キヌレニン経路 (KP) 生理代謝の変化は、精神疾患に関与しています。変更されたキヌレニン経路代謝、体内の齧歯動物での機能的帰結を調査新規治療法の解明を助けるかもしれない。現在のプロトコルは、ラットにおける急性キヌレニン挑戦の影響を調査する生化学的および行動のアプローチを組み合わせたものです。
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キヌレニン経路 (KP) 生理代謝の変化は、精神疾患に関与しています。変更されたキヌレニン経路代謝、体内の齧歯動物での機能的帰結を調査新規治療法の解明を助けるかもしれない。現在のプロトコルは、ラットにおける急性キヌレニン挑戦の影響を調査する生化学的および行動のアプローチを組み合わせたものです。
トリプトファン分解のキヌレニン経路 (KP) は、精神疾患に関与しています。具体的には、アストロ サイト由来の代謝産物キヌレン酸 (カイナ) 両方のNで拮抗薬-メチル-d-アスパラギン酸 (NMDA) と α 7 ニコチン性アセチルコリン (α7nACh) 受容体、健康と病気における認知プロセスに関与しています。統合失調症患者の脳でカイナ レベルが上昇するいるとグルタミン酸作動性およびコリン作動性受容体での誤動作は作因的認知機能の障害、病気の精神病理学のコア ドメインに関連すると考えられます。カイナは、統合失調症者の病態生理学的に重要な役割を果たす可能性があります。ラットにおける前臨床研究はカイナの急性の高度は、彼らの学習・記憶プロセスに影響を与える可能性を示しているし、直接 bioprecursor キヌレニンに動物を扱うことによって齧歯動物の脳内の内因性カイナを昇格することが可能です。現在のプロトコル詳細でこの実験的アプローチを説明し、キヌレニン血糖と脳カイナ形成 (高速液体クロマトグラフィーを使用して)、a) の生化学的解析を組み合わせた b) 行動テスト プローブを海馬依存性の文脈の記憶 (受動的回避反応パラダイム) と c) 睡眠・覚醒行動 [脳波と筋電図 (EMG) を組み合わせた遠隔録音] の評価ラット。一緒に取られて、高いカイナ、睡眠、認知の関係を研究して、このプロトコルの詳細に記述するキヌレニン標高とカイナ形成生体内でラットの関数の結果を理解するための実験的アプローチ。このプロトコルの変化により得られた成果は、KP とカイナが睡眠と健康と病気の状態で認知を調節する際に極めて重要な役割を果たす仮説をテストします。
KP は必須アミノ酸トリプトファン1の約 95% を分解します。哺乳類の脳キヌレニン アストロ サイトには主に酵素キヌレニン アミノトランスフェラーゼ (KAT) II2によって生理小分子カイナに代謝されます。カイナは脳2,3,の4NMDA と α7nACh 受容体拮抗薬として機能し、またターゲット シグナル受容体 G タンパク質およびアリール炭化水素受容体 (AHR) を含む結合受容体 35 (GPR35)5 ,6。実験動物で行動アッセイ2,7,8,9,10の配列の認識性能に支障をきたす脳カイナの高度が示されています。.カイナは、こうして睡眠の神経生物学におけるアストロ サイト由来の分子の役割をさらにサポートによる睡眠・覚醒行動11、認知機能を調節する際に不可欠な役割を果たして新たな仮説を提案し、認知12。
カイナで標高を統合失調症13,14,15,16、衰弱させる精神障害患者の脳脊髄液と死後の脳の組織で発見されている臨床的に認知障害によって特徴づけられます。統合失調症患者もよく、17の病気を悪化させる可能性があります睡眠障害に悩まされています。統合失調症やその他のこれらの貧しい人々 の成果を治療するための新規治療法の開発につながる可能性があります睡眠と認知、学習と記憶、特に間の関係を調節することで KP 代謝とカイナの役割を理解精神科の病気です。
信頼性と一貫性のある KP 代謝物の測定法は、KP 生物学の科学的な理解に様々 な機関から新たな研究を統合できることを保証するために重要です。現在、高速液体クロマトグラフィー (HPLC) によるラット血漿中キヌレニンとラット脳におけるカイナを測定する手法について述べる.Zn2 +の存在下で蛍光検出の使用になります、まず柴田18など最近適応し、ポストカラム試薬として 500 mM 酢酸亜鉛と derivatize に最適化によって開発された現在のプロトコル脳11カイナ内因性、ナノモル量の検出。
議定書に従って、 de novoの内因性カイナの生産を刺激する直接 bioprecursor キヌレニンを腹腔内注入 (i. p.) ラットで。カイナ生産の度を決定する生化学的評価と組み合わせて、海馬依存性の記憶 (受動的回避反応パラダイム) で、キヌレニンの影響に挑戦はまた、睡眠アーキテクチャ (脳波、筋電図信号)検討した11。これらの技術の組み合わせは、キヌレニン チャレンジ生体内でラットの生化学的, 機能的影響の研究のためことができます。
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私達の実験のプロトコルはメリーランド大学施設動物ケアおよび使用委員会によって承認され、ケアと実験動物の使用のため、国立衛生研究所のガイドに従いました。
注: ラット (250-350 g) は、すべての実験で使用されました。動物の別のコホートは、生化学的解析、行動実験と睡眠の記録で使用されました。動物は、メリーランド州精神医療研究センターで温度制御の施設で収容されました。据え置かれたライトの 12/12 時間の明暗周期同調因子時 (ZT) 0 と ZT 12 時消灯。動物は、実験中にアドリブへの食料や水を受け取った。施設は研究所動物介護認定のアメリカの協会によって完全に認定されました。
1. ラット キヌレニン腹腔内投与
注: このプロトコルで ZT 0 (光の位相の先頭) に投与したキヌレニンと ZT 2 と ZT 4 キヌレニン代謝の時間コースを決定するために組織を採取します。コントロールとして生理食塩水を注入した動物が使用されました。例えば、ラットの重さ 500 g と必要な量は 100 mg/kg、ラット キヌレニンの 10 mg/mL の溶液の 5 mL 注射器が表示されます。
2. キヌレニン測定を用いた高速液体クロマトグラフィー
3. 受動的回避反応パラダイム
注: これらの行動実験は急性キヌレニン課題と私たちの血液生化学的所見に基づいて設計されていた。脳カイナの増加を最大にするには、は、ZT 2 で発生した海馬を介した学習をテストする受動的回避反応パラダイムで ZT 0、トレーニング セッションの前に 2 h でキヌレニン (100 mg/kg) を投与されました。装置は、2 同様に大きさで分類されたコンパートメント (21.3 cm 高、20.3 cm 幅と 15.9 cm 深い) ギロチン ドアで区切られ、防音ボックス内で構成されます。試験装置の 2 つのコンパートメントは、「ライト側」と「ダークサイド」と呼ばれています。光の側の壁はクリアと、試験中にライトがオンにするさらに照らすこの区画。暗い室の壁は、ブラック アウト状態を維持するために完全に覆われています。
4. 睡眠解析
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カイナの脳を高める方法として腹腔内キヌレニン注射の使用を検証するため、組織の HPLC 分析を行った。標準曲線 (図 1) は、関連ソフトウェアを使用でき、組織サンプルの定量化のために建設されました。キヌレニンとカイナの代表的なクロマト グラムを図 2に掲載されています。キヌレニン 6 分の保持時間が観測され、カイナは 11 分の保持時間を持っていた。KP ダイナミクスを観察するこのプロトコルでキヌレニンの 100 mg/kg を投与し、組織はすぐに次の注射、または 2 または 4 h 後注入 (図 3 a) 収集されました。プラズマ キヌレニン (図 3 b) そして海馬カイナ (図 3 c) を定量化しました。キヌレニン代謝物の高速液体クロマトグラフィー定量で使用される特定...
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周辺キヌレニン投与後脳のカイナの信頼性の評価を組み合わせて、機能的な生化学的実験を解釈に重要です。ここでは、プラズマ キヌレニンとラットのカイナの脳を測定する効果的な方法を確立する新しいユーザーを可能にする詳細なプロトコルを提案する.プラズマに於けるキヌレニンの測定確認正確な注入しカイナ代謝物の測定は、脳におけるデノボ合成を確認します。柴田18から存在下で Zn2 +、ナノモル範囲で脳にカイナの内因性の量を正確に検出する機能を含むカイナを derivatize に適応説明蛍光高速液体クロマトグラフィー法のいくつかの利点があります。.さらに、メソッドは、検出 bioprecursor キヌレニン マイクロモルの範囲でプラズマの励起・発光、蛍光波長を調整することによってプロトコルで説明されているように適応されています。
治療と、安楽死との間の特定の時間など、プロトコルの中で重要なステップは、正確に判断して脳内カイナ形成の時間的経過とデザインと行動の分析を導く睡眠説明実験を監視します。受動的回避反応パ...
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著者が明らかに何もありません。
本研究は健康の国民の協会 (R01 NS102209) とクレア e. フォーブスの信頼からの寄付によって部分的に資金を供給されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Wistar rats | Charles River Laboratories | 成人男性、250-350 g | |
| L-キヌレニン硫酸 | Sai Advantium | ||
| ReproSil-Pur C18 カラム (4 mm x 150 mm) | Dr. Maisch GmbH | ||
| EZ Clips | Stoelting Co. | 59022 | |
| 取り付け材料 ネジ | PlasticsOne | 00-96 X 1/16 | |
| 非吸収性縫合糸 | MedRep Express | 699B | CP Medical Monomid Black Nylon 縫合糸、4-0、P-3、18インチ、12 本入りボックス |
| 吸収性縫合 | Ethicon | J310H | 4-0 コーティング Vicryl バイオレット 1X27'' SH-1 |
| 歯科用セメント | Stoelting Co. | 51458 | |
| ドリルビット | Stoelting Co. | 514551 | 0.45 mm |
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
| Alliance HPLCシステム | |||
| E2695分離モジュール | Waters | 176269503 | |
| 2475蛍光検出器 | Waters | ||
| ポストカラム試薬マネージャー | ウォーターズ | 725000556 | |
| Lenovo コンピューター | ウォーターズ | 668000249 | |
| エンパワーソフトウェア | ウォーターズ | 176706100 | |
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
| エクストラトールMDFサウンド減衰キュービクル | |||
| センターチャンネルモジュレーターシャトルボックスチャンバー | MedAssociates | ENV-010MC | |
| 自動ギロチンドア | MedAssociates | ENV-010B-S | |
| ラット用クイックディスコネクトシャトルグリッドフロアハーネス | MedAssociates | ENV-010MB-QD | |
| 刺激ライト、1インチ白色レンズ、モジュラーパネルに取り付けられています | MedAssociates | ENV-221M | |
| ラットチャンバー用ボリュームコントロール付き | MedAssociates | ENV-223AM | |
| SmartCtrl 8入力/16出力パッケージ | MedAssociates | DIG-716P2 | |
| シャトルボックス用8チャンネルIR制御 | MedAssociates | ENV-253C | |
| 赤外線源とデクターアレイストリップ | MedAssociates | ENV-256 | |
| 卓上インターフェースキャビネット、120 V 60 Hz | MedAssociates | SG-6080C | |
| デュアルレンジ定電流嫌悪刺激モジュール | MedAssociates | ENV-410B | |
| ソリッドステートグリッドフロアスクランブラーモジュール | MedAssociates | ENV-412 | |
| デュアル A/B ショックコントロールモジュール | MedAssociates | ENV-415 | |
| 2' 3 ピンミニモレックスエクステンション | MedAssociates | SG-216A-2 | |
| 10' ショック出力ケーブル、DB-9 M/F | MedAssociates | SG-219G-10 | |
| シャトルショックコントロールケーブル 15フィート、6 | MedAssociates | SG-219SA | |
| 小型卓上キャビネットと電源、120 V 60 Hz | MedAssociates | SG-6080D | |
| PCIインターフェースパッケージ | MedAssociates | DIG-700P2-R2 | |
| シャトルボックス回避ユーティリティパッケージ | MedAssociates | SOF-700RA-7 | |
| 名前 | Company | カタログ番号 | コメント |
| Sleep-Wake Monitoring Equipment | |||
| Ponehmah software | Data Sciences International (DSI) | PNP-P3P-610 | |
| MX2 8 Source Acquisition interface | Data Sciences International (DSI) | PNM-P3P-MX204 | |
| デルのコンピュータ、Optiplex 7020、Windows 7、64ビット | データサイエンスインターナショナル(DSI) | 271-0112-013 | |
| デル19インチコンピュータモニタ | データサイエンスインターナショナル(DSI) | 271-0113-001 | |
| プラスチックケージ用レシーバ、8x | データサイエンスインターナショナル(DSI) | 272-6001-001 | |
| Cisco RV130 VPNルーター | データサイエンスインターナショナル(DSI) | RV130 | |
| Matrix 2.0 | Data Sciences International(DSI) | 271-0119-001 | |
| スイッチ | Data Sciences International(DSI) | SG200-08P | |
| Neuroscoreソフトウェア | Data Sciences International(DSI) | 271-0171-CFG | |
| 2つの生体電位チャネル送信機、モデルTL11M2-F40-EET | データサイエンスインターナショナル(DSI) | 270-0134-001 |
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