부상당한 쥐 척수를 복구하는 주변 신경 이식과 매트릭스 변조를 결합
Summary
척수 충격 부상은 두뇌와 통신을 방해. 잃어버린 연결을 복원하려면 우리는 장거리 성장을 촉진 억제 분자를 제거하는 neurotrophic 요인과 매트릭스 – modulating 효소와 함께 재생 섬유의 하층을 제공하는 주변 신경 이식을 활용한다.
Abstract
척수 (SCI)에 충격 부상은 뉴런, 모터 및 감각 신경 섬유 (축삭) 경로와 두뇌와의 통신 장애의 장애의 죽음을 초래합니다. 우리 연구의 목표 중 하나는 병변 사이트를 통해 연결을 복원하는 축삭 재생을 촉진하는 것입니다. 이를 위해 우리는 좌골 신경의 세그먼트가 하나 척수의 손상까지 사이에 직접 배치하거나 병변에 걸쳐 다리를 양식하는 데 사용되는 기술을 접목 주변 신경 (PN)을 개발하였습니다. 다른 신경 조직의 이식에 비해이 방법 몇 가지 장점이 있습니다, 재생의 axons은 특정 타겟 지역으로 이동 수 있으며, 재생 axons의 숫자 및 소스 쉽게 기술을 추적에 의해 결정됩니다, 그라 프트는 측정 electrophysiological 실험에 사용할 수 기능 회복은 이식에 axons과 관련된, 그리고 이식 거부의 가능성을 줄이기 위해 autologous 용기를 사용할 수 있습니다. 우리가 실험실에서 우리는 유사한 결과를 모두 autologous (기증자와 수신자가 같은 동물 아르)와 heterologous (기증자와받는 사람이 다른 동물) 이식을 수행했습니다. 이 접근법은 급성과 만성 모두 부상 상황에서 성공적으로 사용되었습니다. PN 그래프트의 말초 끝에 도달 재생 axons은 종종 척수로 다시 연장하지 않는, 그래서 우리는 SCI의 주변 흉터 조직과 관련된 억제 분자를 저하하는 chondroitinase의 microinjections을 사용합니다. 동시에 우리는 외인성 성장과 영양 분자를 제공하면 척수에 이상 거리 axonal regrowth을 장려하는 것으로 나타났습니다. 몇 개월 이식 후 우리는 척수 부상 동물의 기능의 회복을 평가하기 위해 해부 학적 행동 및 electrophysiological 테스트의 다양한 수행합니다. 이 실험 방식 (마우스, 쥐, 고양이) 부상의 다른 수준에서 서로 다른 종에 여러 척수 손상 모델에 성공적으로 사용되었습니다. 중요한 것은, 주변 신경을 접목 방법은 급성과 만성 부상 뉴런의 재생을 증진 효과가있다.
Protocol
Discussion
- 실험의 재현성을 위해 그것은 척수 손상의 수준이 동물에서 동물로 일관하는 것이 중요합니다. 따라서 laminectomy에 해당하는 척추 프로세스를 식별하는 것이 중요 그것을 것입니다. 우리가이 연구에 대한 hemisection이나 절개의 병변 모델을 사용하기 때문에 병변의 크기 또는 특정 척추 책자가 부상하거나 목숨이 붙어 있는지 아무런 모호함이 없습니다.
- 그것이 axons의 안쪽으로의 성장을 지원하는 여러 n…
Acknowledgements
이 작품은 NIH / NINDS 보조금 NS26380과 NS55976, 크리스토퍼와 다나 리브 재단과 척수 연구 다니엘 Heumann 기금에 의해 지원되었다. 의학 척수 연구 센터의 드렉셀 대학이 작업을 완료하는 데 사용되는 핵심 시설에 대한 지원을 제공합니다.
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).
