Method Article

Mikrodissektion des Mausgehirns in funktionell und anatomisch unterschiedliche Regionen

DOI:

10.3791/61941

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February 15th, 2021

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1The Geneva Foundation, Medical Readiness Systems Biology, Walter Reed Army Institute of Research, 2Walter Reed Army Institute of Research, Medical Readiness Systems Biology, Center for Military Psychiatry and Neuroscience, 3ORISE Fellow, Medical Readiness Systems Biology, Walter Reed Army Institute of Research, 4Headquarter, Walter Reed Army Institute of Research

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wir präsentieren ein praktisches, schrittweises, schnelles Protokoll für die Entfernung und Dissektion diskreter Regionen aus frischem Hirngewebe von Mäusen. Die Gewinnung von Hirnregionen für molekulare Analysen ist in vielen neurowissenschaftlichen Laboren zur Routine geworden. Diese Gehirnregionen werden sofort eingefroren, um qualitativ hochwertige transkriptomische Daten für die Analyse auf Systemebene zu erhalten.

Abstract

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Das Gehirn ist die Kommandozentrale für das Nervensystem von Säugetieren und ein Organ mit enormer struktureller Komplexität. Geschützt im Schädel besteht das Gehirn aus einer äußeren Hülle aus grauer Substanz über den Hemisphären, die als Großhirnrinde bekannt ist. Unter dieser Schicht befinden sich viele andere spezialisierte Strukturen, die für mehrere Phänomene unerlässlich sind, die für die Existenz wichtig sind. Die Entnahme von Proben bestimmter grober Hirnregionen erfordert schnelle und präzise Sezierschritte. Es versteht sich, dass auf mikroskopischer Ebene viele Teilregionen existieren und wahrscheinlich die willkürlichen regionalen Grenzen überschreiten, die wir für diese Analyse auferlegen.

Mausmodelle werden routinemäßig verwendet, um menschliche Gehirnfunktionen und Krankheiten zu untersuchen. Veränderungen in den Genexpressionsmustern können auf bestimmte Gehirnbereiche beschränkt sein, die auf einen bestimmten Phänotyp abzielen, abhängig vom erkrankten Zustand. Daher ist es von großer Bedeutung, die Regulation der Transkription in Bezug auf ihre genau definierte strukturelle Organisation zu untersuchen. Ein vollständiges Verständnis des Gehirns erfordert die Untersuchung verschiedener Gehirnregionen, die Definition von Verbindungen und die Identifizierung wichtiger Unterschiede in den Aktivitäten jeder dieser Gehirnregionen. Ein umfassenderes Verständnis jeder dieser verschiedenen Regionen könnte den Weg für neue und verbesserte Behandlungen auf dem Gebiet der Neurowissenschaften ebnen. Hier diskutieren wir eine Schritt-für-Schritt-Methodik zur Zerlegung des Mausgehirns in sechzehn verschiedene Regionen. In diesem Verfahren haben wir uns auf die Entfernung und Dissektion des Gehirns der männlichen Maus C57Bl / 6J (6-8 Wochen alt) unter Verwendung neuroanatomischer Orientierungspunkte konzentriert, um diskrete funktionell relevante und verhaltensrelevante Gehirnregionen zu identifizieren und zu beproben. Diese Arbeit wird dazu beitragen, eine starke Grundlage auf dem Gebiet der Neurowissenschaften zu schaffen, was zu fokussierteren Ansätzen im tieferen Verständnis der Gehirnfunktion führt.

Introduction

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Das Gehirn bildet zusammen mit dem Rückenmark und der Netzhaut das zentrale Nervensystem, das komplexe Verhaltensweisen ausführt, die von spezialisierten, präzise positionierten und interagierenden Zelltypen im gesamten Körper gesteuert werden1. Das Gehirn ist ein komplexes Organ mit Milliarden von miteinander verbundenen Neuronen und Gliazellen mit präzisen Schaltkreisen, die zahlreiche Funktionen erfüllen. Es ist eine bilaterale Struktur mit zwei verschiedenen Lappen und verschiedenen zellulären Komponenten2. Das Rückenmark verbindet das Gehirn mit der Außenwelt und wird durch Knochen, Hirnhäute und Liquor geschützt un....

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Protocol

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Die Handhabung und die Versuchsverfahren der Tiere wurden in Übereinstimmung mit europäischen, nationalen und institutionellen Richtlinien für die Tierpflege durchgeführt. Alle Tierversuche wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) am US Army Center for Environmental Health Research, jetzt Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR), genehmigt und in einer von der Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC) akkreditierten Einrichtung durchgeführt.
HINWEIS: Das Verfahren wird an sechs bis acht Wochen alten männlichen Mäusen des C57BL/6j-Stammes durchgeführt, die durch zervikale Dislokation....

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Results

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Unser Verständnis der komplexen Gehirnstruktur und -funktion entwickelt sich schnell weiter und verbessert sich. Das Gehirn enthält mehrere verschiedene Regionen und der Aufbau einer molekularen Karte kann uns helfen, besser zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert. In diesem Methodenpapier haben wir die Dissektion des Mausgehirns in mehrere verschiedene Regionen diskutiert (Tabelle 1). In diesem Protokoll werden die Strukturen anhand der kritischen Orientierungspunkte identifiziert und erreicht, indem .......

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Discussion

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Das Gehirn von Säugetieren ist ein komplexes Organ, das aus einer Reihe morphologisch unterschiedlicher und funktionell einzigartiger Zellen mit verschiedenen molekularen Signaturen und mehreren Regionen besteht, die spezialisierte und diskrete Funktionen erfüllen. Das hier beschriebene Präparierverfahren kann je nach den Anforderungen des Labors mehrere Ziele haben. In unserem Labor untersuchten wir die Transkription in mehreren Gehirnregionen, die von Mäusen gesammelt wurden, die PTBS wie Stress ausgesetzt waren

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Acknowledgements

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Wir danken Frau Seshmalini Srinivasan, Herrn Stephen Butler und Frau Pamela Spellman für die experimentelle Unterstützung und Frau Dana Youssef für die Bearbeitung des Manuskripts. Die finanzielle Unterstützung von USAMRDC wird dankbar gewürdigt. Die Genfer Stiftung trug zu dieser Arbeit bei und wurde durch Mittel des Military and Operational Medicine Research Area Directorate III über das US Army Research Office unterstützt.

Verzichtserklärung:

Das Material wurde vom Walter Reed Army Institute of Research überprüft. Gegen die Darstellung und/oder Veröffentlichung ist nichts einzuwenden. Die hier....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Brain Removal
Deaver SchereRoboz Surgical StoreRS-67625,5" gerade scharf/scharf
Deaver SchereRoboz Surgical StoreRS-67635,5" gebogen scharf/scharf
Feinfühlige OperationsschereRoboz Surgical StoreRS-67034,75" gebogen scharf/scharf
Feinfühlige OperationsschereRoboz Surgical StoreRS-67024,75" gerade scharf/scharf
Leichte OperationsschereRoboz Surgical StoreRS-67535" gebogen Scharf/scharf
Mikrospatel, Radius und konische flache EndenEdelstahl Hochglanz
Operationsschere 6,5"Roboz Surgical StoreRS-6846gebogen scharf/scharf
GewebezangeRoboz Surgical StoreRS-81604,5" 1X2 Zähne 2mm Spitzenbreite
Rongeur (optional)Roboz Surgical StoreRS-8321 viele Stile zur AuswahlLempert Rongeur 6,5" 2X8mm
Hypophyse Dissektion
SkalpellgriffRoboz Surgical StoreRS-9843Skalpellgriff #3 Solid 4"
und KlingenRoboz Surgical StoreRS-9801-11Sterile Skalpellklingen:#11 Box 100 40mm
Superfeine Pinzette InoxRoboz Surgical StoreRS-4955Spitzengröße 0,025 x 0,005 mm
Hirndissektion
A VergrößerungsvisierPenn Tool Col40-178-62,2x äußere und 3,3x innere Linsenvergrößerung, Rechteckige Lupe
Dissektion KühlplatteCellpath.comJRI-0100-00AIceberg Kühlplatte & Basis
Graefe Pinzette, volle Kurve extra zartRoboz Surgical StoreRS-51380,5 mm Spitze 4" (10 cm) lang
Leichte OperationsschereRoboz Surgical StoreRS-67535" gebogen scharf/scharf
SkalpellgriffRoboz Surgical StoreRS-9843 (oben wiederholt)Skalpellgriff #3 Solid 4"
und Klingen (besonders #11)Roboz Surgical StoreRS-9801-11 (oben wiederholt)Sterile Skalpellklingen:#11 Box 100 40mm
SpatelAmazonMS-SQRD9-4Doppelendige Spachtelzange mit quadratischem UND rundem Ende
Roboz Surgical StoreRS-8160 (oben wiederholt)4,5" 1X2 Zähne

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zeisel, A., et al. Molecular Architecture of the Mouse Nervous System. Cell. 174 (4), 999-1014 (2018).
  2. Ackerman, S. Major Structures and Functions of the Brain. 2, National Academies Press. US. (1992).
  3. P, T. L. S.

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Mouse Brain DissectionBrain Region IsolationNeuroanatomical LandmarksCerebral Cortex RemovalCerebellum DissectionHypothalamus SeparationThalamus IsolationAmygdala ExtractionHippocampus DissectionSeptal Nuclei Identification

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