2012年11月14日
该视频演示了一种方法收获的两个最重要的的高度血管结构,支持前脑功能。它们是血管以及与相关的脑膜(MAV)和脉络膜丛这是必要的大脑血液流量和脑脊髓液(CSF)的稳态的脑表面(表面)。
该程序的总体目标是有效、迅速地解剖脑膜的果皮和蛛网膜部分以及相关的动脉脉管系统,覆盖前脑皮层和中脑、丘脑和愈伤组织表面,以及从侧脑室收获脉络丛。这是通过首先切除松果体并分离束缚前脑的脑膜和动脉树来实现的。其次,小心地去除皮质表面的动脉和动脉,从 Willis 的腹环开始,然后到皮质背侧表面,使果皮和剩余的蛛网膜保持附着在脉管系统上,确保尽量减少相邻皮质表面组织的收获。
接下来,将皮层和连合纤维从隔膜和海马体上解剖出来,露出侧脑室以允许收获脉络丛。最后,海马体被切除,露出中脑的丘脑和愈伤组织。然后解剖覆盖该区域的脑膜和相关脉管系统。
最终,可以通过比较每个区域的基因表达谱来确定夹层脑膜和相关的动脉脉管系统以及脉络丛的完整性和特异性。这种方法可以帮助回答与支持大脑功能的血管相关的研究中的关键问题。它包括脉络丛与脑膜及其相关动脉脉管系统在血流、CSF 功能、神经毒性损伤和脑外伤方面的功能的相似之处、比较和差异。
要开始此协议,请在对大鼠实施安乐死后立即将大鼠的大脑放入冰冷的生理盐水中 5 分钟。在解剖之前让大脑冷却这段时间很重要,这样四个脑膜和相关的动脉脉管系统或 MAV 就可以从皮层表面分离。接下来,将大脑放在玻璃培养皿的底部,该培养皿放在冰上,加入一厘米的冰、冷的、生理盐水或 pH 值为 7.4 的 0.1 摩尔磷酸钠缓冲盐水。
所有解剖都应该用大脑完成,大部分浸入盐水中。要开始解剖,将大脑背侧向上放入培养皿中,并找到松果体,它位于两个半球之间最脆弱的腹侧区域。就在小脑的喙部和正下方,或在脑膜表面。
在牧场上。使用两个小弯曲的尖端镊子去除松果体。请注意,松果体和皮层一样呈粉红色,但通常被大脑切除后残留的血液和脉管系统的残留物所包围。
接下来,在培养皿中将大脑倒置。然后将椎动脉和覆盖脑桥的较小动脉和脑膜与前脑的脑膜和脉管系统分开。接下来,开始删除 MAV。
在解剖过程中,从 Willis 环的主要动脉、大脑中动脉和前动脉开始腹侧很重要。接下来,从任一半球开始,使用小弯曲的尖端镊子切断颈内动脉交界处后方的后交通动脉,从而将前脑更前后的动脉树分开。然后对对侧半球重复相同的过程。
现在用镊子夹住 MCA 和前动脉,轻轻地向前背侧拉动,使覆盖腹侧前皮层的 MAV 在嗅道上方和周围被抬起。这去除了覆盖前皮层的大部分 MAV。将大脑与培养皿成 45 至 90 度角转动,以便围绕外侧皮质区域的 MAV 的外侧更前部区域可以从皮层中解放出来,抓住 MCA 和相关动脉,并沿着皮层轻轻向背侧拉动。
如有必要,在解剖过程中,可以使用镊子的末端从皮质中提起和释放主要动脉。现在,删除 MAV 的更多后侧区域。请注意,在此采集过程中,最好从一个半球切换到另一个半球,以确保 MAV 保持低温和水合,如果在将 MAV 从皮层中释放出来时遇到任何阻力,也会切换半球。
最后,为了去除围绕初级体感和运动皮层的 MAV 最背侧区域,将大脑背侧向上转动以将该部分从大脑中释放出来,使用镊子的末端沿着矢状窦。这部分收获的 MAV 可以暂时保存在冰冷的盐水中,直到需要进行测试和分析,也可以冷冻以备以后处理。通常,覆盖皮层最后部的 MAV 保持连接。
此视频的后续部分将对其进行删除。为了去除脉络丛的第一个位置,大脑背侧向上并用较大的镊子将其固定到位。然后将较小的镊子向下推过半球之间的中线,用末端刺穿皮层和胼胝体,进入海马中线的顶部。
接下来,用镊子将带有胼胝体的皮层从背侧海马体和隔膜拉出,露出大部分侧脑室。脉络丛可以通过划定其长度的主要动脉的波浪红线来定位和识别。用镊子的两端撬开第三脑室的侧壁,并在其最弯曲的一端扩大它。
然后使用小镊子,将脉络丛的这一端拉出。接下来,使用镊子扩大隔膜和尾状壳核区域之间的非常前部区域,并将这一端的脉络丛也拉出。还要对对侧半球执行相同的程序,以获得第二个剩余的脉络丛。
同样,这种组织可以暂时保存在冰、冷、盐水中或冷冻以备后用。要去除覆盖皮层最后部的剩余 MAV,首先,从两个半球去除整个海马体,将 MAV 暴露在丘脑和丘脑上。请注意,去除 MAV 的这一部分比从皮层中去除剩余 MAV 的难度要小得多。
通过抓住覆盖丘脑前部的较大脉管系统并轻轻拉动,该脉管系统与 Supra 课程网络相连,并为背侧海马体和背丘脑网络供应血液。轻柔地拉开,最终 supra 网络将被释放,然后可以到达 coddle 动脉环的最后部分。此时,必须更加小心地去除颗粒状逆转录线初级、听觉和视觉皮层表面的任何残留 MAV。
如果要单独分析,则应去除用第二个丘脑和愈伤组织 MAV 切片收获的任何剩余的后腹侧皮质 MAV 并添加到解剖的第一个皮质 MAV 切片中。接下来,为了比较对照条件下纹状体顶叶皮层和 MAV 区域之间的基因表达谱,可以使用 Agilent 0 1 4 8 7 9 全大鼠基因组,4 x 44,060 mer 寡核苷酸阵列进行基因表达分析。有关处理、扫描和初始数据存储的更多详细信息,请参见 Thomas 等人。
当解剖正确执行时。所得 MAV 组织应为两个完整的实体,总重量约为 35 至 45 毫克。最初解剖的围绕大部分皮层的 MAV 应重约 25 毫克,覆盖丘脑、愈伤组织和枕叶皮层的 MAV 应重约 15 毫克。
由于脉管系统中残留的血液,组织应呈略带粉红色。收获的双侧脉络丛应位于两个完整的组织样本中,每个样本重 1 至 2 毫克,如图所示。在这里,我们看到了对照条件下纹状体顶叶皮层和 MAV 中基因表达谱的比较。
上图显示了纹状体与顶叶皮层相比的表达。虽然下图显示 MAV 中的表达与顶叶皮层相比,但可以看出纹状体和顶叶皮层的关系比 MAV 更紧密。在这里,我们看到 MAV 响应热疗与对照组相比、响应苯丙胺与对照组以及热疗与苯丙胺相比的差异基因表达。
最后,在这里我们看到,与以功能为特征的顶叶皮层和纹状体相比,MAV 中表达量超过 15 倍的基因。其中许多基因与血管系统和/或免疫系统有关。其他具有非常大倍数变化的基因是细胞外基质蛋白、炒转运蛋白以及脂质和视黄酸代谢。
在尝试此过程时,请务必记住在解剖 MAV 时要有耐心。在整个解剖过程中,让大脑浸没在等渗盐水或磷酸盐缓冲盐水中也很重要。此外,它建议在获得组织以生成实验数据之前,对四五只大鼠进行 MAV 切片。
本视频演示了一种获取大脑表面血管系统和脉络丛的方法,这对于维持大脑血流和脑脊液稳态至关重要。
This method enables biopharma researchers to isolate and analyze two critical neurovascular structures—the meninges-associated vasculature (MAV) and choroid plexus—supporting target validation in CNS drug discovery. By providing biochemically viable tissue for gene expression profiling, it facilitates mechanistic de-risking of vascular and fluid homeostasis pathways implicated in neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. The approach enhances predictive confidence in early discovery by linking vascular function to neurotoxic insults such as amphetamine exposure and hyperthermia.
The method fits within the early discovery continuum, supporting hypothesis-driven target validation and feeding into lead identification through vascular pathway elucidation.