هنا ، نقدم بروتوكولا للتسريب المباشر للدماغ التجسيمي للأميلويد بيتا. توفر هذه المنهجية نموذجا بديلا للفأر في الجسم الحي لمعالجة التأثيرات قصيرة المدى للأميلويد بيتا على الخلايا العصبية في الدماغ.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هنا ، نقدم بروتوكولا للتسريب المباشر للدماغ التجسيمي للأميلويد بيتا. توفر هذه المنهجية نموذجا بديلا للفأر في الجسم الحي لمعالجة التأثيرات قصيرة المدى للأميلويد بيتا على الخلايا العصبية في الدماغ.
مرض الزهايمر هو مرض الاعصاب التي تؤثر على شيخوخة السكان. وهناك ميزة عصبية مرضية الرئيسية لهذا المرض هو الإفراط في إنتاج اميلويد بيتا وترسب لويحات أميلويد بيتا في مناطق الدماغ للأفراد المصابين. على مر السنين العلماء قد ولدت العديد من نماذج الماوس مرض الزهايمر التي تحاول تكرار أمراض اميلويد بيتا. وللأسف، فإن نماذج الماوس فقط بشكل انتقائي تحاكي ملامح المرض. موت الخلايا العصبية، ولها تأثير بارز في أدمغة مرضى الزهايمر، تفتقر بشكل ملحوظ في هذه الفئران. وبالتالي، نحن وغيرنا قد استخدمت وسيلة لغرس مباشرة الأنواع القابلة للذوبان بلازميدة قليلة القسيمات من اميلويد بيتا - أشكال اميلويد بيتا التي ثبت أن يكون أكثر سمية للخلايا العصبية - stereotaxically في الدماغ. في هذا التقرير ونحن الاستفادة من الذكور C57BL / 6J الفئران لتوثيق هذه التقنية الجراحية لزيادة مستويات اميلويد بيتا في منطقة الدماغ محددة. الالهدف هو ضخ التلفيف المسنن من الحصين لهذا بنية الدماغ، جنبا إلى جنب مع الدماغ الأمامي القاعدية التي يتم توصيلها عن طريق الدائرة كوليني، يمثل واحدا من مجالات انحطاط في هذا المرض. نتائج رفع اميلويد بيتا في التلفيف المسنن عبر ضخ التجسيمي تكشف عن زيادة في فقدان الخلايا العصبية في التلفيف المسنن في حدود 1 في الاسبوع، في حين أن يصاحب ذلك زيادة في موت الخلايا وفقدان الخلايا العصبية كوليني في الطرف الرأسي للالفرقة قطري من بروكا من الدماغ الأمامي القاعدية. ولوحظت هذه التأثيرات لتصل إلى 2 أسابيع. وتشير البيانات المتوفرة لدينا أن اميلويد بيتا نموذج ضخ الحالي يوفر نموذج الفأر بديلة لمعالجة موت الخلايا العصبية منطقة محددة في فترة قصيرة. وميزة هذا النموذج هو أن اميلويد بيتا يمكن أن تكون مرتفعة بطريقة المكانية والزمانية.
الودائع ترسبات الأميلويد، التي تتكون من بيتا اميلويد (Aβ 1-42)، هي سمة رئيسية من أمراض الزهايمر (AD). وقد أظهرت العديد من الدراسات أن مستويات عالية أو سامة المؤتلف بلازميدة قليلة القسيمات Aβ 1-42 حصول وفاة الخلايا العصبية، ضمور متشابك، وفقدان وخلل وظيفي. فضلا عن التعلم والذاكرة العجز 1-4. وتشمل مناطق الدماغ أثرت على الحصين، القشرة، وهياكل تحت القشرية مثل الدماغ الأمامي القاعدية و5،6 اللوزة. حتى الآن، وهناك عدة نماذج الماوس المعدلة وراثيا التي تحاول محاكاة Aβ 1-42 أمراض AD. اعتمادا على سلالة هذه الحيوانات تثبت أن تكون مفيدة في دراسة الخصائص المرضية مختارة من AD. للأسف، مع استثناء من 2 خطوط المعدلة وراثيا، APP23 و5XFAD، هذه الفئران أبدا تكرار بالكامل فقدان الخلايا العصبية، جانبا رئيسيا من جوانب AD. حتى مع فقدان الخلايا العصبية التي لوحظت في APP23 و5XFAD، وobser موت الخلايا العصبيةكان فيد خفية، سن المعالين، ومعزولة لقلة مختارة المناطق 7،8.
ضخ مباشر للبلازميدة قليلة القسيمات Aβ 1-42 في البرية من نوع مخ الفأر يوفر ممتازة في نموذج الجسم الحي الذي يعيد الجانب موت الخلايا العصبية من amyloidopathy 1،9،10. خلافا للنماذج الماوس المعدلة وراثيا المستخدمة عادة في بلازميدة قليلة القسيمات Aβ 1-42 نموذج ضخ مثالية لرفع مستويات حادة Aβ 1-42 بطريقة المكانية والزمانية. وميزة استخدام البرية من نوع الفئران لهذا النموذج يغني التعويض أو الآثار الجانبية المحتملة من الطفرات التي أدخلت في خطوط الماوس المعدلة وراثيا. وقد أظهرت دراسات سابقة أن غرس مستويات سامة من Aβ 1-42 في الحصين يتسبب موت الخلايا العصبية في المناطق القريبة من موقع الحقن ضمن 1 أسبوع 1. وعلاوة على ذلك، بما يتفق مع ملاحظة أن Aβ 1-42 سامة للخلايا العصبية الكوليني 11 الدماغ الأمامي القاعديةوانخفض الكوليني الخلايا العصبية (BFCN) السكان المشاريع التي لالحصين 20-50٪ في غضون 7-14 أيام التالية بيتا اميلويد ضخ 1،10 في الفئران، مما يسمح فعال للامتحانات من الدوائر العصبية معزولة في الدماغ. منذ مشروع BFCN ipsilaterally إلى التلفيف المسنن من الحصين 12، لمعظم تحكم جزء / مركبة وبلازميدة قليلة القسيمات Aβ 1-42 الحلول التي يمكن أن تحقن على جانبي الدماغ مما يتيح إجراء مقارنات بين اليسار واليمين نصفي الكرة الأرضية 1.
في هذا التقرير سوف نقدم منهجية مفصلة الجراحية وحقن للبالغين من النوع البري C57BL / 6J الفئران. تم اختيار هذه السلالة الماوس بسبب استخدامها على نطاق واسع في مجال البحوث. من الناحية الفنية، يمكن استهداف أي منطقة في الدماغ للتسريب، ولكن هنا سوف نستخدم التلفيف المسنن من الحصين كهدف لتوضيح هذه التقنية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: لجميع التجارب على الحيوانات، تم اتباع المؤسسية والمبادئ التوجيهية الوطنية لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية.
1. إعداد أدوات وحلول جراحية لجراحة
2. إعداد بلازميدة قليلة القسيمات Aβ 1-42
3. تحديد الاحداثيات حقن
4. إعداد الإطار التجسيمي
5. إعداد الحيوان
6. جراحة والتسريب
7. إزالة الحيوان والعناية بعد العملية الجراحية
إزالة 8. خياطة
النحر والأنسجة الحيوانية 9. معالجة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المنهج الحالي لإعداد البشري المؤتلف بلازميدة قليلة القسيمات Aβ 1-42 غلة الأنواع بلازميدة قليلة القسيمات القابلة للذوبان التي تتكون من أحادية، dimers، trimers، وtetramers (الشكل 1A). هذه منخفضة الوزن الجزيئي Aβ 1-42 الأنواع، ولكن ليس الألياف واللوحات، وقد ثبت في العديد من الإعدادات ليكون أكثر سمية للخلايا العصبية 1،4،9،17-19. لتحديد ما إذا كان أو لم بلازميدة قليلة القسيمات Aβ 1-42 يؤدي الى موت الخلايا العصبية في مخ الفأر ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لتحقيق النجاح Aβ 1-42 حقن المجرب أو الجراح أن: 1) استخدام تقنية العقيم؛ 2) تحديد منطقة في الدماغ بشكل صحيح في المصالح مع إحداثيات دقيقة. 3) أن يكون قادرا على تأمين الماوس بشكل صحيح في إطار التجسيمي مع الدماغ وتعادل في محور AP وML؛ 4) لديها القدرة على تشغيل micromanipulator بدقة. 5) ضمان الرعاية المناسبة بعد العملية. إذا اتبعت هذه الخطوات الرئيسية الماوس يجب البقاء على قيد الحياة لعملية جراحية مع أي عدوى يمكن ملاحظتها.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تعلن الكتاب أنه ليس لديهم المصالح المالية المتنافسة.
وأيد هذا العمل من قبل المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية منح NS081333 (لCMT)، الزهايمر منحة جمعية NIRG-10-171721 والمعهد الوطني للصحة النفسية منحة MH096702 (لUH)، والمعهد الوطني لبحوث الشيخوخة الممولة من مرض الزهايمر مركز جامعة كولومبيا AG008702 منح الطيار (لYYJ وJB).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكيتامين هيدروكلوريك (100 مجم / مل) | هنري شاين | الطبي 1049007 | 100 مجم كيتامين لكل 1 كجم من الزيلازين الحيواني |
| (20 مجم / مل) هنري | شاين الطبي | غير متوفر | 10 مجم زيلازين لكل 1 كجم |
| من بوبرينكس (0.3 مجم / مل) 1217793 | هنري شاين الطبية | 0.1 مجم بوبرينكس لكل 1 كجم | |
| A & beta ؛ 1-42< / sub> | David Teplow / UCLA | غير متوفر | 100 & mu ؛ M; تم استخدام هذا الأميلويد في ورقة |
| A & beta. 1-42< / sub> | Bachem | H-1368 | يمكن استخدامها بدلا من الأميلويد من مختبر Teplow |
| A & beta ؛ يمكن استخدام 1-42< / sub> | American Peptide | 62-0-80B | بدلا من الأميلويد من مختبر Teplow |
| Scrambled A & beta ؛ يمكن استخدام 1-42< / sub> | American الببتيد | 62-0-46B | كببتيد تحكم لمقارنة A & beta ؛ 1-42 |
| الجسم المضاد NU4 (الأجسام المضادة للأميلويد قليل القلة)هدية | من ويليام كلاين / نورث وسترن يو. | غير متوفر | 1: 2,000 التخفيف |
| المضاد للأجسام المضادة للأميلويد قليل الميلويد (أرنب متعدد النسيلة) | EMD Millipore | AB9234 | بدلا من Nu4 ؛ يحتاج إلى ؛ يتم اختباره من قبل المستخدم النهائي |
| الجسم المضاد 6E10 (الفأر أحادي النسيلة) (الجسم المضاد للأميلويد) Biolegend | sig-39320 | 1: 1،000 تخفيف | |
| الجسم المضاد ChAT (الماعز متعدد النسيلة) Millipore | AB144P | 1: 100 التخفيف | |
| نظام TUNEL الفلورومتري | المسدود Promega | G3250 | اتبع إرشادات الشركة المصنعة ل استخدم |
| كاشف Prolong Gold Antifade مع DAPI | Invitrogen | P36935 | استخدمه عند تغطية الشرائح |
| Fluorogold | Fluorochrome، LLC | غير متوفر | محلول 2٪ |
| الإيثانول المطلق (200 دليل) | فيشر Scientific | BP2818-4 | لصنع 70٪ إيثانول لتعقيم وتطهير |
| Novex 10-20٪ | Tricine gel Life Technologies | EC6625BOX | لفصل A & beta ؛ 1-42 |
| Novex Tricine SDS Running Buffer (10X) | Life Technologies | LC1675 | لتشغيل 10-20٪ Tricine Gel Novex |
| Tris-Glycine Transfer Buffer (25X) | Technologies | LC3675 | لنقل 10-20٪ من المواد الهلامية Tricine |
| SuperSignal Western Blot Enhancer | Thermo Scientific | 46640 | لتعزيز A & beta ؛ 1-42 إشارة ؛ اتبع بروتوكول الشركة المصنعة |
| غشاء نشاف النيتروسليلوز Protran BA79 ، 0.1 & mu ؛ m | GE Healthcare Life | Sciences 10402088 | لنقل 10-20٪ من المواد الهلامية Tricine |
| Xcell SureLock | Mini-Cell Life Technologies | EI0001 | الرحلان الكهربائي aparatus لتشغيل 10-20٪ من المواد الهلامية Tricine |
| GenTeal Lubricant Eye Gel | Novartis | غير متوفر | للحفاظ على رطوبة عيون الفأر أثناء الجراحة ؛ يمكن العثور عليها في متاجر الصيدليات المحلية &# 160; |
| Refresh Optive Lubricant Eye Drops | Allergan | غير متوفر | للحفاظ على رطوبة عيون الفأر أثناء الجراحة ؛ يمكن العثور عليها في متاجر الصيدليات المحلية ؛ يمكن استخدامه بدلا من GenTeal |
| Betadine | Stoelting | 50998 | لتعقيم وتطهير |
| الملعقة المستديرة / المدببة ؛ | VWR | 82027-490 | لفتح فم |
| Bulldog Serrefines Clamps (خافت الفك 9X1.6 مم ؛ الطول 28 مم) | أدوات العلوم الدقيقة | 18050-28 | اختياري ؛ للحفاظ على جلد فروة الرأس بعيدا أثناء الحقن |
| مقص مستقيم ناعم (حافة القطع 25 مم ؛ الطول 11.5 سم) | أدوات العلوم الدقيقة | 14060-11 | لقطع فروة الرأس |
| # 3 مقبض مشرط | أدوات العلوم الدقيقة | 10003-12 | |
| # 11 شفرة جراحية | أدوات العلوم الدقيقة | 10011-00 | لعمل شق فروة الرأس |
| ملقط نمط قياسي للطالب (طرف يخفت 2.5 × 1.5 مم ؛ الطول 11.5 سم) | أدوات العلوم الدقيقة | 91100-12 | لإبقاء فروة الرأس مغلقة أثناء خياطة |
| ماكينة تشذيب مجموعة كومبو | كينت Scientific | CL9990-1201 | لحلاقة الشعر |
| T / مضخة إعادة تدوير الماء الدافئ ؛ | كينت ساينتفيك | TP-700 | لتدفئة أثناء الجراحة |
| وسادة التعدين القابل لإعادة الاستخدام (5 "× 10") كينت | العلمية ؛ | TPZ-0510FEA | لتثبيته بجهاز تدوير الماء الدافئ T / Pump لتدفئة أثناء الجراحة |
| الحفر الصغير اللاسلكي | 58610 | استخدم نتوءات فولاذية مقاس 0.8 مم لحفر ثقوب في الجمجمة | |
| مختبر أداة تجسيمية قياسية مع الماوس و محول الفئران لحديثي الولادة | Stoelting | 51615 | |
| فقط للفأر أداة Stereotaxic | Stoelting | 51730 | يمكن استخدام هذا بدلا من Stoelting Cat. # 51615 |
| حاقن التجسيم الجوهري | Stoelting | 53311 | |
| معقم حبة الزجاج الجاف | Stoelting | 50287 | لتعقيم أدوات الفولاذ المقاوم للصدأ |
| ستارة جراحية معقمة (18 بوصة × 26 ") | حقنة هاميلتون | 50981 | |
| هاميلتون 50 مل ، موديل 705 RN SYR ، | NDL شركة هاميلتون | 7637-01 | لحقن الدماغ ؛ استخدم محاقن مختلفة لحلول مختلفة |
| 29 G إبرة ، محور صغير RN NDL | شركة هاميلتون | 7803-06 | للتوصيل بحقنة هاميلتون لحقن الدماغ |
| 1 مل BD Tuberculin Syringes | VWR | BD309659 | لإدارة التخدير والمحلول الملحي |
| 30 جم إبرة (0.5 بوصة) | VWR | BD305106 | لإدارة التخدير والمحلول الملحي |
| مقياس سلسلة CS الإلكتروني المحمول (Ohaus) | VWR | 65500-202 | لوزن لتحديد جرعة التخدير |
| الصفيحة الساخنة (اللوحة العلوية تعتيم 7.25 × 7.25 بوصة) | VWR | 47751-148 | لتدفئة بعد الجراحة |
| خياطة الحرير Sofsilk C-1 3/8 ، 12 مم | Covidien | S1173 | لإغلاق الجرح |
| لاصق الأنسجة Vetbond (3M) سانتا | كروز للتكنولوجيا الحيوية | sc-361931 | اختياري: للمساعدة في إغلاق الجرح ؛ استخدميه مع خياطة. |
| أدوات تطبيق معقمة ذات عمود خشبي من القطن | فيشر علمي | 22-029-488 | لتنظيف وتجفيف الجروح الجراحية |
| Fisherbrand Superfrost Plus Microscope Slides | Fisher Scientific & nbsp ؛ | 12-550-15 | لجمع أقسام الدماغ |
| VWR غطاء مايكرو زجاجي 24 × 50 مم | VWR | 48393241 | لتركيب شرائح المجهر |
| مرشح حقنة نالجيني العلمي الحراري 0.2 & م | فيشر سيانتيفيك | 194-2520 | لتعقيم المحلول الملحي |
| علامات جلدية معقمة مزدوجة الطرف من Viscot Medical | Medline VIS1422SRL91 | لتمييز الإحداثيات على الجمجمة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.