Method Article

Funktionelle Abfrage der Erotik Hypothalamus Neurogenese mit Brennradiologische Hemmung

DOI:

10.3791/50716

November 14th, 2013

In This Article

Summary

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Die Funktion der Erwachsenen-geboren Säugetierneuronen bleibt ein aktives Forschungsgebiet. Ionisierende Strahlung hemmt die Entstehung neuer Nervenzellen. Mit Hilfe von Computer-Tomographie-geführte Brenn Bestrahlung (CFIR) können dreidimensionale anatomische Ausrichtung auf bestimmte neuronale Vorläuferpopulationen nun verwendet, um die funktionelle Rolle der adulten Neurogenese zu beurteilen.

Abstract

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Die funktionelle Charakterisierung der Erwachsenen geborene Neuronen vor eine große Herausforderung. Ansätze über invasive virale Lieferung oder transgenen Tieren zu adulten Neurogenese hemmen, haben das Potenzial, die verwechselt Interpretation der Ergebnisse aus diesen Studien erschweren. Neue radiologischen Werkzeuge entstehen jedoch, dass ein nicht-invasiv zu untersuchen, die Funktion von ausgewählten Gruppen von Erwachsenen geboren Neuronen durch genaue und präzise anatomische Ausrichtung in kleine Tiere zu ermöglichen. Brenn ionisierende Strahlung hemmt die Entstehung und Differenzierung von neuen Nervenzellen und ermöglicht Targeting von spezifischen neuronalen Vorläufer Regionen. Um das Potenzial funktionelle Rolle, dass erwachsene Neurogenese Hypothalamus spielt bei der Regulierung der physiologischen Prozesse zu beleuchten, haben wir eine nicht-invasive Brennbestrahlungstechnik, um die Geburt von Erwachsenen geboren Neuronen im Hypothalamus Median Eminenz selektiv hemmen. Wir beschreiben ein Verfahren zur C omputer-Tomographie-geführtenf ocal ir-Strahlung (CFIR) Lieferung an präzise und genaue anatomische Targeting in kleine Tiere zu ermöglichen. CFIR verwendet dreidimensionale Volumenbildführung für die Lokalisierung und die Ausrichtung der Strahlendosis, minimiert die Strahlenbelastung für nontargeted Hirnregionen und ermöglicht konforme Dosisverteilung mit scharfen Strahl Grenzen. Dieses Protokoll ermöglicht es, Fragen in Bezug auf die Funktion der Erwachsenen-Neuronen geboren fragen, sondern eröffnet auch Bereiche, Fragen in den Bereichen Strahlenbiologie, Tumorbiologie und Immunologie. Diese Werkzeuge werden radiologische Übersetzung von Entdeckungen an der Bank auf dem Bett zu erleichtern.

Introduction

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Jüngste Entdeckungen haben gezeigt, dass das Gehirn erwachsener Säuger kann einen bemerkenswerten Grad an Plastizität zu unterziehen. Adult-geboren Neuronen im Erwachsenenalter in spezialisierten Nischen des Säugetiergehirns 1 erzeugt. Was ist die Funktion dieser Erwachsenen-Neuronen geboren? Und mehr noch, sie eine Rolle in der Physiologie und Verhalten zu spielen? Studien zu diesem Thema haben traditionell am Subventrikularzone der lateralen Ventrikel und der Subgranularzone des Hippocampus konzentriert, jedoch haben neuere Studien der Neurogenese in anderen Hirnregionen wie den Hypothalamus Säugetier 2 gekennzeichnet. Neurogenese in der postn....

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Protocol

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Tiernutzungs

Holen Sie die Genehmigung von institutionellen Animal Care und Verwenden Ausschuss für Standard-Pflege und Nutzung Protokolle. Das derzeitige Protokoll wurde für Brenn Bestrahlung Studien über 5,5-10 Wochen alten erwachsenen C57BL6 / J-Mäusen entwickelt, wie früher beschrieben (Fig. 2) 2. Aber auch andere Zeiten und kleine Tierarten (Ratte, Hamster, Eichhörnchen Boden, etc.) können ebenfalls verwendet werden, sofern eine wirksame Anästhesie-Protokolle und ein Röntgenreferenz Atlas zur Identifizierung des interessierenden Bereich (ROI) zur Verfügung.

1. Kalibrierung ....

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Results

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Beurteilung der CT-gesteuerten Targeting und Genauigkeit

Die mechanische Kalibrierung des Systems ist für die Gewährleistung, dass Strahlen, die von verschiedenen Winkeln schneiden sich alle in einem einzigen Punkt. Die Kalibrierung erfolgte mit einem halbautomatischen bildgestützte Verfahren, bei dem die Ausrichtungsgenauigkeit Ende-zu-Ende wurde gemessen zu 0,2 mm 29 bewerkstelligt sein. Diese Genauigkeit ist sehr kritisch, da das Volumen des Hypothalamus Median Eminenz Struktur is.......

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Discussion

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CT-gesteuerte Brenn Bestrahlung (CFIR) ist eine neue und vollständige Systemansatz der Lage ist, Strahlungsfelder, Ziele in kleinen Tiere unter Robotersteuerung mit CT-Führung 32. Die Fähigkeit CFIR hoch fokussierten Strahlen auf kleine Tiermodellen liefern stellt neue Forschungsmöglichkeiten für Laborforschung und klinische Übersetzung brücken. Dieses Papier beschreibt die CFIR Ansatz für die präzise Bestrahlung Lieferung, gezielt eine Hypothalamus neuralen Vorläufer Bevölkerung. Wir zeigen hier, wie Sie dur.......

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Disclosures

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JW hat eine Forschungsförderung und Beratung Abkommen mit Xstrahl, Inc.

Acknowledgements

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Wir danken C. Montojo, J. Reyes, und M. Armour für die technische Beratung und Unterstützung. Diese Arbeit wurde vom US-amerikanischen National Institutes of Health Zuschuss F31 NS063550 (DAL), ein Basil O'Connor Starter Scholar-Preis und Zuschüsse aus dem Fonds und NARSAD Klingenstein (SB) unterstützt. SB ist ein WM Keck Distinguished Scholar Junge in der medizinischen Forschung.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
SARRP-ForschungsplattformXstrahlRS225Ahttp://www.xstrahl.com/xstrahlrs225.htm
SARRP BestrahlungsbunkerXstrahlOptional, aber die Strahlenbelastung sollte mit alternativer Bleiabschirmung eingedämmt werden
GAF ChromfolieIPSGAFchromic ETB2
Maus PhantomGammex457Kaufen Sie 0,5 cm x 30 cm x 30 cm feste Wasserplatten von Gammex und schneiden Sie sie auf die gewünschte Größe zu.
Maus-Anti-Phospho-Histon-Antikörper H2AX Ser139Millipore, Inc.05-636Klon JBW301 Fettreiche
NagetierdiätForschung DiätenD12492i60% der Kalorien als Fett, Nahrung sollte bestrahlt werden
IsofluranBaxter Healthcare Corporation10019-360-40
0,01 M NatriumcitratFisher Scientific1,471 g Natriumcitrat gelöst in 500 ml deionisiertem Wasser
Superfrost Plus ObjektträgerFisher Scientific12-550-15
DAPI FisherScientificnukleare Gegenbeize
EindeckmediumFisher ScientificVectashield oder Gelvatol wird bevorzugt

References

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  1. Ming, G. L., Song, H. Adult neurogenesis in the mammalian brain: significant answers and significant questions. Neuron. 70, 687-702 (2011).
  2. Lee, D. A., et al. Tanycytes of the hypothalamic median eminence form a diet-responsive neurogenic....

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Focal IrradiationComputer Tomography GuidanceAdult Hypothalamic NeurogenesisRadiation Beam AccuracyVentral Basal HypothalamusGAF Chromic FilmsDouble Stranded DNA BreaksHigh Fat DietNeurogenesis InhibitionStereotactic Arc Treatment

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