Summary
Hier beschrijven we de procedure voor een pilotstudie om het effect van repetitieve transcraniële magnetische stimulatie met verschillende frequenties (1 Hz / 20 Hz / 40 Hz) op Aβ- en tau-metabolisme in reuzeap hersenvocht te onderzoeken.
Abstract
Eerdere studies hebben aangetoond dat een niet-invasieflikkerend regime en auditieve toonstimulatie het Aβ- en tau-metabolisme in de hersenen kunnen beïnvloeden. Als niet-invasieve techniek is repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS) toegepast voor de behandeling van neurodegeneratieve aandoeningen. Deze studie onderzocht de effecten van rTMS op Aβ- en tau-niveaus in cerebrospinale vloeistof (CSF) van resusapen. Dit is een blinde, zelfgestuurde studie. Drie verschillende frequenties (lage frequentie, 1 Hz; hoge frequenties, 20 Hz en 40 Hz) van rTMS werden gebruikt om de bilateraal-dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) van de resusaap te stimuleren. Een katheterisatiemethode werd gebruikt om CSF te verzamelen. Alle monsters werden onderworpen aan vloeistofchipdetectie om CSF-biomarkers te analyseren (Aβ42, Aβ42 / Aβ40, tTau, pTau). Csf biomarker niveaus veranderden met de tijd na stimulatie door rTMS. Na stimulatie vertoonde het Aβ42-niveau in CSF een opwaartse trend op alle frequenties (1 Hz, 20 Hz en 40 Hz), met meer significante verschillen voor de hoge frequenties (p < 0,05) dan voor de lage frequentie.
Na hoogfrequente rTMS nam het totale Tau (tTau) niveau van CSF onmiddellijk toe op het post-rTMS-tijdspunt (p < 0,05) en nam geleidelijk af met 24 uur. Bovendien toonden de resultaten aan dat het niveau van gefosforyleerd Tau (pTau) onmiddellijk na 40 Hz rTMS (p < 0,05) toenam. De verhouding van Aβ42/Aβ40 vertoonde een stijgende lijn bij 1 Hz en 20 Hz (p < 0,05). Er was geen significant verschil in de tau-niveaus met laagfrequente (1 Hz) stimulatie. Hoge frequenties (20 Hz en 40 Hz) van rTMS kunnen dus positieve effecten hebben op Aβ- en tau-niveaus in resusapen CSF, terwijl laagfrequente (1 Hz) rTMS alleen Aβ-niveaus kan beïnvloeden.
Introduction
Amyloïde-β (Aβ) en tau zijn belangrijke CSF-biomarkers. Aβ bestaat uit 42 aminozuren (Aβ1-42), het product van transmembraan amyloïde precursor eiwit (APP) gehydrolyseerd door β- en γ-secretasen1. Aβ1-42 kan aggregeren tot extracellulaire amyloïde plaques in de hersenen vanwege de oplosbaarheidskenmerken1,2. Tau is een microtubule-geassocieerd eiwit dat voornamelijk aanwezig is in axonen en betrokken is bij anterograde axonaal transport3. Abnormale tau-hyperfosforylering wordt voornamelijk veroorzaakt door de onbalans tussen kinasen en fosfatasen, wat resulteert in het loslaten van tau uit microtubuli en de vorming van neurofibrillaire klitten (NFT)1. De concentratie tau neemt toe in de liquor omdat tau en gefosforyleerde tau-eiwitten (pTau) vrijkomen in de extracellulaire ruimte tijdens het neurodegeneratieve proces. Eerdere studies hebben aangetoond dat CSF-biomarkers relevant zijn voor de drie belangrijkste pathologische veranderingen van de hersenen van de ziekte van Alzheimer (AD): extracellulaire amyloïde plaques, intracellulaire NFT-vorming en neuronverlies4. Abnormale concentraties van Aβ en tau aanwezig in het vroege stadium van AD, waardoor een vroege AD-diagnose mogelijk is5,6.
In 2016 ontdekten Tsai et al. dat niet-invasieve lichtflikkering (40 Hz) de niveaus van Aβ1-40 en Aβ1-42 in de visuele cortex van pre-depositerende muizen verminderde7. Onlangs meldden ze verder dat auditieve toonstimulatie (40 Hz) de herkenning en het ruimtelijk geheugen verbeterde, de amyloïde eiwitniveaus in de hippocampus en auditieve cortex (AC) van 5XFAD-muizen verminderde en de pTau-concentraties in het P301S-tauopathiemodel8 verlaagde. Deze resultaten geven aan dat niet-invasieve technieken het Aβ- en tau-metabolisme kunnen beïnvloeden.
Als niet-invasief hulpmiddel kan transcraniële magnetische stimulatie (TMS) neuraal weefsel elektrisch stimuleren, inclusief het ruggenmerg, perifere zenuwen en de hersenschors9. Bovendien kan het de prikkelbaarheid van de hersenschors op de gestimuleerde plaats en in de functionele verbindingen wijzigen. Daarom is TMS gebruikt bij de behandeling van neurodegeneratieve aandoeningen en prognostische en diagnostische tests. De meest voorkomende vorm van klinische interventie in TMS, rTMS, kan cortexactivering induceren, de prikkelbaarheid van de cortex wijzigen en de cognitieve / motorische functie reguleren.
Er werd gemeld dat 20 Hz rTMS een in vitro neuroprotectief effect had tegen oxidatieve stressoren, waaronder glutamaat en Aβ en de algehele levensvatbaarheid van monoklonale hippocampus HT22-cellen bij muizen verbeterde10. Na 1 Hz rTMS-stimulatie waren het β-site APP-splijtende enzym 1, APP, en zijn C-terminale fragmenten in de hippocampus aanzienlijk verminderd. Met name de aantasting van langdurige potentiëring, ruimtelijk leren en geheugen in hippocampus CA1 werd omgekeerd11,12. Bai et al. onderzochten het effect van rTMS op de Aβ-geïnduceerde gamma-oscillatie disfunctie tijdens een werkgeheugentest. Ze concludeerden dat rTMS Aβ-geïnduceerde disfunctie kon omkeren, wat resulteerde in potentiële voordelen voor het werkgeheugen13. Er zijn echter weinig rapporten over de effecten van rTMS op het tau-metabolisme en de dynamische veranderingen in Aβ en tau in CSF voor en na rTMS. Dit protocol beschrijft de procedure voor het onderzoeken van de effecten van rTMS op verschillende frequenties (lage frequentie, 1 Hz; hoge frequenties, 20 Hz en 40 Hz) op Aβ- en tau-niveaus in resusapen CSF.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle experimenten werden uitgevoerd onder de Guidance for the Care and Use of Laboratory Animals, geformuleerd door het ministerie van Wetenschap en Technologie van de Volksrepubliek China, evenals de principes van de Verklaring van Basel. Goedkeuring werd gegeven door het Animal Care Committee van het Sichuan University West China Hospital (Chengdu, China). Figuur 1 toont de hier gebruikte enkelblinde, zelfgestuurde onderzoeksopzet.
1. rTMS-apparaten
- Gebruik een 8-vormige magnetische veldstimulatorspoel om de rTMS-stimulatie uit te voeren.
2. Dier
- Houd de mannelijke resusaap (Macaca mulatta, 5 kg, 5 jaar oud) in een individuele thuiskooi met gratis toegang tot kraanwater en standaard chow. Zorg ervoor dat de omgevingsomstandigheden worden gecontroleerd om een relatieve vochtigheid van 60-70%, een temperatuur van 24 ± 2 °C en een lichtcyclus van 12:12 uur te bieden14,15. Voer alle experimenten uit volgens de Leidraad voor de Verzorging en Het Gebruik van Proefdieren.
3. Een seriële cisterna magna CSF-bemonsteringsmethode
- Laat twee getrainde experimentatoren een katheterisatiemethode uitvoeren om csf uit de cisterna magna te bemonsteren (figuur 2).
- Positionering
- Verdoof de aap door een intramusculaire injectie van 5 mg/kg zolazepam-tiletamine (zie de tabel met materialen). Om een succesvolle verdoving van de aap te garanderen, moet u op zoek gaan naar een diepe en langzame ademhaling, doffe of afwezige hoornvliesreflex en ontspanning van de spieren van de ledematen. Controleer de temperatuur, pols, ademhaling, slijmvlieskleur en capillaire navultijd tijdens deze fase.
- Dien elke 4 uur 2 mg/kg morfine toe via intramusculaire injectie.
- Plaats de aap op een operatietafel in de laterale decubituspositie. Buig de nek van de aap, buig de achterkant van de aap en breng zijn knieën naar de borst.
- Doorprikken
- Bereid voor desinfectie het gebied rond de onderrug voor met behulp van een aseptische techniek. Steek een spinale naald tussen de lumbale wervels L4 /L5, duw deze naar binnen totdat er een "pop" is wanneer deze de lumbale cisterne binnengaat waar het ligamentum flavum is gehuisvest.
- Druk de naald opnieuw totdat er een tweede "pop" is waar deze de dura mater binnenkomt. Trek de stylet terug uit de spinale naald en verzamel druppels CSF.
- Katheter inbrengen
- Breng onder fluoroscopische begeleiding de epidurale katheter via de punctienaald in de subarachnoïdale ruimte totdat deze drijft in de cisterna magna.
- Poortimplantatie
- Maak een incisie van 5 cm van de punctieplaats naar de richting van het hoofd en isoleer de huid van onderhuids weefsel om de bemonsteringspoort te plaatsen. Sluit de poort aan op het uiteinde van de epidurale katheter en implanteer de poort onder de huid; hecht vervolgens de incisie. Desinfecteer de wond dagelijks om infectie te voorkomen.
OPMERKING: De aap herstelt volledig op de dag na de operatie.
- Maak een incisie van 5 cm van de punctieplaats naar de richting van het hoofd en isoleer de huid van onderhuids weefsel om de bemonsteringspoort te plaatsen. Sluit de poort aan op het uiteinde van de epidurale katheter en implanteer de poort onder de huid; hecht vervolgens de incisie. Desinfecteer de wond dagelijks om infectie te voorkomen.
- CSF collectie
- Gebruik de tralies van de kooi om de aap in bedwang te houden en zijn rug gebogen te houden.
- Plaats een spuit in het midden van de bemonsteringspoort om de liquor uit de cisterna magna via de katheter te extraheren. Gooi de eerste 0,2 ml csf weg (het totale volume van de katheter en poort is 0,1 ml) en verzamel vervolgens 1 ml csf voor analyse16.
4. Monkey chair adaptieve training
- Bevestig de aap op de apenstoel voor het experiment om te voorkomen dat het proces van rTMS-interventie wordt onderbroken (figuur 3A, B).
- Verzamel CSF voor biomarkeranalyse in de wakkere toestand van de aap om de invloed van anesthetica te vermijden.
- Op de derde dag na de subarachnoïdale katheterisatie, 2 weken voor het begin van het experiment, onderwerpt u de aap aan adaptieve training met de apenstoel, tweemaal daags, gedurende telkens 30 minuten.
5. rTMS adaptieve training/schijnstimulatie
- Voer de rTMS adaptieve training /schijnstimulatie een week na de adaptieve training uit met de apenstoel, een week voor de start van het formele experiment om te voorkomen dat de voortgang van het experiment wordt belemmerd vanwege trillingen en geluiden tijdens het stimulatieproces.
- Gebruik een schijnspoel (die alleen trillingen en geluid produceert en geen magnetisch veld genereert) om de aap te stimuleren. Bied de aap na stimulatie voedsel aan om hem te helpen zich aan te passen aan het proces (figuur 3C).
- Voer twee keer per dag rTMS adaptieve training uit op een apenstoel, gedurende 30 minuten elke keer gedurende in totaal 2 weken.
6. Behandelprotocol
- Gebruik drie verschillende frequenties (1 Hz/20 Hz/40 Hz) van rTMS om de bilateraal-DLPFC (R-L-DLPFC) van de aap te stimuleren, zoals eerder beschreven17. Lokaliseer de DLPFC volgens het internationale 10-20 systeem.
- Voer drie verschillende sessies van rTMS uit met een uitwasperiode van meer dan 24 h18,19.
- Gebruik voor de eerste periode de volgende parameters: een frequentie van 1 Hz voor rTMS, een patroon van rTMS bestaande uit 20 burst-treinen, 20 pulsen met 10 s inter-treinintervallen tussen treinen en een intensiteit van stimulatie van 100% van de gemiddelde rustmotordrempel (RMT), tweemaal daags gedurende drie opeenvolgende dagen20,21.
- Gebruik voor de tweede periode de volgende parameters: treinen van hoogfrequente (20 Hz) rTMS met 100% RMT voor een duur van 2 s met inter-treinintervallen van 28 s, in totaal 2.000 stimuli (40 stimuli / trein, 50 treinen) elke sessie, twee keer per dag gedurende drie opeenvolgende dagen22.
- Gebruik voor de derde periode de volgende parameters: treinen van gammafrequentie (40 Hz) rTMS met 100% RMT geleverd in 1 s duur gescheiden door 28 s inter-trein intervallen. Houd het totale aantal pulsen voor elke sessie hetzelfde als bij 20 Hz rTMS, twee keer per dag gedurende drie opeenvolgende dagen7,22.
- Voer drie verschillende sessies van rTMS uit met een uitwasperiode van meer dan 24 h18,19.
7. CSF biomarkers
- Analyseer vier CSF-biomarkers: Aβ42, Aβ42/Aβ40, tTau en pTau.
8. Methode voor het verzamelen van cb's en indexdetectie
- Gebruik een minimaal invasieve katheterisatiemethode om de liquor te bemonsteren.
- Gebruik de tralies van de kooi om de aap in bedwang te houden en zijn rug gebogen te houden. Instrueer de andere operator om een spuit in het midden van de bemonsteringspoort te plaatsen en ervoor te zorgen dat de liquor door de katheter wordt geëxtraheerd.
- Verzamel CSF op 5 tijdstippen (4 monsters elk tijdspunt met intervallen van 3 minuten): pre-rTMS, 0 h/2 h/6 h/24 h post-rTMS23,24,25. Verzamel in totaal 60 monsters voor 3 frequenties; nummer en bewaar ze in een -80 °C koelkast voor maximaal 1 maand. Na het experiment worden alle monsters onderworpen aan vloeistofchipdetectie volgens de instructies van de fabrikant (zie de tabel met materialen).
9. Statistische analyse
- Presenteer alle gegevens als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD).
- Voer de Shapiro-Wilk-test uit om de normaliteit te testen in het geval van een kleine steekproefomvang. Voer tweerichtings herhaalde metingen uit ANOVA en Tukey's meervoudige vergelijkingstest.
OPMERKING: Een waarde (two-tailed) < 0,05 werd als statistisch significant beschouwd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De resultaten toonden aan dat rTMS de Aβ- en tau-niveaus in resusapen CSF kon beïnvloeden. Csf biomarker niveaus veranderden met de tijd na rTMS stimulatie op verschillende frequenties (1 Hz, 20 Hz en 40 Hz).
Aβ42 en Aβ42/Aβ40
Zoals te zien is in figuur 4A, namen de Aβ42-niveaus na 1 Hz rTMS-stimulatie geleidelijk toe gedurende 24 uur (p < 0,05) en keerden ze na de uitwasperiode terug naar de uitgangswaarde. Evenzo, na het stimuleren van de bilaterale DLPFC van de aap met rTMS bij 20 Hz, namen de Aβ42-niveaus met de tijd toe en bereikten een piek na 6 uur na stimulatie (p < 0,05). Na stimulatie met 40 Hz rTMS namen de Aβ42-niveaus echter onmiddellijk significant toe op het tijdstip van post-rTMS (p < 0,05) en namen ze langzaam af. Over het algemeen verhoogden de hoge frequenties van rTMS (20 Hz en 40 Hz) de Aβ42-niveaus in grotere mate dan de lage frequentie (1 Hz) (p < 0,05). Bovendien namen de Aβ42-niveaus sneller toe bij de hoge frequenties, vooral bij 40 Hz, bereikten ze een piek net na stimulatie. Bovendien steeg het Aβ42-niveau bij 40 Hz aanzienlijk ten opzichte van dat bij 20 Hz (p < 0,05). De verhouding van Aβ42/Aβ40 vertoonde een opwaartse trend na stimulatie met 1 Hz en 20 Hz rTMS en nam significant toe vanaf 2 uur na rTMS-stimulatie. Verder nam het na 20 Hz rTMS in grotere mate toe dan bij 1 Hz (p < 0,05) (figuur 4B). Er was echter geen significant verschil in de Aβ42/Aβ40-verhouding bij 40 Hz.
pTau en tTau
Over het algemeen namen de tTau-niveaus in apen-CSF onmiddellijk toe na zowel 20 Hz als 40 Hz rTMS-stimulatie (p < 0,05) en namen geleidelijk af (figuur 4C). Er was echter geen significant verschil na 1 Hz rTMS. Het pTau-niveau nam onmiddellijk en dramatisch toe na de stimulatie met 40 Hz rTMS (p < 0,05) en daalde tot onder het uitgangsniveau na 24 uur (figuur 4D). Daarnaast liet het pTau-niveau een dalende trend zien na 1 Hz en 20 Hz rTMS-stimulatie. Daarom vertoonde 40 Hz rTMS in vergelijking met de andere twee frequenties (1 Hz en 20 Hz) meer significante effecten op Tau-niveaus (p < 0,05).
Baseline na uitwas
Na een wasperiode van 24 uur werd geen significant verschil met baseline (p > 0,05) waargenomen in alle csf-biomarkerspiegels.
Figuur 1: Het stroomschema voor deze pilotstudie. Afkorting: rTMS = repetitieve transcraniële magnetische stimulatie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Minimaal invasieve katheterisatie voor seriële bemonstering van csf uit cisterna magna. Een routinematige lumbaalpunctie werd gevolgd door een minimaal invasieve katheterisatie, waarbij een epidurale katheter de subarachnoïdale ruimte binnendrong en onder begeleiding van röntgenfoto's (rode pijl) in de cisterna magna bleef zweven. Een bemonsteringspoort werd subcutaan naast het punctiepunt gelaten om bemonstering van de cisterna magna CSF bij een volledig bewust dier mogelijk te maken. Afkorting: CSF = hersenvocht. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Training aanpassingsvermogen van de apenstoel. (A) Voorzijde; B) zijdelings; (C) rTMS adaptieve training/schijnstimulatie. Afkorting: rTMS = repetitieve transcraniële magnetische stimulatie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: Effecten van rTMS op Aβ- en tau-niveaus bij resusapen CSF. De vijf staven voor elke frequentie vertegenwoordigen vijf tijdspunten: pre-rTMS, 0 h post-rTMS, 2 h post-rTMS, 6 h post-rTMS en 24 h post-rTMS. (A) Veranderingen in het Aβ42-niveau in Apen-CSF na rTMS; B) veranderingen in de Aβ42/Aβ40-verhouding in de Apen-liquor na rTMS; (C) veranderingen in tTau-niveaus in de liquor van apen na rTMS-stimulatie; (D) Veranderingen in pTau-niveaus in apen-CSF na rTMS. * vertegenwoordigt een significant verschil met het pre-rTMS-niveau, p < 0,05. # en ▲ vertegenwoordigen significante verschillen ten opzichte van het niveau van respectievelijk 1 Hz of 20 Hz op hetzelfde tijdstip. p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001, **** staat voor p < 0,0001. Afkortingen: rTMS = repetitive transcranial magnetic stimulation; CSF = hersenvocht; tTau = totaal Tau; pTau = gefosforyleerd Tau. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Aβ1-42, een gevestigde biomarker van AD, is een CSF-kernbiomarker gerelateerd aan Aβ-metabolisme en amyloïde plaquevorming in de hersenen en is veel gebruikt in klinische onderzoeken en de kliniek26. Recente studies hebben aangetoond dat de CSF Aβ42/Aβ40 ratio een betere diagnostische biomarker van AD is dan Aβ42 alleen, omdat het een betere indicator is van de AD-type pathologie27,28. Tau- en pTau-eiwitten komen vrij in de extracellulaire ruimte tijdens het neurodegeneratieve proces, wat resulteert in verhoogde tau-concentraties in CSF20,29. Daarom zijn CSF Aβ1-42, Aβ42/Aβ40, tTau en pTau bevestigde en gecombineerde CSF-biomarkers in de herziene diagnostische criteria van AD1,29.
Deze studie toont aan dat na de rTMS-stimulatie de Aβ42-niveaus in CSF een opwaartse trend vertoonden bij alle frequenties. Hoogfrequente rTMS (20 Hz en 40 Hz) verhoogde de Aβ42-niveaus in grotere mate dan de lage frequentie. Volgens eerder onderzoek30,31 is een laag niveau van Aβ42 in CSF geassocieerd met AD-specifieke neurodegeneratie (d.w.z. hippocampale atrofie). De toename van Aβ na rTMS-stimulatie keert echter de pathologische kenmerken van AD om, wat aangeeft dat rTMS Aβ-niveaus kan normaliseren. Een preklinische studie geeft aan dat het Aβ-niveau wordt gereguleerd door neuronale activiteit32. Daarom kan hoogfrequent rTMS, versus laagfrequent rTMS, de productie van alle Aβ-stoffen, inclusief Aβ42, verhogen door neurale netwerkactiviteit te activeren. Bovendien bleek uit de studie dat na 24 uur rTMS op drie verschillende frequenties (1 Hz, 20 Hz en 40 Hz) het pTau-niveau onder de basislijn lag. Dit duidde op een afname van het abnormale pTau-eiwit, waardoor de binding aan microtubuli werd verminderd en de normale structuur van neuronen werd gehandhaafd. Na hoogfrequent rTMS nam het tTau-niveau van CSF echter onmiddellijk toe en nam geleidelijk af gedurende 24 uur. Het mechanisme dat aan dit fenomeen ten grondslag ligt, is nog onduidelijk.
Deze studie bevestigt objectief het effect van rTMS op het Aβ- en taumetabolisme in CSF. In vergelijking met andere evaluatiemethoden kunnen CSF-biomarkers het metabolisme en de pathologie van de hersenen weerspiegelen, waardoor een venster voor de hersenen wordt geboden. Deze methode is veilig en wordt goed verdragen en heeft een grote klinische toepasbaarheid33,34. De meest voorkomende techniek om CSF te verzamelen is het uitvoeren van een lumbaalpunctie. Het is echter een uitdaging om csf meerdere keren in een korte periode te verzamelen, omdat er risico's zijn op CZS-infectie en CSF-lekkage als gevolg van de herhaalde durale punctie35,36.
Dit protocol maakt gebruik van een nieuwe CSF-bemonsteringsmethode, waardoor herhaalde CSF-bemonstering onder volledig wakkere omstandigheden mogelijk is, met lage risico's op de bovengenoemde bijwerkingen. De bemonsteringspoort wordt onder de huid geplaatst, zodat de aap niet aan de poort kan krabben. Daarom kan het CSF rechtstreeks via de bemonsteringspoort worden verzameld in plaats van door lumbaalpunctie. De methode is handig en snel en vermijdt de impact van anesthetica16. Daarom kunnen onderzoekers die meerdere monsters van apen-CSF nodig hebben, deze seriële cisterna magna CSF-bemonsteringsmethode overwegen. Om te voorkomen dat het proces van rTMS wordt onderbroken, zijn adaptieve training van monkey chair en rTMS adaptive training belangrijk voordat met het experiment wordt begonnen.
Niettemin heeft het hoofd van de aap nog steeds een klein bewegingsbereik tijdens het experiment, zelfs na de training. Daarom is het raadzaam om een robotondersteund volgsysteem te gebruiken om de stimulatieplaatsen te lokaliseren en de TMS-spoel tegelijkertijd te positioneren wanneer de kop beweegt. Deze studie heeft enkele beperkingen: het dier dat hier werd gebruikt was een normale aap in plaats van een pathologisch model (zoals oude hoektanden37), en de steekproefomvang was klein. Deze pilotstudie heeft echter interessante dynamische veranderingen in de niveaus van Aβ en tau na rTMS aangetoond, wat de potentiële voordelen van rTMS op AD aangeeft en verder onderzoek rechtvaardigt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.
Acknowledgments
De auteurs willen Sichuan Green-House Biotech Co., Ltd bedanken voor het leveren van de apenstoel en andere relatieve apparaten. Dit onderzoek ontving geen specifieke subsidie van een financieringsagentschap in de publieke, commerciële of non-profitsector.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Anesthesia Puncture Kit for Single Use | Weigao, Shandong, China | ||
| CCY-I magnetic field stimulator | YIRUIDE MEDICAL, Wuhan, China | ||
| GraphPad Prism version 7.0 | GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA | ||
| Human Amyloid Beta and Tau Magnetic Bead Panel | EMD Millipore Corporation, Billerica, MA 01821 USA | liquid chip detection | |
| MILLIPLEX Analyst 5.1 | EMD Millipore Corporation, Billerica, MA 01821 USA | ||
| Monkey Chair HH-E-1 | Brainsight, Cambridge, MA 02140 USA | ||
| Zoletil 50 | Virbac, France | zolazepam–tiletamine |
References
- Niemantsverdriet, E., Valckx, S., Bjerke, M., Engelborghs, S. Alzheimer's disease CSF biomarkers: clinical indications and rational use. Acta Neurologica Belgica. 117 (3), 591-602 (2017).
- Ohnishi, S., Takano, K. Amyloid fibrils from the viewpoint of protein folding. Cellular and Molecular Life Sciences. 61 (5), 511-524 (2004).
- Hernandez, F., Avila, J.
- Ballard, C., et al.
- De Meyer, G., et al. Diagnosis-independent Alzheimer disease biomarker signature in cognitively normal elderly people. Archives of Neurology. 67 (8), 949-956 (2010).
- Jansen, W. J., et al. Prevalence of cerebral amyloid pathology in persons without dementia: a meta-analysis. JAMA. 313 (19), 1924-1938 (2015).
- Iaccarino, H. F., et al. Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia. Nature. 540 (7632), 230-235 (2016).
- Martorell, A. J., et al. Multi-sensory gamma stimulation ameliorates Alzheimer's-associated pathology and improves cognition. Cell. 177 (2), 256-271 (2019).
- Kobayashi, M., Pascual-Leone, A.
- Post, A., Muller, M. B., Engelmann, M., Keck, M. E. Repetitive transcranial magnetic stimulation in rats: evidence for a neuroprotective effect in vitro and in vivo. European Journal of Neuroscience. 11 (9), 3247-3254 (1999).
- Huang, Z., et al. Low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation ameliorates cognitive function and synaptic plasticity in APP23/PS45 mouse model of Alzheimer's disease. Frontiers in Aging Neuroscience. 9, 292 (2017).
- Tan, T., et al. Low-frequency (1 Hz) repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) reverses Abeta(1-42)-mediated memory deficits in rats. Experimental Gerontology. 48 (8), 786-794 (2013).
- Bai, W., et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation reverses Abeta1-42-induced dysfunction in gamma oscillation during working memory. Currrent Alzheimer Research. 15 (6), 570-577 (2018).
- Heo, J. H., et al. Spatial distribution of glucose hypometabolism induced by intracerebroventricular streptozotocin in monkeys. Journal of Alzheimers Disease. 25 (3), 517-523 (2011).
- Lee, Y., et al. Insulin/IGF signaling-related gene expression in the brain of a sporadic Alzheimer's disease monkey model induced by intracerebroventricular injection of streptozotocin. Journal of Alzheimers Disease. 38 (2), 251-267 (2014).
- Zhang, Y., et al. Temporal analysis of blood-brain barrier disruption and cerebrospinal fluid matrix metalloproteinases in rhesus monkeys subjected to transient ischemic stroke. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 37 (8), 2963-2974 (2017).
- Liao, X., et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation as an alternative therapy for cognitive impairment in Alzheimer's disease: a meta-analysis. Journal of Alzheimers Disease. 48 (2), 463-472 (2015).
- Hwang, J. M., Kim, Y. H., Yoon, K. J., Uhm, K. E., Chang, W. H. Different responses to facilitatory rTMS according to BDNF genotype. Clinical Neurophysiology. 126 (7), 1348-1353 (2015).
- Uhm, K. E., Kim, Y. H., Yoon, K. J., Hwang, J. M., Chang, W. H. BDNF genotype influence the efficacy of rTMS in stroke patients. Neuroscience Letters. 594, 117-121 (2015).
- Ahmed, M. A., Darwish, E. S., Khedr, E. M., El Serogy, Y. M., Ali, A. M. Effects of low versus high frequencies of repetitive transcranial magnetic stimulation on cognitive function and cortical excitability in Alzheimer's dementia. Journal of Neurology. 259 (1), 83-92 (2012).
- Tan, T., et al. Low-frequency (1 Hz) repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) reverses Aβ(1-42)-mediated memory deficits in rats. Experimental Gerontology. 48 (8), 786-794 (2013).
- Cotelli, M., et al. Improved language performance in Alzheimer disease following brain stimulation. Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry. 82 (7), 794-797 (2011).
- Dobrowolska, J. A., et al. CNS amyloid-beta, soluble APP-alpha and -beta kinetics during BACE inhibition. Journal of Neuroscience. 34 (24), 8336-8346 (2014).
- Sankaranarayanan, S., et al. First demonstration of cerebrospinal fluid and plasma A beta lowering with oral administration of a beta-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme 1 inhibitor in nonhuman primates. Journal of Pharmacology Experimental Therapeutics. 328 (1), 131-140 (2009).
- Schoenfeld, H. A., et al. The effect of angiotensin receptor neprilysin inhibitor, sacubitril/valsartan, on central nervous system amyloid-beta concentrations and clearance in the cynomolgus monkey. Toxicology and Applied Pharmacology. 323, 53-65 (2017).
- Blennow, K., Mattsson, N., Scholl, M., Hansson, O., Zetterberg, H.
- Janelidze, S., et al. CSF Abeta42/Abeta40 and Abeta42/Abeta38 ratios: better diagnostic markers of Alzheimer disease. Annals of Clinical and Translational Neurology. 3 (3), 154-165 (2016).
- Vogelgsang, J., Wedekind, D., Bouter, C., Klafki, H. W., Wiltfang, J. Reproducibility of Alzheimer's disease cerebrospinal fluid-biomarker measurements under clinical routine conditions. Journal of Alzheimers Disease. 62 (1), 203-212 (2018).
- Dubois, B., et al. Advancing research diagnostic criteria for Alzheimer's disease: the IWG-2 criteria. Lancet Neurology. 13 (6), 614-629 (2014).
- Schuff, N., et al. MRI of hippocampal volume loss in early Alzheimer's disease in relation to ApoE genotype and biomarkers. Brain. 132, Pt 4 1067-1077 (2009).
- Stricker, N. H., et al. CSF biomarker associations with change in hippocampal volume and precuneus thickness: implications for the Alzheimer's pathological cascade. Brain Imaging and Behavior. 6 (4), 599-609 (2012).
- Cirrito, J. R., et al. Synaptic activity regulates interstitial fluid amyloid-beta levels in vivo. Neuron. 48 (6), 913-922 (2005).
- Duits, F. H., et al. Performance and complications of lumbar puncture in memory clinics: Results of the multicenter lumbar puncture feasibility study. Alzheimers & Dementia. 12 (2), 154-163 (2016).
- Engelborghs, S., et al. Consensus guidelines for lumbar puncture in patients with neurological diseases. Alzheimers Dement. 8, 111-126 (2017).
- Costerus, J. M., Brouwer, M. C., van de Beek, D. Technological advances and changing indications for lumbar puncture in neurological disorders. Lancet Neurology. 17 (3), 268-278 (2018).
- Wang, Y. F., et al. Cerebrospinal fluid leakage and headache after lumbar puncture: a prospective non-invasive imaging study. Brain. 138, Pt 6 1492-1498 (2015).
- Schmidt, F., et al. Detection and quantification of beta-amyloid, pyroglutamyl Abeta, and tau in aged canines. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 74 (9), 912-923 (2015).
