Nós descrevemos um<em> In vivo</em> Fluorescência imagem de protocolo para acompanhar a regeneração muscular, GFP-rotulados mioblastos após o transplante em músculos esqueléticos de ratos saudáveis e distrófica. Este protocolo pode ser adaptado para estudo da regeneração muscular de transplante de outros tipos de células e em outras condições muscular também.
Distrofias musculares são um grupo de doenças musculares degenerativas caracterizada pela perda progressiva de células musculares contráteis. Atualmente, não há tratamento curativo disponível. Os recentes avanços na biologia das células estaminais têm gerado novas esperanças para o desenvolvimento de terapias celulares eficientes com base para tratar estas doenças. Transplante de vários tipos de células-tronco marcadas com proteínas fluorescentes em músculos de modelos animais distróficos tem sido utilizado amplamente no campo. A técnica não-invasiva com a capacidade de rastrear o destino das células transplantadas longitudinalmente pode continuar a nossa capacidade de avaliar o enxerto muscular por células transplantadas com mais precisão e eficiência.
No presente estudo, demonstramos que fluorescence in vivo de imagens é um método sensível e confiável para rastreamento de GFP transplantado (Proteína Fluorescente Verde) marcado com células em músculos esqueléticos do rato. Apesar da preocupação de fundo, devido à utilização de uma luz externa necessária para a excitação da proteína fluorescente, descobrimos que usando o mouse nuas ou eliminar o cabelo com reagentes depilação muito deste problema é eliminado. Usando uma câmera CCD, o sinal fluorescente pode ser detectado no músculo tibial anterior (TA) após a injeção de 5 x 10 5 células de ambos os camundongos transgênicos ou GFP eGFP transduzidas cultura de mioblastos. Para os músculos mais superficiais, como o extensor longo dos dedos (EDL), a injeção de células menos produz um sinal detectável. Intensidade do sinal podem ser medidos e quantificados o número de fótons emitidos por segundo em uma região de interesse (ROI). Uma vez que as imagens obtidas mostram limites claros demarcar a área enxertada, o tamanho do ROI pode ser medido também. Se as pernas são posicionadas de forma consistente o tempo todo, as mudanças no número total de fótons por segundo por músculo e do tamanho do ROI refletir as mudanças no número de células enxertadas eo tamanho da área enxertada. Portanto, as alterações no músculo mesmo ao longo do tempo são quantificáveis. In vivo técnica de imagem fluorescente foi usado principalmente para controlar o crescimento de células tumorogenic, nosso estudo mostra que é uma ferramenta poderosa que nos permite acompanhar o destino de células-tronco transplantadas.
Montamos uma plataforma de imagem confiável e estável para acompanhar a fluorescência rotulados células transplantadas no músculo esquelético anfitrião neste estudo. GFP-rotulados mioblastos de camundongo GFP transgênicos representa um tipo de células-tronco adultas que serão candidatos para terapia celular no futuro. A manipulação constante, incluindo o número de células, injeção de células, fundo claro, a posição de imagem e de parâmetros de máquina é importante para a obtenção de imagem de alta qualidade e especialmente para análise quantitativa.
Fluorescência de imagens tem muitas aplicações na pesquisa biomédica, uma vez que é não-invasivo, fácil de usar, e tem uma alta taxa de transferência. Além de imagens de fluorescência pode fornecer uma medida quantitativa com base na contagem de fótons, porém, devido à dispersão, atenuação e absorção, a luz não pode penetrar uma grande distância no tecido, que é uma lacuna da técnica. Esforços têm sido feitos para uso repórter vermelho ou infravermelho próximo para aumentar a profundidade de penetração da luz.
Outra vantagem de imagens de fluorescência é que é traduzível para clínicas específicas, se o repórter fluorescente é aprovado para uso humano. Comparação com ressonância magnética, tomografia computadorizada, PET e, fluorescência de imagem tem alta flexibilidade, uma vez que não requer hardware caro e agentes de imagem. Um exemplo é a fluorescência baseada endoscópio e micro-endoscópio que têm sido utilizados em clínicas. Através da combinação de imagens de fluorescência com outras modalidades, esperamos alcançar a capacidade de adquirir tanto as informações anatômicas e funcionais sobre os processos biológicos subjacentes.
O trabalho de Z Yang e Wang Y foi possível graças a conceder K02 AR051181 de NIAMS / NIH, subsídios da Muscular Dystrophy Association e Harvard Stem Cell Institute for Y Wang. O trabalho de Q Zeng e Xu X são suportados por uma bolsa concedida ao programa Lab imagem óptica do Brigham e do Hospital da Mulher. Os autores gostariam de agradecer Liu Wen do Departamento de Anestesia, BWH, para ajuda técnica no trabalho da célula.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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NightOwl LB981 | Berthold Technologies |