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방법 논문

양극성 전극을 사용하여 편도체의 전기적 점화에 의한 측두엽 간질 마우스 모델 생성

3.3K 조회수

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DOI:

10.3791/64113

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2022년 6월 29일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

편도체는 측두엽 간질에서 중요한 역할을 하며, 이 간질은 이 구조에서 유래하고 전파됩니다. 이 기사는 기록 및 자극 기능을 모두 갖춘 심부 뇌 전극의 제조에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 편도체에서 유래하는 내측 측두엽 간질 모델을 소개합니다.

초록

편도체는 발작의 가장 흔한 기원 중 하나이며, 편도체 마우스 모델은 간질의 설명에 필수적입니다. 그러나 실험 프로토콜을 자세히 설명한 연구는 거의 없습니다. 이 논문은 양극성 전극 제조 방법의 도입과 함께 편도체 전기 점화 간질 모델 제작의 전체 과정을 보여줍니다. 이 전극은 자극과 기록을 모두 할 수 있어 자극 및 기록을 위해 별도의 전극을 이식하여 발생하는 뇌 손상을 줄일 수 있습니다. 장기 뇌파도(EEG) 기록 목적을 위해 슬립 링을 사용하여 케이블 엉킴 및 낙하로 인한 기록 중단을 제거했습니다.

기저외측 편도체(AP: 1.67 mm, L: 2.7 mm, V: 4.9 mm)를 19.83 ± 5.742회 주기적으로 자극(60Hz, 15분마다 1초) 한 후, 6마리의 마우스에서 완전한 점화가 관찰되었습니다(라신 척도로 분류된 3개의 연속 등급 V 에피소드의 유도로 정의됨). 전체 점화 과정에서 두개내 EEG가 기록되었으며, 점화 후 20-70초 동안 지속되는 편도체에서 간질 분비물이 관찰되었습니다. 따라서 이것은 편도체에서 유래한 간질을 모델링하기 위한 강력한 프로토콜이며 이 방법은 측두엽 간질에서 편도체의 역할을 밝히는 데 적합합니다. 이 연구는 근심 측두엽 간질 및 새로운 항간질제의 메커니즘에 대한 향후 연구에 기여합니다.

서론

측두엽 간질(TLE)은 가장 흔한 유형의 간질이며 약물 내성 간질로 전환될 위험이 높습니다. 선택적 편도체(amygdalohippocampectomy)와 같은 수술은 TLE에 대한 효과적인 치료법이며, 이 질환의 간질 발생 및 ictogenesis는 아직 조사 중이다 1,2. TLE의 발병기전은 해마뿐만 아니라 편도체에서도 광범위하게 발생하는 것으로 나타났습니다 3,4. 예를 들어, 편도체 경화증과 편도체 비대는 모두 TLE 발작의 원인으로 자주 보고되었다 5,6. 편도체의 중요성은 과소평가될 수 없습니다. 편도체 모델은 간질 형성 연구에 필수적이며 이 모델에 대한 명확한 설명이 시급히 필요합니다.

동물 모델에서 발작을 유도하기 위해 몇 가지 접근법이 제안되었습니다. 과거에는 초기 단계에서 경련 약물을 복강 주사했다7. 이 방법은 편리했지만 간질 병소의 위치는 불확실했습니다. 정위 기술과 ....

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프로토콜

이 실험은 수도 의과 대학 Xuanwu 병원의 실험 동물 윤리위원회의 승인을 받았습니다. 모든 마우스는 Capital Medical University, Xuanwu Hospital의 동물 실험실에 보관되었습니다. 이 프로토콜은 네 부분으로 나뉩니다. 처음 두 부분에서는 전극과 EEG 기록/자극 장비를 연결하는 슬립 링을 사용하여 전극과 전기 회로를 구축하는 방법을 소개합니다. 세 번째 부분에서는 전극 이식의 작동 방법을 설명하고 네 번째 부분에서는 편도체 간질 모델에 사용되는 EEG 기록 및 자극 매개변수를 제시합니다.

1. 전극의 제작

  1. 3cm 길이의 테프론 코팅 텅스텐 와이어 2개(베어 직경: 76.2μm), 같은 길이의 은선 1개(베어 직경: 127μm), 2 x 2 게이지 행 핀 1세트.
  2. 라이터를 사용하여 각 텅스텐 와이어의 한쪽 끝을 태워 절연 코팅의 5mm를 제거합니다.
    알림: 절연체가 제거된 텅스텐 와이어가 검게 변합니다. 텅스텐 와이어의이 부분을 상단이라고합니다.
  3. 초미세 다중 가닥 와이어 부분을 벗겨내고 어두워지기 시작하는 아래쪽에서 위쪽 끝까지 감싸고 위쪽으로 계속합니다. 한쪽 끝을 꼬집고 다른 쪽 끝을 부드럽게 비틀어 이 극세 와이어(부....

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결과

전극과 회로는 EEG를 기록하고 자극으로 기능할 수 있도록 합니다(그림 1). 이 설정은 전극을 별도로 이식, 기록 및 자극하는 복잡성을 피하고 뇌 조직의 손상을 최소화합니다. 슬립 링을 적용하면 모든 유형의 장치와 전극을 연결할 수 있습니다.

건강한 성인 수컷 C57BL/6 마우스 6마리에 전극 이식 수술을 시행하였고, 수술 2주 후에 전기자극을 실시하였다. 행동 발작 수준은 자극의 수가 증가함에 따라 점차 증가했으며, 등급은 라신의 척도를 기반으로 합니다: 1 = 입 또는 안면 자동; 2 = 2개 이하의 근간대성 저크; 3 = 3개 이상의 근간대성 경련 및/또는 앞다리 간대성; 4 = 긴장 간대 앞다리 및 등 확장; 5 = 양육 및 붕괴와 함께 긴장 간대 앞다리 및 등 확장; 6 = 거친 달리기 또는 점프를 통한 긴장 간대 앞다리 및 등 확장14. 완전한 점화에 필요한 자극의 수를.......

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토론

간질은 여러 증상과 다양한 원인을 가진 질병 그룹이다18. 모든 유형의 간질에 단일 모델을 사용할 수는 없으며 연구자는 특정 연구에 적합한 모델을 선택해야 합니다. 본 연구는 전극 제조의 가장 접근하기 쉬운 방법 중 하나를 소개합니다. 이 방법의 다양한 부분은 다양한 실험 조건에 적응하도록 조정할 수 있습니다.

이 방법은 자극 및 기록 기능을 모두 가진 전극을 사용하여 자극 및 EEG 기록을 위해 별도의 전극을 이식하여 발생하는 동물의 뇌 손상을 줄입니다. 전극을 제작할 때 다양한 크기의 행 핀을 선택할 수 있습니다. 점보 행 핀은 슬립 링에 가장 단단히 연결할 수 있습니다. 그러나 동물의 머리에 여러 물체를 이식해야 할 수도 있습니다. 이 경우 공간을 덜 차지하고 조작하기 쉽기 때문에 작은 행 핀을 선택할 수 있으며 다채널 슬립 링을 사용하여 이식된 모든 전극을 연결할 수 있습니다. 슬립 링은 다양한 실험실 EEG 장치의 요구 사항을 .......

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공개 사항

저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (No. 82030037, 81871009)과 베이징시 보건위원회 (11000022T000000444685)의 지원을 받았다. 이 원고를 준비하는 동안 언어적 도움을 주신 TopEdit(www.topeditsci.com)에 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Alexa Fluor 488-conjugated Donkey anti-Rabbit IgGinvitrogenA-21206
c-Fos 항체ab222699
Cranial drillSANSSA302
치과 시멘트NISSIN
EEG 기록 및 자극 장비Neuracle Technology (Changzhou) Co., LtdNSHHFS-210803
무연 주석 와이어BAKON
핀 헤더 / 암 헤더XIANMISI간격 1.27 mm
실버 와이어AM 시스템786000
슬립 링Senring Electronics Co., LtdSNM008-04
텅스텐 와이어AM 시스템796000
초미세 멀티 스탠드 와이어심천 Chengxing 와이어 및 케이블UL10064-FEP
용접 장비BAKONBK881

참고문헌

  1. Kurita, T., Sakurai, K., Takeda, Y., Horinouchi, T., Kusumi, I. Very long-term outcome of non-surgically treated patients with temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis: A retrospective study. PLoS One. 11 (7), 0159464(2016).
  2. Choy, M., Duffy, B. A., Lee, J. H.

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재인쇄 및 허가

태그

편도체 킨들링마우스 뇌전증 모델전기 자극두개내 EEG정위 수술발작 모니터링c-Fos 발현면역조직화학법