קידום ההישרדות וההתמיינות של תאי גזע עצביים עם פיברין וקוקטיילי גורם גדילה לאחר פגיעה בחוט השדרה חמורה

פגיעה בחוט השדרה (SCI) לעתים קרובות נזקים לא רק שטחי חומר לבנים שנושאים אותות ומהמוח, אלא גם את החומר אפור המרכזי, גורמים לאובדן מגזרי של interneurons והנוירונים מוטוריים. התוצאה של SCI היא אובדן של שניהם מוטוריים ותפקוד חושי מתחת לנגע. למרבה הצער, המערכת למבוגרים העצבים המרכזית (CNS) לא באופן ספונטני להתחדש, וכתוצאה מליקויים תפקודיים קבועים ^1. לכן, בנייה מחדש של כבל למבוגרים הפגועים בעמוד השדרה ושיפור במנוע, חושי ותפקוד אוטונומי היא מטרה חשובה של מחקר SCI. תאי גזע עצביים (NSCs), בין אם מבודדים ישירות ממערכת העצבים עובריים או מבוגר, הם תאי מועמד משכנעים להחליף תאי עצב וגליה לאיבוד. יתר על כן, התאים הללו הפוטנציאל להוות ממסרים פונקציונליים חדשים כדי לשחזר הולכה באקסון פני ^2,3 אתר נגע.

נכון להיום, לא חלה הבהרה מפורטת של אנטומיים, electrophysiological והשפעות ההתנהגותיות של היווצרות ממסר עצבית על ידי NSCs המושתל לאחר SCI החמור. ישנן מספר סיבות לכך: ראשית, NSCs מושתל או רקמת מערכת העצבים המרכזית של העובר לשרוד בצורה גרועה כאשר השתילו לתוך חללי נגע גדולים. מחקרים קודמים הראו אובדן תא המוקדם משמעותי, ומשאיר חללים ריקים נגע גדול פיברוזיס ^4,5. בחלק ממחקרי התאים המורכבים היו לאחר מכן להתחלק ולמלא את חלל נגע ^4,5, אבל זה עשוי להתרחש באיחור של ימים עד שבועות, ומילוי אתר נגע שלאחר מכן לא יכול להיות שלם או עקבי. שנית, מערכת מעקב יעילה המספקת נתוני קול על הישרדות תאים, התמיינות / התבגרות, ותולדה של NSCs המושתל הייתה חסרה. רוב המחקרים המוקדמים מנוצלים antegrade ותיוג מדרדר לאתר את תחזיות axonal מהשתלות ^2,3. עם זאת, טכניקות אלה באופן חלקי בלבד ולעתים קרובות תחזיות שכותרת לא ברור אקסון הנובעות מהתאים מורכבים, ושיטות נותב הן subjecלא לחפצים שנגרמו על ידי דליפה לצבוע מעבר לתאים המושתלים. קבוצות אחרות המשמשות סמנים עצביים ספציפיים אנושיים לתייג תחזיות אקסון לאחר ההשתלה של NSCs העוברי האנושי לחוט השדרה של מכרסמים נפצעו ^5,6. עם זאת, במחקרים אלה, xenografts לא שרדה באופן עקבי היטב. לאחרונה, משלוח ויראלית של גן כתב ה-GFP שימש תווית NSCs התרבותי ^7,8. עם זאת, הביטוי של GFP היה לעתים קרובות לא עקבי והוא יכול להיות למטה מוסדר ^7. לאחרונה, השימוש בעכברים מהונדסים תורם או חולדות ביציבות להביע גן הכתב, ה-GFP, או phosphatase אלקליין השליה האנושי, שיפר באופן משמעותי את המעקב של תאי גזע / אבות עצביים מושתלים in vivo ^9,11. שלישית, כמה מחקרים מצביעים על כך NSCs חולדה בתרבית במבחנה הנגזר ממערכת העצבים המרכזית או עובריים או מבוגר לבדל באופן בלעדי לשושלות גליה כאשר מושתלים לתוך המילייה של cor השדרה המבוגר ללא פגע או הפצועד ^7,12,13, למרות העובדה שתאי גזע העצביים אלה הם מסוגלים להבדיל לשני תאי עצב וגליה במבחנה, מצביעים על כך שהסביבה מקומית עשויה להכתיב את גורלם של תאי גזע. לחלופין, NSCs התרבותי, במיוחד אלה הנגזרים ממערכת העצבים המרכזית למבוגרים, עשוי להיות נכס מהותי defaulty להתמיין לשושלות גליה in vivo ^13.

בגלל המגבלות שנדונו לעיל, הקבוצה שלנו לאחרונה פיתחה פרוטוקול חדש כדי לשפר את המעקב עוברי המל"ל, הישרדות, ובידול / התבגרות בחוט השדרה המבוגר נפצע באורח קשה. בקצרה, התחלנו עם קו פישר 344 משפחת מזדווגים עכברים הטרנסגניים יציב להביע גן כתב ה-GFP שמקיים ביטוי של GFP לאחר השתלת in vivo ^14. בשלב הבא, אנחנו משמשים NSCs המבודד טרי מיום עוברי 14 344 חוט השדרה פישר, שלב התפתחות ששומר על הפוטנציאל ליצירת שני תאי עצב וגליה. לבסוף, אנו מוטבעיםNSCs טרי ניתק לתוך מטריצת הפיברין המכילה צמיחת גורמי ^15-17 כדי לשמר את התאים ובאופן שווה להפיץ אותם בתוך חלל נגע גדול, במטרה לתמוך בהישרדות תא שתל, גזירה ואינטגרציה. שתלי הונחו לתוך אתרים של חיתוך רוחב מלא T3, שבועיים לאחר פגיעה בחוט השדרה. תאים מורכבים אלה מולא באופן עקבי באתרי חיתוך רוחב מלאים ומובחנים לנוירונים בשפע שהשתרעו מספר גדול של אקסונים לחוט השדרה מארח על פני מרחקים ארוכים ^18. תוצאות דומות התקבלו באמצעות שתלים של תאי גזע עצביים אנושיים בתרבית לחולדות חיסונית לקוי ^18.