הפרוטוקול כאן מספק דגימה דינמית מפורטת בזמן אמת של נוזל חוץ-תאי מההיפוקמפוס של חולדות ערות באמצעות מערכת מיקרודיאליזה.
מאמר שיטה
הפרוטוקול כאן מספק דגימה דינמית מפורטת בזמן אמת של נוזל חוץ-תאי מההיפוקמפוס של חולדות ערות באמצעות מערכת מיקרודיאליזה.
מגוון מחלות של מערכת העצבים המרכזית (CNS) קשורות לשינויים בהרכב הנוזל החוץ תאי בהיפוקמפוס (HECF). עם זאת, קושי בהשגת HECF בזמן אמת מחולדות מודעות הגביל זה מכבר את הערכת התקדמות המחלה במערכת העצבים המרכזית ואת יעילות הטיפול האתנו-רפואי. באופן מעודד, ניתן להשתמש בטכניקת מיקרודיאליזה מוחית לדגימה רציפה עם היתרונות של תצפית דינמית, ניתוח כמותי וגודל דגימה קטן. זה מאפשר ניטור של שינויים בתכולת הנוזל החוץ תאי עבור תרכובות מצמחי מרפא מסורתיים והמטבוליטים שלהם במוחם של בעלי חיים חיים. מטרת מחקר זה הייתה להשתיל במדויק גשושית מיקרודיאליזה של נוזל מוחי שדרתי באזור ההיפוקמפוס של חולדות Sprague Dawley (SD) עם מנגנון סטריאוטקסי תלת-ממדי במוח, תוך חיתוך משקלים מולקולריים הגדולים מ-20 kDa. ה-HECF האיכותי התקבל מחולדות מודעות באמצעות מערכת בקרת דגימת מיקרודיאליזה עם קצב דגימה מתכוונן מ-2.87 nL/min - 2.98 מ"ל/דקה. לסיכום, הפרוטוקול שלנו מספק שיטה יעילה, מהירה ודינמית להשגת HECF בחולדות ערות בעזרת טכנולוגיית מיקרודיאליזה, המספקת לנו אפשרויות בלתי מוגבלות להמשיך לחקור את הפתוגנזה של מחלות הקשורות למערכת העצבים המרכזית ולהעריך את יעילות התרופות.
מחלות מערכת העצבים המרכזית (CNS) עם תחלואה גבוהה, כגון מחלות נוירודגנרטיביות, פגיעה מוחית טראומטית, פגיעה מוחית הנגרמת על ידי היפוקסיה בגובה רב ושבץ איסכמי, הן סיבות מכריעות לתמותה הגוברת ברחבי העולם 1,2,3. ניטור בזמן אמת של ציטוקינים ושינויים חלבוניים באזורים מסוימים במוח תורם לדיוק האבחנתי של מחלות CNS ומחקרים פרמקוקינטיים במוח לאחר תרופות. המחקר המדעי המסורתי משתמש בהומוגנט של רקמת המוח או באוסף ידני של נוזל מוח אינטרסטיציאלי של בעלי חיים לזיהוי חומרים ספציפיים ולמחקרים פרמקוקינטים. עם זאת, יש לכך כמה חסרונות, כגון גודל מדגם מוגבל, חוסר היכולת לצפות באופן דינמי בשינויים של אינדיקטורים, ואיכות דגימה לא אחידה 4,5,6. נוזל מוחי שדרתי, נוזל אינטרסטיציאלי, מגן על המוח וחוט השדרה מפני נזק מכני. הרכבו שונה מזה של הסרום בשל קיומו של מחסום הדם-מוח (BBB)7. ניתוח ישיר של דגימות נוזל מוחי שדרתי תורם יותר לחשיפת המנגנון של נגעים במערכת העצבים המרכזית וגילוי תרופות. באופן בלתי נמנע, דגימות נוזל המוח השדרה, המתקבלות באופן ידני ישירות מן cisterna magna וחדרי המוח דרך מזרק, יש חסרונות של זיהום דם, סיכוי אקראי של איסוף דגימה, אי ודאות של כמות, וכמעט ללא אפשרות שליפה מרובה 8,9. חשוב מכך, שיטות דגימה קונבנציונליות של נוזל מוח אינטרסטיציאלי אינן יכולות להשיג דגימות מאזורי מוח פגועים, מה שמעכב את חקר הפתוגנזה של מחלות CNS באזורי מוח ספציפיים ואת הערכת היעילות של טיפולים אתנו-רפואיים ממוקדים 9,10.
מיקרודיאליזה מוחית היא טכניקה לדגימת נוזל מוח אינטרסטיציאלי בחיות ערות11. מערכת המיקרודיאליזה מחקה חדירות כלי דם בעזרת בדיקה שהושתלה במוח. בדיקת המיקרודיאליזה חמושה בקרום חדיר למחצה ומושתלת באזורי מוח ספציפיים. לאחר זילוח עם נוזל מוחי מלאכותי איזוטוני (ACSF), נוזל המוח הבין-תאי החוגג יכול להיאסף לטובה עם היתרונות של גודל מדגם קטן, דגימה רציפה ותצפית דינמית12,13. במונחים של מיקום, בדיקות מיקרודיאליזה במוח יכולות להיות מושתלות באופן סלקטיבי במבני מוח או בורות גולגולת מעניינים14. תצפית על רמות חריגות של חומר אנדוגני בנוזל החוץ תאי בהיפוקמפוס (HECF) מצביעה על התרחשויות של מחלות CNS או פתוגנזה של מחלות. מספר מחקרים הראו כי הסמנים הביולוגיים למחלות CNS, כגון חומצות אמינו D בסכיזופרניה, חלבוני β-עמילואיד וטאו במחלת אלצהיימר, שרשראות אור נוירופילמנט בפגיעה מוחית טראומטית, ויוביקוויטין קרבוקסי-טרמינל הידרולאז L1s באנצפלופתיה איסכמיה היפוקסית, ניתנים לניתוח בנוזל השדרה15,16,17 . שיטת אנליזה כימית המבוססת על טכניקת דגימת מיקרודיאליזה במוח יכולה לשמש למעקב אחר שינויים דינמיים של תרכובות אקסוגניות כגון חומרים פעילים של אתנורפואה, אשר מתפזרים ומפיצים באזורים ספציפיים במוח14.
מאמר זה מציג את התהליך הספציפי של רכישת HECF דינמי בחולדות ערות ומודד את הלחץ האוסמוטי שלו כדי להבטיח את איכות הדגימה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול הניסוי נערך בהתאם לדרישות הוועדה לטיפול ושימוש מוסדי בחיות מעבדה באוניברסיטת צ'נגדו לרפואה סינית מסורתית (מספר שיא: 2021-11). במחקר הנוכחי נעשה שימוש בחולדות זכרים מסוג Sprague Dawley (SD) (280 ±-20 גרם, בני 6-8 שבועות).
1. ניתוח השתלת בדיקת מיקרודיאליזה במוח
2. חיבור מערכת מיקרודיאליזה ובדיקת בדיקה
3. איסוף HECF מהחולדה העירה
4. מדידת הלחץ האוסמוטי עבור HECF
5. תחזוקת מערכת המיקרודיאליזה והמכשירים לאחר הדגימה
6. טיפול בבעלי חיים לאחר הדגימה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בעקבות פרוטוקול הניסוי לעיל ופרמטרי הדגימה שנקבעו בטבלה 1, התקבל HECF חולדה דמוי מים, חסרת צבע ושקופה בקצב הדגימה שנקבע (איור 1K). הלחץ האוסמוטי של החולדה המתקבלת HECF היה 290-310 mOsm/L, אשר יכול להבטיח בעקיפין את איכות הדגימות18,19.

איור 1
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפתוגנזה של מחלות CNS עדיין לא מובנת במלואה, מה שמעכב את הפיתוח של טיפולים ותרופות חדשות. מחקרים הראו כי רוב מחלות CNS קשורות קשר הדוק נגעים בהיפוקמפוס20,21,22. טכניקת המיקרודיאליזה המוצעת במוח יכולה להתמקד באזורים ספציפיים במוח, במיוחד בהיפוקמפוס, מה שהופך אותה לבולטת מהגישה המסורתית של איסוף HECF. בדיקות ממוקמות באזור CA1 במוח החולדה באמצעות ניתוח השתלה כדי להפריד מולקולות בגודל מסוים על ידי דיפוזיה פסיבית של קרום מלאכותי. השת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82104533), מחלקת המדע והטכנולוגיה של מחוז סצ'ואן (2021YJ0175), והקרן למדע פוסט-דוקטורט בסין (2020M683273). המחברים רוצים להודות למר יונצ'נג הונג, מהנדס ציוד בכיר בחברת Tri-Angels D&H Trading Pte. Ltd. (סינגפור) למתן שירותים טכניים לטכניקת המיקרודיאליזה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תנור ייבוש אוויר | Suzhou ציוד אלקטרוני גדול ושות', בע"מ | GHG-9240A | |
| מערכת הרדמה לבעלי חיים | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| שומר טמפרטורת בעלי חיים | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| נוזל מוחי שדרה מלאכותי | בייג'ינג leagene biotech. ושות', בע"מ | CZ0522 | |
| בדיקת | מיקרודיאליזה מוחית צנתר CMA מיקרודיאליזה AB | T56518 | |
| nbsp; CMA Microdialysis AB | T56518 | ||
| רתמת עירוי קובאנס | Instech Laboratories, Inc. | CIH95 | |
| שרפי בסיס תותבות | שנחאי Eryi Zhang Jiang Biomaterials Co., Ltd | 190732 | |
| מקדחה גולגולת חשמלית | Rayward Life Technology Co., Ltd | 78001 | |
| מכונת גילוח חשמלית | Rayward Life Technology Co., Ltd | CP-5200 | |
| מיכל תנועה חופשית לבעלי חיים | CMA מיקרודיאליזה AB | CMA120 | |
| הזרקת נתרן הפרין | צ'נגדו האיטונג פרמצבטיקה ושות', בע"מ | H51021208 | |
| יודופור | סצ'ואן לקאנג אביזרי תרופות ושות', בע"מ | 202201 | |
| Isofluran | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| קטטר מיקרודיאליזה stylet | CMA Microdialysis AB | 8011205 | |
| צינור איסוף מיקרודיאליזה | CMA מיקרודיאליזה AB | 7431100 | |
| אספן מיקרודיאליזה | CMA מיקרודיאליזה AB | CMA4004 | |
| צינורות מיקרודיאליזה fep | CMA Microdialysis AB | 3409501 | |
| מעמד מיקרודיאליזה במבחנה | CMA מיקרודיאליזה AB | CMA130 | |
| משאבת מיקרודיאליזה מיקרו-הזרקה | CMA מיקרודיאליזה AB | 788130 | |
| מזרק מיקרודיאליזה (1.0 מ"ל) | CMA Microdialysis AB | 8309020 | |
| מתאם צינורות מיקרודיאליזה | CMA מיקרודיאליזה AB | 3409500 | |
| תפרים כירורגיים שאינם נספגים | שנחאי Tianqing חומרים ביולוגיים ושות', בע"מ | S19004 | |
| מלקחיים עיניים | Rayward Life Technology Co., Ltd | F12016-15 | |
| אוסמומטר | Lö ser | OM 807 | |
| נתרן היאלורונאט טיפות עיניים | URSAPHARM Arzneimittel GmbH | H20150150 | |
| מכשיר סטריאוטקסי | Rayward Life Technology Co., Ltd | 68025 | |
| מספריים כירורגיות | Rayward Life Technology Co., Ltd | S14014-15 | |
| מספריים כירורגיות | שנחאי Bingyu נוזל טכנולוגיה ושות', בע"מ | BY-103 | |
| מחט מזרק | CMA מיקרודיאליזה AB | T56518 | |
| תמיסת טריפסין | Boster Biological Technology, Ltd. | ||
| מנקה אולטרסאונד | גואנגדונג Goote אולטרסאונד ושות', בע"מ | KMH1-240W8101 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה