Summary

Nakledilen Muscle Progenitör Hücreler Hedefleyecek Moleküler Görüntüleme

Published: March 27, 2013
doi:

Summary

Miyoblast ekiminin başarısını değerlendirmek için bir non-invaziv yollarla açıklanmıştır. Yöntemi olan ifade farklı görüntüleme yöntemleri ile görüntülenebilir genlerin oluşan birleşik bir füzyon muhabiri gen yararlanır. Burada, bir yararlanabilir<em> Değişimlerine</emBiyolüminesans görüntüleme yoluyla hedef hücrelere> muhabiri gen dizilimi.

Abstract

Duchenne müsküler distrofi (DMD) 3500 erkeklerde 1 etkileyen ciddi bir genetik nöromüsküler hastalıktır ve ilerleyici kas dejenerasyonu 1, 2 ile karakterizedir. Hastalarda, hasarlı myofibers yenilenmesine ikamet kas uydu hücrelerinin yeteneği (SC'ler) 4 gittikçe verimsiz hale gelmektedir. Bu nedenle, sağlıklı deneklerden kas progenitör hücrelerin (PPM'ler) / miyoblastları transplantasyonu DMD için umut verici bir tedavi yaklaşımıdır. Kök hücre tedavisi kullanımı önemli bir kısıtlaması, ancak implante hücrelerin uzun vadeli izlenmesi için, ve onun etkinliğini değerlendirmek için güvenilir görüntüleme teknolojilerinin bir eksikliğidir. Burada, miyoblast ekiminin başarısını değerlendirmek için bir non-invaziv, gerçek zamanlı bir yaklaşım açıklanmaktadır. Bu yöntem (ateş böceği lusiferaz [değişimlerine], monomer cinsi kırmızı flöresanlı protein [MRFP] ve SR39 timidin kinaz [sr39tk]) expre genlerin oluşan bir birleşik füzyon raportör gen yararlanırSsion farklı görüntüleme yöntemleri 9, 10 ile görüntülenebilir. Pozitron emisyon tomografisi (PET), tek foton emisyon bilgisayarlı tomografi (SPECT), manyetik rezonans görüntüleme (MRI), optik görüntüleme ve yüksek frekanslı 3D ultrason dahil olmak üzere görüntüleme yöntemleri, çeşitli eşsiz avantajları ve sınırlamaları, her biri mevcuttur 11. Bio-ışıldama, görüntüleme (BLI) çalışmalar, örneğin, nispeten düşük maliyetle ve yüksek işlem olma avantajına sahiptir. Bu çalışmada, biz bir fare içine implantasyonu uygulanabilir C2C12 miyoblastları kısa vadeli lokalizasyon için füzyon geni ve biyolüminesans görüntüleme (BLI) bulunan ateşböceği lusiferaz (değişimlerine) muhabiri gen sekansı yararlanabilir, bu nedenle içindir DMD modeli 12-14 (X kromozomu [mdx] fare müsküler distrofi). Önemlisi, BLI etiketli PPM'ler implantasyon sonrası kinetiğini incelemek için bir yol bize sağlar ve t üzerinde art arda hücreleri izlemek için yararlı olacaktırime ve aşağıdaki göç. Bizim muhabiri gen yaklaşımı bizi daha tek bir canlı konuda birden fazla görüntüleme yöntemleri birleştirme sağlar; tomografik doğası, ince uzaysal çözünürlük ve büyük hayvanlarda ve insanlarda 10,11 büyültmek için yeteneği verilir, PET gelecekteki çalışmalarımızın temelini oluşturacaktır ki önermek preklinik modeller ve klinik uygulamalara hücrelerinde geliştirilen yöntemlerden hızlı çeviri kolaylaştırabilir.

Protocol

1. C2C12 miyoblastları Bakım ve Yayılım Levha C2C12 75 cm2 şişeye iskelet hücreleri ve% 10 bir son konsantrasyon için, sığır cenin serumu (FBS) ile desteklenmiş yüksek glikoz Dulbecco Modifiye Kartal Serumu (HG-DMEM) hücreleri korumak. Bu myoblastic nüfusun tüketmek olacak gibi hücreler her zaman konfluent haline izin vermeyin. ° C Kullanmadan önce bir su banyosunda 37 hep sıcak orta:. Orta günaşırı Not değiştirilmelidir. Miyobla…

Representative Results

% 50-60 oranında konfluent sonra, C2C12 iskelet hücreleri geçici olarak yukarıda sözü edilen füzyon ateş böceği lusiferaz raportör gen oluşan yapı ile transfekte edildi [değişimlerine], monomer cinsi kırmızı flöresanlı protein [MRFP] ve SR39 timidin kinaz [sr39tk] (Şekil 1A). Transfeksiyon verimliliği inşa bizim muhabir MRFP dizisi yararlanarak, floresan mikroskobu (Şekil 1B, C) ​​üzerinden hesaplanmıştır. Hücre beka B…

Discussion

Bu çalışmada, transplantasyon sonrası non-invaziv hedef miyoblastları / PPM'lere hızlı ve güvenilir bir moleküler görüntüleme, muhabir gen yaklaşımı nitelendirdiler. Bu çalışmada bioluminescense görüntüleme (BLI), aslında, kolayca çok hücre implantasyon yoluyla, hücre uyumunu uzunlamasına bir değerlendirme için uygulanabilir hedef hücreler olduğu şekilde üzerinden nakledilen PPM'lerin kısa süreli yerleşimi gösterilmiştir da stabil olarak ekspres raportör ge…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar fluc/mrfp/sr39tk muhabiri gen hediye Sanjiv Gambhir teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma Kanada Kök Hücre Ağı (SCN) ve Jesse Yolculuğu Vakfı tarafından finanse edildi.

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

  1. Emery, A. E. The muscular dystrophies. Lancet. 359, 687-695 (2002).
  2. Blake, D. J., et al. Function and genetics of dystrophin and dystrophin-related proteins in muscle. Physiol. Rev. 82, 291-329 (2002).
  3. Goldring, K., Partridge, T., Watt, D. Muscle stem cells. J. Pathol. 197, 457-467 (2002).
  4. Partridge, T. A. Cells that participate in regeneration of skeletal muscle. Gene Ther. 9, 752-753 (2002).
  5. Moss, F. P., Leblond, C. P. Satellite cells as the source of nuclei in muscles of growing rats. Anat. Rec. 170, 421-435 (1971).
  6. 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).
  7. Kuang, S., Rudnicki, M. A. The emerging biology of satellite cells and their therapeutic potential. Trends Mol. Med. 14 (2), 82 (2008).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Ray, P., et al. Imaging tri-fusion multimodality reporter gene expression in living subjects. Cancer Res. 64, 1323-1330 (2004).
  11. 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).
  12. Sicinski, P., et al. The molecular basis of muscular dystrophy in the mdx mouse: a point mutation. Science. 244, 1578-1580 (1989).
  13. Mattson, M. P. . Pathogenesis of neurodegenerative disorders. In: Contemporary neuroscience. X, 294 (2001).
  14. 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).
check_url/50119?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Gutpell, K., McGirr, R., Hoffman, L. Molecular Imaging to Target Transplanted Muscle Progenitor Cells. J. Vis. Exp. (73), e50119, doi:10.3791/50119 (2013).

View Video