負傷ラット脊髄を修復するために末梢神経移植とマトリックスモジュレーションを組み合わせ
Summary
脊髄への外傷は、脳との通信が中断されます。失われた接続を復元するために我々は、長距離の成長を促進するための阻害分子を除去する神経栄養因子とマトリックス調節酵素と組み合わせて再生繊維のために基体を提供するために、末梢神経移植片を利用しています。
Abstract
脊髄（SCI）への外傷はニューロン、運動感覚神経線維（軸索）経路と脳との通信の混乱の混乱の死を引き起こす。私たちの研究の目標の一つは、損傷部位間の接続を復元するために軸索再生を促進することである。これを達成するために我々は、坐骨神経のセグメントはどちら脊髄の損傷端部間に直接配置されているまたは病変を渡る橋を形成するために使用される技法を移植末梢神経（PN）を開発。このアプローチには、いくつかの利点が他の神経組織の移植と比較してある、再生軸索が特定のターゲットエリアに向かって指示することができる、再生成する軸索の数とソースが簡単にテクニックを追跡することによって決定される、移植片は、測定する電気生理学実験に使用することができます機能回復は、移植片の軸索に関連付けられ、そしてそれは、移植片拒絶反応の可能性を低減するために、自家神経を使用することが可能です。私たちの研究室では、同等の結果との両方の自己（ドナーとレシピエントが同じ動物である）と異種（ドナーとレシピエントが異なる動物である）移植を実施した。このアプローチは、急性および慢性の両方の怪我の状況で正常に使用されています。 PNの移植片の遠位端に到達する回生の軸索は、しばしば我々はSCIの領域を周囲の瘢痕組織に関連付けられている阻害分子を分解するコンドロイチナーゼのmicroinjectionsを使用するので、脊髄に戻って拡張するために失敗する。同時に、我々は、外因性の成長と栄養分子を提供することは脊髄に長い距離が軸索の再成長を促進することを見出した。数ヶ月は、移植後に我々は脊髄損傷動物の機能の回復を評価するために、解剖学的行動および電気生理学的、さまざまなテストを実行します。この実験的なアプローチは、いくつかの脊髄損傷モデルにおいて、傷害の異なるレベルで、異なる種（マウス、ラットおよびネコ）に成功しています。重要なことは、末梢神経移植術のアプローチは、急性と慢性的に負傷ニューロンで再生を促進するのに有効です。
Protocol
Discussion
- 実験の再現性のためには、脊髄損傷のレベルは、動物から動物への一貫性を保つことが重要です。したがって、椎弓切除のための適切な椎体プロセスを識別することが重要です。我々はこの研究のために片側切断または切除病変のモデルを使用しているため、病変の大きさは約または特定の脊髄路が負傷または脇に置いていたかどうか明確になります。
- これは成長する再生軸索のためのスペース?…
Acknowledgements
この作品は、NIH / NINDS助成NS26380とNS55976、クリフトファーリーブ麻痺財団と脊髄の研究のためのダニエルホイマン基金によってサポートされていました。医学脊髄研究センターのドレクセル大学は、この作業を完了するために使用されるコア機能をサポートしています。
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).
