10 mai 2015
Injection stéréotaxique de lentivirus exprimant les ADNc ou shRNA peuvent moduler l'expression génique dans des zones spécifiques du cerveau de souris. Ici, nous présentons un protocole de combiner injections stéréotaxiques avec des tâches comportementales, comme le test Open Field (OFT) et le test de natation forcée (FST).
L’objectif global de cette procédure est d’évaluer comment la modulation de l’expression d’un gène dans une zone cible affecte le comportement animal. Ceci est accompli en créant d’abord un lentivirus pour moduler l’expression du gène cible. La deuxième étape consiste à utiliser l’injection stéréotaxique pour injecter le lentivirus dans une zone cérébrale spécifique de rongeur RE.
Ensuite, des comportements tels que l’anxiété et la dépression peuvent être mesurés quantitativement à l’aide de paradigmes comportementaux établis. La dernière étape consiste à effectuer une histologie pour confirmer le bon site d’injection. En fin de compte, l’injection stéréotaxique associée à une évaluation comportementale peut montrer comment un gène spécifique dans une zone cible peut affecter les comportements des souris.
Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes est que les scientifiques peuvent modifier l’expression d’un seul gène dans une petite zone ciblée, puis évaluer les changements de comportement chez la souris. Pour commencer cette procédure, placez une souris anesthésiée dans l’appareil stéréotaxique, verrouillez les dents de devant sur la pince antérieure et fixez la mâchoire. Insérez ensuite les barres auriculaires dans les conduits auditifs afin de stabiliser complètement la tête.
Ensuite, placez un coussin chauffant sous la souris pour réguler sa température corporelle. Tout au long de la procédure, placez des larmes artificielles sur les yeux du rongeur pour éviter le dessèchement. Après cela, nettoyez soigneusement la zone chirurgicale en frottant d’abord 10 % de povidone iodée avec un coton-tige en mouvements circulaires.
Par la suite, frottez de l’alcool éthylique à 70 % sur le site chirurgical de la même manière. Répétez cette procédure de nettoyage deux fois de plus. Une fois la souris préparée, ouvrez le sac d’équipement stérile.
Changez les gants avant de toucher les instruments. Sortez ensuite le chiffon stérile et placez les instruments sur le chiffon. Maintenant, saisissez doucement la peau de la souris avec la pince à sang et faites-lui une incision à l’aide d’un scalpel.
Commencez l’incision à environ 1,5 centimètre au-dessus des oreilles et étendez-la jusqu’à environ 0,5 centimètre en dessous des oreilles pour exposer le bgma. Une fois que le bgma est visualisé, utilisez un coton-tige stérile pour retirer délicatement tout sang recouvrant la surface du crâne. Utilisez ensuite deux cotons-tiges pour pousser la peau vers les côtés de la tête.
Ensuite, dans la hotte, remplissez une seringue avec le virus à injecter. Assurez-vous qu’aucune bulle n’est piégée à l’intérieur. Placez ensuite une seringue dans l’appareil stéréotaxique, en vous assurant qu’il est bien fixé.
Après cela, abaissez lentement la seringue jusqu’à ce qu’elle soit juste au-dessus de la surface du crâne. Déplacez ensuite l’extrémité de l’aiguille de la seringue stérile à l’intersection de B bgma et de la ligne interrurale. Définissez ce point sur zéro.
Définissez ensuite les coordonnées de la zone d’intérêt. Déplacez l’aiguille de la seringue vers le site cible à percer. Placez ensuite le foret juste au-dessus du site cible à un angle de 45 degrés par rapport au crâne et commencez à percer.
Veillez à ne pas percer dans le cerveau afin d’éviter des lésions corticales. Après cela, nettoyez tout sang du trou avec un coton-tige stérile. Abaissez la seringue de manière à ce que l’embout repose directement sur la surface du cerveau.
Réglez la coordonnée DV sur zéro, puis abaissez la seringue à la profondeur souhaitée. Démarrez maintenant l’injection à un rythme de 0,2 microlitre par minute. Une fois l’injection terminée, attendez environ deux minutes pour vous assurer que tout virus résiduel a été absorbé.
Ensuite, soulevez lentement une seringue. Utilisez un coton-tige pour nettoyer tout liquide du site d’injection. Ensuite, suturez la peau et retirez l’animal du système stéréotaxique.
Gardez la souris sur le coussin chauffant jusqu’à ce qu’elle se réveille et administrez un analgésique supplémentaire si nécessaire. Dans cette procédure, obtenez une arène carrée en plastique. Nettoyez l’arène avec de l’alcool éthylique à 70 % avant l’expérience.
Placez ensuite l’arène sur le sol et assurez-vous que l’éclairage est réglé de manière à minimiser les ombres et l’éblouissement. Ensuite, ajustez les paramètres de détection pour que la souris soit visible à l’écran. Après cela, allumez la caméra pour enregistrer la tâche comportementale et placez la souris vers le milieu de l’avant de l’arène afin que la souris soit face au mur.
Réglez la minuterie sur cinq minutes et éloignez-vous de l’arène ou quittez la pièce. Au bout de cinq minutes, transférez la souris dans la cage. Utilisez de l’alcool éthylique à 70 % pour nettoyer soigneusement le champ avant de passer à l’animal suivant.
Remplissez maintenant un seau transparent de deux litres avec de l’eau à 22 degrés. Placez le seau sur le sol et assurez-vous que l’éclairage est réglé de manière à minimiser les ombres et l’éblouissement. Si vous utilisez un logiciel de suivi, placez la caméra directement au-dessus du godet.
Ajustez les paramètres du logiciel de manière à ce que la souris soit facilement visible à l’écran. Allumez ensuite l’appareil photo pour enregistrer la tâche comportementale. Placez doucement la souris au milieu du seau d’eau de manière à ce que ses pattes avant.
Touchez d’abord l’eau et empêchez sa tête de s’immerger. Ensuite, réglez la minuterie sur six minutes avant de vous éloigner de la zone comportementale. Au bout de six minutes, retirez la souris du seau, essuyez l’excès d’eau avant de la remettre dans la cage.
Voici une tranche de cerveau représentative, qui illustre l’injection réussie du virus dans le gyrus denté. Cette figure montre le temps que les souris témoins et expérimentales ont passé au centre d’un nouveau champ ouvert. Les souris expérimentales ont passé beaucoup moins de temps au centre de l’arène, ce qui indique un phénotype d’anxiété, et cette figure montre le temps pendant lequel les souris témoins et expérimentales sont immobiles dans le test de nage forcée.
Les souris expérimentales n’étaient pas significativement différentes des témoins en ce qui concerne le temps passé immobile. Après avoir regardé cette vidéo, les téléspectateurs devraient avoir une bonne idée de la façon d’utiliser les injections stéréotaxiques pour évaluer les comportements des rongeurs.
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Ce protocole décrit l'utilisation d'injections stéréotaxiques de lentivirus afin de moduler l'expression génique dans des régions cérébrales spécifiques de souris. Il associe ces injections à des évaluations comportementales pour mesurer leur impact sur les comportements liés à l'anxiété et à la dépression.
Ce protocole permet une interrogation génétique précise de régions cérébrales afin d'évaluer comment des gènes spécifiques modulent les comportements liés à l'anxiété et à la dépression chez la souris. En combinant une administration stéréotaxique de lentivirus à des mesures comportementales quantitatives, il soutient la validation de cibles et la réduction des risques mécanistiques dans la découverte en neurosciences. Cette approche offre une confiance prédictive pour relier des cibles moléculaires à des résultats phénotypiques, éclairant ainsi les décisions prises en phase précoce dans le développement de médicaments du système nerveux central.
La méthode s'inscrit dans le continuum de découverte allant de l'hypothèse sur la cible à la validation phénotypique, permettant des tests itératifs de modificateurs génétiques dans des régions cérébrales pertinentes sur le plan comportemental.