我々は、説明<em> in vivoで</em健康と栄養障害性両方のマウスの骨格筋に移植後のGFP標識された筋芽細胞による筋肉の再生を監視する>蛍光イメージングプロトコル。このプロトコルは、細胞の他のタイプの移植によって、他の筋肉の条件で同様に筋肉の再生を研究するために適応させることができます。
筋ジストロフィーは、収縮筋細胞の進行性の喪失によって特徴付け変性筋疾患のグループです。現在、利用可能な治療法はありません。幹細胞生物学における最近の進歩はこれらの疾患を治療する効果的な細胞ベースの治療法の開発のための新たな希望を生成している。ジストロフィーモデル動物の筋肉への蛍光タンパク質で標識された幹細胞の様々なタイプの移植分野で広く使用されています。移植細胞の運命を追跡する機能を持つ非侵襲的方法は、長手方向に、より正確かつ効率的に移植された細胞が筋肉の生着を評価するために我々の能力をさらにすることができます。
本研究では、我々 は 、in vivo蛍光イメージングに移植GFP(緑色蛍光タンパク質)で標識したマウス骨格筋の細胞を追跡するための高感度かつ信頼性の高い方法であることを示している。蛍光タンパク質の励起に必要な外光の使用に起因するバックグラウンドについての懸念にもかかわらず、我々はどちらかヌードマウスを使用するか、この問題の多くの脱毛の試薬で髪を排除することによって排除されることがわかった。 CCDカメラを使用して、蛍光シグナルは、GFPトランスジェニックマウスまたはeGFPのが筋芽細胞の培養、形質導入のいずれかから5 × 10 5細胞を注入した後、前脛骨筋(TA)筋肉で検出することができます。このような指伸筋の筋(EDL)として、より表面的な筋肉のために、より少ない細胞の注入は、検出可能なシグナルを生成します。信号強度は、関心領域(ROI)で毎秒放出されるフォトンの数として測定して定量することができる。取得した画像が移植された領域を画定明確な境界を示しているため、ROIの大きさも同様に測定することができます。足が一貫してたびに配置されている場合、筋肉とROIの大きさごとに毎秒の光子の総数の変化は、移植細胞数の変化と移植された領域の大きさを反映している。したがって、時間をかけて、同じ筋肉の変化が定量化可能である。 生体内蛍光イメージング技術では tumorogenic細胞の成長を追跡するために主に使用されている、我々の研究は、それが移植された幹細胞の運命を追跡するために私達を可能にする強力なツールであることを示しています。
我々はこの研究ではホスト骨格筋に蛍光標識された移植細胞を追跡するために信頼性と安定したイメージングプラットフォームを設定します。 GFPトランスジェニックマウスからGFP -標識筋芽細胞は、将来の細胞治療の候補となる成体幹細胞の種類を表しています。細胞数、細胞の注入、明確な背景、結像位置とマシンのパラメータを含む一定の操作は、高品質な画像を得るために、特に定量的な分析のために重要です。
蛍光イメージングは、使用する非侵襲的、容易であるので、生物医学研究における多くのアプリケーションがあり、高スループットを持っています。さらに、蛍光イメージングは、散乱、減衰と吸収のためにも、光子のカウントに基づいて定量的な測定を提供することができる、光のテクニックの欠点である組織に大きな距離を、侵入することはできません。努力は、光の侵入深さを高めるために赤や近赤外レポーターを使用するために進められている。
蛍光イメージングのもう一つの利点は、特定の蛍光レポーターが人間の使用が承認されている場合、それが診療所への翻訳であるということです。 MRI、CT、およびPETと比較して、蛍光イメージングは、高価なハードウェアおよび造影剤を必要としない高い柔軟性を備えています。一例としては、診療所で使用されている蛍光ベースの内視鏡とマイクロ内視鏡です。他のモダリティとの蛍光イメージングを組み合わせることで、我々は、基礎となる生物学的プロセスについての解剖学的および機能的な情報の両方を取得する能力を達成できる見込み。
ZヤンとY王の仕事は、NIAMS / NIHからの助成金K02 AR051181、筋ジストロフィー協会とY王のためのハーバード幹細胞研究所からの補助金によって可能となった。 Q曽とX徐の作業は、ブリガムアンドウィメンズ病院から光イメージングラボに授与されたプログラムの助成金によってサポートされています。著者らは、細胞の仕事の技術的なヘルプのために麻酔科、BWH、から温劉に感謝いたします。
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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