Synergetische Nutzung von neuralen Vorläuferzellen und Self-Montage Peptide in Experimental Cervical Spinal Cord Injury
Summary
Treating cervical spinal cord injury with both self-assembling peptides (SAP) and neural precursor cells (NPC), together with growth factors, is a promising approach to promote regeneration and recovery. A contusion/compression aneurysm clip rat model of cervical SCI and combined treatment involving SAP injection and NPC transplantation is established.
Abstract
Rückenmarksverletzungen (SCI) zu schweren neurologischen Störungen und psychischen, wirtschaftlichen und sozialen Folgen für die Patienten und ihre Familien. Klinisch mehr als 50% der SCI beeinflussen die Halswirbelsäule 1. Als eine Folge der primären Verletzung, treten eine Kaskade von Sekundärmechanismen einschließlich Entzündung, Apoptose und Demyelinisierung schließlich zur Narbenbildung des Gewebes und die Entwicklung der Markhöhlen 2,3 führt. Beide stellen physikalische und chemische Barrieren für Zelltransplantation, Integration und Regeneration. Daher Gestaltung der hemmenden Umwelt und Überbrückungs Hohlräume, eine unterstützende Umfeld für die Zelltransplantation und Regeneration zu schaffen ist ein vielversprechendes therapeutisches Ziel 4. Hier wird eine Prellung / Druckmodell von Gebärmutterhalskrebs SCI mit einem Aneurysma Clip beschrieben. Dieses Modell ist klinisch relevant als in anderen experimentellen Modellen, da eine vollständige Durchtrennung oder Brüche des Kabels sind selten. Auch in VERGLEICHn dem Gewicht Drop-Modell, das vor allem die Schäden Rücken Säulen, vorteilhaft erscheint Umfangs Kompression des Rückenmarks. Clip Schließkraft und Dauer kann eingestellt werden, um verschiedene Verletzungsschwere zu erzielen. Eine Ringfeder erleichtert die präzise Kalibrierung und Konstanz der Kraft Clip. Unter physiologischen Bedingungen synthetischen selbst organisierenden Peptide (SAP) durch Selbstorganisation von Nanofasern und damit sind ansprechend für den Einsatz in SCI 5. Sie können direkt in die Läsion Minimierung von Schäden an dem Seil eingespritzt werden. SAPs sind biokompatibel Strukturen errichten Gerüste zu Mark Hohlräume überbrücken und damit schaffen, damit die beschädigten Kabel für regenerative Therapien. K2 (QL) 6K2 (QL6) ist ein von Dong et einer l. 6 eingeführt Im Vergleich zu anderen Peptiden neue SAP, QL6 Selbst versammelt in β-Faltblättern bei neutralem pH 6 0,14 Tage nach der SCI, nach dem akuten Stadium, SAPs jeweils in der Mitte der Läsion und neuralen Vorläuferzellen (NPC) injiziert sind injein benachbarte dorsale Säulen cted. Um das Überleben der Zellen zu unterstützen, wird die Transplantation mit kontinuierlicher subduralen Verabreichung von Wachstumsfaktoren durch osmotische Mikropumpen für 7 Tage in Verbindung.
Introduction
Mehr als 50% von Rückenmarksverletzungen an der zervikalen Wirbelsäule. In der klinischen zwei Haupt pathophysiologischen Mechanismen werden beschrieben: das anfängliche Quetschung des Rückenmarks und anschließend den laufenden Kompressionsknochenfrakturen, Blutungen oder Gewebe Schwellung verursacht.
Die Aneurysmaklammer Quetschung / Kompressionsmodell ahmt sowohl pathophysiologischen Mechanismen: Einrasten des Clips erzeugt eine Quetschung und die Dauer der Clipping stellt die Kompressionskomponente eingeräumt, daß die Verdichtung im klinischen Umfeld von Knochenbrüchen, Blutungen oder Gewebe verursachte Schwellungen letzte signifikante länger. Das verwendete Aneurysmen-Clip wird von einer Ringfeder garantieren exakte und reproduzierbare Clipping Kraft geändert. Insbesondere im Vergleich zu den Hemi-Durchtrennung oder Prellung Modell dieser Aneurysmen-Clip-Modell imitiert besten klinischen Umgebungen. Während Patienten mit Brust-Verletzungen leiden Querschnittslähmung, die meisten Patienten mit zervikaler injuries sind Tetraplegiker und völlig abhängig. Die anatomische Struktur des Zervikalmark jedoch signifikante Unterschiede im Vergleich zu der Brust- oder Lendenwirbelsäule, und somit wird insbesondere des Protokolls.
Die Entwicklung der Markhöhlen und Gewebenarbenbildung sind Hindernisse für die Wiederherstellung und Regeneration. Zur Überwindung dieser Hindernisse den Einsatz von Gerüstmaterial ist ein vielversprechender Ansatz. Selbstorganisierende Peptide können direkt zum Epizentrum der Läsion injiziert werden. Dort werden sie in Nanofasergerüste Überbrückung der Hohlraum zusammenstellen und verbessern die hemmende Umwelt durch die Verringerung Entzündung und Gewebe erschrecken. Während starre Materialien verursachen erhebliche Schäden des Rückenmarks während der Implantation können die Flüssigkeits Peptide sicher und ohne schwere zusätzlichen Schaden eingespritzt werden.
Die Verbesserung der hemmenden Umgebung mit sich selbst organisierenden Peptide vor Stammzelltransplantation daher unterstützt Zelle integration, Differenzierung und schließlich die funktionelle Erholung, nach einer zervikalen Rückenmarksverletzungen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieses Protokoll wurde entwickelt, um dem Leser zu ermöglichen, um eine Halsverletzung Modell an Ratten durchzuführen und eine kombinierte Behandlungsansatz mit SAPs und NPCs Förderung einer besseren Erholung nach Hals SCI verwenden.
Besonders im Vergleich zu anderen Verletzungen der Halswirbelsäule Modelle, wie der (Hemi) -transection Modell oder den Gewichtsverlust und eine Gehirnerschütterung Modelle, die Clip-Prellung / Kompression Modell stellt die beiden wichtigsten pathophysiolog…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir möchten die Finanzierung Unterstützung für diese Arbeiten von der kanadischen Institutes of Health Research (CIHR) erkennen, die Krembil Family Foundation, die Halbert Chair in Neural Reparatur und Regeneration, Phillip und Peggy DeZwirek und Gordon Yao für den Beitrag auf 2 . Klaus Zweckberger wurde durch einen Zuschuss von der "Deutschen Forschungsgesellschaft" (DFG) gefördert.
Materials
| Name | Company |
| Aneurysmal clip | SharpTech |
| Surgical microscope | Leica |
| Micro injection system | World Precision Instruments, Inc. |
| Small animal stereotaxic instrument | David Kopf Instruments |
| Hamilton syringe | Hamilton company |
| Subdural pumps | Alzet osmotic micro pump 1007D |
| Surgical instrument | Fine Science tools |
| Isoflurane USP | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. |
| 0.9% Sodium Chloride injection USP | Baxter |
| 7.5% Povidone iodine | Purdue Pharma |
| 70% Isopropyl alcohol USP | GreenField Ethanol Inc. |
| QL6 SAP | Covidien |
| 0.4% Trypan blue | Gibco |
| Platelet-Derived Growth Factor (PDGF) | Sigma |
| Epidermal Growth Factor (EGF) | Sigma |
| Fibroblast Growth Factor (FGF) | Sigma |
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