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Article de méthode

Infusion stéréotaxique des oligomères bêta-amyloïde dans les Hippocampus souris

18.7K vues

DOI :

10.3791/52805

17 juin 2015

Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons un protocole pour la perfusion cérébrale stéréotaxique directe de bêta-amyloïde. Cette méthodologie fournit un modèle murin vivo alternatif pour aborder les effets à court terme de la bêta-amyloïde sur les neurones cérébraux.

Résumé

La maladie d'Alzheimer est une maladie neurodégénérative qui affecte le vieillissement de la population. Une caractéristique clé neuropathologiques de la maladie est la sur-production de bêta-amyloïde et le dépôt de plaques amyloïdes bêta dans les régions du cerveau des personnes souffrantes. Tout au long des années, les scientifiques ont généré de nombreux modèles de souris de la maladie d'Alzheimer qui tentent de reproduire la pathologie bêta-amyloïde. Malheureusement, les modèles de souris seulement imitent de manière sélective les caractéristiques de la maladie. La mort neuronale, un effet important dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer, est visiblement défaut dans ces souris. Par conséquent, nous et d'autres avons employé une méthode d'infuser directement espèces oligomères solubles de bêta-amyloïde - formes de bêta-amyloïde qui ont été prouvés pour être plus toxique pour les neurones - stéréotaxique dans le cerveau. Dans ce rapport, nous utilisons mâles C57BL / 6J pour documenter cette technique chirurgicale de l'augmentation des niveaux bêta-amyloïde dans une région du cerveau sélectionnez. Lecible de perfusion est le gyrus denté de l'hippocampe, car cette structure du cerveau, ainsi que le cerveau antérieur basai qui est connectée par le circuit cholinergique, représente l'un des domaines de dégénérescence dans la maladie. Les résultats de l'élévation de bêta-amyloïde dans le gyrus denté par l'intermédiaire d'infusion stéréotaxique révèlent une augmentation de la perte de neurones dans le gyrus denté pendant 1 semaine, alors qu'il ya une augmentation concomitante de la mort cellulaire et cholinergique perte de neurones dans la branche verticale de la bande diagonale de Broca du cerveau antérieur basal. Ces effets sont observés jusqu'à 2 semaines. Nos données suggèrent que le modèle actuel de perfusion bêta-amyloïde fournit un modèle de souris alternative à aborder la mort des neurones spécifiques de la région en une base à court terme. L'avantage de ce modèle est que les bêta-amyloïde peut être élevé d'une manière spatiale et temporelle.

Introduction

les dépôts amyloïdes de plaques, qui sont composés de bêta-amyloïde (Aß 1-42), sont un élément clé de la pathologie de la maladie d'Alzheimer (MA). De nombreuses études ont montré que des niveaux élevés ou toxiques d'oligomères Aß recombinant 1-42 susciter la mort neuronale, la dystrophie synaptique, la perte et la dysfonction; ainsi que l'apprentissage et la mémoire déficits 1-4. Les régions du cerveau touchées comprennent l'hippocampe, le cortex et des structures sous-corticales telles que le cerveau antérieur basal et 5,6 de l'amygdale. À ce jour, il existe des modèles de souris transgéniques multiple....

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Protocole

Remarque: Pour toute expérimentation animale, institutionnel et des lignes directrices nationales pour les soins et l'utilisation des animaux de laboratoire ont été suivies.

1. Préparer Instruments chirurgicaux et solutions pour la chirurgie

  1. Autoclave tous les instruments chirurgicaux en acier inoxydable.
  2. Préparer éthanol à 70% en diluant 200 preuve éthanol absolu avec d'eau déminéralisée stérile pour biologie moléculaire distillée.
  3. Fixez l'aiguille 29 G à la seringue Hamilton. Nettoyez l'intérieur de Hamilton seringue et l'aiguille par l'élaboration et l'eau éjection nanopure plu....

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Résultats

Le présent procédé de préparation d'oligomères Aß humaine recombinante 1-42 donne espèces oligomères solubles, comprenant des monomères, des dimères, des trimères et des tétramères (figure 1A). Ce faible poids moléculaire espèces Aß 1-42, mais pas les fibrilles et les plaques, ont été présentés dans de nombreux réglages pour être plus toxique pour les neurones 1,4,9,17-19. Pour déterminer si oui ou non oligomères Aß 1-42 induit la mort des neurones dans le.......

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Discussion

Pour parvenir à une injection Aß 1-42 succès l'expérimentateur ou le chirurgien doit: 1) utiliser une technique aseptique; 2) identifier correctement la région du cerveau d'intérêt avec des coordonnées précises; 3) être en mesure de sécuriser convenablement la souris dans le cadre stéréotaxique avec le cerveau nivelé dans l'axe AP et ML; 4) ont la capacité de faire fonctionner le micromanipulateur avec précision; 5) assurer des soins post-opératoire appropriée. Si ces étapes clés sont suivies, la .......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu'ils ont aucun intérêt financier concurrentes.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par l'Institut national des troubles neurologiques et des maladies accorder NS081333 (à CMT), subvention Association des NIRG-10-171721 d'Alzheimer et de l'Institut national de santé mentale subvention MH096702 (UH), et l'Institut national sur le vieillissement, la recherche financée par la maladie d'Alzheimer Centre à l'Université Columbia subvention pilote AG008702 (à YYJ et JB).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Kétamine HCl (100 mg/ml)Henry Schein Medical1049007100 mg de kétamine pour 1 kg
d’animal Xylazine (20 mg/ml)Henry Schein Medicalnon disponible10 mg de xylazine pour 1 kg d’animal
Buprenex (0,3 mg/ml)Henry Schein Medical12177930,1 mg de buprenex pour 1 kg d’animal
A&beta ; 1-42David Teplow/UCLAnon disponible100 &mu ; M; Cette amyloïde a été utilisée dans l’article
A&beta ; 1-42BachemH-1368Peut être utilisé à la place de l’amyloïde du laboratoire Teplow
A&beta ; 1-42American Peptide62-0-80BPeut être utilisé à la place de l’amyloïde du laboratoire Teplow
Scrambled A&beta ; 1-42American Peptide62-0-46BPeut être utilisé comme peptide de contrôle pour comparer A&beta ; 1-42
NU4 Antibody (anticorps amyloïde oligomère)Don de William Klein/Northwestern U.non disponibleDilution 1:2 000
Anticorps anti-oligomère amyloïde  ; (Lapin polyclonal)EMD MilliporeAB9234Peut être utilisé à la place de Nu4 ; doit être testé par l’utilisateur final
6E10 Anticorps (souris monoclonale) (anticorps amyloïde)Biolegendsig-39320Dilution 1:1 000
Anticorps ChAT (chèvre polyclonale)MilliporeAB144Pdilution 1:100
DeadEnd Système TUNEL fluorométriquePromegaG3250les instructions du fabricant pour utiliser
le réactif anti-décoloration Prolong Gold avec DAPIInvitrogenP36935À utiliser lors de lames de lamelles
FluorogoldFluorochrome, LLCnon disponiblesolution à 2 %
d’éthanol absolu (200 proof)Fisher ScientificBP2818-4Pour la fabrication d’éthanol à 70 % pour l’assainissement et la désinfection
Novex 10-20 % Tricine gelLife TechnologiesEC6625BOXPour séparer A&beta ; 1-42
Novex Tricine SDS Running Buffer (10X)Life TechnologiesLC1675Pour faire fonctionner les gels de tricine 10-20 %
Novex Tris-Glycine Transfer Buffer (25X)Life TechnologiesLC3675Pour le transfert de gels de tricine 10-20 %
SuperSignal Western Blot EnhancerThermo Scientific46640Pour améliorer A&beta ; Signal 1-42 ; suivre le protocole du fabricant
Protran BA79 Membrane buvard en nitrocellulose, 0,1 &mu ; mGE Healthcare Life Sciences10402088Pour le transfert de gels de tricine à 10-20 %
Xcell SureLock Mini-CellLife TechnologiesEI0001Électrophorèse aparatus pour l’utilisation de gels à 10-20 % de tricine
GenTeal Lubricant Eye GelNovartisnon disponiblePour garder les yeux de la souris humides pendant la chirurgie ; peut être trouvé dans les pharmacies locales
  ;
[en-tête]
Refresh Optive Lubricant Eye DropsAllergannon disponiblePour garder les yeux de souris humides pendant la chirurgie ; peut être trouvé dans les pharmacies locales ; Peut être utilisé à la place de GenTeal
BétadineStoelting50998Pour assainir et désinfecter
Spatule ronde/effilée  ;VWR82027-490Pour l’ouverture de la bouche
de l’animal Bulldog Serrefines Pinces (Dims. de la mâchoire 9X1,6 mm ; Longueur 28 mm)Outils scientifiques fins18050-28En option ; Pour maintenir la peau du cuir chevelu séparée pendant l’injection
Ciseaux fins droits (tranchant 25 mm ; Longueur 11,5 cm)Outils de science fine14060-11Pour couper le cuir chevelu
3 Manche de scalpelOutils de science fine10003-12
#11 Lame chirurgicaleOutils de science fine10011-00Pour faire une incision du cuir chevelu
Pince à motif standard d’étudiant (Dims. de pointe 2,5 x 1,5 mm ; Longueur 11,5 cm)Fine Science Tools91100-12Pour maintenir le cuir chevelu fermé pendant la suture
Trimmer Combo KitKent ScientificCL9990-1201Pour raser les cheveux
T/Pump Recirculateur d’eau chaude  ;Kent Scientific  ;TP-700Pour réchauffer l’animal pendant la chirurgie
Coussin de mine de guerre réutilisable (5 » x 10 »)Kent Scientific  ;TPZ-0510FEAPour le fixer au recirculateur d’eau chaude T/Pump afin de réchauffer l’animal pendant l’opération
Micro foret sans filStoelting58610Utilisez des meules en acier de 0,8 mm pour percer des trous dans le crâne
Instrument stéréotaxique standard de laboratoire avec souris et Adaptateur pour rat néonatalStoelting51615
Juste pour souris Instrument stéréotaxiqueStoelting51730Peut l’utiliser à la place de Stoelting Cat. #51615
Injecteur stéréotaxique QuintessentialStoelting53311
Stérilisateur à billes de verre secStoelting50287Pour stériliser les instruments en acier inoxydable
Champ chirurgical stérile (18" x 26")Stoelting50981
Hamilton Seringue 50 ml, Modèle 705 RN SYR, NDLHamilton Company7637-01Pour l’injection cérébrale ; utiliser différentes seringues pour différentes solutions
29 G Aiguille, petit moyeu RN NDLHamilton Company7803-06Pour fixer à la seringue Hamilton pour l’injection cérébrale
1 ml BD Tuberculin SeringuesVWRBD309659Pour l’administration d’anesthésie et de solution saline
Aiguille 30 G (0,5")VWRBD305106Pour l’administration d’anesthésie et de solution saline
Balance électronique portable de la série CS (Ohaus)VWR65500-202Pour peser les animaux afin de déterminer la dose d’anesthésie
Plaque chauffante (Plaque supérieure Dims. 7.25x7.25 in)VWR47751-148Pour réchauffer les animaux après la chirurgie
Suture en soie Sofsilk C-1 Coupe 3/8, 12 mmCovidienS1173Pour fermer la plaie
Adhésif tissulaire Vetbond (3M)Santa Cruz Biotechnologysc-361931En option : pour aider à la fermeture de la plaie ; À utiliser avec une suture.
Applicateurs stériles à tige en bois à pointe de cotonFisher scientific22-029-488Pour le nettoyage et le séchage des plaies chirurgicales
Fisherbrand Superfrost Plus Lames de microscopeFisher Scientific  ;12-550-15Pour le prélèvement de coupes cérébrales
VWR Micro Cover Glass 24 X 50 mmVWR48393241Pour le montage de lames de microscope
Thermo Scientific Nalgene Seringue Filter 0.2 &mu ; mFisher Scientific194-2520Pour la stérilisation d’une solution saline
Marqueurs cutanés stériles à double pointe de Viscot MedicalMedlineVIS1422SRL91Pour le marquage des coordonnées sur le crâne
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Références

  1. Baleriola, J., et al. Axonally Synthesized ATF4 Transmits a Neurodegenerative Signal across Brain Regions. Cell. 158 (5), 1159-1172 (2014).
  2. Haass, C., Selkoe, D. J. Soluble protein oligomers in neurodegener....

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

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