Etablierung einer wertvollen Nachahmung der Alzheimer-Krankheit im Rattentiermodell durch intrazerebroventrikuläre Injektion von kompositiertem Amyloid-Beta-Protein

Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen im Bereich der neurodegenerativen Erkrankungen, wie z. B. der Alzheimer-Krankheit, zu beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie die Alzheimer-Krankheit im Rattentiermodell durch intrazerebroventrikuläre Injektion von A-beta 25 bis 35 nachahmt, kombiniert mit Aluminiumtrichlorid und dem rekombinanten humanen transformierenden Wachstumsfaktor Beta One. Es bietet auch ein schnelles und relativ einfaches Versuchsprotokoll mit einer hohen Überlebensrate der Tiere, einer hohen Erfolgsrate des Modells sowie einer hohen Duplikationsrate, die sich als wirtschaftlicher erwiesen hat.

Die Implikationen dieser Technik erstrecken sich auf das Screening der Wirksamkeit von Medikamenten gegen Alzheimer, da dieses Tiermodell Gedächtnisstörungen und neuronale Störungen aufweist, die den Zuständen von Alzheimer-Patienten nahe kommen. Das Verfahren wird von Cheng Jianjun, einem Techniker aus meinem Labor, vorgeführt. Beginnen Sie bei einer narkotisierten Ratte damit, das Fell am Scheitel des Kopfes mit einer chirurgischen Schere abzuschneiden und mit einem Jodophor zu desinfizieren.

Als nächstes machen Sie einen Schnitt an der Kopfhaut entlang der mittleren Längsschädelbahn mit chirurgischen Bistouries und Scheren. Trennen Sie das Unterhautgewebe und die Faszien, wischen Sie den Schädelschädelschädel mit 0,3 % Wasserstoffperoxid ab und markieren Sie das Bregma mit einem Markierungsstift. Als nächstes markieren wir drei Punkte, den anterodorsalen Thalamuskern für die Injektion von RHTGF beta one und die Fixierung einer Schraube, den lateralen Ventrikel oder LV-Bereich für die Injektion von A-beta 25-35 und AICI3 und schließlich die zweite Befestigungsstelle für die Schraube.

Bohren Sie vorsichtig mit einem flexiblen Knochenbohrer drei Löcher mit einem Durchmesser von einem Millimeter an den drei markierten Stellen am Schädel. Stoppen Sie die Blutung und reinigen Sie die Schädeloberfläche wiederholt mit steriler, trockener Baumwolle. Führen Sie als Nächstes eine Nadel, die mit der Mikroinjektionspumpe verbunden ist, in 4,2 Millimeter Tiefe in das Gehirn ein und injizieren Sie vorsichtig einen Mikroliter RHTGF beta one in den Anzeigenbereich.

Halten Sie die Mikroinjektion zwei Minuten nach der Injektion aufrecht. Ziehen Sie es dann langsam heraus. Befestigen Sie die beiden Schrauben mit einem kleinen Schraubendreher im Schädel, die in den zuvor markierten Punkten gekennzeichnet sind.

Nach dem Einsetzen der Verschraubung montieren Sie das Kanülenimplantationssystem, indem Sie nach der Desinfektion mit 75 % Alkohol für 24 Stunden zuerst die Dummy-Kanüle in die Führungskanüle einführen. Führen Sie dann die Führungskanüle aus Edelstahlrohren in einem Abstand von 4,6 Millimetern durch das Schädelloch in den LV-Bereich in das Gehirn ein, mit Hilfe eines Kanülenhalters an der stereotaktischen Apparatur der Ratte. Mischen Sie anschließend das Prothesenbasismaterial mit Prothesenbasiswasser im Verhältnis von 1,5 Gramm pro Milliliter.

Geben Sie die Paste auf die Führungskanüle, den Kunststoffsockel und zwei Schrauben zur Ruhigstellung der Führungskanüle. Decken Sie den gesamten Hautschnitt ab, um Hautinfektionen zu vermeiden. Ziehen Sie am nächsten Tag die Dummy-Kanüle heraus und führen Sie die Innenkanüle in die Führungskanüle ein.

Schrauben Sie die Fixierschraube fest, um die Innenkanüle zu fixieren. Stellen Sie das Polyethylenrohr ein, das die Mikroinjektionspumpe mit der internen Kanüle verbindet, und regulieren Sie die Injektionsgeschwindigkeit auf einen Mikroliter pro Minute. Mikroinjizieren Sie das A-beta 25-35 in die LV. Warten Sie fünf Minuten nach Beendigung der Injektion und ziehen Sie die interne Kanüle vorsichtig heraus.

Führen Sie dann die Dummy-Kanüle wieder in die Führungskanüle ein. Am 15. Tag nach der Operation wird das Kanülenimplantationssystem demontiert, indem das Prothesengrundmaterial mit einer chirurgischen Schere und Pinzette entfernt und die Wunde mit einem Jodophor desinfiziert wird. Füllen Sie zum Schluss das Schädelloch mit Knochenzement und nähen Sie die Haut mit einer einfachen unterbrochenen Nahtmethode.

Beginnen Sie damit, das Poolwasser mit etwas schwarzer Lebensmittelfarbe zu schwärzen. Halten Sie die Wassertiefe bei 31,5 Zentimetern und die Temperatur bei 23 plus oder minus einem Grad Celsius. Platzieren Sie dann eine 1,5 Zentimeter große, runde, transparente Plexiglasplattform unter der Wasseroberfläche.

Teilen Sie als Nächstes den Pool durch imaginäre Linien in vier gleiche Quadranten für die deskriptive Datenerfassung auf. Platziere die versteckte Plattform im ersten Quadranten oder Q eins des Wasserlabyrinths. Erfassen Sie schließlich das Schwimmverhalten der Ratten mit einer Videokamera über dem Wasserlabyrinth, das mit einer computergestützten Grafikanalysesoftware verbunden ist.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die scheinoperierte Gruppe von Ratten immer frei schwamm, während die zusammengesetzte A-beta-behandelte Gruppe von Ratten beim adaptiven Schwimmen im Morris-Wasserlabyrinth immer um den Beckenrand herum schwamm. Während der vier Tage des Screenings auf Modellratten mit Gedächtnisstörungen hatten alle Ratten zunehmend abnehmende Zeit, um die versteckte Plattform zu finden. Darüber hinaus waren die Latenzen der zusammengesetzten A-beta-behandelten Gruppe zum Auffinden der versteckten Plattform signifikant länger als die der scheinoperierten Gruppe, was zeigt, dass das zusammengesetzte A-beta die Beeinträchtigung des Gedächtniswiederlernens bei Ratten erhöhen kann.

In der eintägigen Studie zur Gedächtniserhaltung benötigte die zusammengesetzte A-beta-behandelte Gruppe innerhalb von 60 Sekunden weniger Schwimmzeit, Schwimmstrecke und Kreuzungszahl als die der scheinoperierten Gruppe. Schließlich war neben pathologischen Veränderungen auch die Anzahl der Neuronen im Hippocampus und in der Großhirnrinde in der zusammengesetzten A-beta-behandelten Gruppe im Vergleich zur scheinoperierten Gruppe signifikant reduziert. Einmal gemeistert, kann diese Technik in 20 bis 30 Minuten abgeschlossen werden, wenn sie richtig ausgeführt wird.

Bei diesem Verfahren ist es wichtig, daran zu denken, dass die geführte Kanüle nicht von der Gehirnschraube abfällt. Nach diesem Verfahren können andere Methoden wie der Labyrinthtest durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z. B. ob das nachgeahmte AD-Modell erfolgreich war. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet der Neurowissenschaften, um neurodegenerative Erkrankungen in in vivo zu erforschen.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie erfolgreiche mimische AD-Tiermodelle durch intrazerebroventrikuläre Injektion von A-beta 25 bis 35 in Kombination mit Aluminiumtrichlorid und rekombinantem humanen transformierenden Wachstumsfaktor Beta One bei Ratten einrichten können. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Polymethylmethacrylat äußerst gefährlich sein kann und bei der Durchführung dieses Verfahrens immer Vorsichtsmaßnahmen wie das Tragen von Masken und Handschuhen getroffen werden sollten.