In vivo 19 F IRM pour le suivi cellulaire

Summary

Nous décrivons un protocole général pour le suivi in vivo de cellules à l'aide de l'IRM dans un modèle de souris ex vivo avec des cellules marquées. Un protocole typique pour le marquage de cellules, le traitement d'acquisition d'image et la quantification est inclus.

Abstract

In vivo ¹⁹ F IRM permet le suivi de la cellule quantitative sans l'utilisation des rayonnements ionisants. Il s'agit d'une technique non invasive qui peut être appliquée à l'homme. Ici, nous décrivons un protocole général pour le marquage cellulaire, l'imagerie et le traitement d'image. La technique est applicable à différents types cellulaires et des modèles animaux, mais ici nous nous concentrons sur un modèle de souris typique pour le suivi des cellules immunitaires de souris. Les questions les plus importantes pour le marquage cellulaire sont décrites, qui sont applicables à tous les modèles. De même, les paramètres d'imagerie sont répertoriés clés, bien que les détails peuvent varier en fonction du système d'IRM et de la configuration individuelle. Enfin, on inclut un protocole de traitement d'image pour la quantification. Variations pour cela, et d'autres parties du protocole, sont évalués dans la section Discussion. Sur la base de la procédure décrite ici en détail, l'utilisateur devra s'adapter au protocole spécifique pour chaque type de cellule, l'étiquette de la cellule, modèle animal, et la configuration de formation d'image. On notera que le protocol peut également être adapté pour une utilisation humaine, aussi longtemps que les restrictions cliniques sont remplies.

Introduction

Dans le suivi de la cellule in vivo est essentiel pour l'optimisation et le suivi des thérapeutiques cellulaires ^1. En raison de sa nature non invasive, l'imagerie offre d'excellentes possibilités de suivre des cellules in vivo. Imagerie par résonance magnétique (IRM) est indépendant de rayonnements ionisants et permet une résolution d'image supérieure et intrinsèque contraste des tissus mous. Suivi de la cellule à base d'IRM a déjà été utilisé cliniquement pour suivre les cellules dendritiques dans ^deux patients atteints de mélanome. IRM clinique conventionnel est réalisé sur le noyau ¹ H, mobiles présents dans l'eau dans les tissus. Il est également possible d'effectuer l'IRM sur d'autres noyaux actifs, tels que ¹³ C, ¹⁹ F et ²³ Na. Cependant, seulement ¹⁹ F IRM a été appliquée avec succès à vivo suivi dans la cellule car il offre la sensibilité la plus élevée après ¹ H. L'absence de l'IRM détectable endogène ¹⁹ F dans les tissus permet signal haute sélectivité pour lala détection d'agents de contraste exogènes ¹⁹ F et permet la quantification de la concentration de fluor directement à partir des données d'image. Pour une discussion détaillée sur ¹⁹ F IRM, voir ^3-5. Une question clé avec ¹⁹ F IRM est la nécessité de développer et d'optimiser les étiquettes de cellules ¹⁹ F appropriés, bien que plusieurs étiquettes ont été développés, avec une tendance à des agents multimodaux ^6.

Le protocole que nous décrivons ici est basée sur des études par nos groupes ^7-9, y compris les premiers articles qui décrivent in vivo quantitative ¹⁹ cellules à base de l'IRM F suivi ^10,11. Le mode opératoire général de cheminement de cellules en utilisant ¹⁹ F IRM est résumée sur la figure 1. Nous décrivons un protocole général pour l'étiquetage et l'imagerie des cellules dendritiques (CD) en utilisant un contraste perfluorocarbonée agent de sur-mesure ^8. Le protocole d'imagerie est généralement applicable à différents types de cellules, des étiquettes et des modèles animaux. Latype de cellule et l'animal modèle décrit ici ne doit être considéré comme un exemple, et donc nous ne fournissons pas de détails sur l'isolement cellulaire et l'étiquetage, mais plutôt se concentrer sur le protocole d'imagerie. Modifications seront nécessaires pour chaque étiquette, le type de cellule, modèle animal, et l'installation d'imagerie, et ceux-ci peuvent être trouvés dans la littérature ou peuvent avoir besoin d'être optimisé par les chercheurs. Certaines modifications communes sont incluses dans la discussion.

Protocol

Remarque: Toutes les expériences et les procédures impliquant des animaux doivent être effectués conformément aux lignes directrices éthiques pertinentes et conformes aux soins des animaux norme et les exigences humanitaires. Une. Cellule étiquetage (protocole standard avec co-incubation) Ajouter 19 F étiquette 8 à DC immatures à une concentration de 4 mg/10 6 cellules (dans 2 ml de milieu). Agiter doucement pour mélanger. Incu…

Representative Results

Ici, nous montrons les résultats typiques pour un protocole impliquant le transfert de cellules 19 marquées F-tête chercheuse à un ganglion lymphatique de drainage. Figure 2 montre un spectre de RMN 19 F 10 6 cellules marquées à l'aide d'une référence de TFA. L'installation d'imagerie a été effectuée comme décrit dans le protocole (Figure 3). Pour l'imagerie in vivo, nous avons utilisé une référence constituée…

Discussion

Le protocole décrit ici décrit la procédure générale de vivo ¹⁹ F IRM suivi de la cellule. En dépit de la méthode de co-incubation décrite, il existe plusieurs protocoles différents pour marquer les cellules avec un agent de F ^19. Cependant, la co-incubation est le plus souvent utilisé, et peut être en outre optimisée par exemple par addition d'agents de transfection ^6. Le protocole actuel de marquage cellulaire dépendra du type de cellule. Seuls les é…

Materials

			REAGENTS
PBS	Sigma-Aldrich	MFCD00131855
TFA	Sigma-Aldrich	76-05-1
Ketamine (Ketavet)	Pfizer	778-551
Xylazine (Rompun)	Bayer	QN05 cm92
Ophtosan	Produlab Pharma	2702	eye ointment
			Material name
MRI scanner	Bruker Biospec
NMR spectrometer	Bruker Biospec