Объединение периферического нерва Пересадка и Матрица модуляции Ремонт Травмированные Крыса спинного мозга
Summary
Травматические повреждения спинного мозга нарушается связь с мозгом. Чтобы восстановить утраченные связи мы используем периферических нервов трансплантата обеспечить субстрат для волокон регенерирующим в сочетании с нейротрофических факторов и матрица модуляции-ферменты, чтобы удалить тормозящий молекул способствовать росту долго расстояния.
Abstract
Травматические повреждения спинного мозга (ТСМ), вызывает гибель нейронов, нарушение двигательных и чувствительных нервных волокон (аксонов) путей и нарушение связи с мозгом. Одной из целей нашего исследования является содействие регенерации аксонов восстановить связь между поражением сайта. Для этого мы разработали периферических нервов (PN) прививка техники, где сегменты седалищного нерва, либо размещаются непосредственно между поврежденные концы спинного мозга или используются для формирования моста через поражения. Есть несколько преимуществ такого подхода по сравнению с трансплантацией других нервных тканей; регенерирующие аксоны могут быть направлены на достижение конкретной целевой области, количество и источник регенерации аксонов легко определяется путем отслеживания техники, трансплантат может быть использован для электрофизиологических экспериментов по измерению функционального восстановления связанной с аксонов в трансплантат, и это можно использовать аутологичных нерва, чтобы уменьшить вероятность отторжения трансплантата. В нашей лаборатории мы провели как аутологичных (донора и реципиента же животного) и гетерологичных (донора и реципиента различных животных) трансплантатов с сопоставимыми результатами. Этот подход успешно используется как в острой и хронической ситуации травмы. Регенерированный аксоны, которые достигают дистального конца трансплантата PN часто не распространяется обратно в спинной мозг, поэтому мы используем микроинъекции хондроитиназой деградировать тормозных молекулы, связанные с рубцовой ткани окружающие области ТСМ. В то же время мы обнаружили, что предоставление экзогенного роста и трофических молекул стимулирует большее расстояние аксонального отрастания в спинной мозг. Через несколько месяцев после трансплантации мы проводим разнообразные анатомические, поведенческие и электрофизиологические тесты для оценки восстановления функции в нашей спинного мозга раненых животных. Этот экспериментальный подход успешно применяется в нескольких моделях спинного травмы мозга, на разных уровнях травмы и у разных видов (мыши, крысы и кошки). Важно отметить, периферических нервов прививки подход эффективен в продвижении регенерации при острых и хронических поврежденных нейронов.
Protocol
Discussion
- Для воспроизводимости эксперимента важно, чтобы уровень повреждения спинного мозга соответствует от животного к животному. Поэтому крайне важно, чтобы соответствующие позвоночного процесс ламинэктомии быть идентифицированы. Поскольку мы используем гемисекция или модели перерезки поражени…
Acknowledgements
Эта работа была поддержана NIH / NINDS Гранты NS26380 и NS55976, Кристофера и Даны Рив фонд и Фонд Даниэль Heumann для спинного исследований шнура. Drexel University Медицинского колледжа спинного исследовательский центр шнура обеспечивает поддержку для основных средств, используемых для завершения этой работы.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 10-0 silk suture | ArosSurgical | T5A10N10 | ||
| 6-0 silk suture | McKesson | 2693 | ||
| Ampicillin | McKesson | 483549 | ||
| Antibody to cFos | Sigma-Aldrich | F7799 | ||
| Biotinylated dextran Amine | Invitrogen | D7135 | ||
| Buprenorphin (.3mg/ml) | McKesson | 12496075701 | ||
| Chondroitinase ABC | Associates of Cape Cod | 100332-1A | ||
| Euthasol | Webster Veterinary | 07-805-9296 | ||
| Hanks Balanced Salt Solution | Cellgro | 21-021-CV | ||
| Isoflurane | Henry Schein | 209-1966 | ||
| Michel Wound Clips | Fine Science Tools | 12040-02 | ||
| Neurotrace Kit | Invitrogen | N7167 | ||
| True Blue | Sigma-Aldrich | T5891 | ||
| Xenodine | Webster Veterinary | 92201 | ||
| Hot Bead Sterilizer | Fine Science Tools | |||
| Forced Exercise Wheel | Lafayette Instruments | |||
| TreadScan System | Clever System | |||
| Infinite Horizon Impact Device | Precision Systems and Instrumentation | |||
| Magnetic Stimulation Device | MagStim Inc. |
References
- Houle, J. D. Demonstration of the potential for chronically injured neurons to regenerate axons into intraspinal peripheral nerve grafts. Exp. Neurol. 113, 1-9 (1991).
- Ye, J. H., Houle, J. D. Treatment of the chronically injured spinal cord with neurotrophic factors can promote axonal regeneration from supraspinal neurons. Exp. Neurol. 143, 70-81 (1997).
- Houle, J. D., Tom, V., Mayes, D., Wagoner, G., Phillips, N., Silver, J. Combining an autologous peripheral nerve bridge and matrix modification by chondroitinase allows robust functional regeneration across a hemisection lesion of the adult rat spinal cord. J. Neurosci. 26, 7405-7415 (2006).
- Tom, V., Houle, J. D. Intraspinal microinjection of chondroitinase ABC following injury promotes axonal regeneration out of a peripheral nerve graft. Exp. Neurol. 211, 315-319 (2008).
