一种在Drosophila中诱导闭合性头部创伤性脑损伤的方法

摘要

来源：Katzenberger, R. J., 等，一种在Drosophila中诱发闭合性头部创伤性脑损伤的方法。J. Vis. Exp. (2015)。

该视频展示了使用高冲击创伤（HIT）装置在Drosophila中诱导闭合性颅脑损伤（TBI）的方法。TBI引起机械性脑损伤，影响神经元功能，并随时间推移导致神经变性和死亡。

方案

1. HIT 装置的构建

1. 使用两个夹子和四颗螺丝将弹簧固定在木板上（图1A）。夹子应相对于木板宽度居中放置，并彼此紧贴，外侧夹子与木板边缘对齐。在安装夹子之前，需使用钳子将其弯曲，使其紧密贴合弹簧。
   注意：构建HIT装置所需材料的说明见表1。弹簧的夹持端应距离木板边缘1/8英寸（3.2 mm），自由端应伸出木板边缘3/4英寸（19 mm）。调整弹簧位置，使其与木板长度方向平行。
2. 将魔术贴毛面胶带在弹簧的自由端缠绕一圈。魔术贴的外边缘应与弹簧末端对齐。魔术贴的作用至关重要，因其可通过紧密压合固定将小瓶固定在弹簧上。同时，魔术贴也便于小瓶的快速连接与拆卸，从而可在短时间内处理多个小瓶。
3. 将冰桶盖倒置，居中紧贴木板放置。调整冰桶盖的凸起区域，使其长边与木板宽度方向平行。注意冰桶的凸起区域比木板高出1/2英寸（13 mm），因此当小瓶固定在弹簧上时，弹簧不会完全平贴于木板表面。
4. 将整个装置沿固定物体（如墙壁）滑动，使冰桶盖楔入木板与固定物体之间，确保装置不会移动。
5. 将纸质量角器用胶带固定在纸板果蝇小瓶托盘底部，并将托盘竖直立于木板长度方向一侧，使弹簧向后拉至完全垂直位置时，量角器的90°刻度与弹簧对齐。

HIT 设备的操作

1. 将1至60只经CO₂麻醉的果蝇放入一个空的试剂瓶中，并用一个紧密贴合的棉塞封住瓶口。
2. 将棉塞推入试剂瓶中，使果蝇被限制在瓶底1英寸（2.5 cm）的范围内。建议在试剂瓶上距底部1英寸（2.5 cm）处画一条标记线以便操作。需注意，限制区域过大或过小均可能影响表型的严重程度。
3. 等待5分钟，使果蝇从CO₂麻醉中恢复活动能力。需注意，目前尚不清楚5分钟是否足以完全消除CO₂的影响。
4. 将弹簧的一端插入试剂瓶中，直至魔术贴（Velcro）的内边缘与试剂瓶顶部齐平（图1B）。当弹簧处于平放状态时，试剂瓶应有1英寸（2.5 cm）的部分与冰桶盖的凸起区域重叠。试剂瓶可多次重复使用。
5. 操作时，用左手拇指和食指捏住试剂瓶的魔术贴部位，同时用右手将木板紧压在实验台面上。也可使用C型夹具将木板牢固固定在实验台面上。
6. 将弹簧向后完全拉直至所需角度，然后释放弹簧，使其自由运动直至完全停止。
7. 从弹簧装置上取下试剂瓶，让果蝇恢复至少5分钟。随后可对果蝇进行第二次撞击处理，或将果蝇转移至含有果蝇食物的试剂瓶中。
   注意：可采用多种检测方法评估HIT装置撞击后产生的表型效应。例如，可通过分析损伤后不同时间点存活果蝇的比例来确定对寿命的影响，通过头部组织学分析来评估对脑形态的影响，或通过mRNA水平的定量分析来研究对基因表达的影响。
8. 设置未经撞击处理但接受相同操作的对照组果蝇，以确定实验过程中非撞击因素引起的影响。由于试剂瓶撞击冰桶盖会产生较大噪音，操作时应佩戴听力保护装置。

结果

图1：HIT 装置示意图。（A）HIT 装置静止状态下顶部视图的示意图。（B）HIT 装置的侧面视图示意图。图中显示弹簧处于静止位置（深红色）和偏转至 90° 的位置（浅红色）。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
镀锌压缩弹簧	The Hillman Group	540189	9 7/8 英寸（长度），15/16 英寸（外径），0.12 英寸（线径）
木板			9 英寸（长度），6.5 英寸（宽度），0.75 英寸（高度）
夹具	Sigma Electrical Manufacturing Corporation	49822	3.10 英寸（长度），0.68 英寸（宽度），1.11 英寸（高度），EMT 双孔卡箍，点击类型可选择 1 英寸钢制 EMT 导管
自粘式尼龙搭扣环形部分			3 英寸（长度），3/4 英寸（宽度）
聚氨酯冰桶盖	Fisher Scientific	02-591-45	9 1/8 英寸（长度），9 1/8 英寸（宽度），1 1/4 英寸（高度）
塑料果蝇小瓶	Applied Scientific	AS-510	3 11/16 英寸（高度），1 1/16 英寸（内径），1 1/8 英寸（外径）
大号棉球	Fisher Scientific	22-456-883
纸质量角器			10 英寸（直径）