アダルト生まれの哺乳動物の神経細胞の機能は、調査のアクティブエリアのまま。電離放射線は、新たな神経細胞の誕生を阻害する。コンピュータ断層撮影誘導焦点照射（CFIR）を用いて、特定の神経前駆細胞集団の三次元解剖学的ターゲティングは現在、成体神経新生の機能的役割を評価するために使用することができる。
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この記事について
サマリー
要約
アダルト生まれのニューロンの機能解析は重要な課題である。浸潤性ウイルス送達またはトランスジェニック動物を介した大人の神経新生を阻害するアプローチは、これらの研究から、難しい結果の解釈をする可能性のある交絡を持っています。新しい放射線のツールは、1が非侵襲的に小動物での正確かつ精密な解剖学的ターゲティングを通して、成人生まれのニューロンの選択のグループの機能を調べるために可能にする、しかし、浮上している。焦点電離放射線は、新しいニューロンの誕生および分化を阻害し、特定の神経前駆領域の標的化を可能にする。大人の視床下部ニューロン新生が生理的プロセスの調節に果たしている可能性のある機能的役割を照明するために、我々は選択的に視床下部正中隆起における成人生まれのニューロンの誕生を阻害する非侵襲的な焦点照射技術を開発しました。我々は、Cの omputer方法を説明断層誘導小動物ターゲティング精密かつ正確な解剖学的を有効にするには、F OCAL IR放射線（CFIR）配達。 CFIRローカリゼーションのための三次元ボリューム画像ガイダンスを使用し、放射線量の標的、非標的脳領域への放射線被曝を最小限に抑え、シャープなビーム境界のコンフォーマルな線量分布を可能にする。このプロトコルは、1が大人生まれのニューロンの機能に関する質問をすることを可能にするだけでなく、放射線生物学、腫瘍生物学、免疫学の分野での質問にエリアをオープンします。これらの放射線のツールは、ベッドサイドにベンチでの発見の翻訳を促進します。
概要
最近の発見は、成体哺乳類の脳の可塑性の顕著度を受けることができることを実証した。アダルト生まれのニューロンは、哺乳類の脳1の専門のニッチで成人期を通じて生成されます。これらのアダルト生まれのニューロンの機能は何ですか？そしてより多くのように、彼らは生理学および行動の役割を果たしているのですか？このトピックに関する研究は、伝統的に側脳室および海馬の下帯の脳室下帯に焦点を当てているが、最近の研究では、このような哺乳動物の視床下部2などの他の脳領域で神経新生を特徴としている。神経発生は、出生後および成体視床下部2-10に報告されており、これらの新生児の視床下部ニューロンの機能は、調査の活性領域のままである。
アダルト生まれのニューロンの機能的特徴は、一般的な神経科学分野のための重要な課題である。スペックの選択的阻害IFIC神経前駆細胞集団の単一の神経前駆細胞集団11に固有の利用可能な分子マーカーの不足によって制限されたままである。このように、遺伝的標的を経由して、これらの神経前駆細胞からアダルト生まれのニューロンの選択的削除が困難なまま。同様に、成人生まれのニューロンを標的とするウイルス送達は、このような環境12への傷害や炎症を導入するなどの潜在的な交絡変数の影響を受けている。
新しい放射線のツールは、1がこれら交絡を....
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プロトコル
動物に使用
標準ケアと使用するプロトコルのための制度的動物実験委員会の認可を受けなければならない。現在のプロトコルは、前述したように、5.5から10週齢の大人のC57BL6 / Jマウスに焦点照射研究のために開発された（ 図2）2。しかし、他の年齢や小さな動物種（ラット、ハムスター、ジリスなど ） を用いることもできるが、有効な麻酔プロトコルおよび関心領域（ROI）の同定を可能にする放射線基準アトラスが利用可能であることを条件とする。
1。 CTガイド下放射線プラットフォームのキャリブレーション
使用されるX線管フィルタの各コリメータのサイズと種類を事前に放射線プラットフォーム上で放射線量のためのフィルムベースのキャリブレーションを実行します。放射線用量計画ソフトウェア49を使用してご利用でき、所望の標的部位でのアーク照射ビームを標的化するために放射線量に基づいて、必要な配信時間を計算するために、ほとんどの市販の放射線プラットフォームで電子、マウスのCTスキャン、ロボットプラットフォームの回転速度に基づいて、関心領域（ROI）の深さが、これについての詳細が省略されているこのプロトコルは、それらが放射プラットフォーム間で異なるように。 CT撮影で腹側視床下部....
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結果
CTガイド下標的化および精度を評価
システムの機械的校正は、様々な角度からのビームすべてが一点で交差することを確保するために重要です。較正は、エンドツーエンドの位置合わせ精度が0.2mm 29であることが測定された半自動イメージングに基づく方法を用いて達成した。視床下部正中隆起構造体の体積が2小さいので、この精度は非常に重要です。この較正をテストするために、我々は、水等価プラスチックモックマウスモデル35（ の図4B）に埋め込 まGAFchromic感放射線性フィルムを用いて線量分布を測定した。簡潔には、マウスの被写体のCTスキャンを採取し、そして我々の腹側視床下部の標的部位が同定された。送達および回転速度を算出し、適切なコリメータ及び濾過は10Gyの放射線が送達されたことを確認するために取り付けた。水equivalenからデザインモックマウスモデル GAFchromic放射線感応膜が埋め込 まトンのプラスチック構造体は、異なる焦点面での線量分布を測定するために実際のマ.......
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ディスカッション
CTガイド下焦点照射（CFIR）は、CT-32のガイダンスを使用してロボットに制御されている小動物のターゲットに放射線場を提供することができる新規および完全なシステム·アプローチである。小動物モデルに非常に集束ビームを提供するCFIRの能力は実験室での研究と臨床の翻訳を埋めるために新たな研究の機会を提供します。本稿では、特に、視床下部の神経前駆細胞集団をターゲットに正確な放射線照射のためのCFIRアプローチを説明します。私たちは、免疫組織化学によって、X線フィルムを介して脳組織に放射線送達特異性を校正し、確認する方法をここに示しています。
加えて、我々は、この技術は、特定の脳領域における神経新生を阻害するために使用することができる方法を示している。我々は、隣接する構造における神経新生のレベルを変更することなく、正中隆起で神経新生を腹側視床下部をターゲットとし、阻害することができることを実証している。 Mの阻害Eの神経新生が偽治療群に対して、照射中の代謝と活性の変化だけでなく、高脂肪食での体重増加の減少を伴っている（ 図<.......
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開示事項
JWはXstrahl社との研究資金と相談契約を締結している
謝辞
我々は技術的なアドバイスと支援のために-20 Montojo、J·レイエス、とM.アーマーに感謝します。この作品は、（DALに）F31 NS063550を許可米国国立衛生研究所によって（SB）にKlingenstein基金とNARSADからバジルオコナースターター学者賞、助成金をサポートされていました。 SBは医学研究のWMケック識別若い学者で。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| SARRP研究プラットフォーム | Xstrahl | RS225A | http://www.xstrahl.com/xstrahlrs225.htm |
| >SARP照射バン | カーXstrahl | ですが、放射線被曝は代替の鉛シールド | |
| GAFクロミックフィルム | IPS | GAFクロミックETB2 | で封じ込める必要があります |
| マウスファントム | Gammex | 457 | Gammexから0.5 cm x 30 cm x 30 cmの固形水スラブを購入し、希望のサイズにカットします。 |
| マウス抗リン酸化ヒストンH2AX Ser139抗体 | Millipore, Inc. | 05-636 | クローンJBW301 |
| 高脂肪げっ歯類ダイエット | 研究ダイエット | D12492i | としてカロリーの60%、食品を照射する必要があります |
| イソフルラン | バクスターヘルスケアコーポレーション | 10019-360-40 | |
| 0.01 Mクエン酸ナトリウム | フィッシャーサイエンティフィック | 500ml脱イオン水に溶解したクエン酸ナトリウム1.471 g | |
| フロストプラススライドフィ | ッシャーサイエンティフィック | 12-550-15 | |
| DAPI | Fisher Scientific | 核対比染色 | |
| 封入剤 | Fisher Scientific | Vectashield または Gelvatol が好ましい |
参考文献
- Ming, G. L., Song, H. Adult neurogenesis in the mammalian brain: significant answers and significant questions. Neuron. 70, 687-702 (2011).
- Lee, D. A., et al. Tanycytes of the hypothalamic median eminence form a diet-responsive neurogenic....
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再版と許可
