Name: molecular imaging to target transplanted muscle progenitor cells
Uploaded: 2013-03-27T08:54:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Molecular Imaging to Target Transplanted Muscle Progenitor Cells at JoVE.com

Die Autoren möchten Sanjiv Gambhir für das Geschenk des fluc/mrfp/sr39tk Reportergen danken. Diese Arbeit wurde von The Stem Cell Network (SCN) von Kanada und des Jesse Journey Foundation finanziert.

Ein. Erhaltung und Vermehrung der C2C12 Myoblasten <ol><li> Platte C2C12 Myoblasten in einem 75 cm 2-Kolben und aufrechtzuerhalten Zellen in hohen Glucose Dulbeccos modifiziertes Eagle-Serum (HG-DMEM) mit fötalem Rinderserum (FBS) in einer Endkonzentration von 10% ergänzt. Lassen Sie keine Zellen zu jederzeit konfluent, da dies die myoblastic Bevölkerung erschöpfen werden. . Immer warm mittel-bis 37 ° C in einem Wasserbad vor dem Gebrauch: Medium sollte jeden zweiten Tag Hinwei...

<ol>
	<li>Emery, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+muscular+dystrophies.">The muscular dystrophies.</a> Lancet. 359, 687-695 (2002).</li><li>Blake, D. J., 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=Function+and+genetics+of+dystrophin+and+dystrophin-related+proteins+in+muscle.">Function and genetics of dystrophin and dystrophin-related proteins in muscle.</a> Physiol. Rev. 82, 291-329 (2002).</li><li>Goldring, K., Partridge, T., Watt, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+stem+cells.">Muscle stem cells.</a> J. Pathol. 197, 457-467 (2002).</li><li>Partridge, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cells+that+participate+in+regeneration+of+skeletal+muscle.">Cells that participate in regeneration of skeletal muscle.</a> Gene Ther. 9, 752-753 (2002).</li><li>Moss, F. P., Leblond, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Satellite+cells+as+the+source+of+nuclei+in+muscles+of+growing+rats.">Satellite cells as the source of nuclei in muscles of growing rats.</a> Anat. Rec. 170, 421-435 (1971).</li><li>Snow, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+autoradiographic+study+of+satellite+cell+differentiation+into+regenerating+myotubes+following+transplantation+of+muscles+in+young+rats.">An autoradiographic study of satellite cell differentiation into regenerating myotubes following transplantation of muscles in young rats.</a> Cell Tissue Res. 186, 535-540 (1978).</li><li>Kuang, S., Rudnicki, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emerging+biology+of+satellite+cells+and+their+therapeutic+potential.">The emerging biology of satellite cells and their therapeutic potential.</a> Trends Mol. Med. 14 (2), 82 (2008).</li><li>Hoffman, E. P., 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=Characterization+of+dystrophin+in+muscle-biopsy+specimens+from+patients+with+Duchenne's+or+Becker's+muscular+dystrophy.">Characterization of dystrophin in muscle-biopsy specimens from patients with Duchenne's or Becker's muscular dystrophy.</a> N. Engl. J. Med. 318, 1363-1368 (1988).</li><li>Ray, P., Tsien, R., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+and+validation+of+improved+triple+fusion+reporter+gene+vectors+for+molecular+imaging+of+living+subjects.">Construction and validation of improved triple fusion reporter gene vectors for molecular imaging of living subjects.</a> Cancer Res. 67 (7), 3085 (2007).</li><li>Ray, P., 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=Imaging+tri-fusion+multimodality+reporter+gene+expression+in+living+subjects.">Imaging tri-fusion multimodality reporter gene expression in living subjects.</a> Cancer Res. 64, 1323-1330 (2004).</li><li>Massoud, T. F., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging+in+living+subjects:+seeing+fundamental+biological+processes+in+a+new+lights.">Molecular imaging in living subjects: seeing fundamental biological processes in a new lights.</a> Genes Dev. 17, 545-580 (2003).</li><li>Sicinski, P., 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=The+molecular+basis+of+muscular+dystrophy+in+the+mdx+mouse:+a+point+mutation.">The molecular basis of muscular dystrophy in the mdx mouse: a point mutation.</a> Science. 244, 1578-1580 (1989).</li><li>Mattson, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Pathogenesis of neurodegenerative disorders. In: Contemporary neuroscience. X, 294 (2001).</li><li>Andersson, J. E., Bressler, B. H., Ovalle, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+regeneration+in+hind+limb+skeletal+muscle+of+the+mdx+mouse.">Functional regeneration in hind limb skeletal muscle of the mdx mouse.</a> J. Muscle Res. Cell Motil. 9, 499-515 (1988).</li></ol>

In dieser Studie haben wir eine schnelle und zuverlässige molekulare Bildgebung, Reportergen Ansatz zur nicht-invasiven Ziel Myoblasten / MPCs beschrieben nach der Transplantation. Während diese Studie demonstriert die kurzfristige Lokalisierung von transplantierten MPCs über bioluminescense Bildgebung (BLI), der Art, in der Zellen ausgerichtet sind können in der Tat leicht zu einer longitudinalen Beurteilung Engraftment aufgebracht werden, durch die Implantation von Zellen, die stabil exprimieren ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namen Reagenz </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> C2C12 Myoblasten </td><td> ATCC </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Dulbecco modifiziertem Eagle-Medium </td><td> Life Technologies </td><td> 12800-017 </td><td></td></tr><tr><td> fötales Rinderserum </td><td> Life Technologies </td><td> 12483020 </td><td></td></tr><tr><td> 0,25% Trypsin-EDTA </td><td> Life Technologies </td><td> 25200-72 </td><td></td></tr><tr><td> Hanks Balanced Salt Solution </td><td> Sigma Aldrich </td><td> H6648 </td><td></td></tr><tr><td> Lipofectamine 2000 </td><td> Life Technologies </td><td> 11668-019 </td><td></td></tr><tr><td> Nikon Eclipse TE2000-5 </td><td> Nikon Instruments Inc. </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Xenolight D-Luciferin </td><td> PerkinElmer </td><td> 122796 </td><td> 40 mg / ml in PBS </td></tr></tbody></table>

molecular imaging to target transplanted muscle progenitor cells

Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) ist eine schwere, genetisch bedingte neuromuskuläre Erkrankung, die 1 wirkt in 3.500 Jungen und zeichnet sich durch progressiven Muskelschwund 1, 2 gekennzeichnet. Bei Patienten, wird die Fähigkeit der Bewohner Muskel-Satelliten-Zellen (SCs), um beschädigte Muskelfasern regenerieren zunehmend ineffizient 4. Daher ist die Transplantation von Muskel-Vorläuferzellen (MPL) / Myoblasten von gesunden Probanden ein vielversprechender therapeutischer Ansatz zur DMD. Eine wesentliche Einschränkung auf die Verwendung von Stammzelltherapie ist jedoch ein Mangel an zuverlässigen bildgebenden Technologien zur Langzeitüberwachung von implantierten Zellen und zum Auswerten ihrer Wirksamkeit. Hier beschreiben wir eine nicht-invasive Echtzeit-Ansatz, um den Erfolg der Myoblasten Transplantation zu bewerten. Dieses Verfahren nutzt die Vorteile eines einheitlichen Reportergen-Fusion der Gene aus (Firefly Luziferase [fluc], monomere rot fluoreszierendes Protein [mRFP] und sr39 Thymidinkinase [sr39tk]), dessen Expression können mit unterschiedlichen Abbildungsmodalitäten 9, 10 abgebildet werden. Eine Vielzahl von bildgebenden Verfahren, einschließlich Positronen-Emissions-Tomographie (PET), Single-Photon-Emissions-Computertomographie (SPECT), Kernspintomographie (MRI), optische Bildgebung, und Hochfrequenz 3D-Ultraschall sind nun mit jeweils eindeutigen Vorteile und Einschränkungen 11. Biolumineszenz-Bildgebung (BLI) Studien, zum Beispiel, haben den Vorteil, dass relativ geringen Kosten und hohem Durchsatz. Es ist aus diesem Grund, der in dieser Studie, nutzen wir der Firefly Luziferase (fluc) Reportergen Sequenz innerhalb des Fusionsgens und Biolumineszenz-Bildgebung (BLI) für die kurzfristige Lokalisierung von lebensfähigen C2C12 Myoblasten enthalten nach der Implantation in eine Maus Modell DMD (Muskeldystrophie auf dem X-Chromosom [mdx] mouse) 12-14. Wichtig ist, bietet BLI uns ein Mittel, um die Kinetik der markierten MPCs nach der Implantation zu prüfen, und wird nützlich sein, um Zellen zu verfolgen wiederholt über time und nach der Migration. Unser Reporter-Gen Ansatz weiter ermöglicht uns, mehrere bildgebende Verfahren in einem einzigen lebenden Subjekt verschmelzen; angesichts der tomographischen Natur, feine räumliche Auflösung und die Fähigkeit zur Skalierung auf bis zu größeren Tieren und Menschen 10,11, wird PET bilden die Grundlage für die künftige Arbeit, dass wir schlagen kann ermöglichen eine schnelle Übersetzung von Methoden in Zellen präklinischen Modellen und klinische Anwendungen entwickelt.

Bei 50-60% Konfluenz, C2C12 Myoblasten wurden vorübergehend mit der oben erwähnte Fusionsprotein Reportergenkonstrukt bestehend aus Glühwürmchen-Luciferase transfiziert [fluc], monomere rot fluoreszierendes Protein [mRFP] und sr39 Thymidinkinase [sr39tk] (Abb. 1A). Die Transfektionseffizienz wurde durch Fluoreszenzmikroskopie (1B, C) ​​berechnet wird, unter Verwendung der in unserer mRFP Sequenz Reporterkonstrukt. Zelle Überlebensfähigkeit w...

Watch this Scientific Journal Video about Molecular Imaging to Target Transplanted Muscle Progenitor Cells at JoVE.com

Molecular Imaging to Target Transplanted Muscle Progenitor Cells

Ein nicht-invasiver Mittel, um den Erfolg der Transplantation Myoblasten auszuwerten beschrieben. Das Verfahren nutzt ein einheitliches Fusionsprotein Reportergen, dessen Expression von Genen kann mit unterschiedlichen Bildgebungsverfahren abgebildet werden zusammengesetzt. Hier nutzen wir ein<em&gt; Fluc</em&gt; Reporter Gensequenz Zellen über Biolumineszenz-Bildgebung zielen.

Molecular Imaging Transplantierte Muscle Progenitor Zielzellen

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe genetic neuromuscular disorder that affects 1 in 3,500 boys, and is characterized by progressive muscle ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

In vivo Near Infrared Fluorescence NIRF Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) intravaskuläre Molecular Imaging von entzündlichen Plaque, einen multimodalen Ansatz, um Imaging der Atherosklerose

The vascular response to injury is a well-orchestrated inflammatory response triggered by the accumulation of macrophages within the vessel wall leading ...

Forschung

Medizin

Labeling Stem Cells with Ferumoxytol, an FDA-Approved Iron Oxide Nanoparticle

Labeling Stammzellen mit Ferumoxytol, eine FDA-Zulassung Eisenoxid-Nanopartikel

Stem cell based therapies offer significant potential for the field of regenerative medicine. However, much remains to be understood regarding the in vivo ...

The Use of Thermal Infra-Red Imaging to Detect Delayed Onset Muscle Soreness

Der Einsatz von Thermo Infra-Red Imaging zu verzögert auftretenden Muskelschmerzen Detect

Delayed onset muscle soreness (DOMS), also known as exercise induced muscle damage (EIMD), is commonly experienced in individuals who have been physically ...

MR Molecular Imaging of Prostate Cancer with a Small Molecular CLT1 Peptide Targeted Contrast Agent

MR Molekulare Bildgebung von Prostatakrebs mit einem kleinen Molecular Targeted CLT1 Peptid-Kontrastmittel

Tumor extracellular  matrix has abundance of cancer related proteins that can be used as biomarkers  for cancer molecular imaging. In this work,  we ...

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

Hochdurchsatz-Durchflusszytometrie zellbasierten Assay auf Antikörper gegen N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor oder Dopamin-2-Rezeptor im menschlichen Serum Detect

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Sequentiell<em&gt; In-vivo-</em&gt; Imaging von osteogenen Stammzellen / Vorläuferzellen während Fracture Repair

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in ...

Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

Quantitative Magnetresonanztomographie von Skelettmuskelerkrankung

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Studieren Bauchspeicheldrüsenkrebs Stammzelleigenschaften für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien

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

Calcification of Vascular Smooth Muscle Cells and Imaging of Aortic Calcification and Inflammation

Die Verkalkung der glatten Gefäßmuskelzellen und Imaging von Aortic Kalzifizierung und Entzündung

Cardiovascular disease is the leading cause of morbidity and mortality in the world.  Atherosclerotic plaques, consisting of lipid-laden macrophages and ...

Contractility Measurements of Human Uterine Smooth Muscle to Aid Drug Development

Kontraktilität Messungen der menschlichen Gebärmutter glatten Muskulatur um Hilfe Medikamentenentwicklung

Discovery and characterization of novel pharmaceutical compounds or biochemical probes rely on robust and physiologically relevant assay systems. We ...