Amyotrophic Lateral Sclerosis ve Travmatik Spinal Kord Yaralanması Servikal Ventral Horn Hedefleme intraspinal Hücre Transplantasyonu
Summary
Sinir habercisi nakli, korunması ve / veya spinal kord yaralanması (SCI) ve motor nöron bozukluğu, amiyotrofik lateraller skleroz (ALS) kaybettim / işlevsiz servikal frenik motor nöronların yerini gelecek vaat eden bir strateji. Biz, ALS ve SKY kemirgen modellerinde servikal omurilik ventral boynuz hücre teslimat için bir protokol sağlar.
Abstract
Frenik motor nöron kaybına bağlı olarak solunum yetmezliği, insan travmatik omurilik yaralanması büyük bir kısmı (SCI) olguda 1 bir zayıflatıcı bir sonucudur ve nihai motor nöron bozukluğu, amiyotrofik lateraller skleroz (ALS) 2 olan hastalarda ölüm sebebidir.
ALS, üst nispeten hızlı bir dejenerasyon ve alt motor nöronlar ile karakterizedir yıkıcı bir nörolojik bozukluktur. Ortalama 2-5 yıl hastalık nihayetinde yenik hastalar diyafram 3 frenik motor nöron innnervation kaybı nedeniyle solunum felci tanısı. % 10 ailesel formu ise vakaların büyük bir çoğunluğu, sporadik. Ailesel vakaların yaklaşık yüzde yirmi Cu / Zn süperoksit dismutaz 1 (SOD1) gen, kromozom 21 4 üzerindeki çeşitli nokta mutasyonlarının bağlantılıdır . Mutant insan SOD1 genler (G93A, G37R, G86R, G85R) taşıyan transgenik farelerin 4,5 ve sıçanlarda 6 üretilen ve motor nöron kaybı diğer hayvan modelleri varlığına rağmen, şu anda hastalığın en çok kullanılan modeller var .
Spinal kord yaralanması (SCI), yaralanma 7 tipi, yeri ve şiddetine göre değişen koşulları, fiziksel travma, omurilik çıkan fonksiyonel sonuç ile heterojen bir set . Bununla birlikte, insan SKY vakalarının yaklaşık yarısı frenik motor nöron kaybı ve yaralanma bulbospinal solunum aksonları 1 inen zayıflatıcı solunum fonksiyon bozukluğu nedeniyle, servikal bölgeleri etkiler . SCI hayvan modellerinde bir dizi en yaygın olarak kullanılan ve klinik olarak ilgili kontüzyon 8 ile geliştirilmiştir.
Nöral prekürsör hücreler (NPC) çeşitli sınıflar Nakli nöro kayıp ya da işlevsiz MSS hücre tipleri, sağlamak yerine, gen faktörler sunmak için yeteneği nedeniyle, ALS ve SCI de dahil olmak üzere, travmatik CNS yaralanmalar ve nörodejenerasyon, tedavisi için umut verici bir tedavi stratejisi ilgi 9.
ALS ve SKY hem de hayvan modelleri, frenik motor nöron kaybı ve buna bağlı olarak solunum uzlaşma 10,11 dahil olmak üzere, bu hastalıkların pek çok klinik ilgili yönlerini, model olabilir. ALS ve SCI bu hayvan modellerinde solunum fonksiyon NPC tabanlı stratejilerin etkinliğini değerlendirmek için, hücresel müdahaleler özellikle frenik motor nöronlar gibi terapötik ilgili hedefler içeren bölgeler olmalıdır. Biz SOD1 G93A fareler ve sıçanlar, yanı sıra omurilik sıçan ve fareler 11 gibi nörodejeneratif modelleri servikal spinal kord ventral gri cevher içine NPC'ler çok segmental, intraspinal nakli için ayrıntılı bir protokol sağlar.
Protocol
Discussion
SOD1 G93A fareler ve sıçanlar, yaş ve bir grup içinde hayvanların seks maç ve farklı gruplar için aynı çöp içinde hayvan dağıtmak. Içeren çalışmalar için Bu hastalık süreçleri kadın ve erkekler arasında farklılık gösterebilir, çünkü ALS ve SKY modellerin her ikisi için de aynı cinsiyetten tüm hayvanları kullanmak için tercih edilir, ancak, aynı zamanda her iki cinsiyetten yeterli hayvanlar olmak mümkün cinsiyete özgü etkilerini tespit etmek için yararlı olabilir gibi …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ben teşekkür etmek istiyorum: Lepore tüm üyeleri, Maragakis ve yararlı tartışma için Rothstein laboratuvarları; Amerika ve finansman için Craig H. Neilsen Vakfı Felçli Gaziler.
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).
