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방법 논문

초점 방사선 억제와 성인 시상 하부의 신경 발생의 기능 심문

11.7K 조회수

DOI:

10.3791/50716

2013년 11월 14일

이 논문에서

요약

성인 태생 포유류의 신경 세포의 기능은 조사의 활성 영역 남아있다. 이온화 방사선은 새로운 뉴런의 탄생을 억제한다. 컴퓨터 단층 촬영 유도 초점 조사 (CFIR)를 사용하여, 특정 신경 전구 인구 입체 해부 타겟팅 이제 성인 신경의 기능적인 역할을 평가하기 위해 사용될 수있다.

초록

성인에서 태어난 뉴런의 기능적 특성은 중요한 과제로 남아. 침략 바이러스 배달 또는 형질 전환 동물을 통해 성인 신경을 억제하는 방법은이 연구에서 어려운 결과의 해석을 혼동 가능성이 있습니다. 새로운 방사선 도구 하나는 비 침습적으로 작은 동물의 정확하고 정밀한 해부학 적 타겟팅을 통해 성인에서 태어난 뉴런의 선택 그룹의 기능을 조사 할 수 있도록하는, 그러나 부상하고있다. 초점 전리 방사선은 새로운 뉴런의 탄생과 분화를 억제하고, 특정 신경 전구 지역 타겟팅 할 수 있습니다. 성인 시상 하부의 신경 생리 학적 과정의 조절에서 활약하는 잠재적 기능의 역할을 조명하기 위해, 우리는 선택적으로 시상 하부의 중간 예하 성인에서 태어난 뉴런의 탄생을 억제하는 비 침습적 초점 조사 기술을 개발했다. 우리는 C의 omputer하는 방법을 설명 단층 촬영 유도작은 동물을 대상으로 정밀하고 정확한 해부학을 가능하게하는 F OCAL IR 방사선 (CFIR) 배달. CFIR 지역화를위한 입체 체적 이미지지도를 사용하여 방사선 량의 대상으로 nontargeted 뇌 영역에 대한 방사선 노출을 최소화하고 날카로운 빔 경계 등각 선량 분포 할 수 있습니다. 이 프로토콜은 하나의 성인에서 태어난 뉴런의 기능에 관한 질문을 할 수 있지만, 또한 방사선 생물학, 종양 생물학 및 면역학 분야의 질문에 영역을 엽니 다. 이러한 방사선 도구는 침대 옆에 벤치에서 발견의 번역을 촉진 할 것이다.

서론

최근 발견은 성인 포유류의 뇌가 가소성의 놀라운 학위를받을 수 있다는 것을 증명하고있다. 성인에서 태어난 뉴런은 포유류의 뇌 (1)의 전문 틈새 시장에서 성인을 통해 생성된다. 이러한 성인에서 태어난 뉴런의 기능은 무엇입니까? 그리고 더 많은 그래서, 그들은 생리학과 행동에서 어떤 역할을합니까? 이 주제에 대한 연구는 전통적으로 측면 심실과 해마의 subgranular 영역의 subventricular 영역에 초점을 맞추고있다, 그러나, 최근의 연구는 포유 동물의 시상 하부 2와 같은 다른 뇌 영역에 신경을 특징으로했다. 신경은 출생 후 및 성인 시상 2-10에서보고되었으며, 이들 신생 시상 하부 뉴런의 기능 조사의 활성 영역 남아있다.

성인에서 태어난 뉴런의 기능적 특성은 일반적으로 신경 과학 분야의 중요한 과제로 남아. 사양의 선택적 억제IFIC 신경 전구 인구는 하나의 신경 전구 인구 11에 고유 한 사용 가능한 분자 마커의 부족에 의해 제한 남아있다. 따라서, 유전자 타겟팅을 통해이 신경 전구 세포에서 성인에서 태어난 뉴런의 선택적 삭제가 어려운 남아있다. 마찬가지로, 성인에서 태어난 뉴런을 대상으로 바이러스 전달은 환경 (12)에 손....

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프로토콜

동물 사용

표준 관리 및 사용 프로토콜에 대한 기관의 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 얻습니다. 이전에 (그림 2) 2 바와 같이 현재의 프로토콜은, 5.5-10 주 이전 성인 C57BL6 / J 마우스에 초점 조사 연구를 위해 개발되었습니다. 그러나, 다른 연령대와 작은 동물 종 (쥐, 햄스터, 땅 다람쥐 등)도 이용 될 수있다, 효과적인 마취 프로토콜과 관심 (ROI)의 영역의 식별을 허용 방사선 기준 아틀라스를 사용할 수 있는지 제공.

1. CT 유도 방사선 플랫폼의 교정

각 콜리메이터 크기와 사용되는 X-선 튜브 필터의 종류에 미리 방사선 플랫폼에서 방사선 량에 대한 필름 기반의 교정을 수행합니다. 방사선 선량 계획 소프트웨어 (49)를 이용하실 사용 원하는 목표 부위에 조사 아크 빔을 대상으로하기 위해서는방사선 량에 따라 필요한 배달 시간을 계산하는 대부분의 상용 방사선 플랫폼에서 전자, 마우스의 CT 스캔에 따라 관심 (ROI)의 영역의 깊이, 그리고 로봇 플랫폼의 회전 속도,이에 대한 자세한 내용은 생략된다 이 프로토콜들은 방사선 플랫폼 사이의 차....

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결과

평가 CT 유도 타겟팅 및 정확도

시스템의 기계적 교정은 다양한 각도에서 빔 모두가 한 점에서 교차하는 것을 확보하는 데 아주 중요합니다. 교정은 엔드 - 투 - 엔드 얼라인먼트 정밀도가 0.2 mm (29) 인 것으로 측정되었다 반자동 이미징 기반 방법으로 수행 하였다. 시상 하부 중간 예하 구조의 볼륨이 작기 때문에 이러한 정확도는 매우 중요하다. 이 교정을 테스트하기 위해, 우리는 물에 해당하는 플라스틱 모형 마우스 모델 35 (그림 4B)에 포함 GAFchromic 방사선 성 필름으로 선량 분포를 측정 하였다. 간단히 마우스 피사체의 CT 스캔을 찍은, 우리 ventrobasal 시상 대상 사이트가 확인되었다. 배송 및 회전 속도를 계산하고, 적절한 시준 및 여과를 10 Gy의 방사선이 전달되었다되도록 부착 하였다. 물 equivalen에서 디자인 목업 마우스 모델 GAFch.......

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토론

CT 유도 초점 조사 (CFIR)은 CT-가이드 (32)를 사용하여 로봇 제어에 작은 동물 대상으로 방사선 필드를 제공 할 수있는 소설과 전체 시스템 접근 방식입니다. 작은 동물 모델에 매우 집중 빔을 제공하는 CFIR의 기능은 실험실 연구와 임상 번역을 연결하는 새로운 연구의 기회를 제공합니다. 이 논문은 특히 시상 하부의 신경 전구 인구를 대상으로 정확한 방사선 전달을위한 CFIR 방법을 설명합니다. 우리는 면역 조직 화학 염색에 의해 X-선 필름을 통해 뇌 조직에 방사선 전달의 특이성을 측정하고 확인하는 방법을 여기에 보여줍니다.

또,이 기술은 특정 뇌 영역에서 신경 발생을 억제하는 방법을 보여준다. 우리는 우리가 인접 구조물에있는 신경의 수준을 변경하지 않고, 중간 예하에 신경을 ventrobasal의 시상 하부를 대상으로하고, 억제 할 수 있다는 것을 보여줍니다. M의 억제E의 신경은 신진 대사와 활동의 변화뿐만 아니라, 가짜 치료 그룹에 비해 조.......

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공개 사항

JW는 Xstrahl, 주식 회사와 연구 자금 및 상담 계약을 체결 한

감사의 글

우리는 기술적 인 조언과 지원을위한 C. Montojo, J. 레예스, 그리고 M. 갑옷 감사합니다. 이 작품은 (DAL에) 건강 보조금 F31의 NS063550의 미국 국립 연구소, 바질 오코너 초보 학술 상과 (SB에) Klingenstein 기금과 NARSAD에서 교부금에 의해 지원되었다. SB는 의학 연구에 WM 켁 고유 젊은 학자.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
SARRP 연구 플랫폼XstrahlRS225Ahttp://www.xstrahl.com/xstrahlrs225.htm
SARRP 조사 벙커Xstrahl선택 사항이지만 방사선 노출은 대체 납 차폐
GAF 크롬 필름IPSGAFchromic ETB2로 포함되어야 합니다.
마우스 팬텀Gammex457Gammex에서 0.5cm x 30cm x 30cm 고형 슬라브를 구입하여 원하는 크기로 자릅니다.
마우스 anti-phospho-histone H2AX Ser139 항체Millipore, Inc.05-636클론 JBW301
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IsofluraneBaxter Healthcare Corporation10019-360-40
0.01 M 구연산나트륨Fisher Scientific500ml 탈이온수에 용해된 구연산나트륨 1.471g
Superfrost Plus 슬라이드Fisher Scientific12-550-15
DAPIFisher Scientific핵 원염색
실장 매체Fisher ScientificVectashield 또는 Gelvatol이 선호
은 됩니다.

참고문헌

  1. Ming, G. L., Song, H. Adult neurogenesis in the mammalian brain: significant answers and significant questions. Neuron. 70, 687-702 (2011).
  2. Lee, D. A., et al. Tanycytes of the hypothalamic median eminence form a diet-responsive neurogenic....

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재인쇄 및 허가

태그

GAFDNA