الهدف من هذا البروتوكول هو تحديد نهج جراحي لتوفير الوصول المباشر إلى نواة القوقعة الظهرية في نموذج الفئران.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
الهدف من هذا البروتوكول هو تحديد نهج جراحي لتوفير الوصول المباشر إلى نواة القوقعة الظهرية في نموذج الفئران.
وقد تم إلى حد كبير هبط التحقيق في استخدام بوساطة فيروس نقل الجينات لاعتقال أو عكس فقدان السمع إلى النظام السمعي المحيطي. وقد درست قليل من الدراسات نقل الجينات إلى النظام السمعي المركزي. النواة الظهرية قوقعة (DCN) من الدماغ، الذي يحتوي على الخلايا العصبية من الدرجة الثانية من المسار السمعي، هو موقع محتمل لنقل الجينات. في هذا البروتوكول، ويتجلى تقنية لالتعرض المباشر والحد الأقصى من DCN الفئران عن طريق نهج الحفرة الخلفية. هذا النهج يسمح لأي عملية جراحية حادة أو البقاء على قيد الحياة. وبعد رؤية مباشرة للDCN، مجموعة من التجارب ممكنة، بما في ذلك حقن opsins في نواة القوقعة والتحفيز لاحق من الألياف البصرية بالإضافة إلى ضوء الليزر الأزرق. التجارب الفسيولوجيا العصبية الأخرى، مثل التحفيز الكهربائي واقتفاء أثر حاقن العصبية هي أيضا مجدية. إن مستوى visualizaنشوئها ومدة التحفيز جعل تحقيقه هذا النهج ينطبق على مجموعة واسعة من التجارب.
يركز نقل الجينات بوساطة الفيروس لعكس فقدان السمع إلى حد كبير على الجهاز السمعي المحيطي. 1 استهداف القوقعة ، قام الباحثون بفحص مجموعة من طرق التوصيل ، بما في ذلك التسريب المضخة الصغيرةالتناضحية 2 ، أو Gelfoam®المركب المنقوع بالجينات الناقلة والجينات 2 أو إسفنجة الجيلاتين3 ، والحقن المجهريالمباشر 4 ؛ العديد من ناقلات نقل الجينات ، بما في ذلك النواقل الفيروسية المرتبطة بالغدة5،6 ، ونواقل الفيروساتالعدسية 7 ، والجسيمات الشحمية الموجبة2 ؛ ونشر نواقل نقل الجينات خارج الأنسجةالمستهدفة 2. في الآونة الأخيرة ، تم إدخال الفيروس المرتبط بالغدة (AAV) -1 في القوقعة من أجل علاج الصمم في الفئران بسبب فقدان ناقل الغلوتامات الحويصلي -3. 8 علاوة على ذلك ، تم مؤخرا وصف تطبيق علم البصريات الوراثي في الجهاز السمعي المحيطي. 9
ومع ذلك ، فقد فحصت دراسات قليلة نقل الجينات إلى الجهاز السمعي المركزي. تحتوي نواة القوقعة الظهرية (DCN) لجذع الدماغ على خلايا عصبية من الدرجة الثانية في المسار السمعي. بينما يمكن استخدام تقنيات نقل الجينات في نواة القوقعة (CN) لمجموعة من التحقيقات ، يمكن أيضا استخدام نقل الجينات للأوبسينات ، والبروتينات الحساسة للضوء ، إلى DCN لتمكين التقنيات التجريبية القائمة على علم البصريات الوراثي. بعد نقل الجينات بوساطة الفيروس لأوبسين ، مثل channelrhodopsin-2 (ChR2) ، تصبح الخلايا العصبية في DCN حساسة لمنبهات الضوء. تمت محاولة نقل الجينات البصرية الوراثية سابقا في العديد من مناطق جذع الدماغ ، بما في ذلك نواة خلف المنحرف للفئران ، وموضع الفأر coeruleus ، والقولون العلوي للقرد ، والمنطقة السقيفية البطنية للفأر. 10-14
في الآونة الأخيرة ، قام الباحثون بفحص استخدام علم البصريات الوراثي في DCN. 15،16 DCN هو موقع وضع غرسات جذع الدماغ السمعي في البشر ، مما يجعله جزءا جذابا من الجهاز السمعي للدراسة للدراسات الانتقالية على الأطراف الاصطناعية العصبية السمعية. ومع ذلك ، نظرا لموقع DCN ، فإن التعرض الجراحي يمثل تحديا. توفر التقنية الموضحة هنا بروتوكولا للتعرض الأقصى ل DCN عبر نهج الحفرة الخلفية لتمكين نقل الجينات الناقلة الفيروسية والتجارب القائمة على علم البصريات الوراثي في نموذج الفئران. استخدمت الدراسات السابقة الحقن المجهري التجسيمي في DCN مع channelrhodopsin-2. 16 ومع ذلك ، من المحتمل أن تكون الحقن التجسيمية أقل دقة من الحقن التي يتم إجراؤها عن طريق التصور المباشر ، خاصة في نواة صغيرة وعميقة على طول جذع الدماغ مثل DCN. تعد الفئران المعدلة وراثيا التي تعبر عن بروتينات خاصة بالأنسجة في CN أيضا خيارا جذابا وستتجنب الحاجة إلى نقل الجينات. سيعمل بروتوكولنا الخاص بالتعرض ل DCN أيضا في الفئران المعدلة وراثيا حيث سيحتاج DCN إلى التعرض مباشرة للتحفيز البصري. يتم تكييف هذه التقنية للتعرض الجراحي ل DCN من البروتوكولات السابقة التي تتضمن تسجيلات من العصب السمعي ونواة القوقعة في نماذج الفئران والفئران. 15، 17-20
الهدف العام للبروتوكول هو توفير التعرض المباشر ل CN للسماح بتقنيات نقل الجينات. وبشكل أكثر تحديدا ، يتوافق هذا النهج مع كل من الجراحة الحادة وجراحة البقاء على قيد الحياة ويمكن تكرار التحضير في نفس لإجراء الاختبارات الفيزيولوجية العصبية اللاحقة. إن التعرض المباشر لبروتوكول DCN له آثار على التجارب القائمة على نقل الجينات بوساطة البصريات الوراثية والفيروسات في نوى أخرى من جذع الدماغ.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: يتم تنفيذ كافة الإجراءات التجريبية وفقا للجنة رعاية الحيوان واستخدام ماساتشوستس العين والأذن مستوصف ومدرسة هارفارد الطبية، والتي تتبع المبادئ التوجيهية رعاية الحيوان الوطنية، بما في ذلك سياسة الصحة العامة خدمة للرعاية الإنسانية واستخدام الحيوانات المختبرية، و دليل ILAR، وقانون رعاية الحيوان. الإجراءات التجريبية المذكورة أدناه التعرض التفاصيل من DCN الأيسر. استخدام الأدوات المعقمة أثناء أداء الجراحة البقاء على قيد الحياة.
1. حج القحف الابتدائية والظهرية القوقعة نواة التعرض
2. حقن مكروي الضغط لبوساطة الفيروسات نقل الجينات والإنعاش الجراحي
3. استعادة الجراحي
4. الثانوي حج القحف والقوقعة نواة التعرض
5. علم الأنسجة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الجزئي مخيخي الطموح يوضح الوصول إلى القوقعة نواة
بعد إزالة الجلد والعضلات التي تغمر الجمجمة، ومعالم سطح الجمجمة، مثل خطوط الدرز الإكليلي وLAMDA، وإظهار توطين التقريبي للحج القحف. وبعد حج القحف مع رينجرز، هو تصور المخيخ. طموح دقيق للجزء صغير من المخيخ يوضح التصور من CN، ومن ثم يمكن حقن (الشكل 1).
الثانوية القوقعة ن...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتصف هذه الورقة تقنية التصور المباشر للDCN في نموذج الفئران للتلاعب من النظام السمعي المركزي. النهج المبين التصور المباشر يوفر مزايا هامة على البديل الرئيسي، والتي هي نهج التجسيمي. في المقام الأول، والتصور المباشر للDCN يسمح للتأكيد فوري للموقع من جذع الدماغ، في حين أن النهج التجسيمي لا تحمل رؤية مباشرة. في التجارب التي تستلزم فترات طويلة فترات الحضانة، كما هو الحال في فيروس بوساطة نقل الجينات، هناك احتمال لانخفاض كفاءة العدوى إذا كان حقن "يفتقد" موقع الهدف. وعلاوة على ذ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
التمويل: تم دعم هذا العمل من خلال منحة مؤسسة Bertarelli (DJL)، منحة MED-EL (DJL)، والمعاهد الوطنية للصحة المنح DC01089 (MCB).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| حامل التجسيم | Stoelting | 51500 | |
| بطانية الحرارة | هارفارد | 507214 | |
| شفرة مشرط # 11 | أدوات جراحية دقيقة | 10011-00 | |
| مقص قزحية | الأدوات الجراحية الدقيقة | 14084-08 | |
| 5 تماثل الشفط الفرنسي | الجراحية | 2777914 | |
| نقاط الأسنان | هنري Schein | 100-8170 | |
| جراحية دقيقة | للعظام | 16020-14 | |
| 10 & micro; ل حقنة هاميلتون | هاميلتون & nbsp ؛ | 7633-01 | |
| 34 مقياس, إبرة | هاميلتون | 207434 | |
| Rongeurs | الأدوات الجراحية الدقيقة | 16021-14 |
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