Summary

Imaging molecolare a Target trapiantate cellule progenitrici muscolari

Published: March 27, 2013
doi:

Summary

A mezzi non invasivi per valutare il successo del trapianto di mioblasti è descritto. Il metodo si avvale di un gene reporter di fusione unificato composto da geni la cui espressione può essere ripreso con differenti modalità di imaging. Qui, si fa uso di un<em> Fluttuazioni</em> Sequenza del gene reporter per colpire le cellule tramite l'imaging bioluminescenza.

Abstract

Distrofia muscolare di Duchenne (DMD) è una grave malattia genetica neuromuscolare che colpisce 1 su 3.500 maschi, ed è caratterizzata da degenerazione muscolare progressiva 1, 2. In pazienti, la capacità delle cellule satelliti muscolari residenti (SC) per rigenerare miofibre danneggiate diventa sempre più inefficiente 4. Pertanto, il trapianto di cellule progenitrici muscolari (PPM) / mioblasti in soggetti sani è un approccio terapeutico promettente per DMD. Una limitazione importante per l'uso di cellule staminali terapia, tuttavia, è una mancanza di tecnologie di imaging affidabili per il monitoraggio a lungo termine di cellule impiantate, e per valutare la sua efficacia. Qui, descriviamo un non-invasiva, in tempo reale approccio per valutare il successo del trapianto di mioblasti. Questo metodo si avvale di un gene reporter di fusione unificato composto da geni (lucciola luciferasi [fluttuazioni], proteina monomerica rosso fluorescente [MRFP] e SR39 timidina chinasi [sr39tk]), il cui expression può essere ripreso con diverse modalità di imaging 9, 10. Una varietà di modalità di imaging, tra cui la tomografia ad emissione di positroni (PET), emissione di singoli fotoni SPECT (tomografia computerizzata), risonanza magnetica (MRI), imaging ottico, e ad alta frequenza 3D ad ultrasuoni sono ora disponibili, ognuna con vantaggi e limiti 11. Di imaging bioluminescenza (BLI) studi, per esempio, hanno il vantaggio di essere relativamente basso costo e ad alta produttività. E 'per questa ragione che, in questo studio, si fa uso della luciferasi di lucciola (fluc) sequenza di gene reporter contenuto all'interno del gene di fusione e di imaging bioluminescenza (BLI) per il breve termine localizzazione di mioblasti C2C12 vitali dopo l'impianto in un topo modello di DMD (distrofia muscolare sul cromosoma X [mdx] del mouse) 12-14. Soprattutto, BLI ci fornisce un mezzo per esaminare la cinetica di PPM etichettati post-impianto, e sarà utile per monitorare le cellule ripetutamente time e migrazione seguente. Il nostro approccio gene reporter, inoltre, ci permette di unire diverse modalità di imaging in un unico soggetto vivente, data la natura tomografica, fine risoluzione spaziale e la capacità di scalare fino a più grandi animali ed esseri umani 10,11, PET costituirà la base del lavoro futuro che abbiamo suggeriscono può facilitare la traduzione rapida di metodi sviluppati nelle cellule ai modelli preclinici e alle applicazioni cliniche.

Protocol

1. Mantenimento e la moltiplicazione di mioblasti C2C12 Piastra mioblasti C2C12 in un pallone da 2 cm 75 e mantenere le cellule in siero elevato glucosio Dulbecco Modified Eagle (HG-DMEM) supplementato con siero fetale bovino (FBS) ad una concentrazione finale del 10%. Non permettere alle cellule di confluire in qualsiasi momento, in quanto ciò riducono la popolazione myoblastic. Terreno deve essere cambiato ogni altro giorno Nota:. Media sempre calda a 37 ° C in un bagno di acqu…

Representative Results

Su 50-60% di confluenza, mioblasti C2C12 sono trasfettate con il suddetto gene reporter costrutto di fusione composta lucciola luciferasi [fluc], proteina fluorescente rossa monomerica [MRFP] SR39 e timidina chinasi [sr39tk] (Figura 1A). Efficienza di trasfezione è stata calcolata tramite microscopia a fluorescenza (figure 1B, C), facendo uso della sequenza MRFP nel nostro costrutto reporter. Sopravvivenza cellulare non è stata influenzata da etiche…

Discussion

In questo studio, abbiamo descritto un veloce e affidabile imaging molecolare, approccio gene reporter in modo non invasivo mioblasti bersaglio / PPM dopo il trapianto. Mentre questo studio dimostra breve termine localizzazione PPM trapiantate tramite bioluminescense imaging (BLI), il modo in cui le cellule sono mirati possono, infatti, essere facilmente applicato ad una valutazione longitudinale di attecchimento delle cellule, attraverso l'impianto di cellule che esprimono stabilmente il gene repo…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori desiderano ringraziare Sanjiv Gambhir per il dono del gene reporter fluc/mrfp/sr39tk. Questo lavoro è stato finanziato da The Stem Cell Network (SCN) del Canada, e della Fondazione Il Viaggio di Jesse.

Materials

Name of reagent Company Catalogue number Comments (optional)
C2C12 myoblasts ATCC
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium Life Technologies 12800-017
fetal bovine serum Life Technologies 12483020
0.25% Trypsin-EDTA Life Technologies 25200-72
Hanks Balanced Salt Solution Sigma Aldrich H6648
Lipofectamine 2000 Life Technologies 11668-019
Nikon Eclipse TE2000-5 Nikon Instruments Inc.
Xenolight D-luciferin PerkinElmer 122796 40 mg/ml in PBS

Referencias

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Citar este artículo
Gutpell, K., McGirr, R., Hoffman, L. Molecular Imaging to Target Transplanted Muscle Progenitor Cells. J. Vis. Exp. (73), e50119, doi:10.3791/50119 (2013).

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