داخل النخاع زرع الخلايا لاستهداف القرن بطني عنق الرحم في التصلب الجانبي وصدمة إصابة النخاع الشوكي
Summary
العصبية زرع السلائف هي استراتيجية واعدة لحماية و / أو استبدال / عنق الرحم المختلة وظيفيا فقدت الخلايا العصبية الحركية في الحجابي إصابة الحبل الشوكي (النخاع الشوكي) ، واضطراب في الخلايا العصبية الحركية ، التصلب الضموري الخطوط الفرعية (ALS). ونحن نقدم على بروتوكول لتسليم خلية لعنق الرحم القرن بطني الحبل الشوكي في القوارض نماذج من المرض واصابات النخاع الشوكي.
Abstract
حل وسط في التنفس بسبب فقدان الخلايا العصبية الحركية الحجابي هو نتيجة المنهكة لنسبة كبيرة من البشر صدمة إصابة الحبل الشوكي (SCI) (1) والحالات هو السبب الأساسي للوفاة في المرضى الذين يعانون من اضطراب الخلايا العصبية الحركية ، التصلب الضموري الخطوط الفرعية (ALS) 2.
ALS هو اضطراب عصبي المدمرة التي تتميز تنكس السريع نسبيا من الخلايا العصبية العليا والسفلى المحركات. المرضى الخضوع في النهاية إلى المرض في المتوسط 2-5 سنوات بعد تشخيص بسبب شلل الجهاز التنفسي بسبب فقدان الخلايا العصبية innnervation الحجابي المحرك للحجاب 3. الغالبية العظمى من الحالات المتفرقة ، في حين أن 10 ٪ منهم من النموذج العائلي. ويرتبط ما يقرب من عشرين في المئة من الحالات العائلية إلى حدوث طفرات نقطة مختلفة في الجينات النحاس / الزنك الفائق ديسموتاز 1 (SOD1) على الصبغي 21 4. وقد ولدت الفئران المعدلة وراثيا والفئران 6 4،5 تحمل جينات طافرة SOD1 الإنسان (G93A ، G37R ، G86R ، G85R) ، وبالرغم من وجود نماذج حيوانية أخرى من فقدان الخلايا العصبية الحركية ، في الوقت الحاضر أكثر النماذج المستخدمة للغاية من هذا المرض .
اصابات الحبل الشوكي (SCI) هي مجموعة غير متجانسة من الظروف الناتجة عن الإصابات البدنية إلى الحبل الشوكي ، مع نتائج وظيفية مختلفة وفقا لنوعها وموقعها وشدة إصابة 7. ومع ذلك ، ما يقرب من نصف حالات اصابات النخاع الشوكي الإنسان تؤثر على مناطق عنق الرحم ، مما أدى إلى ضعف الجهاز التنفسي المنهكة بسبب فقدان الخلايا العصبية الحركية الحجابي وإصابة الجهاز التنفسي البصلي تنازلي المحاوير 1. وقد تم تطوير عدد من النماذج الحيوانية لاصابات النخاع الشوكي ، والأكثر شيوعا وسريريا ذات الصلة ، كونها كدمة 8.
زرع فئات مختلفة من الخلايا العصبية السلائف (الشخصيات) هي استراتيجية واعدة العلاجية لعلاج إصابات الجهاز العصبي المركزي وتنكس عصبي الصدمة ، بما في ذلك المرض واصابات النخاع الشوكي ، وذلك بسبب القدرة العصبية لتحل محل فقدان أو اختلال الجهاز العصبي المركزي توفير أنواع الخلايا ، وتوفير عوامل الجينات الفائدة 9.
يمكن أن النماذج الحيوانية على حد سواء والمرض اصابات النخاع الشوكي النموذج العديد من الجوانب ذات الصلة سريريا من هذه الأمراض ، بما في ذلك فقدان الخلايا العصبية الحركية الحجابي ويترتب على ذلك من تنازلات التنفسي 10،11. من أجل تقييم فعالية للمجلس الوطنى القائم على استراتيجيات على وظيفة الجهاز التنفسي في هذه النماذج الحيوانية من المرض واصابات النخاع الشوكي ، لا بد من تدخلات الخلوية موجهة خصيصا لأهداف علاجية المناطق التي تحتوي على ذات الصلة ، مثل الخلايا العصبية الحركية الحجابية. ونحن نقدم بروتوكول مفصلة لزرع متعددة داخل النخاع قطعي من الشخصيات في عنق الرحم المسألة بطني الحبل الشوكي الرمادي نماذج الاعصاب مثل الفئران والجرذان G93A SOD1 ، فضلا عن الجرذان الحبل الشوكي المصاب والفئران 11.
Protocol
Discussion
لدراسات شملت SOD1 الفئران والجرذان G93A والعمر والجنس المباراة الحيوانات ضمن مجموعة ، وتوزيع الحيوانات داخل القمامة نفسه إلى مجموعات مختلفة. فمن الأفضل استخدام جميع الحيوانات من جنس واحد لكل من المرض ونماذج اصابات النخاع الشوكي بسبب العمليات المرض قد تختلف بين ا?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأود أن أشكر : جميع أعضاء لوبور ، Maragakis Rothstein ومختبرات للمناقشة مفيدة ، وقدامى المحاربين مشلولة الأمريكية وكريج نيلسون H. مؤسسة للتمويل.
Materials
| Name of reagent | Company | Catalog number |
| HBSS | Gibco | 14170 |
| 0.05% Trypsin | Gibco | 25300 |
| Soybean Trypsin Inhibitor (optional) | Sigma | T-6522 |
| Acepromazine maleate (0.7 mg/kg) | Fermenta Animal Health | |
| Ketamine (95 mg/kg) | Fort Dodge Animal Health | |
| Xylazine (10 mg/kg) | Bayer | |
| #11 Feather surgical blade | Electron Microscopy Sciences | 72044-11 |
| Cotton-tipped applicators (6 inch) | Fisher | 23-400-101 |
| Rat-toothed forceps | Fine Science Tools | Rat: 11023-15; Mouse: 11042-08 |
| Medium-sized spring scissors | Fine Science Tools | 15012-12 |
| Mini spring scissors | Fine Science Tools | 15000-10 |
| Rongeur | Fine Science Tools | Rat: 16121-14; Mouse: 16221-14 |
| Microknife | Fine Science Tools | 10056-12 |
| Needle holders | Fine Science Tools | 12502-14 |
| Suture: 4-0 | Vicryl | S-183 |
| Staples: 9 mm | Autoclip | 427631 |
| Stapler: 9 mm (Reflex #203-1000) | World Precision Instruments | 5000344 |
| Warm water pump (T/Pump) | Gaymar | P/N 07999-000 |
| Cyclosporin A: 250.0 mg/5.0 mL ampules | Novartis/Sandimmune | NDC 0078-0109-01 |
| FK-506 | LC Laboratories | F-4900 |
| Rapamycin | LC Laboratories | R-5000 |
| Injector | World Precision Instruments | UMP2 |
| Micro 4 Microsyringe Pump Controller | World Precision Instruments | UMC4 |
| Micromanipulator | World Precision Instruments | Kite-R |
| 10.0 μL Hamilton syringe | Hamilton | 80030 |
| Hamilton needles: 33-gauge, 45° bevel, 1 inch | Hamilton | 7803-05 |
| Glass 20.0 μL microcapillary pipettes (optional) | Kimble | 71900-20 |
References
- Lane, M. A., Fuller, D. D., White, T. E. Respiratory recovery following high cervical hemisection. Trends in neurosciences. 31, 538-538 (2008).
- Kaplan, L. M., Hollander, D. Respiratory dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis. Clin. Chest. Med. 15, 675-675 (1994).
- Miller, R. G., Rosenberg, J. A., Gelinas, D. F. Practice parameter: the care of the patient with amyotrophic lateral sclerosis (an evidence-based review): report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology: ALS Practice Parameters Task Force. Neurology. 52, 1311-1323 (1999).
- Mitsumoto, H., Chad, D. A., Pioro, E. P., Davis, F. A. . Amyotrophic lateral sclerosis. , (1998).
- Tandan, R., Bradley, W. G. Amyotrophic leteral sclerosis: Part 2. Etiopathogenesis. Annals of neurology. 18, 419-419 (1985).
- Bruijn, L. I., Miller, T. M., Cleveland, D. W. Unraveling the mechanisms involved in motor neuron degeneration in ALS. Annu Rev Neurosci. 27, 723-723 (2004).
- Rosen, D. R., Siddique, T., Patterson, D. Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature. 362, 59-59 (1993).
- Bruijn, L. I., Becher, M. W., Lee, M. K. ALS-linked SOD1 mutant G85R mediates damage to astrocytes and promotes rapidly progressive disease with SOD1-containing inclusions. Neuron. 18, 327-327 (1997).
- Gurney, M. E., Pu, H., Chiu, A. Y. Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation. Science. 264, 1772-1775 (1994).
- Howland, D. S., Liu, J., She, Y. Focal loss of the glutamate transporter EAAT2 in a transgenic rat model of SOD1 mutant-mediated amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Proc Natl Acad Sci. 99, 1604-1604 (2002).
- Nagai, M., Aoki, M., Miyoshi, I. Rats expressing human cytosolic copper-zinc superoxide dismutase transgenes with amyotrophic lateral sclerosis: associated mutations develop motor neuron disease. J. Neurosci. 21, 9246-9246 (2001).
- McDonald, W., Becker, D. Spinal cord injury: promising interventions and realistic goals. Am. J. Phys. Med. Rehabi. I82, S38-S38 (2003).
- Sandrow-Feinberg, H. R., Zhukareva, V., Santi, L. PEGylated interferon-beta modulates the acute inflammatory response and recovery when combined with forced exercise following cervical spinal contusion injury. Experimental neurology. 223, 439-451 (2010).
- Gage, F. H. Mammalian neural stem cells. Science. 287, 1433-1433 (2000).
- Lane, M. A., Lee, K. Z., Fuller, D. D. Spinal circuitry and respiratory recovery following spinal cord injury. Respiratory physiology & neurobiology. 169, 123-123 (2009).
- Lepore, A. C., Rauck, B., Dejea, C. Focal transplantation-based astrocyte replacement is neuroprotective in a model of motor neuron disease. Nature. 11, 1294-1294 (2008).
- Rao, M. S. Multipotent and Restricted Precursors in the Central Nervous System. Anat Rec. 257, 137-137 (1999).
- Rao, M. S., Mayer-Proschel, M. Glial- restricted precursors are derived from multipotent neuroepithelial stem cells. Dev Biol. 188, 48-48 (1997).
- Suzuki, M., Tork, C., Shelley, B. Sexual dimorphism in disease onset and progression of a rat model of ALS. Sexual dimorphism in disease onset and progression of a rat model of ALS. Amyotroph Lateral Scler. 8, 20-20 (2007).
- Lepore, A. C., Haenggeli, C., Gasmi, M. Intraparenchymal spinal cord delivery of adeno-associated virus IGF-1 is protective in the SOD1G93A model of ALS. Brain research. 1185, 256-256 (2007).
- Veldink, J. H., Bar, P. R., Joosten, E. A. Sexual differences in onset of disease and response to exercise in a transgenic model of ALS. Neuromuscul Disord. 13, 737-737 (2003).
- Shumsky, J. S., Lepore, A. C. Transplantation of Neuronal and Glial Restricted Precursors into Contused Spinal Cord Improves Bladder and Motor Functions, Decreases Thermal Hypersensitivity, and Modifies Intraspinal Circuitry. J. Neurosci. 25, 9624-9624 (2005).
