نوضح هنا تقنية لنقل الخلايا العصبية على نطاق واسع عن طريق الحقن داخل البطين للفيروس المرتبط بالغدة في دماغ الفأر حديثي الولادة. توفر هذه الطريقة طريقة سريعة وسهلة لتحقيق التعبير مدى الحياة عن الجينات المعدلة وراثيا التي يتم تسليمها عن طريق الفيروس.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
نوضح هنا تقنية لنقل الخلايا العصبية على نطاق واسع عن طريق الحقن داخل البطين للفيروس المرتبط بالغدة في دماغ الفأر حديثي الولادة. توفر هذه الطريقة طريقة سريعة وسهلة لتحقيق التعبير مدى الحياة عن الجينات المعدلة وراثيا التي يتم تسليمها عن طريق الفيروس.
مع وتيرة التقدم العلمي المتسارع، وهناك حاجة إلى أساليب جديدة لعلم الأعصاب التجريبي بسرعة وسهولة التلاعب التعبير الجيني في مخ الفأر. نحن هنا وصف تقنية لأول مرة من قبل Passini وولف للتسليم داخل الجمجمة المباشر من الجينات المحورة فيروسي-المشفرة في مخ الفأر حديثي الولادة. في أبسط أشكاله، فإن الإجراء يتطلب سوى دلو الجليد وحقنة ميكروليتر. ومع ذلك، يمكن أيضا أن تتكيف بروتوكول للاستخدام مع إطارات التجسيمي لتحسين الاتساق للباحثين جديد لهذه التقنية. تعتمد هذه الطريقة على قدرة الغدة المرتبطة الفيروسات (AAV) للتحرك بحرية من البطينات الدماغية في لحمة الدماغ في حين بطانة البطانة العصبية لا تزال غير ناضجة خلال 12-24 ساعة الأولى بعد الولادة. الحقن داخل البطينات من AAV في هذه النتائج في سن التنبيغ على نطاق واسع من الخلايا العصبية في جميع أنحاء الدماغ. يبدأ التعبير في غضون أيام من الحقن ويستمر لlifetim(ه) من الحيوان. عيار الفيروسية يمكن تعديلها للتحكم في كثافة الخلايا العصبية transduced، في حين شارك في التعبير عن بروتين فلوري يوفر تسمية الحيوية للخلايا transduced. مع ارتفاع توافر المرافق الأساسية الفيروسية لتوفير الكواشف كلا قبالة الجاهزة للاستخدام، وتعبئتها مسبقا وإعداد الفيروسي العرف، وهذا النهج يوفر طريقة في الوقت المناسب لمعالجة التعبير الجيني في مخ الفأر التي هي سريعة وسهلة وأقل تكلفة بكثير من الهندسة التقليدية سلالة الجرثومية.
الطرق التقليدية لتعديل العصبي التعبير الجيني تتطلب وقتا طويلا والتلاعب سلالة الجرثومية باهظة الثمن. البديل دي نوفو يقترب مثل Electroporation للفي الرحم أو الحقن lentiviral التجسيمي تحقق نتائج أسرع وأقل تكلفة ولكن لديها عيب تتطلب التدخل الجراحي المعقد 1-3. وعلاوة على ذلك، التعبير التحوير لديها مجموعة والمكاني المحدود مع هذه الأساليب. هنا، نحن تصف طريقة سريعة وسهلة واقتصادية للتلاعب على نطاق واسع عن طريق حقن الخلايا العصبية داخل البطينات من الغدة المرتبطة الفيروسات (AAV) في مخ الفأر حديثي الولادة. وقد وصفت طريقة أول مرة من قبل جون وولف وماركو Passini في عام 2001، حيث اقترح حجم الجسيمات الصغيرة من سمح AAV لنزع فتيل داخل السائل الدماغي الشوكي لأنها تمر من البطينات الجانبية من خلال حاجز بطانية عصبية غير ناضجة وإلى لحمة الدماغ 4، 5. الحقن داخل البطينات من AAV داخل وIRST 24 ساعة بعد الولادة عوائد تنبيغ الفيروسية على نطاق واسع من مجموعات فرعية العصبية التي تغطي كل منطقة من مناطق الدماغ، من بصيلات الشم لجذع الدماغ 6،7. يتم التعبير عن الجينات المحورة تسليمها فيروسي ونشطة خلال أيام من الحقن ويستمر لمدة تصل الى عام بعد ترنسدوكأيشن. وبالتالي، هذا التلاعب تنوعا يتيح الدراسات تتراوح بين أوائل نمو الدماغ بعد الولادة إلى الشيخوخة وانحطاط في الكبار.
في تطويع التقنية لاحتياجات تجريبية محددة لدينا، فقد ركزنا بشكل أساسي على AAV8 المصلي لأنه هو الأكثر كفاءة في transducing الخلايا العصبية 6. وتبين لنا أن عيار الفيروسية يمكن أن تضعف السيطرة على كثافة الخلايا العصبية transduced للتجارب اختبار خلايا الجوهرية عواقب التلاعب الجيني. بالإضافة إلى ذلك، علينا أن نظهر أن اثنين من الفيروسات يمكن أن يشترك حقن لإنتاج أنماط التعبير التي هي منحازة مجموعات متميزة أو متداخلة من الخلايا العصبية، اعتمادا على الأنماط المصلية المختارة لالتعبئة والتغليف الفيروسي. عملنا توسع براعة هذه التقنية للاستخدام في مجموعة واسعة من إعدادات علم الأعصاب التجريبية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أداء جميع الإجراءات والبروتوكولات التي تنطوي على الحيوانات وفقا للمعاهد الوطنية للصحة دليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية. تم استعراض الإجراءات الموضحة هنا والموافقة عليها من قبل كلية بايلور للطب المؤسسي رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام.
تمت الموافقة فيروس الغدة المرتبطة (AAV) ناقلات النسخ المتماثل غير كفء للتسليم التحوير في الدماغ القوارض للسلامة الأحيائية المستوى 1 استخدام. الرجوع إلى الموقع CDC لنشر حكومة الولايات المتحدة "السلامة الأحيائية في علم الأحياء الدقيقة والمختبرات الطبية الحيوية (BMBL)" الذي يفصل متطلبات محددة فيما يتعلق بإجراءات الحماية ومعالجة فيروس المناسبة. تحقق مع موظفي السلامة البيطرية والبيئية المحلية لمعرفة المتطلبات المحددة للإجراءات المؤسسية باستخدام الفيروسات. الأنظمة المتعلقة غرف الإجراء، والحجر الصحي، وتحديد أقفاص واقية تختلف باختلاف المؤسسات.
1. قبلحلج P0 الجراء وفوستر والأمهات
2. إعداد المعدات اللازمة لحقن
3. إعداد التخفيفات الفيروسية للحقن
الطبقة = "jove_title"> 4. تنظيم الجراء الوليد للحقن
5. حقن AAV في الفئران حديثي الولادة
6. بعد حقن العناية
7. تنظيف
8. إعداد أدمغة فئران للتصوير
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
عائدات حقن ناجحة الفيروسي داخل البطين على نطاق واسع وقوي التعبير العصبية. نحن هنا تقييم تنبيغ الفيروسية باستخدام YFP أو tdTomato الجينات الفلورية تحت سيطرة بيتا الدجاج الأكتين المروج (CBA المروج). تم تعبئتها هذه التركيبات في AAV8 وحقنه في البطينات الجانبية من الفئران حديثي الولادة (P0) ICR. أسفرت التتر الفيروسية عالية (10 10 جزيئات في نصف الكرة الأرضية) في وضع العلامات كثيفة من البصلة الشمية، المخطط، قشرة المخ، المخيخ والحصين (الشكل 1A، يسار). كان وضع ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وصفناها إجراء تنوعا لمعالجة الخلايا العصبية التعبير الجيني باستخدام AAV كوسيلة للتسليم على نطاق واسع في مخ الفأر حديثي الولادة. بالمقارنة مع غيرها من أساليب نقل الجينات العصبية مثل في الرحم Electroporation لل1 أو التجسيمي الحقن داخل الجمجمة 2،3، حقن الفيروسي حديثي الولادة سهلة نسبيا وبسيطة. لا يمكن أن يؤديها الإجراء الأساسي في دقائق فقط مع دلو الجليد وحقنة ميكروليتر. بقاء الأمثل والتحوير التعبير يمكن أن يتحقق من خلال حضور لبعض التفاصيل التقنية، وأهمها نوعية ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب تعلن أنه ليس لديهم المصالح المالية المتنافسة.
تم دعم هذا البحث من قبل مؤسسة عائلة روبرت أ. ورينيه إي بيلفر ، و NIA R21 AG038856 (JLJ) ، و A2010097 منحة أبحاث مرض الزهايمر لمؤسسة BrightFocus Foundation (JLJ) ، ومنحة NIA لبيولوجيا التدريب على الشيخوخة T32 AG000183 (دعم أهداف التنمية المستدامة).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الفئران المتناثرة ICR | Harlan | Hsd: ICR (CD-1) | تعرف هذه السلالة أيضا باسم |
| الفئران الفطرية CD-1 FVB | مختبر جاكسون | 1800 | 5-6 أسابيع من |
| العمر Nestlets | Lab Supply | NESTLETS | |
| Shepherd shacks | Lab Supply | SS-mouse | |
| chow القوارض عالية الدهون | Purina Mills | PicoLab Mouse Diet 20 ، # 5058 | هذا هو مربي القياسية لدينا تشاو |
| القوارض عالية الدهون (بديل) | مختبرات هارلان | تيكلاد جلوبال 19٪ بروتين القوارض #2019S | إذا كان هناك حاجة إلى نظام غذائي قابل للتعقيم |
| حقنة | هاميلتون | 7653-01 | 10 مل حقنة |
| إبر حقن هاميلتون | 7803-04 ، RN 6PK PT4 ، 0.375 " | 32 جم ، لحقن P0 القياسية | |
| لوحة معدنية ل التخدير بالتبريد | McMaster Carr | 8975K439 | صفيحة الألمنيوم الخام ، 6 × 12 بوصة ، 0.25 بوصة ، ستحتاج إلى تقطيعها إلى 3 قطع وحواف متساوية من قبل متجر الآلات المحلي |
| جهاز تجسيمي للحيوانات الصغيرة مع قراءة رقمية | David Kopf Instruments | Model 940 | |
| حامل حقنة عالمي مع قدم دعم إبرة | David Kopf Instruments | موديل 1772-F1 | |
| إطار حديثي الولادة | Stoelting | 51625 | يطلق عليه رسميا محول الفأر والفئران حديثي الولادة |
| أكياس التخلص من المخاطر البيولوجية مع مؤشر معقم | VWR | 14220-030 | هام! – تحقق مع الموظفين البيطريين المحليين والسلامة البيئية لمعرفة معهدك" بروتوكول S للتخلص من النفايات البيولوجية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.