אורך סיבים עצביים בתוך מבנה תלת מימדי של אזור המוח הוא פרמטר אמין כדי לכמת שלמות מבנית נוירואליות ספציפית או ניוון. מאמר זה מפרט שיטת כימות סטריאוולוגית למדידת אורך סיבים cholinergic בתוך הגרעין של מיינרט בעכברים כדוגמה.
מאמר שיטה
אורך סיבים עצביים בתוך מבנה תלת מימדי של אזור המוח הוא פרמטר אמין כדי לכמת שלמות מבנית נוירואליות ספציפית או ניוון. מאמר זה מפרט שיטת כימות סטריאוולוגית למדידת אורך סיבים cholinergic בתוך הגרעין של מיינרט בעכברים כדוגמה.
אורך הcholinergic או מגוון עצבי באזורי מוח שונים מתואמים לעתים קרובות לתפקוד הספציפי של האזור. סטריאולוגיה היא שיטה שימושית לכמת פרופילים עצביים של מבני מוח שונים. כאן אנו מספקים פרוטוקול סטריאולוגי מבוסס תוכנה כדי להעריך את האורך הכולל של סיבי cholinergic בגרעין באסליס של מיינרט (NBM) של המוח הקדמי הבסיס. השיטה משתמשת בחללית כדור חלל עבור הערכות אורך. הסיבים cholinergic הם דמיינו על ידי כולין acetyltransferase (צ'אט) חיסוני עם החזרת peroxidase-diaminobenzidine (מערכת האיתור ההרפ). פרוטוקול הצביעת תקף גם עבור שערוך מספר סיבים ותאים באזורי מוח שונים באמצעות תוכנת סטריאולוגיה. פרוטוקול סטריאולוגיה יכול לשמש להערכת כל הפרופילים הליניריים כגון סיבי האמנואיטיב, סיבים דואמיאנרגיות/catecholaminergic, סיבים מואריגיים, תהליכים אסטוניים, או אפילו פרופילי כלי דם.
אומדנים כמותיים של אורך ו/או צפיפות סיבי עצב במוח הם פרמטרים חשובים של מחקרים נוירופתולוגיים. אורך הcholinergic, הדוגיים והאקסזיות באזורי מוח שונים מתואמים לעתים קרובות לפונקציות הספציפיות של האזור. מכיוון שהפצת אקסונים אלה הוא בדרך כלל הטרוגנית, עיצוב מבוסס סטריאולוגיה משמש כדי למנוע הטיה במהלך הדגימה. בדיקת כדור החלל של סטריאולוגיה תוכננה לספק מדדים יעילים ואמינים של מבנים כמו שורה כגון סיבים עצביים באזור של עניין1. הבדיקה עושה כדור וירטואלי כי הוא מוטל בשיטתיות ברקמה כדי למדוד צמתים קו עם פני השטח של הגשוש. מכיוון שאי אפשר לשים בדיקות כדור ברקמה לניתוח, התוכנה הזמינה מסחרית מספקת כדור תלת-מימדי וירטואלי (3D), שהוא בעצם סדרה של עיגולים קונצנטריים של קטרים שונים המייצגים את פני השטח של לווין הספירה.
נוירוניוון cholinergic סלקטיבי הוא אחד המאפיינים העקביים של מחלת אלצהיימר (AD)2,3,4. שידור cholinergic לקוי נחשב לגורם סיבתי לירידה קוגניטיבית ב-AD. חוסר תפקוד Cholinergic ניכר גם בהפרעות נפשיות רבות אחרות כגון פרקינסון, התמכרות, סכיזופרניה. היבטים שונים של cholinergic נוירוניוון הם לומדים בדגמי בעלי חיים (g., הפחתת אצטילכולין5, שיחה חלבון6, cholinergic סיבים נוירוניוון בקרבת שלטי עמילואיד6, ולהקטין את cholinergic סיבים ו הסינפטיות הסינפטית7,8). ניוון סיבים הוא האמין להתרחש מוקדם יותר מאשר אובדן עצבי, כי cholinergic הפסד עצבי לא תמיד נצפתה במחקרים. רוב הנוירונים הcholinergic הם במוח הקדמי הבסיס ואת גזע המוח, ואת הפרויקט אקסונים שלהם אזורי המוח שונים כגון מערבולות וההיפוקמפוס. NBM ממוקם המוח הקדמי הבסיס והוא נמצא אחד מאזורי המוח המושפעים בדרך כלל ב-AD.
שיטת השבר של סטריאולוגיה מבוססת על דגימה אקראית שיטתית של רקמה ברמות מרובות. שבר דגימת מקטע (SSF) הוא דגימה שיטתית של מקטעים שאינם מבוססי מחשב עבור שיטת השבר של סטריאולוגיה. שבר בדגימת שטח (ASF) הוא משבר של אזור באזור העניין במקטע. שבר בדגימת עובי (TSF) הוא השבר של עובי המקטע. בדיקת כדור החלל מאפשרת לנו לכמת פרופילים של עניין בתחום תלת-ממדי במקומות שעברו שבירה. כאן אנו משתמשים כדור חלל בדיקה להערכת האורך הכולל של סיבי cholinergic ב NBM של המוח העכבר כדי להמחיש את ההליכים. הפרוטוקול הנוכחי מספק פרטים על עיבוד רקמות, שיטות דגימה עבור סטריאולוגיה, מכתים אימונוהיסטוכימיה באמצעות נוגדן צ'אט, סטריאולוגיה משוחדת להערכת אורך סיבים cholinergic וצפיפות סיבים ב NBM של המוח העכבר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים לשימוש בעלי חיים אלה אושרו על-ידי קנזס סיטי ותיקי מרכז רפואי המרכז לטיפול בבעלי חיים מוסדיים הוועדה לשימוש. שמונה עשרה חודשים-עכברים המבטאים מוטציה שוודית בטא עמילואיד מקודמי חלבון (APPswe) ו C57/BL6 WT שלהם שימשו בעבר לניסויים. פרטי הרבייה והגנוטיפים מקבלים ב-הוא ואח '8.
1. הפרזיה ועיבוד רקמות
2. בחירת מקטעים סיסטמטית עבור IHC
הערה: מחקר פיילוט צריך להיעשות כדי לדעת את המספר הכולל של סעיפים הנדרשים כדי להשיג מקדם מקובל של שגיאה (לסה נ). ערך ה-CE הוא ביטוי לכמות השגיאה הכוללת בשגרת הדגימה. הערך הנמוך ביותר מייצג את השגיאה המינימלית וערך CE נמוך מ-0.1 נחשב למקובל על-ידי התוכנה המשמשת כאן (ראה טבלת חומרים)11.
3. אימונוהיסטוכימיה
4. סטריאולוגיה
הערה: עיין בטבלת החומרים למיקרוסקופ ולתוכנה שבשימוש. מטרה טבילה עם פתח מספרי (NA) > 1.2 יהיה שימושי ויש להשתמש בו אם נדרש. יש לקבץ שקופיות לפי מסוג גנוטיפ או קבוצת טיפול ומקודד. סטריאולוגיה מלאה עבור מחקר אחד צריך להתבצע על ידי אותו אדם והאדם ביצוע סטריאולוגיה צריך להיות עיוור לזהות של שקופיות בודדות או קבוצה נבדק1,12,13.
5. ניתוח וסטטיסטיקה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות הנציג מוצגות בטבלה 1 ובאיור 5. קבוצה ג', שפוענחו כקבוצת appswe (APP), הייתה נמוכה באופן משמעותי באורך הסיבים (איור 5B) וצפיפות אורך סיבים (איור 5ג) לעומת הטיפוסים הפראיים שלהם (פראי). התוצאות הראו כי לא היה הבדל משמעותי בעוצמת ה-NBM בין שתי הקבוצות שנותחו (איור 5א).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו להדגים שיטה כדי להעריך את הצפיפות של סיבים cholinergic ב NBM באמצעות כדור החלל (ספירה) בדיקה. בדיקה זו מעריכה את אורך הסיבים הכולל באזור הריבית. האורך הכולל יכול להיות מחולק על ידי נפח של האזור כדי לקבל את צפיפות סיבים. כדי להעריך את עוצמת הקול של האזור, נעשה שימוש בפעולת השירות count של נקודות בצורת Cavalieri. שיטת מספר הנקודות של Cavalieri היא מערך מיותר משוחד ויעיל של אמצעי אחסון הפניה תלת-ממדי עבור כל אזור. השיטה מחשבת הערכה של האזור על משטח חתוך של מקטע על-ידי ספירת נקודות (המייצגים שברים באזור) ולאחר מכן מכ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
עבודה זו היתה נתמכת על ידי מענקים W.Z.S. ממחקר ופיתוח רפואי שירות, המחלקה לעניינים ותיקי (הצטיינות סקירה 1I01 BX001067-01A2), האגודה לאלצהיימר (NPSPAD-11-202149), ומשאבים מן המערב הביו רפואי . קרן המחקר
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ערכת ABC | Vector Laboratories | PK6100 | |
| נוגדן נגד ChAT | Millipore, MA, ארה"ב | AB144P | |
| בקר נגד עזים IgG-B | Santacruz ביוטכנולוגיה | SC-2347 | |
| סרום בקר, | סיגמא-אולדריץ' למבוגרים, סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | B9433 | |
| Cryostat | Lieca Microsystems, באפלו גרוב, אילינוי, ארה"ב | ||
| Dulbecco's Phosphate Buffered מלח | Sigma-Aldrich, סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | D5652 | |
| אתילן גליקול | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | 324558 | |
| גליצרול | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | G2025 | |
| מי חמצן | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | H1009 | |
| ערכת Immpact-DAB | מעבדות וקטור | SK4105 | תמיסת מצע פרוקסידאז DAB משופרת |
| קטמין | ווסטוורד פרמצבטיקה, ניו ג'רזי, ארה"ב | 0143-9509-01 | |
| מיקרוסקופ | Lieca Microsystems, באפלו גרוב, אילינוי, ארה"ב | AF6000 | מצויד בבמה ממונעת ומצלמה דיגיטלית צבעונית IMI-tech |
| טמפרטורת חיתוך אופטימלית (O.C.T.) הטמעת מדיום | מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית, פנסילבניה, ארה"ב | 62550-12 | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich, סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | P6148 | |
| Permount הרכבה | בינונית מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית, PA, ארה"ב | 17986-01 | |
| Stereologer Software | Stereology Resource Center, Inc. סנט פטרסבורג, פלורידה, ארה"ב | Stereologer2000 | מותקן במחשב שולחני של Dell. |
| טריטון X-100 | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | T8787 | |
| בסיס טריזמה | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | T1503 | בסיס טריסמה |
| הידרוכלוריד | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | T5941 | טריס הידרוכלוריד |
| קסילזין | באייר, לברקוזן, גרמניה | רומפון | |
| קסילנס, כיתה היסטולוגית | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, MO | 534056 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה