Intraspinal השתלת תאים עבור מיקוד הורן הגחון צוואר הרחם ב טרשת לרוחב amyotrophic וקורד טראומטית פגיעה בעמוד השדרה
Summary
השתלת מבשר עצבית היא אסטרטגיה מבטיח הגנה ו / או החלפת אבוד / נוירונים מתפקדת צוואר הרחם מנוע הסרעפת של פגיעה בחוט השדרה (SCI) לבין הנוירון המוטורי הפרעה, amyotrophic laterals טרשת (ALS). אנו מספקים פרוטוקול למסירה התא בחוט השדרה הצווארי קרן הגחון במודלים של מכרסמים ALS ו SCI.
Abstract
פשרה הנשימה עקב אובדן הסרעפת הנוירון המוטורי היא תוצאה מתישה של חלק גדול של פגיעה בחוט השדרה טראומטי האנושית (SCI) במקרים 1 ו – הוא הגורם האולטימטיבי של מוות בחולים עם הנוירון המוטורי הפרעה, amyotrophic laterals טרשת (ALS) 2.
ALS היא מחלה נוירולוגית קטלנית אשר מאופיין ניוון מהיר יחסית של העליון הנוירונים המנוע נמוך יותר. חולים להיכנע בסופו של דבר המחלה על 2-5 שנים בממוצע לאחר האבחון בגלל שיתוק נשימתי כתוצאה מאובדן innnervation הנוירון המוטורי של הסרעפת הסרעפת 3. הרוב המכריע של המקרים הם ספורדיים, ואילו 10% הם של הטופס משפחתית. כעשרים אחוזים ממקרי משפחתית מקושרים מוטציות נקודתיות שונות בגן Cu / Zn superoxide dismutase 1 (SOD1) על כרומוזום 21 4. העכברים הטרנסגניים 4,5 ו – 6 חולדות נושאת מוטציה SOD1 האנושי גנים (G93A, G37R, G86R, G85R) נוצרו, ולמרות קיומם של מודלים של בעלי חיים אחרים של אובדן הנוירון המוטורי, כרגע המודלים הנפוצים ביותר של המחלה .
פגיעה בחוט השדרה (SCI) היא קבוצה הטרוגנית של מצבים כתוצאה מטראומה פיזית חוט השדרה, עם תוצאה תפקודית משתנה בהתאם למיקום סוג, וחומרת הפציעה 7. עם זאת, כמחצית האדם במקרים SCI להשפיע על אזורים צוואר הרחם, וכתוצאה מכך תפקוד הנשימה מתישה בשל אובדן מנוע הסרעפת נוירון ופגיעה יורד אקסונים bulbospinal הנשימה 1. מספר מודלים של בעלי חיים של SCI פותחו, עם הנפוצים ביותר ואת קלינית רלוונטית להיות contusion 8.
השתלה של מעמדות שונים של תאים עצביים מבשר (NPCs) היא אסטרטגיה טיפולית מבטיחה לטיפול פציעות CNS טראומטית ניוון מוחיים, כולל ה-ALS ו SCI, בגלל היכולת להחליף neuroprotection אבד או CNS מתפקדת סוגי תאים, מספקים, ולספק גורמים גן עניין 9.
מודלים בבעלי חיים של שני מחא ו SCI יכול מודל היבטים קליני רלוונטי רבים של מחלות אלו, לרבות הפסד הנוירון המוטורי הסרעפת פשרה בדרכי הנשימה עקב 10,11. כדי להעריך את היעילות של NPC מבוססי אסטרטגיות על תפקודי נשימה אלה במודלים של בעלי חיים מחא ו SCI, התערבויות הסלולר יש להפנות במיוחד אזורים המכילים טיפולית יעדים רלוונטיים, כגון נוירונים מנוע הסרעפת. אנו מספקים פרוטוקול מפורט להשתלה, רב סגמנטלי intraspinal של NPCs לתוך העניין חוט השדרה הצווארי הגחון אפור של מודלים ניווניות כגון SOD1 לעכברים וחולדות G93A, כמו גם חולדות חוט השדרה נפגע עכברים 11.
Protocol
Discussion
עבור מחקרים שכללו SOD1 לעכברים וחולדות G93A, גיל ומין להתאים את החיות בתוך קבוצה, ולהפיץ בעלי חיים בתוך החול אותו לקבוצות שונות. עדיף להשתמש בכל בעלי חיים ממין זהה בשני מחא ומודלים SCI כי תהליכי מחלה עשוי להיות שונה בין גברים לנשים, אך זה יכול להיות גם שימושי יש מספיק ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אני רוצה להודות: לכל חברי Lepore, Maragakis ו רוטשטיין מעבדות לדיון מועיל; ותיקי משותק של אמריקה ח קרייג Neilsen קרן למימון.
Materials
| Name of reagent | Company | Catalog number |
| HBSS | Gibco | 14170 |
| 0.05% Trypsin | Gibco | 25300 |
| Soybean Trypsin Inhibitor (optional) | Sigma | T-6522 |
| Acepromazine maleate (0.7 mg/kg) | Fermenta Animal Health | |
| Ketamine (95 mg/kg) | Fort Dodge Animal Health | |
| Xylazine (10 mg/kg) | Bayer | |
| #11 Feather surgical blade | Electron Microscopy Sciences | 72044-11 |
| Cotton-tipped applicators (6 inch) | Fisher | 23-400-101 |
| Rat-toothed forceps | Fine Science Tools | Rat: 11023-15; Mouse: 11042-08 |
| Medium-sized spring scissors | Fine Science Tools | 15012-12 |
| Mini spring scissors | Fine Science Tools | 15000-10 |
| Rongeur | Fine Science Tools | Rat: 16121-14; Mouse: 16221-14 |
| Microknife | Fine Science Tools | 10056-12 |
| Needle holders | Fine Science Tools | 12502-14 |
| Suture: 4-0 | Vicryl | S-183 |
| Staples: 9 mm | Autoclip | 427631 |
| Stapler: 9 mm (Reflex #203-1000) | World Precision Instruments | 5000344 |
| Warm water pump (T/Pump) | Gaymar | P/N 07999-000 |
| Cyclosporin A: 250.0 mg/5.0 mL ampules | Novartis/Sandimmune | NDC 0078-0109-01 |
| FK-506 | LC Laboratories | F-4900 |
| Rapamycin | LC Laboratories | R-5000 |
| Injector | World Precision Instruments | UMP2 |
| Micro 4 Microsyringe Pump Controller | World Precision Instruments | UMC4 |
| Micromanipulator | World Precision Instruments | Kite-R |
| 10.0 μL Hamilton syringe | Hamilton | 80030 |
| Hamilton needles: 33-gauge, 45° bevel, 1 inch | Hamilton | 7803-05 |
| Glass 20.0 μL microcapillary pipettes (optional) | Kimble | 71900-20 |
Riferimenti
- Lane, M. A., Fuller, D. D., White, T. E. Respiratory recovery following high cervical hemisection. Trends in neurosciences. 31, 538-538 (2008).
- Kaplan, L. M., Hollander, D. Respiratory dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis. Clin. Chest. Med. 15, 675-675 (1994).
- Miller, R. G., Rosenberg, J. A., Gelinas, D. F. Practice parameter: the care of the patient with amyotrophic lateral sclerosis (an evidence-based review): report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology: ALS Practice Parameters Task Force. Neurology. 52, 1311-1323 (1999).
- Mitsumoto, H., Chad, D. A., Pioro, E. P., Davis, F. A. . Amyotrophic lateral sclerosis. , (1998).
- Tandan, R., Bradley, W. G. Amyotrophic leteral sclerosis: Part 2. Etiopathogenesis. Annals of neurology. 18, 419-419 (1985).
- Bruijn, L. I., Miller, T. M., Cleveland, D. W. Unraveling the mechanisms involved in motor neuron degeneration in ALS. Annu Rev Neurosci. 27, 723-723 (2004).
- Rosen, D. R., Siddique, T., Patterson, D. Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature. 362, 59-59 (1993).
- Bruijn, L. I., Becher, M. W., Lee, M. K. ALS-linked SOD1 mutant G85R mediates damage to astrocytes and promotes rapidly progressive disease with SOD1-containing inclusions. Neuron. 18, 327-327 (1997).
- Gurney, M. E., Pu, H., Chiu, A. Y. Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation. Science. 264, 1772-1775 (1994).
- Howland, D. S., Liu, J., She, Y. Focal loss of the glutamate transporter EAAT2 in a transgenic rat model of SOD1 mutant-mediated amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Proc Natl Acad Sci. 99, 1604-1604 (2002).
- Nagai, M., Aoki, M., Miyoshi, I. Rats expressing human cytosolic copper-zinc superoxide dismutase transgenes with amyotrophic lateral sclerosis: associated mutations develop motor neuron disease. J. Neurosci. 21, 9246-9246 (2001).
- McDonald, W., Becker, D. Spinal cord injury: promising interventions and realistic goals. Am. J. Phys. Med. Rehabi. I82, S38-S38 (2003).
- Sandrow-Feinberg, H. R., Zhukareva, V., Santi, L. PEGylated interferon-beta modulates the acute inflammatory response and recovery when combined with forced exercise following cervical spinal contusion injury. Experimental neurology. 223, 439-451 (2010).
- Gage, F. H. Mammalian neural stem cells. Science. 287, 1433-1433 (2000).
- Lane, M. A., Lee, K. Z., Fuller, D. D. Spinal circuitry and respiratory recovery following spinal cord injury. Respiratory physiology & neurobiology. 169, 123-123 (2009).
- Lepore, A. C., Rauck, B., Dejea, C. Focal transplantation-based astrocyte replacement is neuroprotective in a model of motor neuron disease. Nature. 11, 1294-1294 (2008).
- Rao, M. S. Multipotent and Restricted Precursors in the Central Nervous System. Anat Rec. 257, 137-137 (1999).
- Rao, M. S., Mayer-Proschel, M. Glial- restricted precursors are derived from multipotent neuroepithelial stem cells. Dev Biol. 188, 48-48 (1997).
- Suzuki, M., Tork, C., Shelley, B. Sexual dimorphism in disease onset and progression of a rat model of ALS. Sexual dimorphism in disease onset and progression of a rat model of ALS. Amyotroph Lateral Scler. 8, 20-20 (2007).
- Lepore, A. C., Haenggeli, C., Gasmi, M. Intraparenchymal spinal cord delivery of adeno-associated virus IGF-1 is protective in the SOD1G93A model of ALS. Brain research. 1185, 256-256 (2007).
- Veldink, J. H., Bar, P. R., Joosten, E. A. Sexual differences in onset of disease and response to exercise in a transgenic model of ALS. Neuromuscul Disord. 13, 737-737 (2003).
- Shumsky, J. S., Lepore, A. C. Transplantation of Neuronal and Glial Restricted Precursors into Contused Spinal Cord Improves Bladder and Motor Functions, Decreases Thermal Hypersensitivity, and Modifies Intraspinal Circuitry. J. Neurosci. 25, 9624-9624 (2005).
