Name: intra-arterial delivery of neural stem cells to the rat and mouse brain: application to cerebral ischemia
Uploaded: 2020-06-26T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia at JoVE.com

Bu araştırma aşağıdakiler tarafından desteklenmiştir: LC için AHA Ödülü 14SDG20480186, Çin Tıbbı Shanxi Üniversitesi Konu yenilik ekibi 2019-QN07 BZ için, ve Kentucky Spinal Kord ve Kafa Yaralanması Araştırma Güven hibe 14-12A KES ve LC için.

Hayvan denelerine ilişkin tüm işlemler Kentucky Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylandı ve ameliyatla ilişkili stres veya ağrıyı en aza indirmek için uygun özen uygulandı.
1. Enjeksiyon kateteri ve cerrahi kancaların hazırlanması
<ol><li>Enjeksiyon kateterini inşa edin (Şekil 1). MRE010, MRE025 ve MRE050 boru, 20 G, 26 G ve 27 G enjeksiyon iğneleri(Şekil 2A),600 kum ...

<ol>
	<li>Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stroke+research+in+2017:+surgical+progress+and+stem-cell+advances.">Stroke research in 2017: surgical progress and stem-cell advances.</a> The Lancet. Neurology. 17, 2-3 (2018).</li><li>Bliss, T., Guzman, R., Daadi, M., Steinberg, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+transplantation+therapy+for+stroke.">Cell transplantation therapy for stroke.</a> Stroke. 38, 817-826 (2007).</li><li>Boese, A. C., Le, Q. E., Pham, D., Hamblin, M. H., Lee, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+stem+cell+therapy+for+subacute+and+chronic+ischemic+stroke.">Neural stem cell therapy for subacute and chronic ischemic stroke.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 9, 154 (2018).</li><li>Kokaia, Z., Llorente, I. L., Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Customized+Brain+Cells+for+Stroke+Patients+Using+Pluripotent+Stem+Cells.">Customized Brain Cells for Stroke Patients Using Pluripotent Stem Cells.</a> Stroke. 49, 1091-1098 (2018).</li><li>Savitz, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+Stem+Cells+the+Next+Generation+of+Stroke+Therapeutics.">Are Stem Cells the Next Generation of Stroke Therapeutics.</a> Stroke. 49, 1056-1057 (2018).</li><li>Wechsler, L. R., Bates, D., Stroemer, P., Andrews-Zwilling, Y. S., Aizman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+Therapy+for+Chronic+Stroke.">Cell Therapy for Chronic Stroke.</a> Stroke. 49, 1066-1074 (2018).</li><li>Muir, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+trial+design+for+stem+cell+therapies+in+stroke:+What+have+we+learned.">Clinical trial design for stem cell therapies in stroke: What have we learned.</a> Neurochemistry International. 106, 108-113 (2017).</li><li>Guzman, R., Janowski, M., Walczak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-Arterial+Delivery+of+Cell+Therapies+for+Stroke.">Intra-Arterial Delivery of Cell Therapies for Stroke.</a> Stroke. 49, 1075-1082 (2018).</li><li>Misra, V., Lal, A., El Khoury, R., Chen, P. R., Savitz, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-arterial+delivery+of+cell+therapies+for+stroke.">Intra-arterial delivery of cell therapies for stroke.</a> Stem Cells and Development. 21, 1007-1015 (2012).</li><li>Argibay, 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=Intraarterial+route+increases+the+risk+of+cerebral+lesions+after+mesenchymal+cell+administration+in+animal+model+of+ischemia.">Intraarterial route increases the risk of cerebral lesions after mesenchymal cell administration in animal model of ischemia.</a> Scientific Reports. 7, 40758 (2017).</li><li>Kelly, 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=Transplanted+human+fetal+neural+stem+cells+survive,+migrate,+and+differentiate+in+ischemic+rat+cerebral+cortex.">Transplanted human fetal neural stem cells survive, migrate, and differentiate in ischemic rat cerebral cortex.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101, 11839-11844 (2004).</li><li>Chen, L., Swartz, K. R., Toborek, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vessel+microport+technique+for+applications+in+cerebrovascular+research.">Vessel microport technique for applications in cerebrovascular research.</a> Journal of Neuroscience Research. 87, 1718-1727 (2009).</li><li>Fischer, U. M., 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=Pulmonary+passage+is+a+major+obstacle+for+intravenous+stem+cell+delivery:+the+pulmonary+first-pass+effect.">Pulmonary passage is a major obstacle for intravenous stem cell delivery: the pulmonary first-pass effect.</a> Stem Cells and Development. 18, 683-692 (2009).</li><li>Misra, V., Ritchie, M. M., Stone, L. L., Low, W. C., Janardhan, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell+therapy+in+ischemic+stroke:+role+of+IV+and+intra-arterial+therapy.">Stem cell therapy in ischemic stroke: role of IV and intra-arterial therapy.</a> Neurology. 79, 207-212 (2012).</li><li>Muir, K. W., Sinden, J., Miljan, E., Dunn, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracranial+delivery+of+stem+cells.">Intracranial delivery of stem cells.</a> Translational Stroke Research. 2, 266-271 (2011).</li><li>Boltze, 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=The+Dark+Side+of+the+Force+-+Constraints+and+Complications+of+Cell+Therapies+for+Stroke.">The Dark Side of the Force - Constraints and Complications of Cell Therapies for Stroke.</a> Frontiers in Neurology. 6, 155 (2015).</li><li>Huang, C., 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=Noninvasive+noncontact+speckle+contrast+diffuse+correlation+tomography+of+cerebral+blood+flow+in+rats.">Noninvasive noncontact speckle contrast diffuse correlation tomography of cerebral blood flow in rats.</a> Neuroimage. 198, 160-169 (2019).</li><li>Wong, J. K., 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=Attenuation+of+Cerebral+Ischemic+Injury+in+Smad1+Deficient+Mice.">Attenuation of Cerebral Ischemic Injury in Smad1 Deficient Mice.</a> PLoS One. 10, 0136967 (2015).</li><li>Zhang, 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=Deficiency+of+telomerase+activity+aggravates+the+blood-brain+barrier+disruption+and+neuroinflammatory+responses+in+a+model+of+experimental+stroke.">Deficiency of telomerase activity aggravates the blood-brain barrier disruption and neuroinflammatory responses in a model of experimental stroke.</a> Journal of Neuroscience Research. 88, 2859-2868 (2010).</li><li>Walker, T. L., Yasuda, T., Adams, D. J., Bartlett, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+doublecortin-expressing+population+in+the+developing+and+adult+brain+contains+multipotential+precursors+in+addition+to+neuronal-lineage+cells.">The doublecortin-expressing population in the developing and adult brain contains multipotential precursors in addition to neuronal-lineage cells.</a> The Journal of Neuroscience. 27, 3734-3742 (2007).</li><li>Progatzky, F., Dallman, M. J., Lo Celso, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+seeing+to+believing:+labelling+strategies+for+in+vivo+cell-tracking+experiments.">From seeing to believing: labelling strategies for in vivo cell-tracking experiments.</a> Interface Focus. 3, 20130001 (2013).</li><li>Bertrand, L., Dygert, L., Toborek, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+Ischemic+Stroke+and+Ischemia-reperfusion+in+Mice+Using+the+Middle+Artery+Occlusion+Technique+and+Visualization+of+Infarct+Area.">Induction of Ischemic Stroke and Ischemia-reperfusion in Mice Using the Middle Artery Occlusion Technique and Visualization of Infarct Area.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2017).</li><li>Leda, A. R., Dygert, L., Bertrand, L., Toborek, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+Microsurgery+Infusion+Technique+for+Targeted+Substance+Delivery+into+the+CNS+via+the+Internal+Carotid+Artery.">Mouse Microsurgery Infusion Technique for Targeted Substance Delivery into the CNS via the Internal Carotid Artery.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2017).</li><li>Chua, J. Y., 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=Intra-arterial+injection+of+neural+stem+cells+using+a+microneedle+technique+does+not+cause+microembolic+strokes.">Intra-arterial injection of neural stem cells using a microneedle technique does not cause microembolic strokes.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 31, 1263-1271 (2011).</li><li>Potts, M. B., Silvestrini, M. T., Lim, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Devices+for+cell+transplantation+into+the+central+nervous+system:+Design+considerations+and+emerging+technologies.">Devices for cell transplantation into the central nervous system: Design considerations and emerging technologies.</a> Surgical Neurology International. 4, 22-30 (2013).</li><li>Duma, C., 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=Human+intracerebroventricular+(ICV)+injection+of+autologous,+non-engineered,+adipose-derived+stromal+vascular+fraction+(ADSVF)+for+neurodegenerative+disorders:+results+of+a+3-year+phase+1+study+of+113+injections+in+31+patients.">Human intracerebroventricular (ICV) injection of autologous, non-engineered, adipose-derived stromal vascular fraction (ADSVF) for neurodegenerative disorders: results of a 3-year phase 1 study of 113 injections in 31 patients.</a> Molecular Biology Reports. 46, 5257-5272 (2019).</li></ol>

Nörolojik hastalıklar için kök hücre tedavisi hala erken bir keşif aşamasındadır. Önemli bir sorun beyne SCs veya NSCs yeterli teslim için kurulmuş bir yöntem olmasıdır.
İntravenöz (IV), intraperitoneal (IP) veya intraparenkimal/intraserebral enjeksiyon sonrası beyinde ekzojen SCS/NSC saptamasına rağmen, her doğum yaklaşımının sakıncaları vardır. Beyin içinde saptanabilir popülasyon çok düşük periferik enjeksiyon ile olduğu tahmin edilmektedir (IV veya IP), e...

Kök hücre (SC) tedavisi inme, kafa travması ve demans1,2,3,,4,5,6dahil olmak üzere nörolojik hastalıklar için bir tedavi olarak büyük bir potansiyele sahiptir. Ancak, hastalıklı beyne eksojen SCs sunmak için etkili bir yöntem sorunlu kalır2,6,7,,8,9,10,11,12,13. İntravenöz (IV) veya intraperitoneal (IP) enjeksiyonu da dahil olmak üzere periferik doğum yolları ile teslim edilen SC'ler, özellikle akciğer, karaciğer, dalak ve kas8,,9,13,14, hedef olmayan bölgelerde hücre birikimi şansını artırarak, mikrosirkülasyonda ilk geçiş filtreleme tabidir. İnvaziv intraserebral enjeksiyon yöntemi lokalize beyin dokusu hasarı ve enjeksiyon bölgesi 2 yakın SCs çok sınırlı dağılımı sonuçları2,,6,8,14,15,16. Yakın zamanda ekzojen nöral SCs (NSCs) sunmak için kateter bazlı intra-arteriyel enjeksiyon yöntemi kurduk, burada fokal iskemik inme bir kemirgen modelinde uygulanan açıklanan. Biz fare veya sıçan,17, 18,1819sol orta serebral arter (MCA) tıkamak için bir silikon kauçuk kaplı filament kullanarak bir yarımkürede geçici (1 saat) iskemi-reperfüzyon yaralanması indüklemek . Bu modelde laser Doppler veya Laser benkle,görüntüleme,17, 19,19, tutarlı nörolojik açıkları17,18,19ile ipsilateral hemisferde serebral kan akımının (CBF) yaklaşık% 75-85 depresyon tekrar gözlendi .
Zaman kazandıran amaçlar için video normal hızın iki katı hızda oynanacak şekilde ayarlanmıştır ve dikişle cilt hazırlama ve yara kapanması gibi rutin cerrahi işlemler ve motorlu şırınga pompasının kullanımı ve kurulumu sunulmamaktadır. NSC'lerin intra-arteriyel doğum yöntemi kemirgenlerde deneysel inme orta serebral arter oklüzyonu (MCAO) modeli bağlamında gösterilmiştir. Bu nedenle, ikinci ameliyatın, intra-arteriyel enjeksiyonun aynı hayvanın önceki cerrahi bölgesi kullanılarak nasıl yapıldığını göstermek için geçici iskemik inme prosedürünü de dahil ediyoruz. Kemirgen inme modellerinde intra-arteriyel NSC doğumunun fizibilitesi eksojen NSC'lerin dağılımı ve sağkalım ları değerlendirilerek gösterilmiştir. Beyin patolojisi ve nörolojik disfonksiyonu zayıflatmak için NSC tedavisinin etkinliği ayrı ayrı rapor edilecektir.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>20 G needle</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson</td>
			<td>BD PrecisionGlide 305175</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 G needle</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson</td>
			<td>BD PrecisionGlide 305111</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G needle</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson</td>
			<td>BD PrecisionGlide 305136</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 NFS-2 suture with needle</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>56905</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 nylon suture</td>
			<td>Teleflex/Braintree Scientific</td>
			<td>104-s</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>STEMCELL Technologies</td>
			<td>7922</td>
			<td>cell detachment solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>blade</td>
			<td>Bard-Parker</td>
			<td>10</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine-SR Lab</td>
			<td>ZooPharm</td>
			<td>Buprenorphine-SR Lab&#174;</td>
			<td>analgesia (0.6-1 mg/kg over 3 d)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium/magnisum free PBS</td>
			<td>VWR</td>
			<td>02-0119-0500</td>
			<td>NSC dissociation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DCX antibody</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>AB2253</td>
			<td>immunostaining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GFAP antibody</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>180063</td>
			<td>immunostaining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>50562-1</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MCAO filament for mouse</td>
			<td>Doccol</td>
			<td>702223PK5Re</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MCAO filament for rat</td>
			<td>Doccol</td>
			<td>503334PK5Re</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRE010 catheter</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>MRE010</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRE025 catheter</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>MRE025</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRE050 catheter</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>MRE050</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nu-Tears Ointment</td>
			<td>NuLife Pharmaceuticals</td>
			<td>Nu-Tears Ointment</td>
			<td>eye care during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S&#38;T Forceps - SuperGrip Tips JF-5TC Angled</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00649-11</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S&#38;T Forceps - SuperGrip Tips JF-5TC Straight</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00632-11</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superglue</td>
			<td>Pacer Technology</td>
			<td>15187</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>syringe pump</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>GenieTouch</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tuj1 antibody</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>MAb1637</td>
			<td>immunostaining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>two-component 5 minute epoxy</td>
			<td>Devcon</td>
			<td>20445</td>
			<td>preparation of injection catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas spring scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15000-08</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vascular clamps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00400-03</td>
			<td>surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zeiss microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Axio Imager 2</td>
			<td>microscopy</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intra-arterial delivery of neural stem cells to the rat and mouse brain: application to cerebral ischemia

Nöral kök hücre (NSC) tedavisi inme, travmatik beyin hasarı ve nörodejeneratif bozukluklar için ortaya çıkan yenilikçi bir tedavi yöntemidir. İntrakranial doğumile karşılaştırıldığında, NSCs intra-arteriyel uygulama daha az invaziv ve beyin parankim içinde NSCs daha yaygın bir dağılım üretir. Ayrıca, intra-arteriyel doğum beyin dolaşımında ilk geçiş etkisi sağlar, periferik organlarda hücrelerin bindirme potansiyelini azaltarak, karaciğer ve dalak gibi, periferik enjeksiyonlar ile ilişkili bir komplikasyon. Burada, hem fare hem de sıçanlarda, iskemik inme sonrası ipsilateral hemisfere yaygın karotis arter (fare) veya harici karotis arter (sıçan) yoluyla NSC'lerin teslimi için metodolojiyi ayrıntılarıyla açıklıyoruz. GFP etiketli NSC'ler kullanarak, postiskemik doğumdan 1 d, 1 hafta ve 4 hafta sonra, iskemik yaralanma bölgesinin içinde veya yakınında daha yüksek yoğunlukta kemirgen ipsilateral yarımkürede elde edilen yaygın dağılımı gösteriyoruz. Uzun süreli sağkalıma ek olarak, 4 haftada GFP etiketli hücrelerin farklılaşmasına dair kanıtlar gösteriyoruz. NSC'ler için burada açıklanan intra-arteriyel doğum yaklaşımı terapötik bileşiklerin uygulanması için de kullanılabilir ve böylece birden fazla tür arasında çeşitli CNS yaralanma ve hastalık modelleri için geniş uygulanabilirlik vardır.

GFP etiketli NSC'ler iskemik beyinde, çoğunlukla ipsilateral hemisferde, özellikle penumbrada ve yaralanma kenarı boyunca kolayca saptanmıştır(Şekil 6). Muayeneci görüntüleme ve analiz sırasında tek kör oldu.
Örneğin, enjeksiyondan sonra 1 d'de fare hipokampusu içinde NSC saptandı. NSC'lerin bir alt kümesi, bu erken zaman noktasında bile dentat girustaki olgunlaşmamış nöron belirteci DCX'in ortak ekspresyonu göstermiştir<strong class="xfi...

Watch this Scientific Journal Video about Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia at JoVE.com

Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia

Iskemik inme sonrası yaygın karotis arter (fare) veya eksternal karotis arter (sıçan) yoluyla, enjekte çözeltileri veya süspansiyonlar için uyarlanabilir nöral kök hücreleri teslim etmek için bir yöntem bildirilmiştir. Enjekte edilen hücreler beyin parankim boyunca geniş bir şekilde dağıtılır ve doğumdan sonra 30 d'ye kadar tespit edilebilir.

Nöral Kök Hücrelerin Sıçan ve Fare Beynine İntra-Arteriyel Teslimatı: Serebral İskemiye Uygulama

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...

İnme, dünya çapında mortalite ve sakatlıkların önde gelen nedenidir. Trombolisis ve serebral vasküler oklüzyonun cerrahi olarak çıkarılması belirli hastalarda yapılabilse de inmeye karşı etkili tedavilere acil ihtiyaç vardır. Burada, kök hücrelerin inme tedavisi için potansiyel bir rejim olarak iskemik hemisfere kateter bazlı, intra-arteriyel bir iletim gösterdiğiniz de bu.İlk olarak enjeksiyon kateterinin ve cerrahi kancaların nasıl hazırlanacağını tanıtıyoruz. İntra-arteriyel enjeksiyon için iki tip enjeksiyon kateter tasarladık. Tasarım bir tüp yıkama gerektirmeyen bir çözelti veya süspansiyon enjeksiyonu için kullanılır.Tasarım iki nöral kök hücrelerin enjeksiyonu sağlar, ölü hacmin bir floş tam hacim sunmak için takip. Enjeksiyon kateterleri bir dizi inşa etmek için, 26 gauge ve 20 gauge iğneler, MRE 25 kateter 10 ila 15 santimetre uzunluğunda ve MRE 50 ve MRE 10 kateter üç santimetre uzunluğunda gerekir. Hem iğne uçlarını kesin ve tüpü yeniden açmak ve kenarları pürüzsüz ve sonra delik temizlemek ve enkaz yıkamak için distile su ile floş zımpara üzerinde metal ucunu parlatmak.Şekil, parlattıktan sonra pürüzsüz bir delik ile yeniden açılan iğne ucunu kestikten sonra 20 kalibrelik bir iğnenin kapalı ucunu gösterir. Mikroskop altında, 20 gauge iğneyi MRE 50 borunun ucuna takın. 26 gauge iğneyi bükün ve ardından 20 gauge iğne ucunun altındaki boruya nüfuz edin.26 gauge iğneyi süper tutkalla sabitleyin. Sonra gücü artırmak için sağlam bir blok oluşturmak için iki iğne göbek ve tüp ve epoksi gömmek. Ayrıca cerrahi sitelerin daha iyi maruz kalma için pozisyonda doku tutmak için üç cerrahi kanca gerekir.27 kalibrelik bir iğneden bir buçuk ila iki santimetre uzunluğundaiğne mili kesin ve her iki ucunu da mat olana kadar zımpara kağıdında parlatalayın. Şaftı bir ucundaki kancaya, diğer ucunda halka şeklinde bükmek için küçük bir hemostatik kelepçe kullanın. Halka nın içine 10 ila 15 santimetre uzunluğunda bir MRE 25 kateteri takın ve net bir cerrahi bantla sabitleyin.Aynı yöntemi kullanarak iki kanca daha yapın. Kanca ve kateter sistemi sterilizasyon için %70 etanolle ıslatılmalıdır. Hayvan denekleri ile ilgili tüm prosedürler Kentucky Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı.KKT embriyonik fare beynini gfp kültürü için kullanıyoruz, pozitif nöral kök hücreler. GFP pozitif embriyolar floresan mikroskop üzerinde FITC kanalında kolayca görüntülenebilir. Yabani tip embriyolar aynı pozlamayı kullanarak floresan göstermezler.Yabani tip embriyoların otofloresansı sadece maruz kalma süresi 100 kat artırıldığında görülebilir. Embriyonik korteks toplanır ve üreticinin protokolü ne göre nöral kök hücre kültürleri kurmak için kullanılır. Bu nöral kök hücreler nörosferler oluşturabilir ve 10 nesil boyunca geçiş olabilir ve glia içine ayırt edebilirsiniz nöronlar vardır.Nanog, SSEA1, Oct4 ve Sox3 gibi embriyonik kök hücre belirteçlerinin paneli nörosferlerde ise kök hücre özelliklerini tanımlamak için kullanılabilir. Nörosferler, üreticinin protokolüne göre medyada kültüre alındı ve nöral kök hücre iletimi için üçüncü ve beşinci pasajlar arasında kullanılıyordu. Hem fareler hem de sıçanlar için sol hemiskemik inme, filament bazlı, orta serebral arter oklüzyonu, MCAO ve türe bağlı olarak bazı değişiklikler yapıldı.Farelerde, filaman ortak karotis arter yoluyla yerleştirilir, CCA ve internal karotis arter içine gelişmiş, ICA. Sıçanlarda iken, filament dış karotis arter yoluyla tanıtıldı, ECA ICA içine çünkü büyük çalışma alanı. Burada fare ameliyatını gösteriyoruz.Boyun boyunca bir orta hat kesi yaptıktan sonra, künt diseksiyon kullanarak altta yatan dokuları ayırın. Daha iyi bir görme alanı elde etmek için 27-gauge iğne şaftlarından yapılmış üç mikrocerrahi kanca kullanın. Siyah kare bir sonraki adım için cerrahi alanı gösterir.Sol CCA üzerinde kas tabakası dikkatle sol CCA ve vagus siniri ortaya çıkarmak için açıktır. Bifurcation ulaşana kadar CCA izleyin. Dikkat germek için değil, yerinden veya bu CCA veya vagus sinir sıkmak için uygulanmalıdır.CCA ve vagus sinirini kaplayan berrak bağ dokusunu dikkatlice açın. Bu CCA'nın altındaki boşluğu bir ucuyla birlikte boşaltın ve CCA sapını mümkün olduğunca izole edin. CCA altında bir çift iplikli altı O örgülü naylon cerrahi dikiş.CCA'nın altında yatan dikişlere bırakmak için orta noktayı kesin. CCA'nın altına başka bir naylon dikiş yerleştirin. Üst dikiş üzerine bir slipknot bağlayın, gevşek tutmak.İki alt sütür ayırın. Orta dikişle bir düğüm at, şimdilik gevşek tut. Bir cerrahın düğümini daha düşük bir dikişle bağlayın ve mümkün olduğunca proksimal uca taşıyın.Dikiş uçlarını kırpın. Ayrıca çatallanma ötesinde CCA ortaya çıkarmak. Çatallanma için üst gevşek slipknot itin ve kan geri akışını önlemek için sıkın.CCA yanında silikon kauçuk kaplamalı 70 naylon MCAO dikiş lay. Mikro makas kullanarak, CCA üzerinde küçük bir kesi kesti, alt düğüm yanında. MCAO sütürucunu bu kesi den CCA'ya yerleştirin ve üst düğüme doğru ilerletin.Orta düğümün pozisyonunu ayarlayın ve MCAO dikişini pozisyonda tutana kadar sıkın. Düğümü aşırı sıkmayın. Üst düğümü bırakın, ancak aynı yerde başka bir gevşek kayma düğüm olun.MCAO dikişini ICA'ya ilerletin. MCAO dikişin bifurkasyonu ICA'ya geçirin. Dikiş yolu nispeten düz olmalı, ilerledikçe doku içine daha derin girerek.Dikiş ucundaki gümüş işareti kontrol edin. Çatallanmaya ulaştığından emin ol. MCAO dikişin yönünü tekrar kontrol edin.Kan sızıntısı olmaması için üst ve orta düğümleri ayarlayın. MCAO dikişini daha da ilerletin, MCAO dikişini yerinde sabitlemek için iki üst düğümü sıkın. Bir saatlik iskemi için kayıt süresini başlatın.Bir saatlik iskemiden sonra hayvanı anesteziye alıyoruz ve deri yarasını tekrar açıyoruz. Cerrahi bölgeyi ortaya çıkar. Üst ve orta slipknot'ları bulun.Yavaşça üst düğümü bırakın. Beyaz silikon kauçuk parçası orta düğümulaşana kadar yavaşça MCAO sütür çekin. Kanamayı önlemek için MCAO sütürlerini yerinde tutmak için üst düğümü sıkın.Yavaşça orta slipknot bırakın. Sonu üst düğümü geçene kadar MCAO dikişçekin. Üst düğümü sıkın.Orta kaymayı CCA'daki kesinin hemen üzerine yerleştirin. Orta slipknot sıkın. Üst düğümü çıkarın.Orta düğümün kesme sütür uçları. Deri yarasını kapatın ve hayvanın iyileşmesini bekleyin. Deneyimlerimize göre, sinirsel kök hücreler inmeden bir ila üç gün sonra bu arteriyel yoldan güvenli bir şekilde enjekte edilmiş.Yine, nöral kök hücre enjeksiyonu için fare ve sıçan ameliyatları arasında küçük farklılıklar vardır. Ve burada fare ameliyatını gösteriyoruz. İnme sonrası üçüncü günde, hayvanı anestezi ye, yarayı tekrar aç ve CCA'yı tekrar ortaya çıkar.CCA altında bir çift iplikli cerrahi dikiş koymak ve iki dikiş almak için orta noktada kesti. İki sütürü düzgün bir şekilde yerleştirin. Üst dikiş ile bir slipknot olun.Çatallanmanın tam altına yerleştirin. Üst slipknot sıkın. Orta dikiş ile başka bir slipknot olun.İnme ameliyatından kalan kesilmiş düğümün hemen üzerinde küçük bir kesi kesin. MRE 10 kateterinucunu yaklaşık 45 derecelik bir açıyla kırpın. CCA'daki kesiği girmek için bu keskin ucu kullanın.Giriş açısını ve kateteri yerleştirmek için kullanılan kuvveti düzgün bir şekilde ayarlamaya dikkat edin. Aksi takdirde kateter CCA'ya giremeyebilir veya delmeyebilir. Kateteri takın ve uç üst düğüme ulaşana kadar ilerleyin.Kateteri yerinde tutmak ve kan bağı olmamasını sağlamak için orta slipknot'u sıkın. Üst düğümü serbest bırak. Üst dikiş ile bir kayma düğüm olun.Kateterin CCA içindeki açısını ve her iki düğümün pozisyonlarını hızlı bir kan akışı görünene kadar ayarlayın, bu da kateter ve CCA akışı arasında başarılı bir iletişim olduğunu gösterir. Şırınga pompasını çalıştırın. Kateterdeki kan CCA'ya geri atılacak.Beş dakika sonra enjeksiyonu sonlandırın. Üst düğümü at. Orta düğümü bırakın ve kateteri geri çekin.Orta düğümü at. Tüm düğümleri kırpın. Yarayı kapatın ve hayvanın iyileşmesine izin verin.İntra-arteriyel enjeksiyondan sonra, GFP etiketli nöral kök hücreler çoğunlukla ipsilateral hemisferde bulunur. Burada, enjeksiyondan bir gün sonra hipokampal dentat girustaki dağılımı gösteriyoruz. Ipsilateral hemisferde, korteks ve striatum lokalize GFP pozitif nöral kök hücrelerin bazıları, ekspres çift kortizon, olgunlaşmamış nöronların bir belirteç.Bunlar, enjeksiyondan yedi gün sonra nöral kök hücre enjeksiyonu olan veya olmayan sahte ve inme hayvanlarından alınan temsili görüntülerdir. Doğumdan 30 gün sonra, araç enjeksiyonu alan hayvanlarda FITC kanalı ile sadece küçük oto floresan tespit edilebilir. Kök hücrelere enjekte hayvanlarda iken, GFP etiketli nöral kök hücreler gleo marker GFP veya nöronal marker tujuan gibi çeşitli hücre belirteçleri ifade ile yaralı beyinbulunabilir.Her görüntüdeki beyaz oklar, sırasıyla GFP veya tujuan belirteçlerini ifade eden nöral kök hücreleri gösterir. Sonuç olarak, intra-arteriyel enjeksiyon inme tedavisi için nöral kök hücrelerin teslimi için uygun bir yöntemdir. Nöral kök hücreler hayatta kalabilir ve yaralı beyin içinde farklı hücre tiplerine farklı.Ve son olarak, intra-arteriyel enjeksiyon yöntemi burada tanıtılan da çözümler ve süspansiyonlar teslim için kullanılabilir.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Endovasküler Dikiş Rat Orta Serebral Arter Tıkanıklığı Fokal Serebral İskemi Model

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

Gene Delivery to Postnatal Rat Brain by Non-ventricular Plasmid Injection and Electroporation

Non-ventriküler Plazmid Enjeksiyon ve Elektroporasyon Postnatal Rat Beyin Gen Teslimat

Creation of transgenic animals is a standard approach in studying functions of a gene of interest in vivo. However, many knockout or transgenic animals ...

Isolation and Expansion of the Adult Mouse Neural Stem Cells Using the Neurosphere Assay

Neurosphere Testi Yetişkin Fare Nöral Kök Hücre İzolasyonu ve Genişleme

Isolation and expansion of the putative neural stem cells (NSCs) from the adult murine brain was first described by Reynolds and Weiss in 1992 employing a ...

Detection of Microregional Hypoxia in Mouse Cerebral Cortex by Two-photon Imaging of Endogenous NADH Fluorescence

Endojen NADH Floresans iki-foton Imaging tarafından Fare Serebral Korteks olarak Microregional Hipoksi Algılama

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. ...

Growing Neural Stem Cells from Conventional and Nonconventional Regions of the Adult Rodent Brain

Yetişkin Kemirgen Beyin konvansiyonel ve konvansiyonel olmayan Bölgelerinden Nöral Kök Hücreler Büyüyen

Recent work demonstrates that central nervous system (CNS) regeneration and tumorigenesis involves populations of stem cells (SCs) resident within the ...

Assessing Cell Cycle Progression of Neural Stem and Progenitor Cells in the Mouse Developing Brain after Genotoxic Stress

Genotoksik Stres sonrası nöral kök ve Fare Gelişmekte Beyin Progenitör Hücrelerinin Değerlendirilmesi Hücre Döngüsü İlerlemesi

Neurons of the cerebral cortex are generated during brain development from different types of neural stem and progenitor cells (NSPC), which form a ...

Isolation and Culture of Adult Neural Stem Cells from the Mouse Subcallosal Zone

Fare Subcallosal Zone İzolasyon ve Yetişkin Nöral Kök Hücre Kültürü

Adult neural stem cells (aNSCs) can be used for the regeneration of damaged brain tissue. NSCs have the potential for differentiation and proliferation ...

Development of a Refined Protocol for Trans-scleral Subretinal Transplantation of Human Retinal Pigment Epithelial Cells into Rat Eyes

Sıçan gözlerinin içine insan retina Pigment epitel hücrelerinin Trans-scleral Subretinal nakli için rafine bir protokol geliştirilmesi

Degenerative retinal diseases such as age-related macular degeneration (AMD) are the leading cause of irreversible vision loss worldwide. AMD is ...

Simultaneous Evaluation of Cerebral Hemodynamics and Light Scattering Properties of the In Vivo Rat Brain Using Multispectral Diffuse Reflectance Imaging

Simultaneous Evaluation of Cerebral Hemodynamics and Light Scattering Properties of the In Vivo Rat Brain Using Multispectral Diffuse Reflectance Imaging

Serebral Hemodinamiğin ve Işık Saçılımının Eşzamanlı Değerlendirilmesi<em&gt; In Vivo</emÇokspektrumlu yaygın reflektans ımaging&#39;i kullanarak&gt; Sıçan Beyin

The simultaneous evaluation of cerebral hemodynamics and the light scattering properties of in vivo rat brain tissue is demonstrated using a conventional ...