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

Forfatterne ønsker å takke Sanjiv Gambhir for gaven av fluc/mrfp/sr39tk reporter genet. Dette arbeidet ble finansiert av Stem Cell Network (SCN) i Canada, og The Jesse Journey Foundation.

1. Vedlikehold og forplantning av C2C12 myoblasts <ol><li> Plate C2C12 myoblaster i en 75 cm 2 kolbe og opprettholde celler i høy glukose Dulbeccos modifiserte Eagles Serum (HG-DMEM) supplert med føtalt bovint serum (FBS) til en endelig konsentrasjon på 10%. Ikke tillate celler å bli konfluent enhver tid, da dette vil utarme myoblastic befolkningen. Medium bør skiftes hver annen dag. Merk: alltid varm medium til 37 ° C i et vannbad før bruk. </li><li> Når myoblasts blir ca 80% confl...

<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>

I denne studien har vi beskrevet en rask og pålitelig molekylær imaging, reporter genet tilnærming til ikke-invasiv målet myoblasts / MPCs etter en transplantasjon. Mens denne studien viser kortsiktige lokalisering av transplanterte MPCs via bioluminescense imaging (BLI), på hvilken måte celler målrettet kan faktisk lett påføres en langsgående vurdering av celle engraftment gjennom implantasjon av celler som stabilt uttrykte reporteren genet. For dette formål, har vår gruppe generert transg...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagens </td><td> Selskapet </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (valgfritt) </td></tr><tr><td> C2C12 myoblasts </td><td> ATCC </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Dulbeccos modifiserte Eagles medium </td><td> Life Technologies </td><td> 12800-017 </td><td></td></tr><tr><td> føtalt bovint serum </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 balanserte saltløsning </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 i PBS </td></tr></tbody></table>

molecular imaging to target transplanted muscle progenitor cells

Duchenne muskeldystrofi (DMD) er en alvorlig genetisk nevromuskulær lidelse som rammer 1 av 3500 gutter, og er preget av progressiv muskel degenerasjon 1, 2. Hos pasienter, blir evnen til bosatt muskel satellitt celler (SC) for å regenerere ødelagte myofibers stadig ineffektiv 4. Derfor er transplantasjon av muskel stamceller (MPCs) / myoblasts fra friske forsøkspersoner en lovende terapeutisk tilnærming til DMD. En viktig begrensning for bruken av stamcelleterapi, derimot, er en mangel på pålitelige bildebehandlingsteknologier for langsiktig overvåking av implanterte celler, og for å vurdere effektiviteten. Her beskriver vi en ikke-invasiv, real-time tilnærming for å vurdere effekten av myoblast transplantasjon. Denne metoden tar fordel av en enhetlig fusion reporter genet består av gener (firefly luciferase [svingninger], monomere rød fluorescerende protein [mrfp] og sr39 tymidinkinase [sr39tk]) hvis expression kan avbildes med forskjellige bildediagnostikk 9, 10. En rekke bildediagnostikk, inkludert positronemisjonstomografi (PET), single-foton emisjon computertomografi (SPECT), magnetisk resonans imaging (MRI), optisk bildebehandling og høy frekvens 3D-ultralyd er nå tilgjengelig, hver med unike fordeler og begrensninger 11. Bioluminescens imaging (BLI) studier, for eksempel, har den fordelen av å være relativt lav kostnad og høy gjennomstrømning. Det er av denne grunn at i denne studien, gjør vi bruk av firefly luciferase (svingninger) reporter gensekvensen inneholdt i fusion genet og Bioluminescens imaging (BLI) for den kortsiktige lokalisering av levedyktige C2C12 myoblasts etter utsetting i en mus modell av DMD (muskeldystrofi på X-kromosomet [MDX] mus) 12-14. Viktigst, gir BLI oss med et middel for å undersøke kinetikken av merket MPCs etter implantasjon, og vil være nyttig for å spore celler gjentatte ganger over time og følgende migrasjon. Vår reporter genet tilnærming videre tillater oss å slå sammen flere bildediagnostikk i en enkelt levende faget, gitt tomographic natur, fine romlig oppløsning og evne til å skalere opp til større dyr og mennesker 10,11, vil PET danne grunnlaget for det videre arbeidet at vi foreslår kan rette for rask oversettelse av metodene som er utviklet i celler til prekliniske modeller og kliniske applikasjoner.

Ved 50-60% sammenflyting ble C2C12 myoblaster forbigående transfektert med ovennevnte fusion rapportørgen konstruere sammensatt av firefly luciferase [Fluc], monomere rød fluorescerende protein [mrfp] og sr39 tymidinkinase [sr39tk] (figur 1A). Transfeksjon effektivitet ble beregnet via fluorescens mikroskopi (Tall 1B, C), noe som gjør bruk av mrfp sekvensen i reporter vår konstruere. Cell overlevelsesevne ble ikke påvirket av merking med BLI sub...

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

En ikke-invasiv måte å vurdere effekten av myoblast transplantasjon er beskrevet. Metoden benytter seg av det enhetlig fusion rapportørgen sammensatt av gener hvis ekspresjon kan avbildes med forskjellige imaging modaliteter. Her benytter vi en<em&gt; Svingninger</em&gt; Reporter gensekvens til målceller via bioluminescens imaging.

Molecular Imaging til Target transplanterte Muscle stamceller

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

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

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

Merking Stem Cells med Ferumoxytol, en FDA-godkjent Iron Oxide nanopartikler

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

Bruken av termisk Infra-Red Imaging til Detect Forsinket Onset stølhet

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 Molecular Imaging av prostatakreft med en liten Molecular CLT1 Peptide målrettet kontrastmiddel

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

High-throughput Flow Cytometry cellebasert analyse for å påvise antistoffer mot N-metyl-D-aspartat-reseptoren, eller dopamin-2-reseptor i Human Serum

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

Sekvensiell<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging av osteogent Stem / stamceller under brudd 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

Kvantitativ Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

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

Studerer Bukspyttkjertelkreft Stem Cell Kjennetegn for å utvikle nye behandlingsstrategier

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

Forkalkning av vaskulære glatte muskelceller og avbildning av Aorta forkalkninger og betennelser

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

Contractility målinger av menneskelig livmor glatt muskel Aid narkotika utvikling

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