Name: 폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 입힐 수있는 방법 초파리 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 22 s
Description: 학습하세요 초파리에서 폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 유도하는 방법을 통해 TBI 병리의 세포 및 분자 메커니즘을 연구하세요. 이 기법은 행동학적, 형태학적 분석을 가능하게 합니다.

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이 작품은 건강 보조금, R01 AG033620 (BG)의 국립 연구소에 의해 로버트 드레이퍼 기술 혁신 자금 (DAW)에 의해 지원되었다.

히트 장치 1. 건설 <ol><li> 두 클램프와 4 개의 나사 (그림 1A)를 사용하여 보드에 스프링을 부착합니다. 보드의 폭을 기준으로 클램프를 중심 보드의 가장자리 외부 클램프 플러시 서로에 대해 그들을 엉덩이. 이전에 클램프를 부착로, 봄을 통해 단단히 맞게 플라이어를 사용하여 구부. 주 : HIT 장치를 구성하는 데 필요한 자료에 대한 설명은 표 1을 참조하십시오. 스프링의 고정 단부는 기판의 가장자리로부터 1/8 인치 (3.2 mm)이어야하고, 자유 단부가 3/4 인치 (19mm)에 의해 기판 ​​위로 연장한다. 이 보드의 길이와 평행하게 놓 이도록 스프링을 조정합니다. </li><li> 벨크로 루프 접착 스트립 한번 주위 스프링의 자유 단부를 감싸. 벨크로의 바깥 쪽 가장자리는 봄의 끝과 접하게한다. 는 CRE에 의해 스프링 바이알을 고정하는 데 사용되기 때문에 중요하다 벨크로꽉 압축 피팅 체제상에서. 벨크로는 또한 많은 바이알 단시간에 처리 할 수​​ 있도록 쉽게 연결하고 튜브의 제거를 허용한다. </li><li> 단단한 나무 보드에 대해, 중심, 거꾸로 얼음 통 덮개를 놓습니다. 긴 쪽이 기판의 폭과 평행이되도​​록 얼음 통 덮개의 융 기부의 방향. 유리 병이 봄에 연결되어있는 경우 스프링 보드에 평평 거짓말을하지 않도록 얼음 통의 발생 지역, 나무 보드에 비해 1/2 인치 (13mm)보다 높은 있음을 유의하십시오. </li><li> 얼음 양동이 커버 보드와 객체 사이에 끼여하고 이동하지 않습니다 그래서, 벽과 같은 고정 된 개체에 대한 전체 장치를 밀어 넣습니다. </li><li> 테이프 판지의 바닥에 종이 각도기는 유리 병 트레이를 비행이 완벽하게 수직 위치로 철수 할 때 90 ° 마크가 봄과 정렬되도록 보드의 길이에 대해 가장자리에 서. </li></ol> 2.히트 장치의 작동 <ol><li> 빈 유리 병에 날아와 꽉 끼는면 공을 사용하여 병을 마개 -anesthetized 1과 60 CO 2 사이에. </li><li> 이 바닥에서 1 인치 (2.5 cm) 때까지 병에 목화 공을 밀어 유리 병의 바닥 1 인치 (2.5 cm)에 파리를 제한 할 것. 그것은 1 인치 (2.5 cm) 시점에서 유리 병에 선을 그어야하는 것이 도움이된다. 유리 병의 더 크거나 작은 지역에 파리를 구속하는 것은 표현형의 정도에 영향을 미칠 수 있습니다. </li><li> 파리는 CO 2에서 이동성을 복구하기 위해 5 분을 기다립니다. 이 5 분을 완전히 CO 2의 효과를 제거 할 수있는 여부를 공지되지 않는다. </li><li> 벨크로의 내부 가장자리가 유리 병 (그림 1B)의 상단과 수평이 될 때까지 유리 병에 봄의 끝을 삽입합니다. 봄이 평평 거짓말을하면, 유리 병의 1 인치 (2.5 cm)는 얼음 양동이 커버의 발생 영역을 중첩한다. 유리 병은 M을 재사용 할 수 있습니다모든 시간. </li><li> 앉아있는 동안, 왼손의 엄지와 집게 손가락을 사용하여 벨크로 지역에서 병을 개최합니다. 오른손을 사용하여 벤치 탑에 보드가 꽉 잡아. 또한, 벤치 탑에 꽉 이사회를 개최 C - 클램프를 사용합니다. </li><li> 완벽하게 직선 다시 원하는 각도에 스프링을 당깁니다. 봄을 놓습니다. 봄이 완전히 정지 할 수 있도록합니다. </li><li> 봄의 병을 제거하고 파리 ≥5 분 동안 복구 할 수 있습니다. 다른 파업으로 파리를 주제 또는 플라이 음식과 함께 유리 병에 파리를 전송합니다. 주 : 검정법의 다양한 HIT 장치로부터 공격의 표현형 효과를 평가할 수있다. 예를 들어, 수명에 영향이 손상 후 항상 생존 파리의 비율을 분석함으로써 결정될 수있다 뇌 형태에 미치는 영향은 헤드의 조직 학적 분석에 의해 측정 될 수 있고, 유전자 발현에 대한 효과는 mRNA 수준의 정량 분석​​에 의해 결정될 수있다 10. </li><li> Determin동일 파업을 실시하지 않는 제어 파리 처리하여 파업으로 인해하지 않은 절차의 전자 효과. 얼음 양동이 커버에 대한 유리 병의 영향이 큰 소음이 발생하기 때문에 청력 보호 착용 할 것. </li></ol>

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</ol>

우리는 공개 관심 없음 충돌이 없습니다.

히트 장치 방법은 TBI (11)을 관통보다는 폐쇄 머리를 유발한다는 사실에 의해 파리에서 외상을 입힐 다른 방법과 구별된다. 또한, HIT 장치 방법은 많은 초파리 TBI를 입힐 적은 시간, 노력과 기술을 걸리므 방법은 대규모의 유전자 스크린에 대한 다른 방법들보다 더 의무이다. 마지막으로, HIT 디바이스에 의해 가해진 프라이 머리 부상에 한정되지 않는다는 사실은 한계와 이점을 모두이다. 추가 연구가 표현형은 뇌 또는 다른 신체 부위에 외상에 기인 여부를 평가하는 데 필요한 때문에 제한 사항입니다. 한편, polytrauma (여러 신체 부위가 외상에) 자주 수반 TBI 및 TBI 표현형을 조절하는 것으로 생각되므로, HIT 장치 방법은 TBI 표현형에 polytrauma의 기여도를 조사하기 위해 사용될 수있다. 플라이 TBI 모델은 설치류 및 비 - 인간 영장류 모델 TBI 위에 이점을 갖는다 <s&gt; 10까지. 동물 많은 수의 파리가 빠르게 번식하기 때문에 (25 ° C에서 성인을 성숙 계란 10...

An author's name was corrected in the publication of <a href="http://www.jove.com/video/52905">A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila</a>. The second to last author's was spelled incorrectly. It has been updated from:
Barry Ganetky
to:
Barry Ganetzky

An author's name was corrected in the publication of <a href="http://www.jove.com/video/52905">A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila</a>.

Erratum: A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

외상성 뇌 손상 (TBI)가 외부로부터 기계적인 힘 뇌 손상으로서 정의된다. 가장 일반적으로, 같은 무딘 힘과 관성 가속과 뇌가 두개골의 내부를 공격하게 감속 힘으로 닫힌 헤드 세력 TBI 결과. 미국에서, 5 만 개인이 TBI 매년 죽고 2.5-6500000 개인, TBI의 결과와 함께 살고 물리적,인지 쇠약 포함, 1,2- 행동 문제가있는 것으로 추정된다. TBI의 결과로 인해 뇌에 차 기계 부상뿐만 아니라 시간이 3-5에 걸쳐 발생하는 뇌에 보조 세포 및 분자 부상뿐만 아니라 다른 조직에뿐만 아니라입니다. TBI 진단 및 치료 방법의 개발은 TBI는 복잡한 질병 과정이므로 어려운 것으로 입증되었다. 주 부상, 인간 생리학, 환경 요인의 변수 특성은 이기종 보조 나는 결과njuries 및 병리. 근본적인 요인 변수는 개인의 주요 손상의 중증도, 반복적 차 부상 사이의 시간, 및 연령 및 유전자형을 포함한다. 각 변수 요인이 TBI의 결과에 기여하는 방법을 이해하는 것은 진단하고 TBI 6,7 치료 방법의 개발에 도움을 가능성이 높습니다. 여기에서 우리는 TBI의 결과에 변수 요인의 기여를 묘사하는 데 사용할 수있는 초파리 (초파리)에 폐쇄 머리 TBI를 입힌하는 방법을 설명합니다. 방법은 강렬하게 손의 손바닥에 비행 문화 유리 병의 측면을 타격하는 야생형 발생 초기 관찰을 기반으로 일시적, TBI의 가능성이 결과를 무력화되기 위해 파리. 따라서, 우리는 손으로 치는 동작에서 가속 및 감속 힘을 요점을 되풀이하는 높은 충격 외상 (HIT) 장치를 건설했다. 고속 동영상 보여준다에서 단일 스트라이크장치가 원인 HIT는 머리와 몸 8 유리 병 벽을 여러 번 연락을 날아. 어느 정도, 모든 연락처는 총알과 폭포와 자동차 충돌 9 인간에게 발생하는 것과 유사한 머리 캡슐에 대해 변형 플라이 뇌가 발생할 가능성이 있습니다. 따라서, 뇌 10 실조증이어서 임시 무능력 이동성의 점진적인 회복, 헤드에서의 유전자 발현의 변화 및 진행성 신경 퇴행을 포함한 뇌 손상과 일치 HIT 장치 디스플레이 표현형 처리 날아간다. 따라서, HIT 장치는 가능한 실험 도구와 파리 위해 개발 된 기술을 이용하여 엄청난 아스날 TBI를 연구 할 수있다.

<table><tbody><tr><td>아연 도금 압축 스프링</td><td>The Hillman&nbsp; 그룹</td><td>540189</td><td>9 7/8 인치 (길이, 2.2 cm), 15/16 인치 (외경, 2.4 cm), 0.12 인치 (와이어 크기, 0.3 cm)</td></tr><tr><td>나무 판</td><td></td><td></td><td>9 인치 (길이, 22.9 cm), 6.5 인치 (너비, 16.5 cm), 0.75 인치 (높이, 1.9 cm)</td></tr><tr><td>클램프</td><td>Sigma Electrical Manufacturing Corporation</td><td>49822</td><td>3.10 인치 (길이, 7.9cm), 0.68 인치 (너비, 1.7cm), 1.11 인치 (높이, 2.8cm), EMT 2 홀 스트랩, 1 인치 (2.5cm) 강철 EMT 도관</td></tr><tr><td>용 유형 클릭 자체 접착 벨크로</td><td></td><td></td>의 절반 <td>고리 3 인치 (길이, 7.6cm), (3/4 인치 너비, 1.9cm)</td></tr> <tr><td>폴리 우레탄 얼음 양동이 커버</td><td>Fisher Scientific</td><td>02-591-45</td><td>9 1/8 인치 (길이, 23.2 cm), 9 1/8 inch (width, 23.2 cm), 1 1/4 inch (height, 3.2 cm)</td></tr><tr><td>플라스틱 플라이 바이알</td><td>Applied Scientific</td><td>AS-510</td><td>3 11/16 inch (height, 9.4 cm), 1 1/16 inch (inner diameter, 2.7 cm), 1 1/8 inch (outer diameter, 2.9 cm)</td></tr><tr><td>Large cotton balls</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-456-883</td><td></td></tr><tr><td>Paper protractor</td><td></td><td></td><td>10 inch (diameter, 25.4 cm)</td></tr></tbody></table>

폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 입힐 수있는 방법<em&gt; 초파리</em

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

외상성 뇌 손상 (TBI)는 물리적,인지 적, 행동 적 기능과 죽음의 손상을 초래, 매년 수백만의 사람에 영향을 미친다. 초파리를 이용한 연구는 신경 학적 과정을 이해에서 중요한 돌파구를 기여했다. 따라서, 인간의 TBI 병리의 세포 및 분자 기초를 이해하는 것을 목표로, 우리는 파리에 폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 입힐 수있는 높은 충격 외상 (HIT) 장치를 개발했다. 파리 임시 무능력 및 신경 퇴화와 같은 진행성 인간 TBI 부합 HIT 장치 디스플레이 표현형을 실시. HIT 장치는 플라이 뇌에 기계적인 손상을 초래, 유리 병의 벽에 파리를 추진하는 스프링 기반 메커니즘을 사용합니다. 장치는 자신의 조작이 간단하고 빠르며, 시공이 저렴하고 용이하며, 또한 재현 가능한 결과를 생성한다. 따라서, HIT 장치는 기존의 실험 도구와 파리는 근본적인 해결하기위한 기술과 결합 될 수있다외상성 뇌 손상에 대한 진단 및 치료의 발전으로 이어질 수 TBI에 대한 질문. 특히, HIT 장치 TBI 병리의 유전 기초를 이해하기 위해 대규모의 유전자 스크린을 수행하는데 사용될 수있다.

우리는 파리가 차 손상 후 곧 죽을 이유를 이해하는 데 관심이 있습니다. 죽음을 정량화하기 위해, 우리는 차 부상의 24 시간 이내에 사망 파리의 비율을 24 시간에서 사망 지수 (MI 24)를 결정했다. 히트 장치에서 파업을 실시 파리는 플라이 식품 유리 병에 25 ℃에서 배양하고, 죽은 파리의 수는 24 시간 후에 계산되었다. 우리는 MI (24)에 영향을 미치는 요소를 식별하기 위해이 방법을 사용하여 MI 24 바이알 (10 내지 60 초파리 시험 하였다)에 파리의 개수에 의해 영향을받지 않는 것을 반복적 타격 사이의 시간 (1 ~ 60 분을 테스트 하였다 발견 ) 또는 플라이 (10)의 성별. 대조적으로, 우리는 기본 부상시에 그 결과가 나이 및 유전자형 MI 24 영향 않았다. 이전 파리는 젊은 파리보다 높은 MI (24)가 있고, 다른 유전자형의 파리는 유의 한 차이 MI (24)의했다.</...

여기에서 우리는 초파리에서 폐쇄 머리 외상성 뇌 손상 (TBI)를 입힐 수있는 방법을 설명합니다. 이 방법은 파리에 사용할 실험 도구와 기술의 광대 한 배열을 사용 TBI 병리의 기초 세포와 분자 메커니즘을 조사하기 위해 게이트웨이를 제공합니다.

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

이 절차의 전반적인 목표는 초파리에게 폐쇄성 두부 외상성 뇌 손상을 입히는 것입니다. 이는 먼저 초파리를 바닥에서 1인치 떨어진 바이알에 넣음으로써 수행됩니다.두 번째 단계는 바이알을 HIIT 장치에 부착하는 것입니다. 다음으로, 스프링을 특정 각도로 굴절시킨 후 바이알을 놓아 완전히 정지하도록 합니다. 최종적으로, 다양한 행동학적, 형태학적 및 분자 생물학적 분석법을 사용하여 그 결과로 발생한 외상성 뇌 손상의 영향을 특성화할 수 있습니다.설치류 가중치 낙하법(weight drop method)과 같은 기존 방법과 비교하여 이 방법이 가진 주요 장점은 짧은 기간 동안 많은 동물을 연구할 수 있다는 점입니다. 이 방법은 외상성 뇌 손상의 결과가 개인마다 왜 다르게 나타나는지와 같이, 외상성 뇌 손상 분야의 핵심적인 질문들에 대한 답을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 우선, 함께 제공된 텍스트 프로토콜의 표 1에 나열된 원재료들을 준비하십시오.플라이어를 사용하여 클램프를 구부려 스프링에 단단히 맞도록 합니다. 그런 다음 보드의 너비에 맞춰 클램프를 중앙에 배치하고, 바깥쪽 클램프가 보드 가장자리에 밀착되도록 서로 맞닿게 놓습니다. 스프링이 보드의 길이 방향과 평행하도록 조정한 후, 4개의 나사를 사용하여 스프링 위와 보드 위에 클램프를 고정합니다.다음으로, 벨크로 접착 테이프 조각을 감습니다. 스프링의 자유단에 한 번 감았을 때, 벨크로의 바깥쪽 가장자리가 스프링의 끝부분과 일치해야 합니다. 아이스 버킷 덮개를 뒤집어 나무판 위에 중앙을 맞추고 밀착시켜 놓습니다.아이스 버킷 커버의 돌출된 부분이 보드의 너비와 평행하도록 배치하십시오. 보드와 고정된 물체(예: 벽) 사이에 아이스 버킷 커버가 끼워져 움직이지 않도록 장치 전체를 밀착시키십시오. 그런 다음 종이 각도기를 판지 소재의 초파리 바이알 트레이 바닥에 테이프로 붙이고, 90도 표시가 스프링과 일치하도록 보드의 길이를 따라 세워 놓으십시오.완전히 수직인 위치로 당겼을 때, 이산화탄소로 마취시킨 초파리 1~60마리를 빈 바이알에 넣고 밀착되는 솜 뭉치를 사용하여 바이알을 막습니다. 그런 다음 바이알 바닥에서 1인치 떨어진 지점에 선을 긋고, 바이알 측면에서 초파리들을 떨어뜨린 후, 새로 그은 선에 맞을 때까지 솜 뭉치를 밀어 넣습니다. 초파리들이 이산화탄소로부터 회복되어 다시 움직일 때까지 5분 동안 기다립니다.다음으로, 벨크로의 안쪽 가장자리가 바이알 상단과

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

이 비디오는 가스 추진 충격기가 있는 타격 장치를 사용하여 마취된 초파리 파리에게 폐쇄 머리 외상성 부상을 입히는 절차를 보여줍니다. 부상은 신경 기능에 영향을 미치고 보행 능력을 손상시킵니다.

초파리 파리에서 폐쇄성 두부 외상성 뇌 손상을 입히는 기술

이 영상은 고출력 레이저를 이용하여 초파리 유충에서 표적 신경 손상을 유도하는 방법을 보여줍니다. 유충을 현미경으로 관찰한 후 저전력 레이저로 형광 뉴런을 스캔한 다음 레이저 출력을 높여 국소 손상을 유도합니다. 부상은 증가된 형광과 부상 부위의 분화구에 의해 확인됩니다.

Drosophila 유충에서 고출력 레이저를 사용하여 표적 신경 손상 유도

이 비디오는 초파리에서 폐쇄두부 외상성 뇌손상(TBI)을 유도하기 위해 고충격 외상(HIT) 장치를 사용하는 방법을 보여줍니다. TBI는 신경 기능에 영향을 미치는 기계적 뇌 외상을 유발하며, 이는 시간이 지남에 따라 신경 퇴행과 사망으로 이어집니다.

초파리에서 폐쇄성 두부 외상성 뇌 손상을 입히는 방법

이 비디오는 초파리 뇌에서 관통 외상성 뇌 손상의 유도를 보여줍니다. 새로 출현한 파리를 선택하고 마취한 후 형광이 장착된 실체 현미경 아래에 배치합니다. GFP 발현 버섯 몸체가 확인되고 Minutien 핀이 삽입되어 부상을 입힙니다. 파리는 추가 연구를 위해 회복할 수 있습니다.

성체 초파리 파리의 관통 외상성 뇌 손상 유도

출처: Logsdon, A. F., et al. 설치류의 폐쇄성 가벼운 외상성 뇌 손상의 전임상 평가를 위한 저강도 폭발파 모델. J. Vis. Exp. (2020)이 비디오는 가압 가스 쇼크 튜브 설정을 사용하여 마우스 모델에서 폐쇄 머리 경증 외상성 뇌 손상의 유도를 보여줍니다. 생성된 압력파는 폴리에스테르 막을 파열시켜 쥐의 머리에 충격파를 전달하여 두개골 내에서 빠른 뇌 움직임을 일으켜 가벼운 외상성 뇌 손상을 일으킵니다.

쥐 모델에서 폐쇄 머리 경미한 외상성 뇌 손상 생성

여기, 우리는 Drosophila melanogaster 에서 닫힌 머리 외상성 뇌 손상을 일으키는 새로운 접근법을 설명합니다. 우리의 방법은 조정 가능한 강도로 반복적 인 충격을 머리에 직접 전달하는 장점이 있습니다. 무척추 동물 시스템의 추가 탐구는 만성 외상성 뇌증의 병인을 밝히는 데 도움이 될 것입니다.

만성 외상성 뇌증 모델링을위한 새로운 방법<em&gt; Drosophila</em

여기, 우리로 초파리 감각 신경- vivo에서 결합 하는 수지상 arborization (다) 신경 부상 모델, 라이브 영상, 2 광자 레이저 axotomy/dendriotomy, 그리고 강력한 비행 유전 도구 상자, 를 사용 하 여 프로토콜을 제시 잠재적인 발기인 및 neuroregeneration의 억제제 상영을 위한 플랫폼.

주변에 Neuroregeneration 중앙 신 경계를 연구 하 고 대 한 Vivo에서 초파리 부상 모델

여기에서, 우리는 절단된 축색및 그들의 시냅스의 형태학적 그리고 기능적인 보존을 평가하기 위하여 Drosophila melanogaster에 있는 3개의 간단한 상해 유도한 축사 변성 (축세포 죽음) 분석사를 능력을 발휘하는 프로토콜을 제공합니다.

드로소필라 멜라노가스터에서 축사 사망 시축과 시냅스의 형태학적 및 기능적 평가

이 문서는 성인 Drosophila 에 관통 외상성 뇌 손상을 입히고 결과 신경 발생을 검사하기위한 자세한 프로토콜을 제공합니다.

Drosophila 중앙 두뇌에 있는 성인 신경 발생을 자극하고 분석합니다

이 프로토콜은 폐쇄성 두부 손상(CHI) 방법을 통해 유도된 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상(rmTBI)의 수정된 마우스 모델을 제시합니다. 이 접근법은 두개골 창과 유체 타악기를 사용하여 수막 노출로 인해 일반적으로 발생하는 염증을 줄이고 설치류의 rmTBI 모델링에서 재현성 및 정확도를 향상시킵니다.

얇아진 두개골 창과 유체 타악기를 통합한 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상의 수정된 마우스 모델

이 연구는 참수, 고정, 동결 절제, 형광 염색, 면역 염색 및 이미징을 포함하는 조직 처리를 위한 단순화된 프로토콜을 제시하며, 이는 공초점 및 다광자 이미징으로 확장될 수 있습니다. 이 방법은 복잡한 해부에 필적하는 효능을 유지하며 고급 운동 기술의 필요성을 우회합니다. 정량적 이미지 분석은 광범위한 조사 잠재력을 제공합니다.

향상된 뇌 형광 염색 및 면역 염색을 위한 초파리 머리의 직접 동결 절편

학습하세요 초파리에서 폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 유도하는 방법을 통해 TBI 병리의 세포 및 분자 메커니즘을 연구하세요. 이 기법은 행동학적, 형태학적 분석을 가능하게 합니다.

폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 입힐 수있는 방법

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