Nöral kök / progenitör hücreler (NPC) nakli rejeneratif nöroloji büyük vaatlerde tutar. NPC sistemik teslimi, beyin ve merkezi sinir sistemi hasarı deney kronik enflamatuar etkilenen kemirgen ve insan olmayan primatların omurilikteki kök hücrelerini sunmak için etkili invazif düşük, ve terapötik açıdan etkili, çok protokol dönüşmüştür.
Nöral kök / öncül hücreler (NPC) rejeneratif nöroloji, beyin onarım veya restorasyon amaçlayan nakli yaklaşımlar için umut verici bir kök hücre kaynağıdır. Bu yönerge beyin onarım nörolojik hastalıklar, çeşitli klinik öncesi modellerde, fokal ya da sistemik olarak NPC nakli sonrasında elde edilir, geniş kanıtlar doğmuştur.
Bu deneysel veriler acil değerlendirmeyi gerektirir beyin hastalıkları için restoratif kök hücre tedavilerinin önemli engellerden biri olarak hücre teslim rota belirledik. İntraparenkimal kök hücre aşılama gibi omurilik yaralanmaları ve Parkinson hastalığı gibi izole edilmiş ve erişilebilir beyin lezyonları ile karakterize olan patolojiler için mantıklı bir yaklaşımı temsil etmektedir. Ne yazık ki, bu ilke, multipl skleroz (MS) gibi a, multifokal enflamatuar ve (zaman ve mekan hem de) yaygın doğası ile karakterize edilen koşullara kötü uygulanabilir. Gibi, beyin Sist tarafından hedef olarakemik NPC teslim beyin ve merkezi sinir sistemi (CNS) Deneysel kronik inflamatuar zarar etkilenen kemirgen ve insan olmayan primatların omurilik hücreleri sağlamak için düşük bir invaziv ve terapötik açıdan etkili bir protokol haline gelmiştir.
Hücre teslimat Bu alternatif yöntem, NPC pathotropism (i) fonksiyonel hücre yapışma molekülleri ve enflamatuar sitokin ve kemokin reseptörleri üzerinden çevreye anlamda özel olarak doğuştan gelen bir kapasiteye dayanır; (Ii) sızıntı anatomik intravenöz sonra bariyerleri (. Iv) veya intraserebrovantriküler (icv) enjeksiyonu çapraz; (Iii) de iltihabik beyin ve omurilik hasarı çok perivasküler yer (ler) seviyesinde birikir; ve (iv) in vivo olarak farklı konakçı hedef hücrelerin üzerine kayda değer bir doku trofik ve bağışıklık düzenleyici etkilerini uygularlar.
Burada biz iv için geliştirilmiş olan yöntemler açıklanmaktadır. ve <em> icv kronik CNS inflamatuar demiyelinasyon bir model olarak, deneysel otoimmün ensefalomiyelit (EAE) ile farelerde singeneik NPC teslim, ve rejeneratif nörolojide iltihaplı beyin seçici hedeflemesi için değerli bir teknik olarak sistemik kök hücre teslim öngörmektedir.
Güçlü kanıtlar CNS bozukluklarının 1-8 hayvan modellerinde, somatik sinir kök / öncü hücreler (NPC) transplantasyonunda terapötik etkinliği doğrulayan vivo çalışmalarda doğmuştur. Bu deneysel sonuçlar, klinik uygulamalara tercüme edilebilir önce Bununla birlikte, konak içine kök hücrelerin teslimi ile ilgili bir takım konularda dikkatli bir değerlendirme gerektirir. Multifokal, kronik inflamatuar beyin hastalıkları için (hematopoetik olmayan) restoratif kök hücre tedavilerinin geliştirilmesine yönelik özellikle önemli bir engel NPC enjeksiyon ideal bir rota tanımlanmasıdır. Hedeflenen hastalığın patofizyolojisi bir firma anlayışı (fokal veya multifokal; primer inflamatuar veya primer dejeneratif), ve dağıtım teknikleri ile ilgili fizibilite ve risk konularında ihtiyatlı analiz kök hücre teslimat için optimum protokolünü belirlemek bulunmaktadır.
Birlikte odak ( <em> Örneğin. sinir sistemi parankimi içine) kök hücre nakli hasarının uzamsal kapalı alanlara karakterize CNS hastalıklarının tedavisi için mantıklı bir yaklaşım (örneğin, Parkinson ve Huntington hastalığı, beyin ve omurilik travmatik yaralanmalar ve inme), aynı yaklaşım olduğu kanıtlanabilir Böyle bir multifokal kronik ve mekansal olarak yaygın sinir sistemi hasarı zamanla biriken MS, gibi durumlarda pratik olarak mümkün olmadığı için. Bu son durumda, bireysel lezyonların fokal hücre enjeksiyonları hedeflemesi de böylece daha az invazif NPC nakli ile hedef MSS alternatif, daha uygun yöntemlerin belirlenmesini isteyen, CNS parankimi içinde uzun mesafelerde göç nakledilen NPC kapasitesi sınırlı tarafından engellendiği .
CNS9 dışında damardan enjekte edildiğinde büyük vaadi farelerde NPC intrakranial tümör (örn.. Glioma) hedef gözlemlerden ortaya çıktı. Bu seminal ardındankök hücre pathotrophism 10 in vivo kanıt, geniş veri, deneysel otoimmün ensefalomyelit (EAE) ile laboratuvar hayvanlarında fizibilite ve NPC sistemik nakli terapötik etkinliğine ilişkin birikmiş olan intravenöz ya yoluyla inflamatuvar MSS hasar bir model olarak (iv) veya intraserebrovantriküler (icv.) NPC enjeksiyon 1,2,5,6,8 .. Biz ilk olarak bu hedef ve girmek iltihaplı MSS ve sonradan birden hücrelerarası meşgul nakledilen NPC yeteneği bağlı olduğunu göstermiştir 11, in vivo olarak belirli bir mikro ortamlar içinde iletişim programları. Özel olarak MSS hedef için, NPC beyin omurilik sıvısı (CSF) icv enjeksiyon ile dolaşım, veya iv enjeksiyon yoluyla kan akışına doğrudan verilir. Bir kez kan dolaşımına veya CSF girilerek, nakledilen NPC aktif etkileşimkan beyin (BBB) veya kan beyin omurilik sıvısı (BCSFB) engeller ve CNS parankimi girin. NPC greft ile BBB (veya BCSFB) arasındaki bu etkileşim, NPC yüzey hücre yapışma molekülleri (CAMlar) spesifik grubu ile düzenlenir ve aktive edilmiş endotel / ependimal hücreler 12-14 CAM kontra-ligandları yüksek seviyelerinin ifadesi ile kolaylaştırılır. Bu CAM'lar örnekleri hiyalüronat için reseptörü, CD44, ve hücreler arası yapışma molekülü (ICAM) -1 ligand çok geç antijen (VLA) -4 5,15,16 (yani, lökositler de, aktive edilmiş ependim ile etkileşim sorumludur içerir ve endotel hücreleri), ve daha düşük bir ölçüde Lenfosit fonksiyonu ile ilişkili antijen (LFA)-1 ve p-selektin glikoprotein ligandı (PSGL) -1. NPC da CCR1, CCR2, CCR5, CXCR3, CXCR4 ve şunları içeren çeşitli kemokin alıcılarının, geniş bir yelpazede belirtir (ama CCR3'ü ve CCR7 ifade yoktur), in vitro ve in vivo 5,16 hem de işlevsel açıdan aktif olan,. Bu nedenle, systemically enjekte NPC iltihaplı merkezi sinir sisteminin seviyesinde birikir, G-protein kenetli reseptör (GPCR) ile birlikte, bu CAM'lar kullanın. Tersine, NPC vasküler veya beyin omurilik sıvısı alan yolları 2 üzerinden MSS girmeyin sağlıklı farelere içine sistemik enjekte. Kimyasal olarak bağlı ensefalit, bir model olarak ya da sistemik sitokin lypopolisaccharide (LPS) enjeksiyonu takip CNS enflamasyonu, veya endotelyal / ependim hücre aktivasyonu, beyin ve omurilik 2 içine sistemik olarak enjekte NPC birikimi için gereklidir. Bu nedenle, sistemik tedavileri ile NPC CNS başarılı bir şekilde hedefleme, beyin ve omurilik ortam birikimi ve NPC transendoteliyal taşınması için elverişli olduğu bir fırsat (WoO) bir hastalığa özgü pencerenin tanımlanmasına bağlıdır. Bu tür durumlar, genellikle erken ve geç inflamasyon 17 bağlamında ortaya çıkmaktadır. Bir kez farklılaşmamış NPCleri nakledilen, CNS'yi girmiş olanFarelerin klinik-patolojik özelliklerin yanı sıra daha büyük EAE, insan olmayan primatlar iyileştirilmesi için gösterilmiştir. Bu da karşılık olarak hücre yer değiştirmesi üzerinde çok az 2 olan ve olmayan sinir sistemi iltihaplı bölgelerde 19,20 (örneğin, lenf düğümleri) vs perivasküler CNS 2,5,6,18 olan bağışıklık düzenleyici ve nöro-koruyucu parakrin faktörler dikkate değer salgılanması bağımlı olduğu tarif edilmiştir enflamatuar hücre sinyal bağışıklık hücreleri 5 süzülmesiyle ortaya çıkarmıştır.
Bu yazıda kronik EAE bir fare modeli içine somatik NPC sistemik enjeksiyon kilit metodolojik yönlerini açıklar. Daha spesifik olarak, biz genişletmek ve yetişkin C57BL / 6 farelerin subventricular bölgesi (SVZ) den nakli somatik NPC hazırlamak, biz (i) kurduk protokolleri türeterek tanımlamak; (Ii) bu tür farelerde kronik EAE neden ve (iii) terapötik olarak etkili sistemik (iv veya icv) NPC nakli gerçekleştirmek iNto EAE fareler.
Somatik kök hücre bazlı terapiler gibi MS2 11 gibi kronik iltihaplı CNS bozuklukları tedavi etmek için en ümit verici yöntemlerinden biri olarak ortaya çıkmaktadır. Terapötik etkilerini sürdürme mekanizmaları hala tam olarak aydınlatılamamıştır gerekir iken, nörodejeneratif hastalıkların farklı deneysel modellerde NPC naklinin önemli bir etkisi hücreler yakında insan çalışmalar içine uygulanabilir kök biraz kışkırtıcı inanç doğurmuştur. Ancak, bazı önemli sorunları y…
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar eleştirel yazının gözden geçirmez ve düzenleme için Jayden Smith teşekkür ederim. Bu çalışma Ulusal Multipl Skleroz Derneği (NMSS, kısmi hibe RG-4001-A1) destek aldı, İtalyan Multipl Skleroz Derneği (AISM, 2010/R/31 hibe), İtalyan Sağlık Bakanlığı (GR08-7), Hayat, Banca Agricola Popolare di Ragusa (BAPR), Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) ERC-2010-StG Hibe sözleşmesi altında herhangi 260511-SEM_SEM ve Avrupa Topluluğu (AT) 7. Çerçeve Programı (FP7/2007-2013) için Wings Hibe Anlaşması n * C altında; 280772 – Ione.
Cell culture | |||
EBSS | Sigma | E2888 | |
L-Cystein | SIGMA-ALDRICH CO LTD | C7352 | |
Papain | WORTHINGTON | 30H11965 | |
EDTA | Fisher scientific | D/0700/50 | |
Mouse NeuroCult basal medium | Stem Cell technologies | 05700 | |
NeuroCult proliferation supplements | Stem Cell technologies | 05701 | |
Heparin | Sigma | H3393 | |
Basic fibroblast growth factor | Peprotech | 100-18B-1000 | |
Epidermal growth factor | Peprotech | AF-100-15-1000 | |
Pen/Strep | Invitrogen | 1514012 | |
Matrigel (coating solution) | BD biosciences | 354230 | |
NeuroCult® Differentiation Kit (Mouse) | Stem cell technologies | 05704 | |
Accumax | eBioscience | 00-4666-56 | |
Dulbecco's PBS (DPBS) (10x) without Ca& Mg | PAA LABORATORIES LTD | H15-011 | |
Myco trace | PAA LABORATORIES LTD | Q052-020 | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | SIGMA | D2650 | |
immunofluorescence | |||
Normal goat serum | PAA LABORATORIES LTD | B11-035 | |
Polyethylene glycol p-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenyl ether | SIGMA-ALDRICH CO LTD | T8787 | |
Mouse anti Nestin | Abcam | ab11306 | |
Rabbit anti GFAP | DAKO | 203344 | |
Mouse anti Histone H3 (phospho S10) | Abcam | ab14955 | |
Rabbit anti MAP-2 | Abcam | ab32454 | |
Rat anti MBP | AbD SEROTEC | MCA409S | |
Anti-O4 Antibody, clone 81 | MAB345 | Millipore | MAB345 | |
DAPI | Invitrogen | D1306 | |
Mounting solution | DAKO | S3023 | |
EAE | |||
Freund's Adjuvant Incomplete | SIGMA-ALDRICH CO LTD | F5506 | |
Mycobacterium tuberculosis | DIFCO | H37Ra | |
MOG(35–55) | Espikem | ||
Pertussis toxin | List Biological Laboratories | 181 | |
Tissue processing | |||
Iris scissor straight | Fine Sciences Tolls | 14060-09 | |
Blunt/bended forceps | Fine Sciences Tolls | 11080-02 | |
Brain slicer | Zivic instruments | BSMAS005-1 | |
Surgical blades | Swann-Morton | 324 | |
P200, P1000 pipettes | |||
Ketamine (Vetalar) | Boehringer Ingelheim | 01LC0030 | |
Xylazine (Rompun) | Bayer | 32371 | |
Stereotaxic frame | KOPF | Model 900 | |
Hamilton syringe | Hamilton | 7762-04 | |
Paraformaldehyde (PFA) | SIGMA | 158127 | |
VECTASTAIN Elite ABC Kit | vector laboratories | PK-6100 |