経変性疾患1,2 で不可逆的な神経障害の役割を果たしています。 ,3,4,5。神経細胞の本質的な成長能力と同様に、中枢神経系の環境では、軸索が外傷の後で再生することができるかどうかを決定します。神経成長4,6,7、8、しかし、これらの分子の除去を阻害するオリゴデンドロ サイト、グリア、および線維芽ソースから細胞外の要因が示されています。発芽5限定のみことができます。本質的な再生信号することができます再生成功5,9に影響し、潜在的な治療上のターゲットを表すが、これらのプロセスは分子レベルでまだよく定義されていません。栄養因子の役割や Pten のホスファターゼ10などの内因性のブレーキの除去の増加は、特定の状況における軸索再生で起因できます。個別に有効にする別のメソッドの組み合わせはまた、唯一11,12,13,14まで限られた全体的な回復を提供します。そのため、標的療法の追加の経路を識別するために絶望的な必要性があります。軸索再生の開始、かどうか、および軸索再改革シナプス特異性、正しいターゲットに線を達成するためにどのように機能回復も重要な未解答の質問。
要約すると、軸索の再生を口述機械の現在の理解は非常に断片的です。問題の部分は軸索の勉強が困難であったリアルタイムで哺乳類の再生がかかり、時間がかかり、大規模な遺伝子スクリーニングを実施するために挑戦的なアプローチ。その一方で、キイロショウジョウバエは複雑な生物学的問題の研究のための非常に強力なシステムであると証明しました。ショウジョウバエの遺伝子を定義し、人間の驚くほど保存されているパスウェイに尽力されているし、広大な分子遺伝学ツールを介して、神経変性疾患など、人間の条件の調査のための成功モデルをされています。遺伝子機能15の操作に使用できます。特に、ショウジョウバエは、神経損傷と再生15,16にかかわる遺伝子の発見のための理想的なツールと見なされます。大人頭または幼虫 VNC または鉗子、幼虫ニューロン レーザー膠、嗅覚受容ニューロンの除去、脳外植体損傷と神経ときめきの針で刺すような幼虫の腹側神経コード (VNC) を含むいくつかのフライ神経障害モデルを開発されています。翼退職15,17,18,19,20,21,22,23によって末梢神経病変。最近仕事利用したショウジョウバエ傷害モデルが哺乳類24 に保存されると示されているいくつかの神経損傷に応答する神経システムで使用される細胞と遺伝経路の私達の理解を高度な興奮して、 ,25。繰り返しますが、これは神経修復の識別機構のこのモデル有機体の有用性を強調します。
ショウジョウバエ幼虫の感覚ニューロン損傷モデルをレーザーを用いた 2 光子は、ここで説明しました。2 光子レーザーは、ゼブラフィッシュのの体内2003年26軸索を切断する最初に使用されました。同じ年、最初のレーザー dendriotomy はショウジョウバエパルス窒素レーザー27を使用で行われました。まもなく、いくつかc. の elegansのラボは、軸索再生28のモデルを確立するのにフェムト秒レーザーを使用しました。2007 年に呉と同僚は比較、各種レーザー29による線虫のレーザー損傷間の相違点を報告します。2010 年レーザー膠後軸索再生最初ショウジョウバエ30で発生する示されました。この豊富なレーザー損傷文献上に構築された開発した隣接する組織の最小限の摂動による対象サイトへの損傷の正確な誘導を可能にする 2 光子レーザーを用いたフライ神経損傷モデル比較的きれいなを提供すること単一セルの解像度で再生に関するの組み込みと外因性の両方の特性を調査するシステムです。具体的には、我々 両方末梢神経系 (PNS) の感覚ニューロンは樹状パターン形成 (da) の傷害メソッドのセットを設け、中枢神経系。Da ニューロンが、樹状突起の分岐の複雑さによって主に 4 つのクラスにグループ化できます: IV31種します。私たちの出版された仕事は da ニューロン再生表現型および分子レベルで哺乳類の損傷モデルに似ている示しています: da ニューロン クラス IV のクラス特定の再生プロパティを表示がないクラス III da 細胞で再生するか、PNS;クラス IV da ニューロン軸索再生周辺で力強く、従って哺乳類; 後根神経節 (DRG) ニューロンに似た中枢神経系の再生の可能性を大幅に削減Pten による mTOR の活性を促進させる削除や Akt の発現は、飛ぶ CNS19軸索の再生を向上させます。遺伝子スクリーニングを行っている私たち細胞ストレスおよび RNA の修飾20 へ軸索損傷のリンク軸索再生、進化上保存された阻害要因として RNA プロセシング酵素 Rtca を識別したこの損傷モデルを活用し、.
提示のパラダイムでは、傷害がレーザー膠/幼虫クラス IV または III da ニューロン、 ppk CD4 tdGFPまたは19-12-Gal4、UAS-CD4-tdGFP、レポ Gal80、それぞれラベルの dendriotomy を介して誘導されます。傷害、2nd約 48-72 時間で 3rdの幼虫に産卵 (h AEL) 後に実行されます。PNS の膠病変は、VNC で交連交差点 ~ 20 μ m の領域に中枢神経系膠と主樹状突起分岐ポイントに dendriotomy の細胞体から軸索 20 ~ 50 μ m のセクション ターゲットです。8-24 h 完全断裂を確認する (AI) の負傷後、48-72 時間再生を評価するために AI を使用して同じニューロンのイメージを作成します。タイムラプス顕微鏡を用いたイメージングを通じて、変性および生体内で負傷されている個々 の軸索/樹状の再生時間の経過と共に監視できます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="919">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:444px;">Diethyl ether, ACS reagent, anhydrous</td>
			<td style="width:155px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:153px;">AC615080010</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:444px;">Halocarbon 27 Oil</td>
			<td style="width:155px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:153px;">59-133</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate buffered saline (PBS), 20x Concentrate, pH 7.5, supplier # E703-1L</td>
			<td style="width:155px;">VWR</td>
			<td>97062-948&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agar powder, Alfa Aesar, 500GM</td>
			<td style="width:155px;">VWR</td>
			<td>AAA10752-36</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Grape juice</td>
			<td>Welch&#8217;s</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Ethanol 95% (Reagent Alcohol 95%)</td>
			<td style="width:155px;">VWR</td>
			<td style="width:153px;">64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Acetic acid</td>
			<td style="width:155px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">A6283</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Propionic Acid</td>
			<td style="width:155px;">J.T.Baker</td>
			<td style="width:153px;">U33007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:444px;">Cover Glasses: Rectangles</td>
			<td style="width:155px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:153px;">12-544-D</td>
			<td>50 mm X 22 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Zeiss LSM 880 laser scanning microscope</td>
			<td style="width:155px;">Zeiss</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Zen software</td>
			<td style="width:155px;">Zeiss</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Chameleon Ultra II</td>
			<td style="width:155px;">Coherent</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a drosophila in vivo injury model for studying neuroregeneration in the peripheral and central nervous system

破損した細胞の再生能力には、神経系の外傷後支配する再生に関すると機能回復が。過去数十年間、さまざまな組み込みと外因性抑制に関与する因子軸索再生の制限が特定されています。しかし、単にこれらの抑制のキューを削除する再生が成功する、追加規制機械の存在を示すため不十分です。キイロショウジョウバエ、フルーツ フライは、ヒトを含む脊椎動物の進化上保存された遺伝子とシグナル伝達経路を共有します。2 光子レーザー膠/dendriotomy とハエの遺伝子の強力なツールボックスを組み合わせること、ここで述べたいショウジョウバエ感覚ニューロン-樹状分枝 (da) ニューロン損傷モデル体系的に小説のスクリーニングのためのプラットフォームとして再生レギュレータ。簡単に言えば、このパラダイムには) dendrite(s) または axon(s) 2 光子レーザー、c) ライブの共焦点イメージング受傷後、d) データ分析を使用する幼虫、巣 b) 誘導の準備が含まれます。私たちのモデルにより、末梢および中枢神経系の適切に定義された神経細胞の樹状突起、軸索、単一標識細胞の再現性の高い傷害です。

Da ニューロンの差動再生クラス特異性と同様、末梢および中枢神経系の可能性を示し。これは、画面の再生 (クラス IV 中枢神経損傷とクラス III PNS 傷害) の抑制と同様、(クラス IV PNS 傷害を使用)、軸索再生に必要な新規の要因にユニークな機会を提供します。
PNS の軸索再生
た?...

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末梢神経系および中枢神経系における神経再生を研究するためのショウジョウバエの生体内損傷モデル |医学 |ビデオ

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

ここでは、としてショウジョウバエ感覚ニューロンの樹状分枝 (da) ニューロン損傷モデルは、体内を組み合わせたライブ イメージング、2 光子レーザー膠/dendriotomy、および強力なハエの遺伝的ツールボックス,を使用してプロトコルを提案します。潜在的なプロモーターと再生に関する阻害物質をスクリーニングするためのプラットフォームです。

再生に関する末梢および中枢神経系を研究するため生体内でショウジョウバエ損傷モデル

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various ...

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9.6K ビュー.  The Children's Hospital of Philadelphia. ここでは、としてショウジョウバエ感覚ニューロンの樹状分枝 (da) ニューロン損傷モデルは、体内を組み合わせたライブ イメージング、2 光子レーザー膠/dendriotomy、および強力なハエの遺伝的ツールボックス,を使用してプロトコルを提案します。潜在的なプロモーターと再生に関する阻害物質をスクリーニングするためのプラットフ?...

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An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle strains are one of the most common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and physical exam alone, however the clinical presentation can vary greatly depending on the extent of injury, the patient's pain tolerance, etc. In patients with muscle injury or muscle disease, assessment of muscle damage is typically limited to clinical signs, such as tenderness, strength, range of motion, and more recently, imaging studies. Biological markers, such as serum creatine kinase levels, are typically elevated with muscle injury, but their levels do not always correlate with the loss of force production. This is even true of histological findings from animals, which provide a "direct measure" of damage, but do not account for all the loss of function. Some have argued that the most comprehensive measure of the overall health of the muscle in contractile force. Because muscle injury is a random event that occurs under a variety of biomechanical conditions, it is difficult to study. Here, we describe an in vivo animal model to measure torque and to produce a reliable muscle injury. We also describe our model for measurement of force from an isolated muscle in situ. Furthermore, we describe our small animal MRI procedure.

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

An in vivo animal model of injury is described. The method takes advantage of the subcutaneous position of the fibular nerve. Velocity, timing of muscle activation, and arc of motion are all pre-determined and synchronized using commercial software. Post injury changes are monitored in vivo using MR imaging/spectroscopy.

アン in vivoで</em収縮で誘起された損傷と回復の非侵襲的モニタリングの>齧歯類モデル

Muscle strains are one of the most  common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and  physical ...

医学

Technical Aspects of the Mouse Aortocaval Fistula

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta and inferior vena cava (IVC) are exposed. The proximal infrarenal aorta and the distal aorta are dissected for clamp placement and needle puncture, respectively. Special attention is paid to avoid dissection between the aorta and the IVC. After clamping the aorta, a 25 G needle is used to puncture both walls of the aorta into the IVC. The surrounding connective tissue is used for hemostatic compression. Successful creation of the AVF will show pulsatile arterial blood flow in the IVC. Further confirmation of successful AVF can be achieved by post-operative Doppler ultrasound.

The goal is to produce an arteriovenous fistula that is simple and reproducible. This method does not use sutures or glue adhesive. Therefore the samples can be used with the least amount of foreign materials for analysis.

マウスAortocaval瘻の技術的な側面

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta ...

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic cerebrovascular accidents account for 80% of all strokes. A common cause of IR injury is the rapid inflow of fluids following an acute/chronic occlusion of blood, nutrients, oxygen to the tissue triggering the formation of free radicals.
Ischemic stroke is followed by blood-brain barrier (BBB) dysfunction and vasogenic brain edema. Structurally, tight junctions (TJs) between the endothelial cells play an important role in maintaining the integrity of the blood-brain barrier (BBB). IR injury is an early secondary injury leading to a non-specific, inflammatory response. Oxidative and metabolic stress following inflammation triggers secondary brain damage including BBB permeability and disruption of tight junction (TJ) integrity.
Our protocol presents an in vitro example of oxygen-glucose deprivation and reoxygenation (OGD-R) on rat brain endothelial cell TJ integrity and stress fiber formation. Currently, several experimental in vivo models are used to study the effects of IR injury; however they have several limitations, such as the technical challenges in performing surgeries, gene dependent molecular influences and difficulty in studying mechanistic relationships. However, in vitro models may aid in overcoming many of those limitations. The presented protocol can be used to study the various molecular mechanisms and mechanistic relationships to provide potential therapeutic strategies. However, the results of in vitro studies may differ from standard in vivo studies and should be interpreted with caution.

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is associated with a high rate of morbidity and mortality. The goal of the in vitro model of oxygen-glucose deprivation and reoxygenation (OGD-R) described here is to assess the effects of ischemia reperfusion injury on a variety of cells, particularly in blood-brain barrier (BBB) endothelial cells.

などの酸素グルコース欠乏および再酸素化<em&gt;インビトロ</em&gt;虚血再灌流傷害モデル血液脳関門の機能障害を研究するための

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor initiation, metastasis and resistance to radio- and chemotherapy. Here we describe a specific methodology for culturing primary human pancreatic CSCs as tumor spheres in anchorage-independent conditions. Cells are grown in serum-free, non-adherent conditions in order to enrich for CSCs while their more differentiated progenies do not survive and proliferate during the initial phase following seeding of single cells. This assay can be used to estimate the percentage of CSCs present in a population of tumor cells. Both size (which can range from 35 to 250 micrometers) and number of tumor spheres formed represents CSC activity harbored in either bulk populations of cultured cancer cells or freshly harvested and digested tumors 1,2. Using this assay, we recently found that metformin selectively ablates pancreatic CSCs; a finding that was subsequently further corroborated by demonstrating diminished expression of pluripotency-associated genes/surface markers and reduced in vivo tumorigenicity of metformin-treated cells. As the final step for preclinical development we treated mice bearing established tumors with metformin and found significantly prolonged survival. Clinical studies testing the use of metformin in patients with PDAC are currently underway (e.g., NCT01210911, NCT01167738, and NCT01488552). Mechanistically, we found that metformin induces a fatal energy crisis in CSCs by enhancing reactive oxygen species (ROS) production and reducing mitochondrial transmembrane potential. In contrast, non-CSCs were not eliminated by metformin treatment, but rather underwent reversible cell cycle arrest. Therefore, our study serves as a successful example for the potential of in vitro sphere formation as a screening tool to identify compounds that potentially target CSCs, but this technique will require further in vitro and in vivo validation to eliminate false discoveries.

Pancreatic cancer stem cells (CSCs) can be expanded in vitro using the anchorage-independent sphere culture technique, which represents a powerful tool to study CSC biology and can serve as the first step to develop novel CSC-targeting therapies. Here the methodology for expanding, analyzing and targeting of pancreatic CSCs is provided.

新しい治療戦略を開発するための膵臓癌幹細胞特性を研究

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic patient tumors in different assays1. Human tumor xenografts represent the gold standard with respect to tumor biology, drug discovery, and metastasis research 2-4. Tumor xenografts can be derived from different types of material like tumor cell lines, tumor tissue from primary patient tumors4 or serially transplanted tumors. When propagated in vivo, xenografted tissue is infiltrated and vascularized by cells of mouse origin. Multiple factors such as the tumor entity, the origin of xenografted material, growth rate and region of transplantation influence the composition and the amount of mouse cells present in tumor xenografts. However, even when these factors are kept constant, the degree of mouse cell contamination is highly variable.
Contaminating mouse cells significantly impair downstream analyses of human tumor xenografts. As mouse fibroblasts show high plating efficacies and proliferation rates, they tend to overgrow cultures of human tumor cells, especially slowly proliferating subpopulations. Mouse cell derived DNA, mRNA, and protein components can bias downstream gene expression analysis, next-generation sequencing, as well as proteome analysis 5. To overcome these limitations, we have developed a fast and easy method to isolate untouched human tumor cells from xenografted tumor tissue. This procedure is based on the comprehensive depletion of cells of mouse origin by combining automated tissue dissociation with the benchtop tissue dissociator and magnetic cell sorting. Here, we demonstrate that human target cells can be can be obtained with purities higher than 96% within less than 20 min independent of the tumor type.

Human tumor xenografts are vascularized and infiltrated by cells of mouse origin during the growth phase in vivo. To circumvent the bias caused by these contaminating cells during downstream analysis, we developed a method allowing for comprehensive depletion of all mouse cells by magnetic cell sorting.

ヒト腫瘍異種移植片からマウス細胞の枯渇は大幅に標的細胞の下流分析を向上させます

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

A Repetitive Concussive Head Injury Model in Mice

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of knowledge on the injury and its effects. To develop a better understanding of concussions, animals are often used because they provide a controlled, rigorous, and efficient model. Studies have adapted traditional animal models to perform mTBI to stimulate mild injury severity by changing the injury parameters. These models have been used because they can produce morphologically similar brain injuries to the clinical condition and provide a spectrum of injury severities. However, they are limited in their ability to present the identical features of injuries in patients. Using a traditional impact system, a repetitive concussive injury (rCHI) model can induce mild to moderate human-like concussion. The injury degree can be determined by measuring the period of loss of consciousness (LOC) with a sign of a transient termination of breathing. The rCHI model is beneficial to use for its accuracy and simplicity in determining mTBI effects and potential treatments.

Concussion presents the most common type of traumatic brain injury. Therefore, a repetitive concussive animal model, which replicates the important features of an injury in patients, may provide a means to study concussion in a rigorous, controlled, and efficient manner.

マウスにおける反復震とう頭部損傷モデル

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. Moreover, by rupture of the defective vascular wall, atherosclerosis induces occlusive thrombus formation, which represents the main cause of myocardial infarction or stroke and the most frequent cause of death. Despite the advances in the cardiovascular field, many questions remain unanswered, and additional basic research is essential to improve our understanding of the molecular mechanisms during atherosclerosis and its effects. Due to limited clinical studies, there is a need for representative animal models recreating atherosclerotic conditions such as neointima formation after stent implantation, balloon angioplasty, or endarterectomy. Since the mouse presents many advantages and is the most frequently used model for studying molecular processes, the current study proposes an invasive procedure of endothelial denudation, also known as the wire-injury model, which is representative of the human condition of neointima formation in arteries after revascularization procedures.

This study describes an invasive procedure for the induction of accelerated atherosclerosis in mice. In comparison to other methods using electric- or cryo-induced injury, mechanical-induced injury mimics the human condition of restenosis after revascularization therapies and is ideal for the study of the molecular mechanisms involved.

マウスにおける加速アテローム性動脈硬化症の誘導:ワイヤー傷害モデル

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute respiratory distress syndrome (ARDS), characterized by neutrophilic alveolitis, and injury to both alveolar epithelium and vascular endothelium. Clinically, ARDS is defined by acute onset of hypoxemia, bilateral patchy pulmonary infiltrates and non-cardiogenic pulmonary edema. Human studies have provided us with valuable information about the physiological and inflammatory changes in the lung caused by ARDS, which has led to various hypotheses about the underling mechanisms. Unfortunately, difficulties determining the etiology of ARDS, as well as a wide range of pathophysiology have resulted in a lack of critical information that could be useful in developing therapeutic strategies.
Translational animal models are valuable when their pathogenesis and pathophysiology accurately reproduce a concept proven in both in vitro and clinical settings. Although large animal models (e.g., sheep) share characteristics of the anatomy of human trachea-bronchial tree, murine models provide a host of other advantages including: low cost; short reproductive cycle lending itself to greater data acquisition; a well understood immunologic system; and a well characterized genome leading to the availability of a variety of gene deletion and transgenic strains. A robust model of low pH induced ARDS requires a murine ALI that targets mainly the alveolar epithelium, secondarily the vascular endothelium, as well as the small airways leading to the alveoli. Furthermore, a reproducible injury with wide differences between different injurious and non-injurious insults is important.
The murine gastric acid aspiration model presented here using hydrochloric acid employs an open tracheostomy and recreates a pathogenic scenario that reproduces the low pH pneumonitis injury in humans. Additionally, this model can be used to examine interaction of a low pH insult with other pulmonary injurious entities (e.g., food particles, pathogenic bacteria).

This protocol induces acute lung injury in a mouse that has close fidelity to the pathogenesis of acid pneumonitis observed in humans. We generate a maximal acute nonlethal low pH lung injury and account for differences in rodent-human anatomic respiratory structure using an open tracheostomy coupled with circumferential pressure release.

最大急性非致死肺損傷における急性肺損傷の結果のオープン気管切開胃酸吸引マウスモデル

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Studying the Hypothalamic Insulin Signal to Peripheral Glucose Intolerance with a Continuous Drug Infusion System into the Mouse Brain

Insulin regulates systematic metabolism in the hypothalamus and the peripheral insulin response. An inflammatory reaction in peripheral adipose tissues contributes to type 2 diabetes mellitus (T2DM) development and appetite regulation in the hypothalamus. Chemokine CCL5 and C-C chemokine receptor type 5 (CCR5) levels have been suggested to mediate arteriosclerosis and glucose intolerance in type 2 diabetes mellitus (T2DM). In addition, CCL5 plays a neuroendocrine role in the hypothalamus by regulating food intake and body temperature, thus, prompting us to investigate its function in hypothalamic insulin signaling and the regulation of peripheral glucose metabolism.
The micro-osmotic pump brain infusion system is a quick and precise way to manipulate CCL5 function and study its effect in the brain. It also provides a convenient alternative approach to generating a transgenic knockout animal. In this system, CCL5 signaling was blocked by intracerebroventricular (ICV) infusion of its antagonist, MetCCL5, using a micro-osmotic pump. The peripheral glucose metabolism and insulin responsiveness was detected by the Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) and Insulin Tolerance Test (ITT). Insulin signaling activity was then analyzed by protein blot from tissue samples derived from the animals.
After 7-14 days of MetCCL5 infusion, the glucose metabolism and insulin responsiveness was impaired in mice, as seen in the results of the OGTT and ITT. The IRS-1 serine302 phosphorylation was increased and the Akt activity was reduced in mice hypothalamic neurons following CCL5 inhibition. Altogether, our data suggest that blocking CCL5 in the mouse brain increases the phosphorylation of IRS-1 S302 and interrupts hypothalamic insulin signaling, leading to a decrease in insulin function in peripheral tissues as well as the impairment of glucose metabolism.

This protocol studies the role of chemokine (C-C motif) ligand 5 (CCL5) in the hypothalamus by delivering an antagonist, MetCCL5, into the mouse brain using a micro-osmotic pump brain infusion system. This transient inhibition of CCL5 activity interrupted hypothalamic insulin signaling, leading to glucose intolerance and peripheral systemic insulin sensitivity.

マウスの脳内へ連続的な薬剤注入システムと末梢グルコース不耐症に視床下部のインスリン シグナルを勉強

Insulin regulates systematic metabolism in the hypothalamus and the peripheral insulin response. An inflammatory reaction in peripheral adipose tissues ...

Tracking Superparamagnetic Iron Oxide-labeled Mesenchymal Stem Cells using MRI after Intranasal Delivery in a Traumatic Brain Injury Murine Model

Stem cell-based therapies for brain injuries, such as traumatic brain injury (TBI), are a promising approach for clinical trials. However, technical hurdles such as invasive cell delivery and tracking with low transplantation efficiency remain challenges in translational stem-based therapy. This article describes an emerging technique for stem cell labeling and tracking based on the labeling of the mesenchymal stem cells (MSCs) with superparamagnetic iron oxide (SPIO)&#160;nanoparticles, as well as intranasal delivery of the labeled MSCs. These nanoparticles are fluorescein isothiocyanate (FITC)-embedded and safe to label the MSCs, which are subsequently delivered to the brains of TBI-induced mice by the intranasal route. They are then tracked non-invasively in vivo by real-time magnetic resonance imaging (MRI). Important advantages of this technique that combines SPIO for cell labeling and intranasal delivery include (1) non-invasive, in vivo MSC tracking after delivery for long tracking periods, (2) the possibility of multiple dosing regimens due to the non-invasive route of MSC delivery, and (3) possible applications to humans, owing to the safety of SPIO, non-invasive nature of the cell-tracking method by MRI, and route of administration.

Presented here is a protocol for non-invasive mesenchymal stem cell (MSC) delivery and tracking in a mouse model of traumatic brain injury. Superparamagnetic iron oxide&#160;nanoparticles are employed as a magnetic resonance imaging (MRI) probe for MSC labeling and non-invasive in vivo tracking following intranasal delivery using real-time MRI.

外傷性脳損傷マウスモデルにおける鼻腔内送達後のMRIを用いた超常磁性酸化鉄標識間葉系幹細胞の追跡

Stem cell-based therapies for brain injuries, such as traumatic brain injury (TBI), are a promising approach for clinical trials. However, technical ...