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Research Article
Rebeccah J. Katzenberger1, Carin A. Loewen2, R. Tayler Bockstruck1, Mikal A. Woods3, Barry Ganetzky2, David A. Wassarman1
1Department of Cell and Regenerative Biology,University of Wisconsin-Madison, 2Department of Genetics,University of Wisconsin-Madison, 3Department of Natural Sciences,University of Puerto Rico-Aguadilla
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
在这里,我们描述了一种方法,在果蝇造成闭合性颅脑创伤性脑损伤(TBI)。此方法提供了一种网关,调查所依据使用的实验工具和技术可用于苍蝇繁多TBI病症的细胞和分子机制。
创伤性脑损伤(TBI)影响数以百万计的人,每年造成的身体,认知和行为功能和死亡的损害。使用果蝇研究在理解神经过程贡献重要突破。因此,随着理解人类TBI病理的细胞和分子基础的目标,我们制定了高撞击伤(HIT)设备造成闭头TBI的苍蝇。苍蝇受到人类TBI一致的HIT装置显示的表型,如暂时失能和渐进神经退行性疾病。所述HIT设备使用基于弹簧的机构,以推动苍蝇对小瓶的壁上,造成机械损伤对苍蝇大脑。该设备是便宜的,并易于构造,其操作简便,快速,和它产生可重复的结果。因此,HIT设备可与现有的实验工具和技术,苍蝇处理基本组合有关TBI问题,这可能会导致诊断和治疗TBI的发展。特别是,HIT装置可用于执行大规模遗传筛选以了解TBI病理的遗传基础。
创伤性脑损伤(TBI),从外部机械力定义为损伤到大脑。最常见的是,自闭头的力量TBI的结果,如钝力和惯性加速和减速的力量导致大脑罢工颅骨里面。在美国,据估计,50,000人每年死于脑外伤和2.5-6.5亿人患有TBI的后果,包括衰弱的身体,认知和行为问题1,2。 TBI的后果不仅由于一次侧机械损伤大脑而且还发生在时间3-5次级细胞和分子的伤害到大脑以及其他组织。的方法来诊断和治疗TBI的发展已被证明是困难的,因为TBI是一种复杂的疾病过程。主要受伤,人体生理学和环境因素的变化性质导致异构辅助Injuries和病理。底层可变因素包括原发性损伤的个体的严重程度,重复初级损伤之间的时间,以及患者的年龄和基因型。如何理解每个变量因素有助于TBI的后果是可能的方法来诊断和治疗TBI 6,7的发展提供帮助。
在这里,我们描述了用于造成闭头TBI 果蝇 (果蝇),可用于描绘的可变因素的TBI的后果的贡献的方法。该方法是基于强烈反对击球手的手掌一飞文化小瓶的侧面造成野生型的初步观察苍蝇成为暂时丧失劳动能力,TBI的可能后果。因此,我们构建了高撞击伤(HIT)设备从手击球动作概括的加速和减速的力量。一个高速电影显示,从单一的罢工HIT设备导致飞往多次与他们的头部和身体接触8小瓶墙。从某种程度上说,所有接触都可能造成飞大脑弹和对变形头壳,类似于发生在人类的跌倒和车祸9什么。因此,苍蝇与脑损伤,包括暂时失能跟着共济失调,流动性逐步恢复,在头部基因表达的变化,并逐步在神经退行性大脑10相一致的HIT装置显示的表型治疗。因此,HIT设备使得有可能使用的实验工具和苍蝇开发的技术的巨大军火库研究TBI。
1.构造的HIT设备的
2。哈工大设备的操作
我们感兴趣的是理解为什么原发性损伤苍蝇后不久死亡。量化死亡,我们确定在24小时的死亡率指数(MI 24),这是苍蝇该内的原发性损伤的24小时死亡的百分比。蝇从HIT设备进行打击孵育在25℃下与飞食品小瓶,和死蝇数24小时后进行计数。我们使用这种方法来确定影响的MI 24因素,发现MI 24不受苍蝇在小瓶中(10〜60苍蝇被测试)的数量,重复的撞击之间的时间(1到60分钟进行试验),或者飞10的性别。与此相反,我们发现,年龄在原发性损伤的时间和基因型确实影响了MI 24。年长的果蝇有较高的MI 24比年轻的苍蝇,苍蝇不同基因型有显著不同的MI 24秒。
在图2中,我们测试了原发性损伤的严重程度是否影响对MI 24。以改变的原发性损伤的严重程度,我们偏转的弹簧,以不同的角度。对于每一个角度,无论是0-7或20-27日龄W¯¯1118苍蝇(标准实验室品系)的小瓶受到四个罢工以罢工为5分钟。三小瓶60苍蝇进行了检查每个角度。蝇转移至小瓶糖蜜食物,保温在25℃,和死蝇数24小时后进行计数。算出平均值的平均MI 24和 标准误差为每个角度。这些数据表明,较大的偏转,角度即 ,更严重的初级损伤,导致较高的MI 24比偏转小角度, 即 ,不太严重的伤害。这是观察到两个0-7和20-27日龄苍蝇。此外,符合Katzenberger 等 10,20-27日龄FLIES有显著高于MI 24比0-7日龄苍蝇角度≥50°。因此,这些数据表明,在多种年龄的MI 24相关的原发性损伤的严重性。

图1:对HIT装置的图(A)的示意图对HIT装置在静止位置的顶视图。 (B)的示意图HIT装置的侧视图。所述弹簧被示出处于静止位置(暗红色)和偏转到90°(淡红色)。

图2:原发性损伤严重程度与心梗24我们确定的MI为24天0-7岁W¯¯ 1118苍蝇(浅灰色柱)和20-27日龄W¯¯1118苍蝇(深灰色条)从与春天HIT设备受到四个罢工的偏向度的角度表示的 0度数据对于苍蝇不进行对HIT设备。示出的是平均的MI 24和 平均值的标准误差。 0-7和20-27天龄的苍蝇的MI 24是显著不同为50°(P <0.05,一是尾t检验)和角度> 50°(P <0.001,一是尾t检验),但不用于角< 50°(P> 0.1,1尾t检验)。
我们有没有利益冲突披露。
在这里,我们描述了一种方法,在果蝇造成闭合性颅脑创伤性脑损伤(TBI)。此方法提供了一种网关,调查所依据使用的实验工具和技术可用于苍蝇繁多TBI病症的细胞和分子机制。
这项工作是由卫生部资助,R01 AG033620(BG)全国学院和罗伯特 - 德雷珀技术创新资金(DAW)的支持。
| 镀锌压缩弹簧 | The Hillman 组 | 540189 | 9 7/8 英寸(长度,2.2 厘米)、15/16 英寸(外径,2.4 厘米)、0.12 英寸(线径,0.3 厘米) |
| 木板 | 9 英寸(长度,22.9 厘米)、6.5 英寸(宽度,16.5 厘米)、0.75 英寸(高度,1.9 厘米) | ||
| 夹具 | Sigma Electrical Manufacturing Corporation | 49822 | 3.10 英寸(长度,7.9 厘米),0.68 英寸(宽度,1.7 厘米),1.11 英寸(高度,2.8 厘米),EMT 两个孔带,点击类型用于 1 英寸(2.5 厘米)钢 EMT 导管 |
| 自粘魔术贴 | 的一半环 | 3 英寸(长度,7.6 厘米),(3/4 英寸宽度,1.9 厘米) | |
| 聚氨酯冰桶盖 | Fisher Scientific | 02-591-45 | 9 1/8 英寸(长度, 23.2 厘米)、9 1/8 英寸(宽 23.2 厘米)、1 1/4 英寸(高 3.2 厘米) |
| 塑料飞瓶 | Applied Scientific | AS-510 | 3 11/16 英寸(高 9.4 厘米)、1 1/16 英寸(内径 2.7 厘米)、1 1/8 英寸(外径 2.9 厘米) |
| 大棉球 | Fisher Scientific | 22-456-883 | |
| 纸量角 | 器 | 10 英寸(直径,25.4 厘米) |