Rhesus 원숭이 뇌척수액에 있는 Aβ와 타우 수준의 반복적인 경두개 자기 자극에 대한 파일럿 연구

요약

여기서, 우리는 Rhesus 원숭이 뇌척수액에 있는 Aβ및 타우 물질 대사에 다른 주파수 (1Hz/20 Hz/40 Hz)를 가진 반복적인 경두개 자기 자극의 효력을 탐구하기 위하여 파일럿 연구 를 위한 절차를 기술합니다.

초록

이전 연구는 비 침습적 빛 깜박임 정권과 청각 톤 자극이 뇌의 Aβ와 타우 대사에 영향을 미칠 수 있음을 입증했다. 비침습적 기술로, 반복성 경두개 자기 자극 (rTMS)은 신경 퇴행성 질환의 치료를 위해 적용되었습니다. 이 연구는 rhesus 원숭이 뇌척수액 (CSF)에서 Aβ 및 타우 수준에 rTMS의 효력을 탐구했습니다. 이것은 단일 맹검, 자기 통제 연구. rTMS의 세 가지 다른 주파수 (저주파, 1 Hz; 높은 주파수, 20 Hz 및 40 Hz)는 rhesus 원숭이의 양측 등측 전두엽 피질 (DLPFC)을 자극하는 데 사용되었다. 카테터화 방법을 사용하여 CSF를 수집하였다. 모든 시료는 CSF 바이오마커(_{Aβ42, Aβ42}/_Aβ40, tTau, pTau)를 분석하기 위해 액체 칩 검출을 실시하였다. CSF 바이오마커 수준은 rTMS에 의한 자극 후 시간이 지남에 따라 변경되었습니다. 자극 후, CSF의 _Aβ42 수준은 모든 주파수(1Hz, 20Hz 및 40Hz)에서 상승 추세를 보였으며, 고주파수(p < 0.05)에 대해 더 큰 차이를 보였다.

고주파 rTMS 후, CSF의 총 타우(tTau) 수준은 rTMS 이후 의 정시(p < 0.05)에서 즉시 증가하고 24시간 씩 점차 감소하였다. 더욱이, 결과는 40Hz rTMS(p < 0.05)직후 인포성 타우(pTau)의 수준이 증가한 것으로 나타났다. _Aβ42/_Aβ40 의 비율은 1Hz 및 20Hz(p < 0.05)에서 상승 추세를 보였다. 저주파(1Hz) 자극을 가진 타우 수준에는 큰 차이가 없었다. 따라서 rTMS의 고주파수(20Hz 및 40Hz)는 rhesus 원숭이 CSF의 Aβ 및 타우 레벨에 긍정적인 영향을 미칠 수 있으며, 저주파(1Hz) rTMS는 Aβ 수준에만 영향을 미칠 수 있다.

서론

아밀로이드 β(Aβ) 및 타우는 중요한 CSF 바이오마커이다. Aβ는 42개의 아미노산(_Aβ1-42)으로 이루어져 있으며, 이는 β-γ-분비제¹에 의해 가수분해된 막 아밀로이드 전구체 단백질(APP)의 산물이다. _Aβ1-42는 용해도 특성 ^1,2로 인해 뇌의 세포 외 아밀로이드 플라크로 집계될 수 있다. 타우는 주로 축산에 존재하고 영양 축^{산 수송3}에 관여하는 마이크로터블러 관련 단백질이다. 비정상적인 타우 고인증은 주로 키나아제와 인산염 사이의 불균형에 의해 유도되며, 그 결과 미세투부에서 타우가 분리되고 신경섬유성 엉킴(NFT)¹이 형성된다. 타우와 인광타우 단백질(pTau)이 신경퇴행성 과정 동안 세포외 공간으로 방출되기 때문에 CSF에서 타우농도가 증가한다. 이전 연구는 CSF 바이오 마커는 알츠하이머 병의 세 가지 주요 병리학 적 변화와 관련이 있음을 보여 주었다 (AD) 뇌: 세포 외 아밀로이드 플라크, 세포 내 NFT 형성, 및 뉴런 손실⁴. Aβ와 타우의 비정상적인 ....

프로토콜

모든 실험은 중화인민공화국 과학기술부가 공식화한 실험실 동물 관리 및 사용에 대한 지침과 바젤 선언의 원칙에 따라 수행되었습니다. 승인은 쓰촨 대학 웨스트 차이나 병원 (청두, 중국)의 동물 관리위원회에 의해 주어졌다. 도 1 은 여기에 사용되는 단일 블라인드, 자기 제어 연구 디자인을 보여줍니다.

1. rTMS 장치

1. rTMS 자극을 수행하기 위해 8자 형 자기장 자극기 코일을 사용합니다.

2. 동물

1. 수돗물과 표준 차우를 무료로 이용할 수 있는 개별 홈 케이지에 수컷 원숭이(마카카 물라타, 5kg, 5세)를 보관하십시오. 환경 조건이 60-70%, 2°C의 온도 24 ±, 12:12 h 의 빛을 제공하기 위해 제어되는지 확인하십시오: 암사이클^14,15. 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 지침에 따라 모든 실험을 수행합니다.

3. 시리얼 시스테나 마그나 CSF 샘플링 방법

1. 두 개의 숙련된 실험자가 ....

결과

결과는 rTMS가 rhesus 원숭이 CSF에 있는 Aβ 및 타우 수준에 영향을 미칠 수 있었다는 것을 보여주었습니다. CSF 바이오마커 수준은 서로 다른 주파수(1Hz, 20Hz 및 40Hz)에서 rTMS 자극 후 시간이 지남에 따라 변경되었습니다.

_Aβ42 및 Aβ42/Aβ40
도 4A에 도시된 바와 같이, 1Hz rTMS 자극 후, _Aβ42 수준은 점차 24시간 이상 증가(p < 0.05) 세척 기간 후 기준선으로 돌아왔다. 유사하게, 20Hz에서 rTMS로 원숭이의 양자 DLPFC를 자극한 후, _Aβ42 수준은 시간이 지남에 따라 증.......

토론

_Aβ1-42는 AD의 잘 확립된 바이오마커로서, 뇌내 Aβ 대사 및 아밀로이드 플라크 형성과 관련된 CSF 코어 바이오마커이며 임상시험 및 클리닉²⁶에서 널리 사용되고 있다. 최근 연구에 따르면 CSF _Aβ42/_Aβ40 비율은 Ad형 병리학의 더 나은 지표이기 때문에 _Aβ42보다 AD의 더 나은 진단 바이오마커인 것으로 나타났다^27,28. 타우 와 pTau 단백질은 신경 퇴행성 과정 동안 세포 외 공간으로 방출되어 ^CSF20,29에서 타우 농도가 증가합니다. 따라서, CSF _Aβ1-42, _Aβ42/_Aβ40, tTau 및 pTau는 AD1,29의.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
일회용 마취 펑크 키트	Weigao, Shandong, China
CCY-I 자기장 자극기	YIRUIDE MEDICAL, Wuhan, China
GraphPad Prism version 7.0	GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA
Human Amyloid Beta and Tau Magnetic Bead Panel	EMD Millipore Corporation, Billerica, MA 01821 USA		액체 칩 감지
MILLIPLEX Analyst 5.1	EMD Millipore Corporation, Billerica, MA 01821 USA
Monkey Chair HH-E-1	Brainsight, Cambridge, MA 02140 USA
Zoletil 50	Virbac, France		zolazepam– 틸레타민