הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

איתור הצטברות β עמילואיד באמצעות צביעה אימונו-פלואורסצנטית במודל עכבר של מחלת אלצהיימר

2.6K צפיות

DOI:

10.3791/62254

19 באפריל 2021

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

בנוירופתולוגיה של מחלת אלצהיימר, אחד המאפיינים המכריעים ביותר הוא שקיעת עמילואיד-β. בפרוטוקול זה, אנו מתארים את השיטה של צביעה אימונופלואורסצנטית בעכבר טרנסגני 5×FAD כדי לזהות הצטברות β עמילואיד בפלאק. תהליך הזילוף, ההקפאה, הצביעה והכימות יתואר בפירוט.

תקציר

מחלת אלצהיימר (AD) היא מחלה ניוונית של מערכת העצבים התורמת ל-60-70% שיטיון ברחבי העולם. אחד מסימני ההיכר של אלצהיימר טמון ללא ספק בהצטברות של β עמילואיד (Aβ) במוח. Aβ מיוצר מהמחשוף הפרוטאוליטי של חלבון מבשר בטא-עמילואיד (APP) על ידי β-secretase ו-γ-secretase. בנסיבות פתולוגיות, מחשוף β מוגבר של APP מוביל לייצור יתר של Aβ, המצטבר לפלאק Aβ. מאחר שפלאק Aβ הוא מאפיין של פתולוגיה של אלצהיימר, זיהוי כמות ה-Aβ חשוב מאוד בחקר אלצהיימר. בפרוטוקול זה, אנו מציגים את שיטת הצביעה האימונופלואורסצנטית כדי להמחיש שקיעת Aβ. מודל העכבר ששימש בניסויים שלנו הוא 5×FAD, הנושא חמש מוטציות שנמצאו במחלת אלצהיימר משפחתית אנושית. הליקויים הנוירופתולוגיים וההתנהגותיים של עכברי 5xFAD מתועדים היטב, מה שהופך אותו למודל חי טוב לחקר פתולוגיה של Aβ. נציג את ההליך הכולל זלוף דרך הלב, קריוסקציה, צביעה אימונופלואורסצנטית וכימות לאיתור הצטברות Aβ בעכברי 5×FAD. בעזרת הפרוטוקול הזה, חוקרים יכולים לחקור פתולוגיה של Aβ במודל של עכבר AD.

מבוא

מחלת אלצהיימר (AD) היא מחלה ניוונית הגורמת ל-60%-70% דמנציה ברחבי העולם ועולה משאבים חברתיים רבים1. ידוע כי הצטברות β עמילואיד (Aβ) היא סימן היכר פתולוגי במחלת אלצהיימר. חלבון מבשר עמילואיד (APP) הוא חלבון ממברנה אינטגרלי הקיים ברקמות רבות. פפטיד Aβ, המורכב מ-36-42 חומצות אמינו2, מיוצר על ידי הפיצול הבא של β ו-γ-secretase ב-APP 3,4. שינויים במחשוף APP ומוטציות בגן APP מובילים לייצור יתר של Aβ. מולקולות Aβ יכולות להצטבר ליצירת אוליגומרים או סיבים, אשר מאמינים שהם נוירוטוקסיים 5,6

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל הליכי הניסוי בוצעו באישור הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של האוניברסיטה הרפואית שוז'ו ובהתאם להנחיות התקנות הממשלתיות הסיניות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.

1. זלוף של עכברים

הערה: פרטים נוספים על הליך הזלוף יכולים לעיין בסרטון מהמעבדה 11 של וויליאם שיין.

  1. להרדים עכברים טרנסגניים 5×FAD (C57BL/6J) עם נתרן פנטוברביטלי 1% (50 מ"ג/ק"ג משקל גוף) על ידי הזרקה תוך צפקית12,13. אובדן תגובה לצביטה בכפות הרגליים האחוריות מעיד על הרדמה נכונה. אין להתחיל בזילוף לפני שהעכבר מורדם כראוי.
  2. ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

השתמשנו בהליכי הצביעה האימונופלואורסצנטיים שתוארו לעיל כדי לחקור את שקיעת הצטברות Aβ בעכברי 5×FAD בגילאים שונים. איור 3 מייצג תוצאות טיפוסיות ותוצאות לא אופטימליות באמצעות הפרוטוקול שלנו. פרוסות מוח של עכברים טרנסגניים הטרוזיגוטיים 5×FAD בני 5 חודשים ו-8 חודשים וביקורת מסוג פרא של 4 עד 6 חודשים נצבעו בנוגדנים 6E10 וזוהו במיקרוסקופ פלואורסצנטי. איור 3A מראה הצטברות Aβ בפלאק בחלק הסגיטלי של מוח העכבר. הם מופקדים בעיקר בקליפת המוח ובהיפוקמפוס, עם הצפיפות הגבוהה ביו.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

צביעה אימונו-פלואורסצנטית באמצעות נוגדן 6E10 יכולה לזהות באופן ספציפי הצטברות Aβ במוח, שקל לכמת על ידי תמונה J. מה שכדאי לשים לב אליו הוא שכמה שלבים מכריעים בפרוטוקול זה עשויים להשפיע על התוצאות.

כדי למנוע פרוסות להתקלף או לשבור המוצגות באיור 3C, יש לשים לב לכמה נקודות מפתח. הזלוף צריך להתקדם במהירות לאחר ביצוע החתך בסרעפת בגלל ההשפעות הפתופיזיולוגיות הבלתי הפיכות הנגרמות על ידי היפוקסיה. השפעות אלה עשויות להשפיע עמוקות על התוצאות.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

מחקר זה נתמך על ידי פרויקט כללי של הקרן למדעי הטבע של סין (מספר מענק: 81974157) מהקרן למדעי הטבע של סין, פרופסור ממונה מיוחד של ג'יאנגסו (ל-C.L) ממחלקת החינוך של ג'יאנגסו, תוכנית צוות חדשנות ויזמות של מחוז ג'יאנגסו (ל-H.Z., A.L., W.W., C.L. ו-Y.S.), מענק התחלתי של כישרונות מצוינים (D2019025) ותוכנית הכשרה לחדשנות ויזמות (201910313038Z ל-Z.S., י.ק., מ.ז. וג'.ד.) מהאוניברסיטה הרפואית של שוז'ואו. מחקר זה נתמך גם על ידי מרכז ההדגמה הלאומי לחינוך ניסיוני בסיסי למדעי הרפואה (האוניברסיטה הרפואית שוז'ו).

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
<חזק>הרדמה
מזרק הזרקהKLMEDICAL1 מ"ל
נתרן פנטוברביטואלסיגמא-אולדריץ'P37611% במי מלח להזרקת i.p
<חזק>בית החזה:
איריס-מספריים ישרים עדינים (~11.5 ס"מ)RWDS12010-11
מספריים כירורגיים מעוקלים חדים (11.5 ס"מ)RWDS14016-11
מלקחיים ישרים לניתוח (~10.5 ס"מ)RWDF12010-10
<חזק>זלוף
5 מ"ל)הזרקת Biosharp
KLMEDICAL20 מ"ל
ParaformaldehydeVicmedVIH100
PBS 0.01M (PH7.2-7.4) אבקתVicmedVC2001Pהוסף מים נטולי יונים ליצירת תמיסה
<חזקה>קיבוע, התייבשות וחתך בהקפאה
שקופיות מיקרוסקופCITOTEST18810576.2 מ"מ ופעמים; 25.4 מ"מ
מיקרוטום קריוסטטLEICACM1950
תרכובת טמפרטורת חיתוך אופטימלית (OCT)Sakura Finetek4583
סוכרוזVETECV900116
<חזק>צביעה אימונופלואורסצנטית
מיקרוסקופ פלואורסצנטיOLYMPUSIX-81
נוגדן משני נגד עכבר IgG (H+L) נספג צולב, Alexa Fluor 594Thermo Fisher ScientificA-11005200X
Image-Pro Plus 7.0CMedia Cyberneticsתוכנה מדעית לגרפיקה וניתוח נתונים
אימונוהיסטוכימית קופסה רטובה (שחורה)Sinylabמותאם אישית300 מ"מ ופעמים; 100 מ"מ ופעמים; 38 מ"מ, עומק חריץ 27 מ"מ, יכול להכיל 10 שקופיות סטנדרטיות
PipetThermo Scientific
Pipette טיפיםקופסת
מותאמת אישית30 מ"ל, יכולה להכיל 5 שקופיות סטנדרטיות
מאגר דילול נוגדנים ראשוניתוצרת המעבדה1% BSA 1g, 0.3% Triton X-100 300ul, 0.01% נתרן אזיד 10 מ"ג ב-100 מ"ל PBS
מטוהר אנטי בטא עמילואיד, נוגדן 1-16 (6E10)BiolegendSIG-39320500X
פתרון אחזור אנטיגן מהיר לקפוא סעיפיםKeyGEN BioTECHKGIHC0055X
Quantification
Graphpad Prism 8.0.1תוכנת מיפוי רפואיGraphpad
תמונה J פיג'י 2.0.0המכון הלאומי לבריאותתוכנה לגרפים מדעיים וניתוח נתונים
מזרק הידבקות צביעה מפלסטיק Sinylab שלנו

מקורות

  1. Burns, A., Iliffe, S. Alzheimer's disease. BMJ. 338, 158(2009).
  2. Leong, Y. Q., Ng, K. Y., Chye, S. M., Ling, A. P. K., Koh, R. Y. Mechanisms of action of amyloid-beta and its precursor protein in neuronal cell death. Metabolic Brain Disease. 35 (1), 11-30 (2020).
  3. Tiwari,....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

בטא-עמילואידפלאקים עמילואידייםחלבון מקור בטא-עמילואידעכברי 5xFADפרפוזיה טרנס-קרדיאליתחיתוך קריוסטטיכימות פלאקים

מאמר זה פורסם

הסרטון יגיע בקרוב