Sterke bevis har oppstått fra in vivo studier som attesterer den terapeutiske effekten av transplantasjon av somatiske nevrale stilk / forløper celler (NPC) i dyremodeller av forstyrrelser i sentralnervesystemet ^1-8. Likevel, en rekke spørsmål knyttet til levering av stamceller i verten krever nøye vurdering før disse eksperimentelle resultatene kan omsettes til kliniske applikasjoner. En spesielt betydelig hinder mot utvikling av (nonhematopoietic) Restorative stamcelle terapi for multifokale, kroniske inflammatoriske hjernesykdommer er identifikasjonen av den ideelle rute for NPC injeksjon. En god forståelse av patofysiologien ved den målrettede sykdom (fokal eller multifokal, primær inflammatorisk eller primær degenerativ), og en forsiktig analyse av gjennomførbarhet og risiko problemer forbundet med leveringsteknikker er å identifisere en optimal protokoll for stamcelle levering.

Mens det sentrale ( <em> F.eks. i nervesystemet parenchyma) stamcelletransplantasjon er en logisk tilnærming til behandling av CNS-sykdommer kjennetegnet ved romlig begrensede områder av skade (for eksempel Parkinsons og Huntingtons sykdom, hjerne og ryggmarg traumatiske skader, og hjerneslag), kan den samme metode påvise å være praktisk talt ikke er gjennomførbar under forhold slik som MS, hvor en multifokal, kronisk, og rommessig disseminert CNS skade akkumuleres over tid. I dette siste tilfellet, er rettet mot brenn celle injeksjoner til individuelle lesjoner også hindret av den begrensede kapasiteten av transplanterte NPCer å migrere over lange avstander innen CNS parenchyma, og dermed spørre identifisering av alternative, mer egnede metoder for CNS målretting med mindre invasive NPC transplantasjoner .

Store løftet kom fra observasjoner som NPCer er rettet mot en intrakranial svulst (f.eks. Glioma) i mus når injiseres intravaskulært utenfor CNS9. Etter dette seminalin vivo bevis for stamcelle pathotrophism ^10, har omfattende data blitt samlet knyttet til gjennomførbarhet og terapeutisk effekt av systemisk transplantasjon av NPCer i forsøksdyr med eksperimentell autoimmun encefalomyelitt (EAE), som en modell av inflammatorisk CNS skade, enten via intravenøs (iv) eller intracerebroventrikulær (ICVen.) NPC injeksjon ^{1,2,5,6,8 ..} Vi har først vist at dette er avhengig av evnen til transplanterte NPCer å målrette og gå inn i betent CNS, og til senere å engasjere flere inter kommunikasjonsprogrammer innenfor bestemte microenvironments i vivo ^11. For å spesifikt målrette CNS er NPC leveres direkte inn i cerebrospinalvæsken (CSF) sirkulasjon av ICV injeksjon, eller inn i blodstrømmen via intravenøs injeksjon. Når inn enten i blodbanen eller CSF, transplanterte NPCer samhandle aktivt medblod-hjerne (BBB) ​​eller blod cerebrospinalvæsken (BCSFB) barrierer og gå inn i CNS parenchyma. Dette samspillet mellom NPC pode og BBB (eller BCSFB) er regulert av bestemte sett av NPC overflate celleadhesjonsmolekyler (cams) og tilrettelagt av uttrykket av høye nivåer av CAM counter-ligander på aktiverte endothelial / ependymal celler ^12-14. Eksempler på disse omfatter CAM reseptoren for hyaluronate, CD44, og det intercellulære adhesjonsmolekyl (ICAM) -1 ligand svært sent antigen (VLA) -4 ^5,15,16 (som i leukocytter, er ansvarlig for interaksjon med aktivert ependymal og endotelceller), og til en mye lavere grad lymfocytt-funksjon-assosiert antigen (LFA) -1-og P-selektin glykoprotein ligand (PSGL) -1. NPC også uttrykke et bredt spekter av chemokine reseptorer, inkludert CCR1, CCR2, CCR5, CXCR3, CXCR4 og (men ikke uttrykker CCR3 og CCR7), som er funksjonelt aktive, både in vitro og in vivo ^5,16. Dermed systemically injisert NPC bruke disse CAM, sammen med G-protein koblet reseptor (GPCR), til å hope seg opp på nivået av den betente CNS. Motsatt, NPCer injisert systemisk til sunn mus ikke inn i CNS via vaskulær eller cerebrospinalvæsken plass ruter ^to. CNS inflammasjon eller endotelisk / ependymal celleaktivering etter systemisk cytokin eller lypopolisaccharide (LPS) injeksjon som en modell av kjemisk indusert encefalitt, er derfor nødvendig for akkumulering av systemisk injiserte NPC inn i hjernen og ryggmargen ^2.. Således er vellykket målretting av CNS med systemisk terapi NPC avhengig av identifiseringen av en sykdom bestemt vindu av muligheter (WoO) som hjernen og ryggmargen miljø er bidrar til akkumulering og transendothelial migrering av NPC. Slike tilstander vanligvis oppstår i forbindelse med akutt og subakutt inflammasjon ^17.. Når ha kommet inn i CNS, transplantert udifferensierte NPCerhar vist seg å lindre de klinisk-patologiske trekk ved mus så vel som større og ikke-menneskelige primater med EAE. Dette har blitt beskrevet til å være avhengig av minimal celle utskifting ² og bemerkelsesverdig sekresjon av immunregulerings og neurobeskyttende parakrine faktorer innenfor perivaskulær CNS ^2,5,6,18 vs ikke-CNS-betente områder ^19,20 (f.eks lymfeknuter) som reaksjon på inflammatorisk celle signal fremkalte ved å infiltrere immunceller ^fem.

Heri vi beskrive de viktigste metodiske aspekter ved systemisk injeksjon av somatiske NPCer i en musemodell for kronisk EAE. Mer spesifikt, vi definerer protokoller som vi har etablert for å (i) utlede, utvide og forberede for transplantasjon somatiske NPCer fra subventricular sone (SVZ) av voksne C57BL / 6 mus; (Ii) å indusere kronisk EAE hos slike mus, og (iii) utføre terapeutisk effektiv systemisk (intravenøs eller ICV) NPC transplantasjon into EAE mus.