Articolo metodologico

Raccolta dinamica in tempo reale di liquido extracellulare ippocampale da ratti coscienti utilizzando un sistema di microdialisi

DOI:

10.3791/64530

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21 ottobre 2022

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1Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 2Research Institute of Integrated TCM & Western Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 3School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 4School of Ethnic Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

In questo articolo

Sommario

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Il protocollo qui fornisce un campionamento dinamico dettagliato in tempo reale del fluido extracellulare dall'ippocampo di ratti svegli utilizzando un sistema di microdialisi.

Abstract

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Una varietà di malattie del sistema nervoso centrale (SNC) sono associate a cambiamenti nella composizione del fluido extracellulare ippocampale (HECF). Tuttavia, la difficoltà di ottenere HECF in tempo reale da ratti coscienti ha a lungo limitato la valutazione della progressione della malattia del SNC e l'efficacia della terapia etnomedica. Incoraggiante, una tecnica di microdialisi cerebrale può essere utilizzata per il campionamento continuo con i vantaggi dell'osservazione dinamica, dell'analisi quantitativa e di una piccola dimensione del campionamento. Ciò consente il monitoraggio dei cambiamenti nel contenuto di fluido extracellulare per i composti delle erbe tradizionali e dei loro metaboliti nel cervello degli animali viventi. Lo scopo di questo studio era quindi quello di impiantare con precisione una sonda di microdialisi del liquido cerebrospinale nella regione ippocampale dei ratti Sprague Dawley (SD) con un apparato stereotassico cerebrale tridimensionale, tagliando pesi molecolari superiori a 20 kDa. L'HECF di alta qualità è stato quindi ottenuto da ratti coscienti utilizzando un sistema di controllo del campionamento in microdialisi con una frequenza di campionamento regolabile da 2,87 nL / min - 2,98 ml / min. In conclusione, il nostro protocollo fornisce un metodo efficiente, rapido e dinamico per ottenere HECF nei ratti svegli con l'aiuto della tecnologia di microdialisi, che ci offre possibilità illimitate per esplorare ulteriormente la patogenesi delle malattie correlate al SNC e valutare l'efficacia dei farmaci.

Introduzione

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Le malattie del sistema nervoso centrale (SNC) con elevata morbilità, come le malattie neurodegenerative, le lesioni cerebrali traumatiche, le lesioni cerebrali indotte dall'ipossia ad alta quota e l'ictus ischemico, sono cause cruciali della crescente mortalità in tutto il mondo 1,2,3. Il monitoraggio in tempo reale delle citochine e dei cambiamenti proteici in specifiche regioni del cervello contribuisce all'accuratezza diagnostica delle malattie del SNC e degli studi di farmacocinetica cerebrale dopo i farmaci. La ricerca scientifica tradizionale utilizza l'omogenato del t....

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Protocollo

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Il protocollo sperimentale è stato condotto in conformità con i requisiti del Comitato per l'uso di animali da laboratorio e l'uso istituzionale degli animali presso l'Università di medicina tradizionale cinese di Chengdu (numero di registrazione: 2021-11). Per il presente studio sono stati utilizzati ratti maschi di Sprague Dawley (SD) (280 ± 20 g, 6-8 settimane di età).

1. Chirurgia di impianto della sonda di microdialisi cerebrale

  1. Utilizzare isoflurano al 3% e all'1,5% per l'induzione e il mantenimento dell'anestesia del ratto, rispettivamente, utilizzando un sistema di anestesia animale in una miscela aria-oss....

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Risultati

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Seguendo il protocollo sperimentale di cui sopra e i parametri di campionamento stabiliti nella Tabella 1, è stato ottenuto HECF di ratto simile all'acqua, incolore e trasparente alla frequenza di campionamento impostata (Figura 1K). La pressione osmotica dell'HECF di ratto ottenuto era 290-310 mOsm/L, che può indirettamente garantire la qualità dei campioni18,19.

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Discussione

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La patogenesi delle malattie del SNC non è ancora completamente compresa, il che ostacola lo sviluppo di nuove terapie e farmaci. Gli studi hanno dimostrato che la maggior parte delle malattie del SNC sono strettamente correlate alle lesioni ippocampali20,21,22. La tecnica di microdialisi cerebrale proposta può colpire regioni specifiche del cervello, in particolare l'ippocampo, che lo distingue dall'approccio tradizionale di ra.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (82104533), dal Dipartimento di Scienza e Tecnologia della Provincia del Sichuan (2021YJ0175) e dalla China Postdoctoral Science Foundation (2020M683273). Gli autori desiderano ringraziare Yuncheng Hong, ingegnere senior delle attrezzature presso Tri-Angels D&H Trading Pte. Ltd. (Singapore) per la fornitura di servizi tecnici per la tecnica di microdialisi.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
  Forno di essiccazione ad ariaSuzhou Great Electronic Equipment Co., LtdGHG-9240A
Sistema di anestesia animaleRayward Life Technology Co., LtdR500IE
Mantenitore di temperatura animaleRayward Life Technology Co., Ltd69020
Liquido cerebrospinale artificialeBeijing leagene biotech. Co., LtdCZ0522
Sondaper microdialisi cerebrale  Catetere per microdialisi CMA ABT56518
CMA Microdialisi ABT56518
Imbracatura per infusione CovanceInstech Laboratories, Inc.CIH95
Resine per protesi dentarieShanghai Eryi Zhang Jiang Biomaterials Co., Ltd190732
Trapano cranico elettricoRayward Life Technology Co., Ltd78001
Rasoio elettricoRayward Life Technology Co., LtdCP-5200
Serbatoio a movimento libero per animali  CMA Microdialisi ABCMA120
Eparina sodio iniezioneChengdu Haitong Pharmaceutical Co., LtdH51021208
IodophorSichuan Lekang Pharmaceutical Accessories Co., Ltd202201
IsofluranRayward Life Technology Co., LtdR510-22
Catetere per microdialisi stiletto CMA Microdialysis AB8011205
Provetta per prelievi per microdialisi  CMA Microdialysis AB7431100
Collettore per microdialisi  CMA Microdialysis ABCMA4004
Tubo fep per microdialisi  CMA Microdialysis AB3409501
Supporto per microdialisi in vitro CMA Microdialisi ABCMA130
Pompa per microiniezione per microdialisi  CMA Microdialisi AB788130
Siringa per microdialisi (1,0 ml)  CMA Microdialysis AB8309020
Adattatore per tubi per microdialisi  CMA Microdialisi AB3409500
Suture chirurgiche non assorbibili ShanghaiTianqing Biological Materials Co., LtdS19004
Pinze oftalmicheRayward Life Technology Co., LtdF12016-15
OsmometroLö serOM 807
Gocce oculari di ialuronato di sodioURSAPHARM Arzneimittel GmbHH20150150
Apparecchio per stereotassiRayward Life Technology Co., Ltd68025
Forbici chirurgicheRayward Life Technology Co., LtdS14014-15
Forbici chirurgicheShanghai Bingyu Fluid technology Co., LtdBY-103
Ago per siringa  CMA Microdialisi ABT56518
Soluzione di tripsinaBoster
Biological Technology, Ltd.
Pulitore ad ultrasuoniGuangdong Goote Ultrasonic Co., LtdKMH1-240W8101
PYG0107

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Erkkinen, M. G., Kim, M. O., Geschwind, M. D. Clinical neurology and epidemiology of the major neurodegenerative diseases. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 10 (4), 033118(2018).
  2. Salehi, A., Zhang, J. H., Obenaus, A.

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Microdialisi cerebralesonda per microdialisiapparato stereotassicoregione CA1frequenza di campionamentosistema nervoso centraleefficacia del farmacocampionamento dinamico

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