2013年2月11日
我々は、新生児の脳室下帯のエレクトロポレーションと呼ばれる低侵襲技術を実証した。テクニックは、新生児の仔の側脳室にプラスミドDNAを注入し、提供し、遺伝的に神経幹細胞を操作するために電流を印加することで構成されています
この手順の目的は、脳室下ゾーン神経幹細胞の分子成分を遺伝的に標識し、操作することです。これは、最初にDNAをロードしたガラスピペットをPゼロPの側脳室に挿入することによって達成されます。これにより、側脳室の内側を覆う神経幹細胞にDNAを移行することができます。
最終的には、免疫組織化学、分子生物学、顕微鏡法、電気生理学などの分子技術を組み合わせて、脳室下領域神経幹細胞の運命、増殖、遊走、成熟の変化を視覚化します。新生児脳室内ゾーンエレクトロポレーションは、ニューロン幹細胞とその子孫の増殖、分化、移動、成熟の調節に関与する分子経路など、ニューロン新生の分野における重要な疑問に答えるのに役立ちます。トランスジェニックマウスなどの既存の方法に対するこの技術の主な利点は、SVZのニューロン幹細胞を迅速かつ堅牢に標識し、時間効率と費用対効果の高い方法で
行えることです。まず、エレクトロピュレートへのDNAが高純度で濃縮されており、エンドトキシンを含まないことを確認します。10センチメートルのファイヤーポリッシュBOシリカガラスキャピラリーチューブをピペットに引き込みます。ここでは、摂氏70.5度で1ステップの加重プルを引っ張るように設定されたPP8 30 ghhi PC 10ピペットプーラーを使用します ピペットを引っ張った後、円形の鉗子を使用して先端を壊します。
次に、解剖顕微鏡でピペットを検査し、ギザギザのエッジがないことを確認します。必要に応じて、砥石を使用して先端を面取りすることができます。次に、注がれたピペットをUVランプの下に15分間置きます。
15分が経過したら、チップの端から2mmのところに細いチップマーカーでピペットに印を付けます。最後に、滅菌ろ過された0.9%滅菌生理食塩水と乾燥した速粘液緑色麻酔薬を混合することにより、体積あたり0.1重量の速粘液を調製します。生後0〜1日の仔犬を、ガラス製のペトリ皿を摂氏4度に予め冷やして西の氷の上に置いた約5分後、足のつまみ反応を利用して麻酔の状態を判定する。
動きがない場合は、脳室内注射を開始します。.ファストグリーン溶液とDNA溶液を組み合わせ、バイオフィルムに1〜2マイクロリットルを分注します。高速グリーン溶液とDNAの組み合わせは、ガラスピペットのブロッキングにより急速な蒸発と結晶化をもたらし、マイクロフィルムシリンジで全アリコート容量を吸引し、ガラスピペットを空気圧インジェクターにロードする可能性があるため、これを注入直前に行うことが重要です。
次に、最後の利き手の親指と人差し指の間に子犬の頭をそっとつかんで保持します。次に、ランプをオンにして、子犬の頭を光線のすぐ外側に保持します。心室がはっきりと見えない場合は、滅菌生理食塩水で頭を湿らせて、頭皮によって反射される光の量を減らします。
次に、利き手を使って、針を手前の側脳室に挿入します。注射部位は、OID縫合糸と眼からほぼ等距離にあり、矢状縫合糸から2ミリメートル外側にある必要があります。引っ張ったピペットを2ミリメートルマークに挿入してPゼロポップにすると、側脳室への浸透が確保されます。
CSFのピペットへの戻し充填は、頭蓋内圧の放出により発生する可能性があります。.このような場合は、POPのヘッドのグリップを緩めて圧力を下げ、プラスミドの注入を補助します。ピペットが最適に挿入されたら、約0.5マイクロリットルのプラスミドを側脳室に注入します。
電気操作発電機の電圧を5つの方形パルス、パルスあたり50ミリ秒、および100ボルトに50ミリ秒間隔で設定します。プラズマの電気操作の空間特異性は電荷移動の方向によって与えられるため、SVZのセルがどれほど多様であるかを考えると、電極の配置には空間的な考慮を払う必要があります。人々は、細胞の運命と腹側背側からCAU位置への増殖に関しての変化を報告しています。
プラスミドディップの注入後、ピンセット電極をPBSに注入して電荷移動を最大化し、抵抗率による火傷を防ぎます。次に、正極を耳の近くの頭蓋骨の背側壁に置き、外側を細胞質注射に浸します。次に、負極をポップ鼻の外側の反対側の半球腹側に配置します。
この図は、注入された子犬のx、y、Z軸に対する負極と正極の正しい向きを示しています。パルスフットスイッチペダルを踏んで電流伝達を開始し、電極を背側から横方向に約25度の角度間隔でスイープします。エレクトロポレーションが完了したら、エレクトロポレーションされたすべての子犬を加熱パッドに5分間置きます。
穏やかな刺激で30秒ごとに子犬をそっと回転させます。この画像は、EGFPコードベクターのエレクトロポレーションから24時間後の新生児マウスの側脳室を示しています。電気定格のセルは緑色に蛍光を発します。
ここでは、クリーリコンビナーゼとGFPのプラスミドをコードするマウスへのエレクトロポレーションの28日後にLVと標識された側心室が、TDトマトの上流にストップコードを運ぶと、赤で見られるTDトマトの発現を誘導し、プラスミドの連続的な希釈により、わずかに残ったEGFP陽性SVZ細胞またはゲノム的に発現したTDトマトが永久に発現することがわかります。プラスミドの希釈は、緑色で示されたDNAが、OBと標識された嗅球の顆粒細胞層により多くの細胞が、赤色で示されたTDトマトのゲノムマーカーを発現したことを考えると明らかである。このビデオを見れば、SVZの幹細胞を標識し、操作する方法を十分に理解できるはずです。
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この記事では、新生子犬の神経幹細胞の遺伝子操作を可能にする、新生児側脳室下帯電撃法として知られる最小侵襲技術を紹介します。この方法では、側脳室にプラスミドDNAを注射し、電気的パルスを適用して細胞によるDNAの取り込みを促進します。
Neonatal subventricular zone electroporation enables rapid, cost-effective genetic manipulation of neural stem cells, supporting early-stage target validation in neurogenesis research. The technique provides a scalable alternative to transgenic models, reducing time and resource investment in preclinical target de-risking. It enhances predictive confidence by allowing direct interrogation of molecular pathways in a disease-relevant postnatal mammalian system.
The method integrates into early discovery workflows by enabling hypothesis-driven manipulation of neural stem cells prior to lead identification efforts.