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방법 논문

Kynurenine 및 Kynurenic 산의 고성능 액체 크로마토그래피 측정: 생화학 인식 및 쥐에 수 면에 관한

10.3K 조회수

DOI:

10.3791/58129

2018년 8월 19일

이 논문에서

요약

Kynurenine 통로 (KP) neuroactive metabolites 변경 정신 질병에 연루 됩니다. 변경 된 kynurenine 통로 신진 대사에서 vivo에서 설치류에서의 기능적인 결과 조사 하 고 새로운 치료 접근을 명료 하 게 하는 것을 도울 수 있다. 현재 프로토콜 쥐에 심각한 kynurenine 도전의 영향을 조사 하기 위해 생 화 학적 및 행동 접근을 결합 합니다.

초록

트립토판 저하의 kynurenine 통로 (KP) 정신 장애에 연루 되었습니다. 특히, 사이토 파생 된 대사 산물 kynurenic 산 (KYNA), 두 N에 적-메 틸-d-aspartate (NMDA)와 α7 nicotinic 아 세 틸 콜린 (α7nACh) 수용 체, 건강과 질병에 있는 인지 과정에 연루 되어 있다. KYNA 레벨은 정신 분열 증을 가진 환자의 두뇌에서 상승로 glutamatergic 및 해 수용 체에서 오작동 인지 기능 장애, 질병의 병리학의 핵심 도메인 관련 원인이 될 여겨진다. KYNA는 정신 분열 증을 가진 개인에서 pathophysiologically 중요 한 역할을 재생할 수 있습니다. 그것은 직접 bioprecursor kynurenine와 동물을 치료 하 여 설치류 두뇌에 내 인 성 KYNA 상승 수 그리고 쥐에 전 임상 연구는 급성 고도 KYNA에 그들의 학습 및 메모리 프로세스 영향을 미칠 수 증명. 현재 프로토콜이 실험 방법을 자세히 설명 하 고 혈액 kynurenine 수준 및 뇌 KYNA 형성 (를 사용 하 여 고성능 액체 크로마토그래피), a)는 생 화 확 적인 분석을 결합 하 여 b) 행동 테스트를 조사 하는 hippocampal 종속 컨텍스트 메모리 (수동 회피 패러다임), 그리고 c) 수 면-각 성 행동 [뇌 파 (EEG)와 치십시오 (EMG) 신호를 결합 하는 telemetric 녹음]의 평가 쥐에서. 함께 찍은, 높은 KYNA, 수 면, 그리고 인식 사이의 관계를 공부 했다, 그리고이 프로토콜 kynurenine 상승 및 KYNA 형성에서 vivo에서 쥐에서의 함수 결과 이해 하는 실험적인 접근 방식을 자세하게에서 설명 합니다. 이 프로토콜의 변화를 통해 얻은 결과 KP와 KYNA 수 면과 건강 및 질병 상태에서 인식 변조에 중추적인 역할을 봉사 하는 가설을 테스트 합니다.

서론

KP는 필수 아미노산 트립토판1의 거의 95% 저하 합니다. 포유류 두뇌에서 kynurenine 이다로 효소 kynurenine aminotransferase (KAT) II2로 주로 neuroactive 작은 분자 KYNA에 대사입니다. KYNA 뇌2,3,4, α7nACh와 NMDA 수용 체에 길 항 근으로 작동 하 고 또한 대상 aryl 탄화수소 수용 체 (a h R) 등 G-단백질 수용 체 신호 결합 수용 체 35 (GPR35)5 ,6. 실험 동물에서 뇌 KYNA 고도 행동 분석 실험2,7,8,,910 의 그들의 인지에 관한 퍼포먼스를 손상 표....

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프로토콜

우리의 실험 프로토콜 메릴랜드 대학 제도 동물 보호와 사용 위원회에 의해 승인 하 고 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한에 국립 보건원의 가이드를 따 랐.

참고: 성인 남성 Wistar 쥐 (250-350 g)는 모든 실험에 사용 되었다. 별도 동료 동물의 생 화 확 적인 분석, 행동 실험, 그리고 수 면-각 성 녹음 사용 되었다. 동물은 메릴랜드 정신 연구 센터에서 온도 제어 시설에 보관 되어 있었다. 그들은 유지 했다 12/12 h 빛 어두운 주기에, 조명 zeitgeber 시간 (ZT)에 0와 ZT 12에서 조명. 동물 실험 동안 음식과 물에 대 한 ad libitum 액세스를 받았다. 시설 완벽 하 게는 인가의 실험실 동물 관리에 대 한 미국 협회에 의해 공인 되었다.

1. 복 Kynurenine 쥐에 관리

참고:이 프로토콜에서 kynurenine 투여 ZT 0 (빛 단계 시작)에서 그리고 조직 kynurenine 물질 대사에 대 한 시간 코스를 결정 하는 ZT 2와 ZT 4 수집. 식 염 수 주입 동물 제어로 사용 되었다. 예를 들어, 쥐 무게 500 g을 원하는 복용량은 100 mg/kg는 쥐 kynurenine의 10 mg/mL 해결책....

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결과

KYNA 뇌를 높이 방법으로 복 kynurenine 주사를 사용 하 여 유효성을 검사 하려면 조직의 HPLC 분석 수행 되었다. 표준 곡선 (그림 1) 관련된 소프트웨어를 사용 하 고 조직 샘플의 정량화에 대 한 허용에 건설 되었다. Kynurenine 및 KYNA에 대 한 대표 chromatograms는 그림 2에 표시 됩니다. Kynurenine 6 분의 보존 기간에 관찰 되었다 그리고 KYNA 11 분의 보존 기간을 했다. 관찰 하기 위해 KP 역학, kynurenine의 100 mg/kg이이 프로토콜에서 관리 하 고 조직 주입, 또는 2 또는 4 h 후 주입 (그림 3a)는 즉시 다음 수집 된. 플라즈마 kynurenine (그림 3b)와 hippoca.......

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토론

주변 kynurenine 관리 후 두뇌에 있는 KYNA의 신뢰할 수 있는 평가, 결합 하 고 생 화 학적 및 기능 실험 해석 중요 하다. 여기, 우리는 새로운 사용자가 플라즈마 kynurenine 및 KYNA 쥐의 뇌를 측정 하기 위한 효과적인 방법을 설정 하도록 허용 하는 상세한 프로토콜 제시. 플라스마에 kynurenine의 측정 확인 정확한 주입 및 KYNA 대사 산물의 측정 확인 두뇌에 de novo 종합. 설명된 fluorometric HPLC 방법에 맞게 시바타18, Zn2 +, 정확 하 게 nanomolar 범위에서 두뇌에 생 양의 KYNA 검색 하는 기능을 포함 하 여 존재 KYNA derivatize의 몇몇 이점이 있다 . 또한, 메서드는 프로토콜에 설명 된 대로 여기 및 방출의 fluorometric 파장을 조정 하 여 micromolar 범위에 플라스마에 있는 bioprecursor kynurenine를 검출 하기 위하여 적응 되었.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

현재 학문 건강의 국가 학회 (R01 NS102209)와 클레어 E. 포브스 신뢰에서 기부금에 의해 부분적으로 투자 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Wistar ratsCharles River Laboratories성인 남성, 250-350 g
L-키누레닌 황산염Sai Advantium
ReproSil-Pur C18 컬럼 (4 mm x 150 mm)Dr. Maisch GmbH
EZ ClipsStoelting Co.59022
장착 재료 나사PlasticsOne00-96 X 1/16
비흡수성 봉합MedRep Express699BCP Medical Monomid Black Nylon Sutures, 4-0, P-3, 18", BOX of 12
Absorbable SuturesEthiconJ310H4-0 Coated Vicryl Violet 1X27'' SH-1
Dental CementStoelting Co.51458
드릴 비트Stoelting Co.5145510.45 mm
NameCompany카탈로그 번호Comments
Alliance HPLC system
E2695 분리 모듈Waters176269503
2475 형광 검출기Waters
칼럼 후 시약 관리자Waters725000556
Lenovo 컴퓨터Waters668000249
Empower 소프트웨어Waters176706100
NameCompany카탈로그 번호Comments
>Passive avoidance box for rat
Extra tall MDF sound attenuating cubicleMedAssociatesENV-018MD내부: 22" (W) x 22" (H) x 16" (D)
Center channel modulator shuttle box chamberMedAssociatesENV-010MC
쥐용 스테인리스 스틸 그리드 바닥MedAssociatesENV-010MB-GF
자동 단두대 도어MedAssociatesENV-010B-S
쥐용 퀵 디스커넥트 셔틀 그리드 바닥 하네스MedAssociatesENV-010MB-QD
자극 조명, 1" 흰색 렌즈, 모듈식 패널에 장착MedAssociatesENV-221M
Sonalert 모듈, 랫 챔버용 볼륨 조절 장치포함 MedAssociatesENV-223AM
SmartCtrl 8 입력/16 출력 패키지MedAssociatesDIG-716P2
셔틀 박스용 8채널 IR 제어MedAssociatesENV-253C
적외선 소스 및 덱터 어레이 스트립MedAssociatesENV-256
탁상용 인터페이스 캐비닛, 120V 60HzMedAssociatesSG-6080C
이중 범위 정전류 혐오 자극 모듈MedAssociatesENV-410B
솔리드 스테이트 그리드 바닥 스크램블러 모듈MedAssociatesENV-412
듀얼 A/B 쇼크 제어 모듈MedAssociatesENV-415
2' 3-Pin mini-molex 확장MedAssociatesSG-216A-2
10' 쇼크 출력 케이블, DB-9 M/FMedAssociatesSG-219G-10
셔틀 쇼크 제어 케이블 15', 6MedAssociatesSG-219SA
소형 테이블탑 캐비닛 및 전원 공급 장치, 120 V 60 HzMedAssociatesSG-6080D
PCI 인터페이스 패키지MedAssociatesDIG-700P2-R2
셔틀 박스 회피 유틸리티 패키지MedAssociatesSOF-700RA-7
Name< strong>Company카탈로그 번호Comments
Sleep-Wake Monitoring Equipment
Ponehmah softwareData Sciences International (DSI)PNP-P3P-610
MX2 8 소스 수집 인터페이스Data Sciences International (DSI)PNM-P3P-MX204
Dell 컴퓨터, Optiplex 7020, Windows 7, 64비트Data Sciences International (DSI)271-0112-013
Dell 19인치 컴퓨터 모니터Data Sciences International (DSI)271-0113-001
플라스틱 케이지용 수신기, 8xData Sciences International (DSI)272-6001-001
Cisco RV130 VPN 라우터Data Sciences International (DSI)RV130
매트릭스 2.0Data Sciences International (DSI)271-0119-001
네트워크 스위치Data Sciences International (DSI)SG200-08P
Neuroscore softwareData Sciences International (DSI)271-0171-CFG
2개의 생체전위 채널 송신기, 모델 TL11M2-F40-EETData Sciences International (DSI)270-0134-001
사 186247500

참고문헌

  1. Leklem, J. E. Quantitative aspects of tryptophan metabolism in humans and other species: a review. The American Journal of Clinical Nutrition. 24 (6), 659-672 (1971).
  2. Pocivavsek, A., Notarangelo, F. M., Wu, H. Q., Bruno, J. P., Schwarcz, R. Astrocytes as Pharmacological Targets in the Treatment of Schizophrenia: Focus on Kynurenic Acid.

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재인쇄 및 허가

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