Molecular Imaging te Getransplanteerde Muscle Progenitor Cellen Target
Summary
Een niet-invasieve middelen voor het succes van transplantatie myoblast evalueren beschreven. De methode maakt gebruik van een verenigd fusie reportergen samengesteld uit genen waarvan de expressie kan worden afgebeeld met verschillende beeldvormende technieken. Hier maken we gebruik van een<em> Schommelingen</em> Reportergen sequentie cellen via bioluminescentie richten.
Abstract
Duchenne spierdystrofie (DMD) is een ernstige genetische neuromusculaire aandoening die bij 1 op de 3500 jongens en wordt gekenmerkt door progressieve spierdegeneratie 1, 2. Bij patiënten, het vermogen van resident spier satelliet cellen (SC) om beschadigde myovezels regenereren steeds inefficiënt 4. Daarom transplantatie van spier progenitorcellen (MTR) / myoblasten van gezonde proefpersonen is een veelbelovende therapeutische benadering van DMD. Een belangrijke beperking van het gebruik van stamceltherapie is echter een gebrek aan betrouwbare beeldvormende technologieën voor langdurige bewaking van geïmplanteerde cellen en voor evaluatie van de doeltreffendheid. We beschrijven een niet-invasieve, real-time benadering van het succes van transplantatie myoblast evalueren. Deze methode maakt gebruik van een verenigd fusie reportergen samengesteld uit genen (vuurvliegluciferase [schommelingen], monomere rood fluorescerend eiwit [mrfp] en sr39 thymidinekinase [sr39tk]), waarvan de expression kunnen worden afgebeeld met verschillende beeldvormende technieken 9, 10. Een verscheidenheid van beeldvormende technieken, met inbegrip van positron emissie tomografie (PET), single-photon emission computed tomography (SPECT), magnetische resonantie beeldvorming (MRI), optische beeldvorming, en hoge frequentie 3D-echografie zijn nu beschikbaar, elk met unieke voordelen en beperkingen 11. Bioluminescentie (BLI) studies, bijvoorbeeld, hebben het voordeel dat ze relatief lage kosten en hoge doorvoer. Het is om deze reden dat, in deze studie gebruik van de vuurvlieg luciferase (schommelingen) reportergen sequentie vervat in het fusiegen en bioluminescentie (BLI) voor de korte termijn lokalisatie levensvatbare C2C12 myoblasten om na implantatie in een muis model van DMD (spierdystrofie op het X-chromosoom [mdx] muis) 12-14. Belangrijker BLI geeft ons een middel om de kinetiek van gemerkte MTR na implantatie onderzocht, en is nuttig voor herhaaldelijk volgen cellen over time en volgende migratie. Onze reporter-gen aanpak verder stelt ons in staat om meerdere beeldvormende technieken in een enkel levend onderwerp samen te voegen die, gezien de tomografische natuur, fijne ruimtelijke resolutie en de mogelijkheid om op te schalen naar grotere dieren en mensen 10,11, zal PET vormen de basis van de toekomstige werkzaamheden die wij suggereren kan vergemakkelijken een snelle vertaling van methoden die zijn ontwikkeld in de cellen om preklinische modellen en klinische toepassingen.
Protocol
Representative Results
Discussion
In deze studie hebben we beschreven een snelle en betrouwbare moleculaire beeldvorming, reporter-gen benadering van niet-invasieve doelwit myoblasten / mediterrane partnerlanden na transplantatie. Hoewel deze studie toont aan korte lokalisatie van getransplanteerde MTR via bioluminescense imaging (BLI), de manier waarop cellen gericht kan in feite eenvoudig worden toegepast op een longitudinale beoordeling van cel aanslaan, door de implantatie van cellen die stabiel express het reportergen. Daartoe hee…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen graag Sanjiv Gambhir bedanken voor de gave van de fluc/mrfp/sr39tk reportergen. Dit werk werd gefinancierd door De Stem Cell Network (SCN) van Canada, en The Jesse's Journey Foundation.
Materials
| Name of reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| C2C12 myoblasts | ATCC | ||
| Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium | Life Technologies | 12800-017 | |
| fetal bovine serum | Life Technologies | 12483020 | |
| 0.25% Trypsin-EDTA | Life Technologies | 25200-72 | |
| Hanks Balanced Salt Solution | Sigma Aldrich | H6648 | |
| Lipofectamine 2000 | Life Technologies | 11668-019 | |
| Nikon Eclipse TE2000-5 | Nikon Instruments Inc. | ||
| Xenolight D-luciferin | PerkinElmer | 122796 | 40 mg/ml in PBS |
References
- Emery, A. E. The muscular dystrophies. Lancet. 359, 687-695 (2002).
- Blake, D. J., et al. Function and genetics of dystrophin and dystrophin-related proteins in muscle. Physiol. Rev. 82, 291-329 (2002).
- Goldring, K., Partridge, T., Watt, D. Muscle stem cells. J. Pathol. 197, 457-467 (2002).
- Partridge, T. A. Cells that participate in regeneration of skeletal muscle. Gene Ther. 9, 752-753 (2002).
- Moss, F. P., Leblond, C. P. Satellite cells as the source of nuclei in muscles of growing rats. Anat. Rec. 170, 421-435 (1971).
- Snow, M. H. An autoradiographic study of satellite cell differentiation into regenerating myotubes following transplantation of muscles in young rats. Cell Tissue Res. 186, 535-540 (1978).
- Kuang, S., Rudnicki, M. A. The emerging biology of satellite cells and their therapeutic potential. Trends Mol. Med. 14 (2), 82 (2008).
- Hoffman, E. P., et al. Characterization of dystrophin in muscle-biopsy specimens from patients with Duchenne’s or Becker’s muscular dystrophy. N. Engl. J. Med. 318, 1363-1368 (1988).
- Ray, P., Tsien, R., Gambhir, S. S. Construction and validation of improved triple fusion reporter gene vectors for molecular imaging of living subjects. Cancer Res. 67 (7), 3085 (2007).
- Ray, P., et al. Imaging tri-fusion multimodality reporter gene expression in living subjects. Cancer Res. 64, 1323-1330 (2004).
- Massoud, T. F., Gambhir, S. S. Molecular imaging in living subjects: seeing fundamental biological processes in a new lights. Genes Dev. 17, 545-580 (2003).
- Sicinski, P., et al. The molecular basis of muscular dystrophy in the mdx mouse: a point mutation. Science. 244, 1578-1580 (1989).
- Mattson, M. P. . Pathogenesis of neurodegenerative disorders. In: Contemporary neuroscience. X, 294 (2001).
- Andersson, J. E., Bressler, B. H., Ovalle, W. K. Functional regeneration in hind limb skeletal muscle of the mdx mouse. J. Muscle Res. Cell Motil. 9, 499-515 (1988).
