مقالة منهجية
أصبح البحث عن المفقودين عبر التشابك أداة قوية تستخدم لتحليل efferents المركزية التي تنظم أهداف الطرفية من خلال الدوائر المتعددة متشابك. وقد تم هذا النهج يستخدم بشكل مكثف في الدماغ من خلال الاستفادة من فيروس داء الكلب الكاذب الممرض الخنازير (PRV) 1. PRV لا تصيب القردة العليا، بما في ذلك البشر، لذلك فإن استخدامها الأكثر شيوعا في الدراسات على الثدييات الصغيرة، وخاصة القوارض. وPRV152 الكاذب سلالة يعبر عن تعزيز الخضراء بروتين فلوري (EGFP) مراسل الجينات ويعبر فقط نقاط الاشتباك العصبي وظيفية retrogradely من خلال التسلسل الهرمي للاتصالات متشابك بعيدا عن موقع الإصابة 2،3. سلالات PRV أخرى لها خصائص الميكروبيولوجية متميزة ويمكن نقلها في كلا الاتجاهين (PRV-بيكر وPRV-كابلان) 4،5. وهذا البروتوكول يتعامل حصرا مع PRV152. من خلال تقديم الفيروس في موقع الطرفية، مثل العضلات، فمن الممكن للحد من دخول الفيروس إلى ركان الدماغ من خلال مجموعة محددة من الخلايا العصبية. النمط الناتج من إشارة EGFP في جميع أنحاء الدماغ ثم يحل الخلايا العصبية التي ترتبط إلى الخلايا المصابة في البداية. لأن طبيعة وزعت من تتبع عبر التشابك مع فيروس داء الكلب الكاذب يجعل تفسير اتصالات محددة داخل الشبكة التي تم تحديدها من الصعب، نقدم طريقة حساسة وموثوق بها توظيف الأمينات المعقدة البيروكسيديز ديكستران (BDA) والكوليرا السم الوحيدات ب (CTB) لتأكيد صلات بين الخلايا التي تم تحديدها باستخدام PRV152. وقد تم اختيار كشف مناعى من BDA وCTB مع الغلوثانيون وDAB (3، 3'-diaminobenzidine) لأنها فعالة في الكشف عن العمليات الخلوية بما في ذلك التشعبات البعيدة 11/06.
أصبح البحث عن المفقودين عبر التشابك أداة قوية تستخدم لتحليل efferents المركزية التي تنظم أهداف الطرفية من خلال الدوائر المتعددة متشابك. وقد تم هذا النهج الأكثر استخداما على نطاق واسع في الدماغ القوارض من خلال الاستفادة من فيروس داء الكلب الكاذب الممرض الخنازير (PRV)، وخصوصا سلالة ضعيفة PRV-بارثا صفت لأول مرة في عام 1961 (12). وهنا، نقدم بروتوكول لتحديد التمثيل القشرية الحركية للعضلات محددة أو المجموعات العضلية باستخدام سلالة فيروس داء الكلب الكاذب المؤتلف (PRV152) معربا عن تعزيز البروتين الفلوري الأخضر (EGFP) مراسل الجين 2. الطريقة الموصوفة يستغل سلوك الفيروسات موجه للعصب، والتي تنتج ذرية المعدية التي تصيب لنقاط الاشتباك العصبي عبر الخلايا العصبية الأخرى داخل الدائرة الفنية 3،4،13. PRV152، وهو إسوي مع PRV-بارثا، والصلبان فقط نقاط الاشتباك العصبي retrogradely من خلال التسلسل الهرمي للاتصالات متشابك بعيدا عن موقع الإصابة 3،5 </ سوب>. عن طريق التحكم بدقة الموقع الطرفية للعدوى فمن الممكن للحد من دخول الفيروس إلى الدماغ من خلال مجموعة فرعية معينة من الخلايا العصبية الحركية. كما يصيب فيروس بالتتابع سلاسل من الخلايا العصبية متصلة، فإن نمط الناتجة من إشارة EGFP في جميع أنحاء الدماغ ثم حل شبكة من الخلايا العصبية التي ترتبط إلى الخلايا المصابة في البداية.
ميزة إضافية لاستخدام الفيروسات لتتبع العصبي هو التضخيم من البروتين مراسل (EGFP في هذه الحالة) داخل الخلايا المصابة. يوفر هذا التضخيم إشارة مستوى من الحساسية التي تتيح الكشف عن التوقعات حتى متفرق. على سبيل المثال، تم العثور على إسقاط متفرق من القشرة شعرة أنفية المحرك إلى الخلايا العصبية الحركية في الوجه السيطرة على شعيرات في الفئران باستخدام أعرب فيروسي بروتين الفلورية الخضراء 14؛ فشلت الدراسات السابقة للعثور على هذا الإسقاط باستخدام استشفاف الكلاسيكية دون مراسل التضخيم الجينات 11،15. لسوء الحظ، والعديد من ناقلات تتبع الفيروسية، مثل تلك المستخدمة في الدراسة المذكورة، لا يعبرون نقاط الاشتباك العصبي، مما يحد من استخدامها لتعقب الدوائر المتعددة متشابك.
بينما تقدم مزايا واضحة لتحديد شبكة من الخلايا المشاركة في الدائرة الحركية، وطبيعة توزيع عبر التشابك البحث عن المفقودين مع PRV-152 يجعل تفسير اتصالات محددة داخل الدائرة الصعبة. ولذلك، فإننا نقدم وسيلة بسيطة للتحقق من صحة اتصالات محددة داخل الدوائر التي تم تحديدها باستخدام PRV-152 عن طريق مزدوج وضع العلامات باستخدام الأمينات المعقدة البيروكسيديز ديكستران (BDA) والسمية الكوليرا الوحيدات ب (CTB). الجمع بين استخدام BDA وCTB هو نهج راسخ لتعقب الاتصالات بين مجموعات محددة من الخلايا العصبية 6-8،11. عند استخدامها معا، وهذه استشفاف اثنين يمكن تصور في نفس القسم باستخدام DAB اللونين (3، 3'-diaminobenzidine) إجراء 16. وقد تم اختيار ارتفاع الوزن الجزيئي BDA (BDA10kDa) لهذا البروتوكول لأنه ذields وضع العلامات مفصل من العمليات العصبية 6،7،9. وتشمل مزايا إضافية من BDA10kDa ما يلي: يتم نقل تفضيلي في الاتجاه تقدمي 6-8. يمكن أن يتم تسليمها من قبل iontophoretic أو ضغط الحقن 6-8. ويمكن تصور كتبها a-البيروكسيديز أفيدين HRP بسيط (ABC) إجراء 17؛ ويمكن تصويرها بواسطة الضوء أو المجهر الإلكتروني 6،7،18. وقد تم اختيار كشف مناعى من CTB مع الغلوثانيون وDAB لوضع العلامات رجعي من العصبونات الحركية لأنه فعال في الكشف عن العمليات الخلوية بما في ذلك التشعبات البعيدة 10،19. كنا مؤخرا هذا النهج لتحديد مسار السيارات صخبا في الفئران وللكشف عن اتصال متفرق من القشرة الحركية الأولية إلى الخلايا العصبية الحركية الحنجرة، والتي كان من المفترض سابقا أن تغيب 20.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: تم استعراض جميع الإجراءات الحيوانية والموافقة عليها من قبل لجنة رعاية الحيوان المؤسسية واستخدم جامعة ديوك.
1. تخزين الكاذب الفيروسات
2. إعداد الجراحية لحقن في العضلات
3. حقن PRV في العضلات
4. كشف مناعى من EGFP
5. إعداد الجراحية لحقن استشفاف في مناطق الدماغ التي اكتشفها PRV للبحث عن المفقودين
6. حقن البيروكسيديز ديكستران الأمينات في المخ
7. حقن الكوليرا السمية الوحدة الفرعية ب في العضلات
8. الكشف عن BDA وCTB في نفس المقاطع
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يجب تلطيخ لEGFP تبدأ تظهر إشارة ضعيفة في الخلايا العصبية الحركية الأولية حوالي 72 ساعة بعد الحقن PRV152 في العضلات. تكرار والنقل عبر التشابك من الفيروسات وtiter- و 4 تعتمد على الوقت. ما يقرب من 90 ساعة بعد الحقن، وEGFP تلطيخ تكشف إشارة قوية من أجل الخلايا المصابة 2 الثانية. مرات البقاء على قيد الحياة أطول سوف تكشف عن 3 الثالثة وخلايا النظام أعلى ولكن تقتصر مرات البقاء على قيد الحياة من قبل فتك PRV في بعد حوالي 5 أيام التلقيح.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وهناك عدد من القضايا التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار عند التخطيط لتجربة استخدام PRV152 4،21. الأهم من ذلك، فيروس داء الكلب الكاذب قاتلة. كما ذكر سابقا، القردة العليا، بما في ذلك البشر ليست عرضة للإصابة، ولكن يجب توخي الحذر المناسبة لحماية الحيوانات الأخرى. فئران بالغة البقاء على قيد الحياة عادة بعد 5-7 أيام التلقيح بسلالة PRV152 المخفف. ولذلك، PRV152 غير مناسب للتجارب التي تتطلب مرات البقاء على قيد الحياة أطول من أسبوع واحد. وعلاوة على ذلك، عرض الحيوانات المصابة عادة علا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لم يتم الإعلان عن تضارب في المصالح.
نشكر الدكتور توشيو Terashima من جامعة كوبي، اليابان، لتدريس تقنية جراحة الحنجرة، والدكتور لين Enquist من جامعة برينستون لتوريد PRV-بارثا. وأيد البحث من قبل جائزة الرواد NIH DP1 OD000448 لإريك D. جارفيس وجائزة زمالة أبحاث NSF العليا لغوستافو آرياغا. وتستخدم الأرقام من الأعمال السابقة الفضل بشكل مناسب تحت بلوس وان الوصول المفتوح جميل الترخيص (CC-BY) وفقا لسياسات التحرير في المجلة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| اسم الكاشف / المادة | رقم كتالوج | الشركة | التعليقات |
| نظام الحقن المجهري NanoFil | World Precision Instruments | IO-Kit | 34 G |
| خيار الإطار التجسيمي | ديفيد كوبف إنسترومنتس | موديل 900 | |
| Nanoject II حاقن Auto-Nanoliter | Drummond Scientific Company | 3-000-204 | |
| انزلاق ميكروتوم | Leica | SM2010 R | |
| [header] | |||
| VetBond | 3M | 1469SB | |
| Isofluorane (Forane) | Baxter ؛ | 1001936060 | |
| بيتادين مسحة عصا | الكاردينال هيلث | 2130-01 | 200 عد |
| Permount تصاعد متوسط | فيشر Scientific | SP15-500 | |
| SuperFrost Plus شرائح | فيشر Scientific | 12-550-15 | |
| أمينات ديكستران البيوتينيل | Invitrogen | D-1956 | 10,000 ميجاوات |
| مختبر فيروس داء الكاذب | للدكتور. لين إنكويست (جامعة برينستون) | PRV152 | Titer >1 × 107< / sup> |
| المختبرات البيولوجية | 703 | ||
| الوحدات الفرعية لتوكسين الكوليرا B | المختبرات | 103B | |
| Anti-eGFP | Open Biosystems | ABS4528 | |
| 3 ، 3'-diaminobenzidine | Sigma-Aldrich | D5905 | 10 أقراص 10 مجم |
| إيثانول | سيجما ألدريتش | E7023 | 200 دليل |
| على الفورمالديهايد | سيجما ألدريتش | F8775 | مخفف إلى 4٪ |
| بيروكسيد الهيدروجين | سيجما ألدريتش | H3410 | 30٪ |
| كيتامين هيدروكلوريك & زيلازين هيدروكلوريك سيل | سيجما ألدريتش | K4138 | 80 مجم / مل و 6 مجم / مل |
| كلوريد النيكل | سيجما ألدريتش | 339350 | |
| عازلة الفوسفات | سيجما ألدريتش | P3619 | 1.0 م ؛ درجة الحموضة 7.4 |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات | سيجما ألدريتش | P5493 | 10x ؛ درجة الحموضة 7.4 |
| صوديوم بنتوباربيتال | سيجما ألدريتش | P3761 | 50 مجم / مل جرعة |
| السكروز | سيجما ألدريتش | S9378 | |
| توين 20 | سيجما ألدريتش | P1379 | |
| زيلين | سيجما ألدريتش | 534056 | الدرجة النسيجية |
| VECTASTAIN Elite ABC Kit | Vector Laboratories | PK-6101 (أرنب) ؛ PK-6105 (الماعز) | |
| Optixcare مرهم بصري | مستودع بيطري | 1017992 | |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن