שילוב העצבים ההיקפית השתלת ומטריקס אפנון לתקן את חוט השדרה עכברוש נפגעים
Summary
פגיעה טראומתית בחוט השדרה משבש את התקשורת עם המוח. כדי לשחזר קישוריות איבד אנו מנצלים שתל העצב ההיקפיים לספק תשתית של סיבים התחדשות בשילוב עם גורמים neurotrophic מטריקס ו-ויסות אנזימים להסיר מולקולות המעכבות כדי לקדם את צמיחת למרחקים ארוכים.
Abstract
פגיעה טראומטית לחוט השדרה (SCI) גורם למוות של נוירונים, הפרעה מוטורית סיבי עצב תחושתי (האקסון) המסלולים והפרעה תקשורת עם המוח. אחת המטרות של המחקר שלנו היא לקדם התחדשות האקסון לשחזר קישוריות ברחבי האתר הנגע. לשם כך פיתחנו העצבים ההיקפית (PN) השתלת טכניקה שבה מגזרים של עצב השת ממוקמות בין במישרין בין הקצוות פגומים של חוט השדרה או משמשים כדי ליצור גשר על פני הנגע. ישנם מספר יתרונות גישה זו בהשוואה השתלת רקמות עצביות אחרות; אקסונים התחדשות יכולה להיות מופנית לעבר אזור יעד ספציפי, מספר מקור התחדשות אקסונים נקבעת בקלות על ידי מעקב אחר טכניקות, השתל יכול לשמש בניסויים אלקטרו למדוד החלמה תפקודית הקשורים אקסונים ב השתל, וניתן להשתמש עצב עצמיים כדי לצמצם את האפשרות של דחיית השתל. במעבדה שלנו אנחנו ביצעו הן עצמיים (התורם והמקבל הם חיים זהה) Heterologous (התורם והמקבל הם בעלי חיים שונים) שתלי עם תוצאות דומות. גישה זו שימש בהצלחה במצבים פגיעה הן כרוניות וחמורות. אקסונים מחדש זה להגיע לסוף דיסטלי של השתל PN לעיתים קרובות אינם מצליחים להרחיב בחזרה לתוך חוט השדרה, כך אנו משתמשים microinjections של chondroitinase להשפיל מולקולות מעכבות הקשורות רקמת הצלקת סביב שטח של SCI. במקביל מצאנו כי מתן אקסוגני צמיחה ומולקולות trophic מעודדת לצמיחה מחודשת axonal מרחק רב יותר אל חוט השדרה. מספר חודשים לאחר ההשתלה לנו לבצע מגוון של בדיקות אנטומיות, התנהגותיות אלקטרו להעריך את ההתאוששות של הפונקציה בחיות חוט השדרה שלנו נפגע. גישה זו ניסיוני שימש בהצלחה בכמה מודלים פגיעה בעמוד השדרה חוט, ברמות שונות של פגיעה במינים שונים (עכבר, עכבר וחתול). חשוב לציין, הגישה העצבים ההיקפית השתלת יעיל בקידום התחדשות על ידי נוירונים חריפה נפצע כרוני.
Protocol
Discussion
- עבור שחזור של הניסוי חשוב כי רמת פגיעה בחוט השדרה להיות עקבי מן החי אל החי. לכן זה קריטי כי תהליך השדרה המתאים laminectomy להיות מזוהה. כי אנחנו משתמשים hemisection או חיתוך רוחב הנגע מודל למחקר זה אין עמימות בערך בגודל של הנגע או קטעי השדרה ספציפי נפצעו או חסך. <li s…
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי NIH / NINDS מענקים NS26380 ו NS55976, כריסטופר ודנה ריב קרן וקרן הוימן דניאל למחקר חוט השדרה. אוניברסיטת דרקסל מכללת המרכז לרפואה חוט השדרה המחקר מספק תמיכה עבור מתקני הגרעין משמש כדי להשלים את העבודה הזאת.
Materials
| Material Name | Tipo | 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. |
Referências
- 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).
