마우스의 중추 신경계에서 줄기 세포 주입의 Multimodal 이미징
Summary
생체내 bioluminescence과 자기 공명 영상에서 (I), 그리고 (ii) 해부 histological 분석 :이 문서를 사용하여 쥐 두뇌에있는 세포 이식의 multimodal 이미징을위한 이벤트를 최적화된 순서를 설명합니다. 하나의 동물에서 이러한 이미징 modalities를 결합하면 높은 해상도, 민감도와 특이성과 세포 이식 평가를하실 수 있습니다.
Abstract
지난 10 년 동안 줄기 세포 이식은 잠복기 및 임상 연구에서 두 질환의 다양한 주 또는 보조 치료 양상 등의 증가하고 관심을 받고있다. 그러나, 기능적 결과 및 / 또는 조직 재생 다음과 줄기 세포 이식에 관한 결과가 매우 다양 날짜입니다. 일반적으로 임상 혜택은 기본 메커니즘 (들) 1의 깊은 이해없이도 관찰된다. 따라서 여러 노력은 정확하게 생존, 운명 및 이식할 줄기 세포 및 / 또는 그들의 마이크로 환경의 생리를 평가하는 데 궁극적인 목표로 이식 줄기 세포를 모니터링하는 다른 분자 이미징 modalities의 발전에 주도했습니다. 분자 이미징에 의해 결정 하나 이상의 매개 변수에서 관찰 변경 관찰된 임상 효과에 관한 수 있습니다. 이러한 맥락에서, 우리의 연구는 bioluminescence 이미징의 통합 이용 (BLI), 자기 공명 영상 (MRI) 및 histological analysi에 초점S는 이식 줄기 세포를 평가합니다.
BLI는 일반적으로 비 invasively 세포 루시페라제-리포터 유전자를 표현하는 생화 학적 반응을 바탕으로 이식 2-7, 다음 셀 추적을 수행하고 시간에 세포 생존을 모니터링하는 데 사용되는 것은 그것의 기판에 빛을 다음과 같은 상호 작용을 방출 수 있습니다 (예 : D- luciferin) 8, 9. 반면 MRI는 민감도가 높은 MRI 대비 에이전트와 함께 세포 라벨 이후에 생성되는 반면에 달려 있지만, 10 임상 적용하고 정확하게 매우 높은 해상도를 11-15로 세포 이식을 찾습니다하는 데 사용할 수있는 비침습 기술이다 . 마지막으로, 사후 histological 분석은 높은 해상도와 감도있는 비침습 방법으로 얻은 연구 결과를 확인하기 위해 선택한 방법입니다. 또한 엔드 포인트 histological 분석은 우리가 이식할 세포 및 / 또는 주변 조직, 바의 상세한 phenotypic 분석을 수행할 수 있습니다형광 기자 단백질 및 / 또는 특정 항체와 직접 셀 라벨링의 사용에 SED.
요약하면, 우리는 여기에 시각적으로 서로 다른 줄기 세포 및 / 또는 환경 관련 생쥐의 CNS에서 이식 줄기 세포에 따라 특성을 해명하는 BLI, MRI 및 조직학의 complementarities를 보여줍니다. 예를 들어, 뼈가 골수는-파생된 유전자 향상된 녹색 형광 단백질 (eGFP)와 반딧불 루시페라제 (fLuc) 및 청색 형광 마이크론 크기의 철 산화물 입자 (MPIOs)로 레이블을 표현할 수 있도록 설계 stromal 세포를,에 이식할 예정 면역 – 관할 마우스 및 결과의 CNS는 BLI, MRI 및 조직학 (그림 1)에 의해 모니터링됩니다.
Protocol
1. 셀 준비 실험은 유전자 루시페라제 및 eGFP 기자 단백질을 표현하는 설계 전직 생체내 교양 줄기 세포 인구를 사용하여 시작되어야합니다. 여기는 이전 Bergwerf 외. 2, 5에 기술된 / 루시페라제 eGFP – 표현 murine 골수 파생 stromal 세포 (BMSC-Luc/eGFP)을 사용합니다. 1 μg / ML의 Puromycine로 보충 15 ML 전체 확장 매체 (CEM)에 T75 문화 플라스크 당 8 × 10 5 세포의 밀도의 전?…
Discussion
이 보고서에서는 면역 관할 생쥐의 CNS의 세포 이식의 세부 특성화 세 보완 이미징 modalities의 조합 (BLI, MRI 및 조직학)에 최적화된 프로토콜을 설명합니다. 리포터 유전자 반딧불 루시페라제 및 eGFP, 및 GB 엠피오와 직접적인 셀 라벨과 유전자 조작을 바탕으로 세포의 리포터 유전자 라벨,의 조합이 생체내에서 줄기 세포 이식의 정확한 평가로 안내합니다.
BMSC의 입자 라?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
<p class="jove_content"> 작가의 작품 연구에 연구를 부여 G.0136.11 및 G.0130.11 의한 앤트워프 대학의 부여 ID-BOF 2006 (PPO와 AVdL 부여), (AVdL, ZB와 PPO 부여) 및 1.5.021.09에 의해 지원되었다. 과학 기술에 대한 플랑드르 연구소 BRAINSTIM (ZB와 AVDL 부여)보기 : 학술 연구 – 플랑드르 SBO 연구 기금 IWT-60838에 의한 (FWO-Vlaanderen, 벨기에)에 대한 기금의 N.00 (PPO에 부여) EC-FP6-가지고와 DiMI (LSHB-CT-2005-512146)에 의해 부분 플레미쉬 정부에서 Methusalem 연구 기금 (ZB 부여), EC-FP6-가지고와 에밀 (LSHC-CT-2004-503569)에 의한 부분 그리고 남북 대학 매력 폴란드에 의한 IUAP-NIMI-P6/38 (AVDL 부여). 나탈리 드 Vocht는 FWO-Vlaanderen에서 박사 학위 – 학생이기을 보유하고 있습니다. 피터 Ponsaerts는 FWO-Vlaanderen의 포스트 박사 동료입니다.</p>
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| IMDM | Lonza | BE12-722F | Component of the cell growth medium CEM |
| Fetal bovine serum | Gibco | 10270-106 | Component of the cell growth medium CEM |
| Horse serum | Gibco | 1605-122 | Component of the cell growth medium CEM |
| Penicillin-streptomycin | Gibco | 15140 | Component of the cell growth medium CEM |
| Fungizone | Gibco | 15290-018 | Component of the cell growth medium CEM |
| PBS | Gibco | 14190 | |
| Puromycine | Invivogen | ant-pr-1 | |
| trypsin | Gibco | 25300 | |
| GB MPIO | Bangs Laboratories | ME04F/7833 | |
| D-luciferin | Promega | E1601 | |
| Ketamine (Ketalar) | Pfizer | ||
| Xylazine (Rompun) | Bayer Health care | ||
| Isoflurane | Isoflo | 05260-05 | |
| 0.9% NaCl solution | Baxter | ||
| paraformaldehyde | Merck | 1.04005.1000 | |
| sucrose | Applichem | A1125 | |
| Micro-injection pump | KD scientific | KDS100 | |
| Photon imager | Biospace Lab | ||
| 9.4T MR scanner | Bruker Biospin | Biospec 94/20 USR | |
| BX51 microscope | Olympus | BX51 | |
| Mycrom HM cryostat | Prosan | HM525 | |
| syringe | Hamilton | 7635-01 | |
| 30 gauge needle | Hamilton | 7762-03 | |
| Photo Vision software | Biospace Lab | ||
| M3vision software | Biospace Lab | ||
| Paravision 5.1 software | Bruker Biospin | ||
| Amira 4.0 software | Visage Imaging |
Referenzen
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De Vocht, N., Reekmans, K., Bergwerf, I., Praet, J., Hoornaert, C., Le Blon, D., Daans, J., Berneman, Z., Van der Linden, A., Ponsaerts, P. Multimodal Imaging of Stem Cell Implantation in the Central Nervous System of Mice. J. Vis. Exp. (64), e3906, doi:10.3791/3906 (2012).