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Articles by Shoshana Spring in JoVE
JoVE Neuroscience
複数のマウスの神経解剖学的磁気共鳴イメージング
1Mouse Imaging Centre, Hospital for Sick Children, 2Department of Medical Biophysics and Medical Imaging, University of Toronto
磁気共鳴イメージング（MRI）は、遺伝子組み換えマウスの表現型を調べるために、ますますよく使われる道具となっている。この記事では、複数のマウスMRIを用いて遺伝子組み換えマウスのハイスループット表現型解析を実現するために必要なメソッドを示しています。
Other articles by Shoshana Spring on PubMed
性的二型は三次元磁気共鳴イメージングを用いたマウスの脳の構造で明らかに
性的二型の大規模な様々なヒトを含む多くの脊椎動物種の脳内に記載されている。天然の性的二型は、リスク、進行や頭部外傷、多発性硬化症や脳卒中など、多数の神経障害からの回復に関与している。遺伝子組み換えマウスは、哺乳類の中枢神経系の構造と機能の関係の研究において重要なツールであり、人間の神経と神経疾患のモデルとして機能します。しかし、成体マウスの脳構造の定量的な三次元解析の数には制限があります。解剖学的な違いは私たちの知識の限界に対処するために、包括的な研究は、C57BL/6Jマウスの全脳の性的二型性を調べるために、フル3D磁気共鳴画像法（MRI）を用いて行われた。男性の脳は雌の脳よりも体積の2.5％大きくなったところ男女間の全体的な脳の大きさで期待される差は、発見されました。男女の全体的な脳の大きさの違いを超えて、以下の大きく異なる地域が見つかりました：女性は後部視床下部、嗅内皮質と前部の海馬に大きかった一方男性は、視床、一次運動野と後部海馬に大きかった。通常の近交系マウスに高精細3D MRIを使用して、我々は多くのセックスに関連する詳細に脳の構造の統計的に有意な差をマッピングした。
YAC128ハンチントン病モデルマウスで自動化された変形解析
YAC128マウス繰り返すという神経細胞の損失と選択的神経病理学を含むハンチントン病（HD）の臨床的特徴の多く。ここでは、神経解剖学の違いは、以前の線条体の神経病理の発症以前に定義された9ヶ月の年齢よりも高解像度磁気共鳴（MR）イメージングを用いて検出することができるかどうかを調べる。線条体が大幅に生後8ヶ月でボリューム（3.4％、P <0.02）に減少しています。脳のサブセットは、立体学を用いて分析され、MRの措置は、マウスの2つのグループを分離することで、より堅牢であることがわかった。線条体変性は線条体の背側と外側の側面が最も影響を受けることで、非対称であることが判明した。神経解剖学の非線条体の変更も拡大だけでなく、萎縮の領域を明らかにし、検討した。我々の調査結果は、MRイメージングが脳全体を通してHDのYAC128マウスモデルにおける初期の時点での微妙な解剖学的な違いを検出し、監視するために使用できることを示唆している。
ハンチントン病のYAC128マウスモデルにおいて、MRIから測定皮質の厚さ
最近の研究では、ハンチントン病（HD）と野生型マウスのYAC128マウスモデルの間に皮質の局所領域の違いを発見した。自動的にマウスの大脳皮質の形状の違いを調べるためにいくつかのツールは、しかし、があります。本論文では、自動的に固定され、マウスの脳標本のMRIから全体の皮質全体に皮質の厚さを測定するためのアルゴリズムについて説明します。メソッドの分散分析は、平均して、皮質の厚さ50マイクロモル（0.05 mm）のローカライズされた差はMRスキャンを用いて測定することができることを示した。 HDの初期段階を表す8ヶ月のYAC128マウスモデルマウスにこれらのメソッドを適用すると、我々は、感覚運動皮質の皮質の厚さの増加を発見し、また明らかになった地域は、潜在的な代償を示し、増加皮質の厚さと相関して線条体の体積を減少させる特徴応答。
P73は老化とアルツハイマー病の間に神経変性とリン酸化タウの蓄積を調節する
神経変性を制御する遺伝的メカニズムは、よく理解されていない。我々は、p53ファミリーメンバー、p73の1つの対立遺伝子の損失は、老化やアルツハイマー病（AD）の結果として、神経変性にマウスが受けやすくなりますことを示している。マウスの減少モータと認知機能、中枢神経系萎縮、神経変性を表示 - 行動分析では、古いですが、若くない、P73 + /ことが示された。予期せず、高齢者P73 + /の脳 - マウスではリン酸化タウの劇的な蓄積（P-タウ）陽性のフィラメントを示した。また、変異アミロイド前駆体タンパク質を発現するADのマウスモデルに横切ったとき、これらのマウスの脳は、神経変性およびP-タウを含む昆布のような構造の早期かつ堅牢な形成を示した。 P-タウの増加は可能性がJNKによって媒介された、P73に+ / - ニューロン、JNKが強化されたp73のターゲットの活性、JNKは、P-タウのレベルを調節。従って、p73は神経変性を防止するために不可欠であり、p73のためのハプロ不全は、ADや他の神経変性疾患の感受性要因となる可能性があります。
中枢神経系ループスの MRL マウス モデルにおける脳萎縮のコースそして性質を時間します。
同様に自己免疫性全身性エリテマトーデス患者 mrl/lpr マウス自発的に行動の赤字と脳の病理変化を開発します。このモデルでは疾患関連脳萎縮がよく理解されていない、本研究は自己免疫 mrl/lpr マウスの主要な脳構造の形態変化の時間のコースを決定するうけて与え。
磁気共鳴イメージングで測定した12週齢のC57BL/6Jマウスの脳の非対称性
げっ歯類の大脳の複数のコンポーネントの非対称性は、組織のさまざまなレベルで記載されている。まだ、そのユビキタスな性質にもかかわらず、齧歯類の脳の構造的非対称性に関する多くの混乱、時には矛盾したレポートが公開されています。 、正確な再現性と堅牢性の両方が研究を非対称のために全脳イメージング解析手法の必要性は、したがって、があります。この目的のために、近交系マウスの脳構造の違いの包括的な三次元検査が実施されました。本研究の目的は、成人のC57BL/6Jマウスの脳内構造の非対称性を評価するために高分解能の磁気共鳴イメージングを使用するため、だった。 20雄性C57BL/6Jマウスの固定脳のT2強調画像は、32マイクロモル等方性の解像度で7Tスキャナで取得した。我々は全体のマウスの脳全体の構造的非対称性を調べるためにボクセルベース解析を使用していました。線条体、視床の内側·後方領域、およびモーター、感覚、視覚野は非対称であることが判明した。最も重要な非対称性は、海馬歯状回は、特に、海馬で発見されました。それぞれのケースでは、左側の領域が右側よりも大きかった。マウスの脳の他の地域では、構造の非対称性は認められなかった。海馬歯状回の結果は、磁気共鳴と立体的な措置の間にはr = 0.61の相関を明らかにし、立体学を用いて確認した。海馬は、大脳皮質と一緒に、非対称文献で繰り返し議論されている、まだ方向性の明確なパターンは、この時点まで、記載されていない。の線条体および非存在下での非対称性の知見は、脳の残りの部分で非対称新規であり、非対称性を評価するためにここに開発した全脳の三次元技術を使用することの利点を示しています。
すべてのヒト21番染色体シンテニー領域のためのダウン症候群の三染色体のマウスモデル
ダウン症候群（DS）は、ヒト21番染色体（Hsa21）の余分なコピーの存在によって引き起こされると発達認知障害の最も一般的な遺伝的原因です。 Hsa21上の領域はsyntenicallyマウス染色体10（Mmu10）、Mmu16とMmu17にある3つの領域に保存されている。本報告では、我々はすべての3つのマウス染色体上に全体Hsa21シンテニー領域にまたがる重複を運ぶDSの新しいマウスモデルを記述します。障害の認知行動を含め、このマウス変異体展示DS関連の神経学的欠陥は、海馬の長期増強と水頭症を減少させた。これらの結果はHsa21遺伝子のすべてのマウスのオルソログが三重ているとき、異常な認知に関連する表現型は、これらのオルソログの高架式の最終的な結果だけでなく、自分自身と/の間で、または他のマウス遺伝子を持つすべての可能な機能的相互作用であることを示唆している。ため、その望ましい遺伝子型と表現型から、この変異体は、さらにDSに関連付けられている発達認知障害を理解するための参照モデルの一つとして機能する可能性を秘めている可能性があり、また疾患のこの臨床症状のための新規な治療的介入を開発するために使用することができます。
MRIの固定マウスの脳の準備
固定マウス脳磁気共鳴画像では、固定アーティファクトの有病率が高いが観察されている。我々の研究室で得られた固定の脳の1700画像以上のうち、固定アーティファクトは約30％に存在していた。本研究では、これらのアーティファクトの二つが記述されており、その原因が識別されます。粉末から再構成し、高流速で供給灌流を使用する場合は、脳の周りの高信号リムが観察される。これは、これらの灌流条件が毛細血管床の閉塞や硬膜下に液体の水膨れ、その結果、血管を破裂圧力の増加を引き起こすことが提案されている。第二に、グレー白質のコントラストの反転は固定の固定時間が短すぎるまたは低すぎる濃度が不十分な固定、その結果、使用されているときに観察される。定量的データ解析のためのこれらの成果物の有害な影響が議論されており、その予防のための予防策が用意されています。
