פרוטוקול זה מתאר את סינתזה אפיון, הזרקה של פפטידים עמילואיד monomeric-β42 ליצירת עמילואיד רעילות של דג זברה בוגרת כדי ליצור מודל של מחלת אלצהיימר, ואחריו ניתוחים היסטולוגית וזיהוי של הסיכומים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר את סינתזה אפיון, הזרקה של פפטידים עמילואיד monomeric-β42 ליצירת עמילואיד רעילות של דג זברה בוגרת כדי ליצור מודל של מחלת אלצהיימר, ואחריו ניתוחים היסטולוגית וזיהוי של הסיכומים.
מחלת אלצהיימר (AD) היא מתישה מחלות ניווניות איזה הצטברות עמילואיד רעיל-β42 פפטידים (Aβ42) מוביל ניוון סינפטית, דלקת, מוות עצביים, למידה גירעונות. בני אדם לא יכול להתחדש נוירונים אבוד במקרה של המודעה בחלקו בשל קיבולת proliferative לקוי של תאי גזע עצביים/קדמון (NSPCs) ושל נוירוג'נסיס מופחת. לכן, טיפולים משובי יעיל צריך גם לשפר את ההתפשטות neurogenic קיבולת של NSPCs-דג זברה (רזבורה rerio) הוא יצור משובי ואני נוכל ללמוד את התוכניות מולקולרי בסיסי שבו היינו יכולים לעצב גישות טיפוליות כדי להתמודד עם AD. מסיבה זו, הדור של דגם AD-כמו בדג זברה היה הכרחי. באמצעות המתודולוגיה שלנו, אנחנו יכולים להציג נגזרות סינתטי של פפטיד Aβ42 עם יכולת חדירה לרקמות לתוך המוח דג זברה למבוגרים, ולנתח המחלה פתולוגיה ואת התגובה משובי. היתרון מעל שיטות קיימות או בבעלי חיים הוא שדג זברה הזאת יכולה ללמד אותנו איך מוח חוליות יכול להתחדש באופן טבעי, ובכך לסייע לנו להתייחס מחלות ניווניות אנושי טוב יותר על ידי מיקוד NSPCs אנדוגני. לפיכך, המודל עמילואיד רעילות הוקמה במוח דג זברה למבוגרים עשוי להיפתח דרכים חדשות למחקר בתחום של מדעי המוח, רפואה קלינית. בנוסף, ביצוע פשוט בשיטה זו מאפשר הערכת ניסיוני חסכונית ויעילה. כתב יד זה מתאר את סינתזה של הזרקה של פפטידים Aβ42 למוח דג זברה.
המודעה היא מחלה פרוגרסיבית כרונית המאופיינת על ידי האובדן של נוירונים, synapses קליפת המוח1,2,3,4,5. גולת neuropathological הקלאסית של AD הן בתצהיר של פפטידים עמילואיד וסבך היווצרות neurofibrillary (NFTs)6. שלטי סנילי, הידוע גם בשם עמילואיד הפלאק, מורכבים של פפטידים עמילואיד-β (Aβ) שיוצרים מבנים קפלים β parenchyma המוח5. ההצטברות של Aβ42 בחולים לספירה יש תפקיד מוקדם וקריטיים התקדמות המחלה. המודעה מפעילה מפל של האירועים שהובילו סינפטית בתפקוד לקוי פלסטיות, אובדן עצביים7,8,9,10.
המוח למבוגרים של דג זברה teleost משמש מודל מצויין ללמוד ברגולציה של תאי גזע פלסטיות11,12,13,14,15, 16,17,18,19,20 ומחלות שונות במערכת העצבים המרכזית (CNS), לרבות לספירה21,22,23 ,24. בשל מגוון רחב של שיטות נסיוניות זמין19,20,25,26,27,28,29, 30 , 31, מחקרים אלה הן אינפורמטיבי ריאלי. דג זברה יכול לחדש את מערכת העצבים המרכזית13,15,32,33,34,35,36,37, 38, בין השאר באמצעות תוכניות מולקולרי מופעל לאחר אובדן עצביים19,39,40,41,42,43, 44. לכן, קביעת מודל מחלות ניווניות דג זברה יכול לעזור כתובת הרומן שאלות הנוגעות משובי יכולת גזע ביולוגיה של התא במוח חוליות.
לאחרונה, פיתחנו מודל רעילות עמילואיד במוח דג זברה למבוגרים באמצעות הזרקת Aβ42 סינתטי פפטידים (טבלה 1)39. זריקה זו גרמה הקשורים ניוון מוחיים פנוטיפים מזכיר הפתולוגיה במוח האנושי (למשלמוות של תאים, microglial הפעלה, ניוון סינפטית, גירעונות זיכרון), המציין את דג זברה יכול לשמש עבור העלאת הקשורים ניוון מוחיים במוח דג זברה, Aβ42 פפטידים יכולים להתגלות עם immunohistochemical stainings, המנגנונים המולקולריים של התחדשות של דג זברה בוגרת ש-CNS יכול להיות מזוהה39. ב פרוטוקול זה, נדגים ההזרקה של peptides סינתטי עמילואיד למוח דג זברה באמצעות של cerebroventricular הזרקה (CVMI) שיטה27,39,45,46 כדי לחקות את התצהיר עמילואיד (איור 1). CVMI מספק דרך מקורית להעביר את פפטידים, אשר צבירה בעת הזרקת כמבני β-גיליון ולעשות מאמץ רעילות. פפטידים מפוזרים באופן אחיד ברחבי המוח, פילוח האזור חדרית לאורך כל ציר rostro-סימטרית45. בנוסף, שיטה זו מאפשרת ניתוח התגובה מולקולרית מורפולוגיים של NSPCs במוח דג זברה בוגרת בעקבות תכלילים עמילואיד. מחקרים כאלה תספק לנו תובנה עבור תיקון מוצלח המוח ביונקים. השיטה שלנו יכול לשמש כדי להבין את המנגנון המולקולרי הכרחי של תגובה התחדשות מוצלחת אחרי לספירה תסמינים לזירוז חידוש המלאי של נוירונים לאיבוד שחזור פונקציונלי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה הוא הליך סטנדרטי שהוצעה על ידי המנחים של האיחוד האירופי (2010/63) החברה האירופית דגים מודלים בביולוגיה ורפואה (EuFishBioMed) ב קרלסרוה המכון של טכנולוגיה (קיט). כל השיטות המתוארות לאחר כאן אושרו על ידי ועדת האתיקה (Landesdirektion דרזדן; מספר המסמך לך טלוויזיה-52/2015).
1. הכנה של פפטיד Aβ42
2. הכנת התערובת הזרקת
3. הרדמה
4. Cerebroventricular Microinjection
5. שחזור
6. רקמות והכנה Sectioning
7. נוגדן, מיקרוסקופ
הערה: ביצוע כל הצעדים הדגירה בתוך תא humidified. כל השלבים כביסה הם 10 דקות כל אחד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
HPLC שימש לטהר את פפטיד מסונתז, ספקטרומטר מסה שימש לאפיין את פפטידים β עמילואיד מטוהרים. העמודה HPLC היה מחומם ל 50 מעלות כדי לשפר את ההפרדה של פפטידים Aβ, נאספו כל השברים. כדי לזהות את פפטיד כראוי מסונתז, בוצע ניתוח לספקטרומטרית לשברים כל. Chromatogram UPLC מציג את הטוהר של המתחם. השבר HPLC הניב שיא אחד על UPLC (דהיינו, המסה נכונה לחייב יחס של פפטיד β עמילואיד נדרש) היה עיבוד נוסף לניסויים (איור 2).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניתן לשנות את פפטידים עמילואיד שיכלול וריאציות ברצף או תגיות שונות. למשל, מקושקשות פפטיד עמילואיד יכול להיווצר, פפטידים יכול להיות המסומנות בתגי פלורסנט-קצה אמיני של הסוף פפטיד או מתויג עם פפטידים נושאת39. באופן דומה, פרוטוקול זה, הינו פפטיד נושאת חודר לתא פפטיד TR בגלל היעילות שלו כדי תחבורה מטען עמוק לתוך רקמת המוח39. בנוסף, השיטה שלנו מאפשר הזרקת וניתוחים של פפטידים שונים שיכולים לגרום רעילים הצטברויות של50,51. ל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף
עבודה זו נתמכה על ידי DZNE, האגודה הלמהולץ (VH-NG-1021), CRTD, ט ו דרזדן (FZ-111, 043_261518) ולאחר DFG (KI1524/6) (סי. קיי); על ידי לייבניץ ההתאגדות (ראה-2011-IPF-2) ו BMBF (BioLithoMorphie 03Z2E512) (Y.Z.). כן נרצה להודות אולריקה הופמן פפטיד סינתזה, וכדי נאנדיני אשוקה, Prayag Murawala וטאנאקה אלי לעזרה במהלך הצילומים ההליך.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצות אמינו מוגנות Fmoc | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, גרמניה) | חומצות אמינו מבוססות Fmoc לסינתזה של פפטידים בשלב מוצק (SPPS) | |
| N,N,N′,N′-Tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)אורוניום הקספלואורופוספט (HBTU) | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, גרמניה) | RL-1030 | Activator |
| Oxyma | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, גרמניה) | RL-1180 | מדכא Racemization |
| N,N-Diisopropylethylamine | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, גרמניה) | SOL-003 | בסיס |
| Dimethylformamide | IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, גרמניה) | SOL-004 | ממס |
| N-Methylmorpholine | Thermo Fisher (Kandel) GmbH, גרמניה | A12158 | בסיס |
| 1-הידרוקסיבנזוטריאזול הידרט (HOBT) | Sigma-Aldrich Co. LLC. ( סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב) | 157260 ALDRICH | Activator |
| Piperidine | MERCK KGaA (דרמשטדט, גרמניה) | 822299 | מגיב הגנה מפני Fmoc |
| דיכלורמתאן (DCM) | MERCK KGaA (דרמשטדט, גרמניה) | 106050 | |
| חומצה פורמית ממס (FA) | MERCK KGaA (דרמשטדט, גרמניה) | 100264 | רכיב חיץ |
| לחומצה טריפלואורואצטית HPLC (TFA) | MERCK KGaA ( דרמשטדט, גרמניה) | 808260 | מגיב תערובת Clevage |
| Triisopropylsilane (TIS) | MERCK KGaA (דרמשטדט, גרמניה) | 233781 ALDRICH | מגיב תערובת Clevage |
| אצטוניטריל (עבור UPLC/LCMS) | Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH | 34967-1L | ממס |
| אצטוניטריל (עבור HPLC) | VWR International Ltd, אנגליה | 83639.320 | ממס |
| Diethylether | VWR International Ltd, אנגליה | 23811.326 | ממס למשקעי פפטיד |
| Dithiotritol (DTT) | VWR International Ltd, אנגליה | 0281-25G | מגיב תערובת Clevage |
| TentaGel S RAM Fmoc זירת החלקה שרף אמיד | Rapp Polymere GmbH (Tuebingen, גרמניה) | S30023 | שלב מוצק |
| לסינתזה של פפטיד SPPS מזרקים 5 מ"ל עם מסננים כלולים | Intavis AG (קלן, גרמניה) | 34.274 | צינור תגובה ל-SPPS ולגובה ממסנן השלב המוצק |
| Polytetrafluoroethylene (PTFE) | Sartorius Stedtim (Aubagne, France) | 11806-50-N | סינון של פפטידים משקעים |
| מסנן מזרק פוליווינילידנפלואוריד (PVDF) | Carl Roth GmbH + Co. KG Karlsruhe | KC78.1 | סינון מקדים עבור HPLC |
| פפטיד סינתיסייזר | Intavis, קלן, גרמניה | ResPep SL | סינתיסייזר פפטיד אוטומטי בשלב מוצק |
| Water Alliance HPLC | Waters, מילפורד מסצ'וסטס, ארה"ב | Waters 2998, Waters e2695 | כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוה בלחץ גבוה (HPLC) |
| PolymerX, גודל חרוז 10μ m, 250x10 מ"מ | Phenomenex Ltd. גרמניה | 00G-4328-N0 | פוליסטירן נקבובי divinylbenzene עמודת HPLC |
| Milli-Q Advantage A10, עם מסנן Milli-Q | EMD Millipore Corporation, Billerica, MA, ארה"ב | LCPAK0001 | מערכת טיהור מים |
| יחידת סינון | Sartorius Stedtim (Aubagne, צרפת) | 16307 | יחידת סינון למשקעי פפטיד |
| UPLC Aquity עם גלאי | UVווטרס, מילפורד מסצ'וסטס, ארה"ב | M09UPA 664M | אולטרה HPLC פאזה הפוכה אנליטית עבור LC-MS |
| ACQUITY UPLC BEH C18, גודל חרוז 1.7 μ m, 50x2.1 מ"מ | ווטרס, מילפורד מסצ'וסטס, ארה"ב | 186002350 | אנליטי C18 עמודה |
| ACQUITY TQ גלאי | מים, מילפורד מסצ'וסטס, ארה"ב | QBB908 | ספקטרומטריית מסה יינון אלקטרוספריי (ESI-MS) |
| CHRIST ALPHA 2-4 LD פלוס + vacuubrand RZ6 | Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH, גרמניה | 16706, 101542 | ליופילייזר עם משאבת ואקום |
| קורא צלחת פרדיגמה | בקמן קולטר | ||
| MESAB (אתיל-m-אמינובנזואט מתאןסולפונאט) | Sigma-Aldrich | A5040 | |
| צלחות פטרי | Sarstedt | 821.472 | |
| תמיסת מלח חוצצת פוספט | Life Technologies, GIBCO | 10010-056 | |
| מחט | בקטון-דיקינסון | 305178 | |
| ניתוח מיקרוסקופ | אולימפוס, לייקה, Zeiss | משתנה עם היצרן | |
| Dumont Tweezers | World Precision Instruments | 501985 | |
| Gillies Dissecting Leverps | World Precision Instruments | 501265 | |
| נימי הזרקת זכוכית | World Precision Instruments | TWF10 | |
| PicoNozzle | World Precision Instruments | 5430-12 | |
| פנאומטי PicoPump | World Precision Instruments | SYS-PV820 | |
| תאורת טבעת; מדריך אור טבעת | Parkland Scientific | ILL-RLG | |
| Cryostat | Leica | CM1950 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.