慢性创伤性脑病模型的一种新方法果蝇

这种新手术的总体目标是对果蝇果蝇造成闭合性创伤性脑损伤，以建立一种新的慢性创伤性脑病模型。这种方法可以帮助回答慢性创伤性脑病领域的关键问题，例如重复性创伤如何诱导神经元变性。这种技术的主要优点是，它将可调节强度的重复冲击直接传递到苍蝇头，而不会对动物身体的其他部位造成伤害。

这种方法的真实世界演示至关重要，因为设备的组装和飞行加载步骤很难学习，因为果蝇的头部非常小，仅对头部施加冲击很重要。要制作用于震荡或打击果蝇的装置，首先，制作装置的撞击器部分。从 1 毫升聚碳酸酯结核菌素注射器中取出柱塞，然后在 1 毫升标记处切割桶。

对于撞击器，请使用 200 μL 移液器吸头上的气溶胶屏障。该撞击器应长 3 毫米，直径应为 4 毫米。然后，将撞击器装入点胶针筒中，使平坦的一面朝向喷嘴。

为了提供力，请将点胶针筒连接到二氧化碳流量调节器上。调节器必须有一个 On Off 拨动开关和对气体流速的良好控制。然后，将桶垂直夹在铁架上，使撞击器落到桶的底部。

接下来，制作门襟架。从 200 μL 移液器吸头开始。从小端切下移液器的尖端 5 毫米，形成一个直径为 8 毫米的开口。

苍蝇头可以穿过这个孔，但胸部不能。最后，为苍蝇支架和撞击器装置做一个。首先，从小开口处切下 1 毫升移液器吸头 44 毫米。

其次，从 1 毫升注射器的针头盖上切下 6 毫米的长度。然后，将两者推到一起。使用二氧化碳麻醉一只两日龄的成年雌性苍蝇。

从二氧化碳垫上，用细刷轻轻地将苍蝇转移到支架中。然后，轻轻敲击支架，直到头部从尖端伸出。喙外露时，使用钝的 1 毫升注射器针头轻轻将其塞回尖端内。

将果蝇身体，尤其是嘴部保持在支架内至关重要。否则，苍蝇可能会因内脏损伤或无法摄入食物而死亡。接下来，将气体压力设置为 100 千帕，并根据需要调整流量。

装入飞蝇后，使用连接器将支架拧紧到点胶针筒上，使飞头朝下。然后，使用拨动开关，发送一股气体，使撞击器移动一次，并且只撞击一次。现在，拆下苍蝇架并将苍蝇倒回二氧化碳垫上。

将果蝇刷入空小瓶中，直到它恢复。每瓶保留一只苍蝇。恢复只需几分钟。

重复该过程以测试每个实验组的四只果蝇。处理两组（一组测试和一组假动作）只需 20 到 30 分钟。像对待试验动物一样对待假套，只是不要在撞击管中加入气溶胶屏障。

要跟踪培养皿中的苍蝇运动，首先，用透明硅弹性体填充一个 6 厘米长的培养皿，以制作跟踪场。在硅胶和盖子之间留出 3 毫米的间隙，以便苍蝇可以在间隙中自由行走，但不能飞翔。在跟踪竞技场下方，有一个白色的背景。

接下来，麻醉来自同一治疗组的四只苍蝇并将它们放置在竞技场中。让苍蝇适应竞技场一个小时，竞技场应该完全照明，温度约为 22 摄氏度。不高于室温。

一小时后，使用位于场馆上方的电荷耦合器件相机记录苍蝇的活动 5 分钟。录制 5 分钟后，麻醉竞技场中的苍蝇，然后将它们放回新的家用小瓶中。然后，处理掉竞技场。

稍后，使用免费提供的 Ctrax 软件分析录音。该软件生成跟踪数据，这些数据可以以可编程语言兼容格式（如 MATLAB 格式）导出。根据数据，计算每帧行驶的距离、每只苍蝇的平均步行距离以及每只苍蝇行驶的平均距离。

为了具有统计学意义，预计每个治疗组测试约 100 只果蝇。为了建立慢性创伤性脑病模型，使用两天大的 Canton-S 女性分析了撞击器以不同速度造成的单个闭合性头部损伤的有效性。气体压力保持在 100 千帕。

在最高测试流速下暴露于单次撞击的果蝇表现出最小的外部缺陷。尽管没有明确的外部损伤证据，但流速为每分钟 15 升的损伤是急性致命的，导致 24 小时内的存活率不到 10%。流速越低，存活率越高。

在每分钟 5 升或更低的情况下实现了 100% 的存活率，因此选择了每分钟 5 升作为模型的标准。就在被击中后，苍蝇在四分钟内逐渐恢复了活动能力。假动作的恢复速度大约快了一分钟。

撞击后视频辅助运动跟踪用于测量机车功能。在撞击后的两天里，运动慢慢恢复正常。这种逐渐恢复的证据与人类的 CTE 恢复一致。

为了评估长期影响，应用了 5 天内 5 次打击的重复创伤性脑损伤方案。治疗后 20 天，比较每组中幸存成员的运动情况，治疗组明显走路较少。治疗组的寿命也大大缩短，中位寿命为 26 天，而对照组为 37 天。

经过开发，这项技术为轻度重复性创伤性脑损伤领域的研究人员探索经典动物模型黑腹果蝇的致病机制铺平了道路。在尝试此程序时，重要的是要记住保护长鼻、胸部和腹部免受气溶胶屏障的直接冲击。