يصف هذا التقرير طرق توليد نموذج لصرع الفص الصدغي بناء على الإشعال الكهربائي للفئران المعدلة وراثيا VGAT-Cre. قد تكون فئران VGAT-Cre المشابهة مفيدة في تحديد أسباب الصرع وفحص العلاجات الجديدة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا التقرير طرق توليد نموذج لصرع الفص الصدغي بناء على الإشعال الكهربائي للفئران المعدلة وراثيا VGAT-Cre. قد تكون فئران VGAT-Cre المشابهة مفيدة في تحديد أسباب الصرع وفحص العلاجات الجديدة.
تم اكتشاف أن إشعال كهربائي لفئران VGAT-Cre أدى إلى نوبات تلقائية وإلكتروغرافية. ركزت ورقة بحثية حديثة على كيفية استخدام فئران VGAT-Cre الفريدة في تطوير نوبات متكررة عفوية (SRS) بعد إشعال النار وآلية محتملة - إدخال Cre في جين VGAT - عطلت تعبيرها وقللت من نغمة GABAergic. توسع الدراسة الحالية هذه الملاحظات لتشمل مجموعة أكبر من الفئران ، مع التركيز على القضايا الرئيسية مثل المدة التي يستمر فيها SRS بعد إشعال النار وتأثير جنس الحيوان وعمره. يصف هذا التقرير البروتوكولات الخاصة بالخطوات الرئيسية التالية: صنع سماعات رأس مزودة بأقطاب عمق الحصين للتحفيز الكهربائي ولقراءة مخطط كهربية الدماغ. عملية جراحية لتثبيت سماعة الرأس بشكل آمن على جمجمة الماوس حتى لا تسقط ؛ والتفاصيل الرئيسية لبروتوكول إشعال النار الكهربائي مثل مدة النبضة وتردد القطار ومدة القطار وكمية التيار المحقون. بروتوكول إشعال النار قوي من حيث أنه يؤدي بشكل موثوق إلى الصرع في معظم الفئران VGAT-Cre ، مما يوفر نموذجا جديدا لاختبار الأدوية الجديدة المضادة للصرع.
الصرع هو اضطراب عصبي كبير مع أعباء اقتصادية وبشرية كبيرة. تقدر NINDS أن هناك 3 ملايين أمريكي يعانون من الصرع. يعاني ما يقرب من 0.6 مليون من هؤلاء المرضى من صرع الفص الصدغي (TLE)1. لسوء الحظ ، فشل العلاج الطبي ل TLE في ثلث المرضى بسبب عدم الفعالية أو تطور مقاومة الأدوية أو عدم تحمل الآثار الجانبية2. من الواضح أن هناك حاجة كبيرة لتطوير علاجات جديدة ل TLE، وهو استنتاج تشاركه لجنة العلوم الأساسية لجمعية الصرع الأمريكية، ومجموعة عمل الرابطة الدولية لمكافحة الصرع لاكتشاف أدوية الصرع قبل السريرية، والمجلس الاستشاري الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية3،4.
تستخدم النماذج الحيوانية الحالية لصرع الفص الصدغي إما الاختلاجات الكيميائية (على سبيل المثال ، kainate ، pilocarpine) أو التحفيز الكهربائي لفترات طويلة للحث على حالة صرع طويلة الأمد5،6،7. تموت العديد من الحيوانات أثناء العملية (10٪ -30٪ في الفئران ، حتى 90٪ في الفئران8). الحيوانات التي تنجو وتطور الصرع تظهر موتا عصبيا واسع النطاق في جميع أنحاء الدماغ 9,10. يؤدي هذا الموت إلى سلسلة من الاستجابات ، بدءا من تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية والخلايا الوحيدة المتسللة. تشمل الاستجابات العصبية إعادة تنظيم الدوائر (على سبيل المثال ، تنبت الألياف الطحلبية) ، ولادة خلايا عصبية جديدة تفشل في الاندماج بشكل صحيح في الدوائر (على سبيل المثال ، الخلايا الحبيبية خارج الرحم) ، والتغيرات الجوهرية التي تؤدي إلى فرط الاستثارة (على سبيل المثال ، تنظيم قنوات Na +). نموذج الصرع دون موت عصبي كبير سيسهل البحث عن أدوية جديدة مضادة للصرع.
أثناء اختبار فرضية GABA للصرع ، تم اكتشاف أن علاج الفئران VGAT-Cre ببروتوكول إشعال كهربائي خفيف أدى إلى نوبات تلقائية وكهربائية11. بشكل عام ، لا يؤدي إشعال القوارض الكهربائية إلى نوبات عفوية تحدد الصرع ، على الرغم من أنه يمكن ، في حالات الإفراط في إشعال11. تعبر فئران VGAT-Cre عن Cre recombinase تحت سيطرة جين ناقل GABA الحويصلي (VGAT) ، والذي يتم التعبير عنه على وجه التحديد في الخلايا العصبية المثبطة GABAergic. وقد وجد أن إدخال Cre عطل التعبير عن VGAT عند مستويات mRNA والبروتين ، مما يضعف انتقال GABAergic المشبكي في الحصين. وخلص إلى أن الفئران VGAT-Cre المشتعلة يمكن أن تكون مفيدة لدراسة الآليات المشاركة في تكوين الصرع ولفحص العلاجات الجديدة11. ويقدم هذا التقرير بالتفصيل الأساليب المستخدمة في وضع النموذج.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
اتبع استخدام الحيوانات إرشادات REACH12 وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان بجامعة فيرجينيا.
1. صنع سماعات الرأس بقطبين كهربائيين ثنائي القطب (الشكل 1)

الشكل 1: الخطوات الرئيسية في تصنيع سماعة EEG. (أ) ظهور الأقطاب الكهربائية في الخطوات المختلفة في البروتوكول (الأرقام في خطوة المطابقة اليسرى). (ب) صورة للمنتج النهائي مثبتة في حامل منزلي الصنع يلائم الإطار المجسم. لاحظ أن الحامل ينتهي بمجموعة دبوس طوق تتناسب مع قاعدة سماعة الرأس. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
2. زرع القطب التجسيمي
3. بروتوكول إشعال كهربائي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الحيوانات
تم تطوير النموذج في الأصل باستخدام فئران VGAT-Cre (Slc32a1tm2 (cre) Lowl / J) 13 على خلفية مختلطة. ومع ذلك ، فقد تم تطبيقه أيضا على سلالة VGAT-Cre الملائمة مع C57BL / 6J. لم يلاحظ أي فرق في الصرع الذي يتطور بين السلالات. تعبر كلتا السلالتين عن Cre recombinase تحت سيطرة مروج ناقل GABA الحويصلي. تم إنشاء هذه الفئران عن طريق الطرق في شريط IRES-Cre بعد كودون التوقف في جين Vgat . تتكاثر هذه الفئران بشكل طبيعي ، لذلك يتم الحفاظ عليها كزيجوت متماثل. لمنع ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يصف هذا التقرير بروتوكولا يؤدي فيه إشعال الفئران كهربائيا إلى الصرع. نظرا لأن القطب المنبه يوضع في الحصين ، فهذا صرع حوفي بؤري يصمم صرع الفص الصدغي (TLE) في المرضى. تتمثل الخطوة الحاسمة في هذا البروتوكول في استخدام فئران VGAT-Cre ، والتي بسبب إدخال شريط IRES-Cre recombinase في جين Vgat ، تظهر تيارات GABA المثبطةالضعيفة 11. C57BL / 6 لا تتطور الصرع بعد إشعال هذا البروتوكول ، على الرغم من أنه من الممكن أن سلالات أخرى من الفئران سوف.
تم تطوير البروتوكول باستخدام و...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تعارضات للكشف عنها.
يشكر المؤلفون جون ويليامسون على المناقشات المفيدة حول هذا البروتوكول. تم دعم هذا العمل من خلال منحة NIH / NINDS NS112549.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 16 قناة خارج الخلية التفاضلية AC مكبر للصوت (115V / 60Hz) | AD Instruments | AM3500-115-60 | مضخم EEG البديل |
| 363 / CP طوق التوصيل ، دبابيس كم | P1 Technologies | 363SLEEVPIN0NL | لكابل حامل القطب الكهربائي |
| ، 363-363 5 سم - 100 سم W / MESH 6TCM | P1 Technologies | 363363XXXXCM004 | الدوائر التلفزيونية المغلقة من الماوس إلى العاكس |
| Qcwox HD Sony IR LED | سوني | QC-SP316 | |
| العاكس SL6C / SB (فرشاة واحدة) | P1 Technologies | 8BSL6CSBC0MT | سابقا Plastics One، Inc. |
| مكبر للصوت الحالي | أنظمة AM | موديل 2100 | |
| أسمنت الأسنان | Stoelting | 51459 | |
| لقم الثقب ، # 75 ، OD & nbsp ؛ 0.310 "LOC 130 PT | Kyocera | 105-0210.310 | |
| E363 / 0 مقبس الاتصال منحرف | P1 Technologies | 8IE3630XXXE | دبابيس للموصل |
| iBond Self Etch الغراء | Kulzer | CE0197 | |
| MS363 PEDESTAL 2298 6 PIN WHITE | P1 Technologies | 8K000229801F | موصل سماعة الرأس EEG |
| Ohmeter | Simpson | 260 | High Sensitivity |
| PowerLab 16/35 و LabChart Pro | AD Instruments | PL3516 / P | برنامج EEG البديل |
| SomnoSuite | Kent Scientific Corp. | SS-01 | وحدة التخدير & مراقبة RightTemp |
| الحفر التجسيمي ومجموعة المحركات الدقيقة | شركة Foredom Electric Co. | K.1070 | |
| الإطار التجسيمي | ديفيد كوبف إنسترومنتس | موديل 940 | |
| سلك مطلي بالتفلون لقطب العمق ، OD 0.008'A-M | Systems | 791400 | |
| VGAT-Cre الفئران على خلفية C57BL / 6J المنشأة | مختبر جاكسون | 000664 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.