Ferumoxytol、FDA承認酸化鉄ナノ粒子で幹細胞のラベリング
Summary
我々は、FDAに承認された、超常磁性酸化鉄（SPIO）、ferumoxytol（Feraheme）で幹細胞を標識して追跡するためのテクニックを説明します。可視化のために磁気共鳴（MR）イメージングを利用したこの細胞のイメージング技術は、患者の成功または失敗した幹細胞のengraftmentsの長期的な監視と診断のための容易にアクセス可能です。
Abstract
幹細胞ベースの治療は再生医療の分野のための大きな潜在的可能性を提供します。しかし、多くの移植細胞の生体内動態に関する理解されていない。繰り返しin vivoで移植された幹細胞を監視する非侵襲的方法は、研究者が直接幹細胞移植を監視し、成功または失敗した移植の成果を識別できるようになります。
幹細胞の広い範囲は、無数のアプリケーションのために検討され続けている。ヒト胚性腎臓293（HEK293）細胞、ヒト間葉系幹細胞（hMSCの）と人工多能性幹（iPS）細胞：このプロトコルは、3種類の幹細胞集団に焦点を当てています。 HEK 293細胞は、剪断されたアデノウイルス5 DNAとの文化の中で増殖したヒト胚性腎細胞から派生しています。それらが容易に培養されているため、これらの細胞が広く研究に使用されている、急速に増大し、容易にトランスフェクトされています。 hMSCsは、成人の骨髄に見出される。これらの細胞は約多能または細胞の運命の限られた数に分化する能力を維持しながら、n個の未分化細胞として複製される。 hMSCsは、骨芽細胞、脂肪細胞、軟骨、腱、筋肉、及び骨髄間質を含む間葉系組織、の系統に分化することができる。 iPS細胞は、遺伝的遺伝子と胚性幹細胞の定義するプロパティと同様の因子を発現するように変更されている成人の細胞を再プログラムしている。これらの細胞は、彼らがすべての細胞系譜1に分化する能力を持つ多能性の意味です。 hMSCsとiPS細胞の両方は、生体内で組織再生能力を実証している。
一緒に超常磁性酸化鉄（SPIO）ナノ粒子の細胞のラベルの使用による磁気共鳴（MR）イメージングが近くに微細な解剖学的に解決し、幹細胞の生体内追跡のために効果的な証明されている、それより長い血中半減期は、長手方向のイメージングおよび許可する高sensitivitSPIOのMRイメージングで提供される細胞の検出のためのyは2-4ナノ粒子。さらに、SPIOsの使用とMRイメージングは臨床的に変換可能です。 SPIOsはデキストラン、carboxydextranまたは血漿成分からbioreactive鉄のコアを含むように機能する澱粉の表面コートと酸化鉄のコアで構成されています。これらのエージェントは、T2強調MR画像5上の減少信号につながる局所磁場の不均一性を作成します。残念ながら、SPIOsはもはや製造されています。第二世代、超小型SPIOs（USPIO）が、しかし、実行可能な代案を提供します。 Ferumoxytol（FerahemeTM）はポリグルコース、ソルビトールcarboxymethyletherコートに囲まれた非化学量論的マグネタイトのコアからなる1 USPIOです。光散乱によって決定されるferumoxytolのコロイド、粒子サイズは17〜30 nmである。分子量は750 kDaのであり、そして2T MRI分野で一定の緩和度は58.609 MM – 1秒-1強度4です。 Ferumoxytolは最近FDA -承認された腎不全6患者における鉄欠乏の治療のためのsは、鉄のサプリメント。当社グループは、細胞標識のアプリケーションのための"オフラベル"使用されてこのエージェントを適用しています。私たちの技術は、MR画像上で標識された細胞の重要なMR信号の効果につながるferumoxytol持つ幹細胞の効率的なラベリングを示しています。この手法は、前臨床および臨床設定における幹細胞療法の非侵襲的なモニタリングに適用されることがあります。
Protocol
Discussion
幹細胞のengraftmentsの有効性を改善することは再生医療の進歩にとって重要です。 in vivoで幹細胞の非侵襲可視化技術は大幅に生着の成功の成果につながるメカニズムを理解する当社の能力を高める。このような我々が実証された手順としてMRの可視化のための磁気標識は、MRイメージングと幹細胞の in vivo追跡にできます。磁気標識された幹細胞は、以前に標的組織に移植?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
3R01AR054458 – 02S2：この作品は、関節炎、筋骨格系の国立研究所と皮膚疾患からの助成金によって支えられて。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| D-MEM High Glucose | Sigma | D5648 | Or other base medium for desired stem cell line to be used |
| D-PBS (Ca++, Mg++ free) | GIBCO | 14190-144 | |
| Trypsin-EDTA 0.05% | Invitrogen | 25300-120 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Hyclone | SH30071.03 | |
Ferumoxytol (Feraheme) |
AMAG | 59338-0775-01 | |
| Protamine Sulfate | APP Pharm. | 22930 |
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