כאן, אנו מציגים פרוטוקול לעירוי מוח סטריאוטקסי ישיר של עמילואיד-בטא. מתודולוגיה זו מספקת מודל עכבר in vivo חלופי לטיפול בהשפעות קצרות הטווח של עמילואיד-בטא על נוירונים במוח.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לעירוי מוח סטריאוטקסי ישיר של עמילואיד-בטא. מתודולוגיה זו מספקת מודל עכבר in vivo חלופי לטיפול בהשפעות קצרות הטווח של עמילואיד-בטא על נוירונים במוח.
מחלת אלצהיימר היא מחלה ניוונית של מערכת עצבים המשפיעה על הזדקנות האוכלוסייה. תכונת נוירו מפתח של המחלה היא ייצור היתר של עמילואיד-ביתא והתצהיר של לוחות עמילואיד-ביתא באזורים במוח של האנשים הנגועים. לאורך שנות מדענים יצרו מודלים עכבר מחלת אלצהיימר רבים המנסים לשכפל את הפתולוגיה עמילואיד-ביתא. למרבה הצער, המודלים העכבר רק באופן סלקטיבי לחקות את תכונות המחלה. מוות עצבי, השפעה בולטת במוחם של החולים במחלת האלצהיימר, חסר ניכר בעכברים אלו. לפיכך, אנו ואחרים מועסקים שיטה של יציקת ישירות מינים מסיסים oligomeric של עמילואיד-ביתא - צורות של עמילואיד-ביתא שהוכחו כרעילים ביותר לתאי עצב - stereotaxically לתוך המוח. בדוח זה אנו מנצלים זכר C57BL / 6J לתעד טכניקה ניתוחית זו של הגדלת רמות עמילואיד-ביתא באזור במוח בחר.יעד עירוי הוא gyrus המשונן של ההיפוקמפוס בגלל מבנה המוח הזה, יחד עם המוח הקדמי הבסיסי שמחובר על ידי מעגל כולינרגית, מייצג את אחד מהאזורים של ניוון במחלה. התוצאות של הרמת עמילואיד-ביתא ברכס המשונן באמצעות עירוי stereotaxic לחשוף עלייה באובדן תא עצב ברכס המשונן בתוך השבוע 1, בעוד שיש עלייה במקביל במוות של תאים ואובדן תא עצב כולינרגית באיבר האנכי של הלהקה האלכסונית של ברוקה של המוח הקדמי הבסיסי. תופעות אלה נצפו עד 2 שבועות. הנתונים שלנו מצביעים על כך שמודל עירוי עמילואיד-ביתא הנוכחי מספק מודל עכבר חלופי לטיפול במות נוירון ספציפי אזור בבסיס לטווח קצר. היתרון של מודל זה הוא שעמילואיד-ביתא יכול להיות מורם באופן מרחב ובזמן.
פיקדונות עמילואיד פלאק, אשר מורכבים של עמילואיד-ביתא (Aβ 1-42), הם תכונה מרכזית של הפתולוגיה של מחלת אלצהיימר (AD). מחקרים רבים הראו כי רמות גבוהות או רעילות של Aβ oligomeric רקומביננטי 1-42 לעורר מוות עצבי, ניוון הסינפטי, אובדן וחוסר תפקוד; וכן את גירעונות למידה וזיכרון 1-4. אזורים במוח המושפעים כוללים את ההיפוקמפוס, קליפת המוח, ומבנים קורטיקליים כגון המוח הקדמי הבסיסי ו5,6 האמיגדלה. נכון להיום, יש מודלים עכבר מהונדסים מרובים המנסים לדמות את הפתולוגיה Aβ 1-42 של הספירה. בהתאם לזן בעלי חיים אלה להוכיח להיות שימושיים בבדיקה פתולוגית תכונות נבחרות של הספירה. למרבה הצער, למעט 2 קווים מהונדסים, APP23 ו5XFAD, עכברים אלה לא לשכפל באופן מלא איבוד עצבי, היבט מרכזי של הספירה. אפילו עם האובדן העצבי שנצפה בAPP23 ו5XFAD, obser המוות העצביved היה עדין, גיל תלוי, ומבודד לאזורים נבחרים כמה 7,8.
העירוי הישיר של Aβ oligomeric 1-42 לתוך מוח עכבר wild-type מספק מצוין במודל vivo שמשכפל את היבט המוות העצבי של amyloidopathy 1,9,10. בניגוד למודלי העכבר המהונדס הנפוצה ניצלו את מודל עירוי oligomeric Aβ 1-42 הוא אידיאלי עבור חריפות הרמת Aβ 1-42 רמות באופן מרחב ובזמן. היתרון של שימוש בעכברי wild-type עבור דגם זה מבטל השפעות פיצוי או צד פוטנציאל מהמוטציות הציגו בקווי עכבר מהונדסים. מחקרים קודמים הראו כי רמות רעילות של יציקת Aβ 1-42 להיפוקמפוס מעוררת מות נוירון בקרבת אתר ההזרקה בתוך השבוע 1 1. יתר על כן, עולה בקנה אחד עם התצפית שAβ 1-42 הוא רעיל לתאי עצב כולינרגית 11 המוח הקדמי הבסיסיאוכלוסיית כולינרגית נוירון (BFCN) שמקרינה להיפוקמפוס היא ירד 20-50% בתוך 7-14 ימים הבאים עירוי בטא-עמילואיד בעכברי 1,10, ביעילות ומאפשרת לבחינות של מעגלים עצביים במוח מבודד. מאז פרויקט BFCN ipsilaterally לgyrus המשונן של 12 היפוקמפוס, לשליטה חלק / הרכב וAβ 1-42 פתרונות oligomeric ביותר ניתן להזריק בכל צד של המוח ומאפשר השוואות שנעשו בין האונות ימנית והשמאלי 1.
בדוח זה אנו מספקים מתודולוגיה ניתוח והזרקה מפורטת לC57BL / 6J עכברים בוגרים wild-type. זן עכבר זה נבחר בשל השימוש הרחב שלה במחקר. מבחינה טכנית, כל אזור במוח יכול להיות ממוקד לעירוי, אולם כאן אנו משתמשים ברכס המשונן של ההיפוקמפוס כמטרה להמחיש את הטכניקה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: כל הניסויים בבעלי החיים, מוסדי והנחיות הלאומיות לטיפול ושימוש בבעלי החיים במעבדה היו במעקב.
1. הכינו מכשירי ניתוח ופתרונות לניתוח
2. הכן Oligomeric Aβ 1-42
3. לקבוע את קואורדינטות הזרקה
4. הגדרת מסגרת stereotaxic
5. הכנת בעלי החיים
6. ניתוח ועירוי
7. הסרת בעלי חיים ולאחר ניתוח טיפול
הסרת 8. תפר
עיבוד קורבן ורקמות 9. בעלי חיים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטה הנוכחית של הכנת Aβ 1-42 oligomeric רקומביננטי האנושי מניבה מיני oligomeric מסיסים בהיקף של מונומרים, הדימרים, trimers, וtetramers (איור 1 א). מינים אלה נמוכים משקל מולקולרי Aβ 1-42, אבל לא את הסיבים ושלטים, הוכחו בהגדרות רבות להיות רעיל ביותר לתאי עצב 1,4,9,17-19. כדי לקבוע אם או לא oligomeric Aβ 1-42 גורם למוות תאי עצב במוח העכבר Aβ 1-42 (4 μl של 100 מיקרומטר פתרון מניות) היה החדיר לתוך DG של ההיפוקמפוס...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי להשיג הזרקת Aβ 1-42 מוצלחת הנסיין או המנתח חייב: 1) להשתמש בטכניקה האספטי; 2) בצורה נכונה לזהות את האזור במוח של עניין עם קואורדינטות מדויקות; 3) להיות מסוגל לאבטח את העכבר כראוי במסגרת stereotaxic עם המוח המפולס בציר AP וML; 4) יש את היכולת להפעיל את micromanipulator עם דיוק; 5) להבטיח טיפול שלאחר ניתוח נכון. אם הם אחרי השלבים העיקריים אלה העכבר צריך לשרוד את הניתוח ללא זיהום הנצפה.
בקנה אחד עם מח...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ להעניק NS081333 (לCMT), NIRG-10-171,721 אלצהיימר מענק האיגוד והמכון הלאומי לבריאות נפש מענק MH096702 (לUH), ומכון לאומי להזדקנות במימון מחקר מחלת אלצהיימר מרכז בAG008702 מענק טייס אוניברסיטת קולומביה (לYYJ וJB).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| קטמין הידרוכלוריד (100 מ"ג/מ"ל) | Henry Schein Medical | 1049007 | 100 מ"ג קטמין לכל 1 ק"ג בעל חיים |
| קסילזין (20 מ"ג/מ"ל) | Henry Schein Medical | לא זמין 10 | מ"ג קסילזין לכל 1 ק"ג בעל חיים |
| בופרנקס (0.3 מ"ג/מ"ל) | Henry Schein Medical | 1217793 | 0.1 מ"ג בופרנקס לכל 1 ק"ג בעל חיים |
| A&BETA; <תת>1-42 | דיוויד טפלו/UCLA | לא זמין | 100 μ M; עמילואיד זה שימש במאמר |
| Aβ 1-42 | Bachem | H-1368 | ניתן להשתמש במקום עמילואיד ממעבדת Teplow |
| Aβ <תת>1-42 | אמריקאי פפטיד | 62-0-80B | יכול לשמש במקום עמילואיד ממעבדת Teplow |
| Scrambled Aβ 1-42 | American Peptide | 62-0-46B | יכול לשמש כפפטיד בקרה להשוואת Aβ 1-42 |
| נוגדן NU4 (נוגדן עמילואיד אוליגומרי) | מתנה מוויליאם קליין/נורת'ווסטרן ארה"ב. | לא זמין | 1:2,000 דילול |
| נוגדן אנטי עמילואיד אוליגומרי (ארנב רב-שבטי) | EMD Millipore | AB9234 | עשוי לשמש במקום Nu4; צריך להיבדק על ידי משתמש הקצה |
| נוגדן 6E10 (עכבר חד שבטי) (נוגדן עמילואיד) | Biolegend | sig-39320 | 1:1,000 דילול |
| נוגדן ChAT (עז פוליקלונלית) | Millipore | AB144P | 1:100 דילול |
| DeadEnd מערכת TUNEL פלואורומטרית | Promega | G3250 | עקוב אחר הוראות היצרן עבור השתמש |
| ב-Prolong Gold Antifade Reagent עם DAPI | Invitrogen | P36935 | השתמש בעת החלקת כיסוי שקופיות |
| פלואורוגולד | פלואורוכרום, LLC | לא זמין | 2% תמיסה |
| אתנול מוחלט (200 הוכחה) | Fisher Scientific | BP2818-4 | להכנת 70% אתנול לחיטוי וחיטוי |
| Novex 10-20% טריצ'ין ג'ל | Life Technologies | EC6625BOX | להפרדת A&BETA; 1-42 |
| Novex Tricine SDS Running Buffer (10X) | Life Technologies | LC1675 | להפעלת 10-20% ג'ל טריצ'ין |
| Novex Tris-Glycine Transfer Buffer (25X) | Life Technologies | LC3675 | להעברת 10-20% ג'ל טריצ'ין |
| SuperSignal Western Blot Enhancer | Thermo Scientific | 46640 | לשיפור Aβ אות 1-42; עקוב אחר פרוטוקול היצרן |
| Protran BA79 קרום ספיגת ניטרוצלולוזה, 0.1 μ m | GE Healthcare Life Sciences | 10402088 | להעברת 10-20% ג'ל טריצ'ין |
| Xcell SureLock Mini-Cell | Life Technologies | EI0001 | Electrophoresis aparatus להפעלת 10-20% ג'ל טריצ'ין |
| ג'ל עיניים GenTeal Lubricant Eye | Gel Novartis | אינו זמין | לשמירה על לחות עיני העכבר במהלך הניתוח; ניתן למצוא בחנויות בתי המרקחת המקומיות |
| [header] | |||
| Refresh Optive Lubricant Eye Drops | Allergan | אינו זמין | לשמירה על לחות עיני העכבר במהלך הניתוח; ניתן למצוא בחנויות בתי מרקחת מקומיות; ניתן להשתמש במקום GenTeal |
| Betadine | Stoelting | 50998 | לחיטוי וחיטוי |
| מרית עגולה/מחודדת | VWR | 82027-490 | לפתיחת פה |
| של בעלי חיים בולדוג סרפינס מהדקים (עמום הלסת 9X1.6 מ"מ; אורך 28 מ"מ) | כלי מדע עדינים | 18050-28 | אופציונלי; לשמירה על עור הקרקפת מרוחק במהלך ההזרקה |
| מספריים עדינים ישרים (קצה חיתוך 25 מ"מ; אורך 11.5 ס"מ) | כלי מדע עדינים | 14060-11 | לחיתוך קרקפת |
| #3 ידית אזמל | כלי מדע עדינים | 10003-12 | |
| #11 להב כירורגי | כלים מדעיים עדינים | 10011-00 | לביצוע חתך בקרקפת |
| מלקחיים דפוס סטנדרטי לסטודנטים (קצה עמעם. 2.5x1.5 מ"מ; אורך 11.5 ס"מ) | Fine Science Tools | 91100-12 | להחזקת קרקפת סגורה במהלך תפירה |
| ערכת גוזם משולבת | Kent Scientific | CL9990-1201 | לגילוח שיער |
| T/Pump מחזור מים חמים | קנט סיינטיפיק | TP-700 | להתחממות בעלי חיים במהלך ניתוח |
| כרית מלחמה ניתנת להפעלה (5 אינץ' x 10 אינץ') | קנט סיינטיפיק | TPZ-0510FEA | להצמדתו למחזור המים החמים T/Pump כדי לחמם את החיה במהלך הניתוח |
| מקדחה מיקרו אלחוטית | 58610 | השתמש בקוצי פלדה 0.8 מ"מ כדי לקדוח חורים במעבדת הגולגולת | |
| מכשיר סטריאוטקסי סטנדרטי עם עכבר & מתאם עכברוש יילודים | 51615 | ||
| רק עבור עכבר סטריאוטקסי | מכשיר סטולינג | 51730 | יכול להשתמש בזה במקום סטולינג חתול. #51615 |
| מזרק סטריאוטקסי מובהק | 53311 | ||
| מעקר חרוזי זכוכית יבשה | 50287 | לעיקור מכשירי נירוסטה | |
| וילון כירורגי סטרילי (18 אינץ' x 26 אינץ') | Stoelting | 50981 | |
| מזרק המילטון 50 מ"ל, דגם 705 RN SYR, NDL | Hamilton Company | 7637-01 | להזרקת מוח; השתמש במזרקים שונים לתמיסות שונות |
| 29 G Needle, Small Hub RN NDL | Hamilton Company | 7803-06 | לחיבור למזרק המילטון להזרקת מוח |
| 1 מ"ל BD מזרקי טוברקולין | VWR | BD309659 | למתן הרדמה ומי מלח |
| 30 גרם מחט (0.5 אינץ') | VWR | BD305106 | למתן הרדמה ומי מלח |
| סולם סדרת CS אלקטרוני נייד (Ohaus) | VWR | 65500-202 | לשקילת בעלי חיים לקביעת מינון הרדמה |
| פלטה חמה (צלחת עליונה עמעמת 7.25x7.25 אינץ') | VWR | 47751-148 | לחימום בעלי חיים לאחר ניתוח |
| חיתוך תפר משי Sofsilk C-1 3/8, 12 מ"מ | Covidien | S1173 | לסגירת |
| פצע דבק רקמות Vetbond (3M) | Santa Cruz Biotechnology | sc-361931 | אופציונלי: לסיוע בסגירת פצעים; יש להשתמש עם תפרים. |
| אפליקטורים סטריליים עם פיר עץ כותנה | פישר מדעי | 22-029-488 | לניקוי וייבוש פצע כירורגי |
| פישרברנד סופרפרוסט פלוס מיקרוסקופ שקופיות | פישר סיינטיפיק | 12-550-15 | לאיסוף חלקי מוח |
| VWR מיקרו כיסוי זכוכית 24 X 50 מ"מ | VWR | 48393241 | להרכבת שקופיות מיקרוסקופ |
| Thermo Scientific Nalgene מזרק מסנן 0.2 μ m | Fisher Scientific | 194-2520 | לעיקור תמיסת מלח |
| סמני עור סטריליים עם קצה כפול של Viscot | Medical Medline | VIS1422SRL91 | לסימון קואורדינטות על הגולגולת |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.