2019년 3월 15일
이 프로토콜에서는 쥐 척수 조직으로 retrogradely 운송할 수 있는 바이러스 성 벡터의 주입을 보여 줍니다. 벡터는 시 냅 스에서 찍은 이며 대상 뉴런의 세포 체에 이송. 이 모델은 중요 한 척추 경로 또는 유전자 치료 응용 프로그램에 대 한 대상 셀의 역행 추적에 적합 합니다.
바이러스 벡터는 결함이 있는 유전자를 보상하기 위하여 세포로 유전 물질을 소개할 수 있습니다, 중요한 성장 단백질을 위로 통제하기 위하여, 또는 신경 회로를 추적할 수 있는 마커를 제조하기 위하여. 신경계에 바이러스 벡터를 도입하는 것은 타고난 생물학적 장벽으로 인해 도전적입니다. 척수 조직에 직접 주사하면 이러한 장벽을 우회하여 세포 체 또는 시냅스에 접근할 수 있습니다.
L1에서 L4 척추 수준을 올바르게 타겟팅하는 것은 어려울 수 있습니다. 랜드마크를 사용하여 대상을 확인하고 이러한 세그먼트가 T11에서 T13 척추로 정렬되어 있음을 기억하는 것이 중요합니다. 시술 당일 인젝터를 마이크로 펌프에 연결하고 마이크로 펌프를 더 버니어 스케일로 마이크로 조작기에 넣습니다.
유연한 바늘이 있는 주사기를 사용하여 유색염료를 유리 바늘 중 하나에 조심스럽게 적재하고 유리 바늘을 인젝터에 삽입하십시오. 그런 다음 바늘이 와셔에 올바르게 시드되고 인젝터 캡이 단단히 고정되어 있고 강철 인젝터 바늘이 유리 바늘의 길이의 약 3 분의 3으로 연장되어 있는지 확인합니다. 절차를 시작하기 전에 적어도 하나의 마이크로 리터를 해동하고 냉동고 저장에서 주입 당 소량의 추가 바이러스를 해동하고 마취 된 쥐에서 발가락 핀치의 반응 부족을 확인합니다.
엉덩이에서 동물의 견갑골의 열등한 각도에 엉덩이에서 등쪽 미드 라인을 따라 면도, 쉽고 정확한 면도를 위해 피부를 팽팽하게 당기고, 순차적 인 5 %요오드와 70 %에탄올 스크럽으로 노출 된 피부를 소독. 안과 연고를 양쪽 눈에 바치게 합니다. 그런 다음 동물을 멸균 천에 놓고 방광 아래에 거즈를 놓아 소변을 수집합니다.
피부 절개 부위를 식별하려면 마지막 갈비뼈에서 손가락을 부드럽게 눌러 L1 척추를 찾습니다. 이 척추를 랜드마크로 사용하고 메스를 단단히 누르는 동안 부드럽게 퍼지는 피부팽이 면절을 유지하면 L1에 열등하여 L1에 열등하게 끝나는 3~4센티미터 의 수술용 블레이드를 사용하십시오. 집게와 가위를 사용하여 가시 공정을 느껴보십시오.
쥐 치아 집게로 상부 공정에 단단히 잡을 수있는 공간이 있도록 작은 장밋랄 컷을 만듭니다. 그리고 가능한 한 프로세스에 가까운 두 개의 길고 깊은 컷을 합니다. 제자리에 측면 근육을 확보 한 후, 그들의 머리의 모양을 결정하기 위해 과정 주위에 근육을 취소.
그런 다음 라미네절제술 부위를 식별하기 위해 가시 공정의 머리 모양을 시각화합니다. T11 및 결합 T12 및 T13 프로세스는 라미네절제술의 사이트가 될 것입니다. 대상 영역이 올바르게 확인되면 척추를 부드럽게 펴서 추간판 인대를 드러내고, rongeurs를 사용하여 척추의 척추 와 척추의 등뼈 측면에 작은 물기를 취합니다.
중간선 혈관을 관찰할 수 있도록 중간라인에서 뼈를 치우고 척수 조직을 명확하게 드러내고 파편이 없는 창문을 남깁니다. 그런 다음 척추 홀더에서 동물을 확보하기 위해 라미네절제술 창에 회전 공정 로스트랄과 소달에 안정화 집게를 고정합니다. 그리고 동물의 복부를 들어 올려 호흡 운동의 효과를 부정한다.
인젝터에 바이러스를 로드하려면 해동 된 스톡의 약 5 마이크로 리터를 파라필름 조각에 파이펫하고 유리 바늘을 배치하여 팁이 드롭 내부에 있도록합니다. 마이크로 펌프를 사용하여 초당 20~100나노리터의 속도로 최대 4개의 마이크로리터를 인출하고, 바늘 끝에서 소량의 바이러스를 방출하기 전에 컨트롤러를 주입하여 차단되지 않도록 한다. 실험실 닦아와 모든 초과 바이러스를 닦아 하 고 vernier 규모표시 되도록 마이크로 조작기 위치.
바늘을 척수의 미드라인에 놓고, 마이크로 조작기의 버니어 스케일을 사용하여 바늘을 측면으로 0.8 밀리미터로 지시합니다. 그런 다음 바늘을 척추 화음으로 낮추고 구멍을 뚫지 않고 두라를 천공하지 않고 바늘 끝이 1.5 밀리미터 깊이로 침몰 할 때까지 바늘로 듀라를 뚫는 빠른 비틀림 동작을 사용합니다. 바늘이 제자리에 있으면 분당 400 나노 리터의 속도로 바이러스를 전달하는 인젝터를 프로그래밍하고 바이러스가 염료 전면의 진행 상황을 관찰하여 척추 화음에 들어가는지 확인합니다.
주사가 끝나면 바늘이 2~5분 동안 척수에서 휴식을 취하여 바이러스의 확산을 용이하게 한 후 다음 주사 부위에 위치배치를 위해 바늘을 천천히 철회하십시오. 마지막 주사 후, 측면 근육을 확산하는 데 사용되는 장치의 제거를 허용하기 위해 척추 홀더에서 동물을 제거합니다. 그런 다음 4.0 염색체 catgut 봉합사로 근육을 닫고 9 밀리미터 의 상처 클립으로 피부를 단골합니다.
성공적인 주입 후 4 주, 상당한 GFP 발현측면에 흉부 척수의 회색 물질 내에서 뉴런에서 관찰된다, 주사에 ipsilateral. 백색 물질에서, GFP 발현은 특히 전파척추 축삭에 전형적인 지역에서, ipsilateral cord에 있는 축삭에서 관찰됩니다. 회색 물질 뉴런의 더 높은 배율은 뉴런 세포 체및 수상월트에서 전형적인 신호 발현의 예를 드러낸다.
뉴런에서의 GFP 발현은 또한 pontine 망상 형성 내와 같은 뇌간 핵에서 관찰될 수 있다. 성공적인 척수 주입 절차의 주요 요인은 올바른 척추 표적화이며 바이러스가 조직에 진입하고 있는지 확인하는 경우 로스트랄 척수 손상이이 절차 전에 수행되면 직접 주사를 사용하여 부상 주위의 연결을 재확립하는 뉴런을 추적하는 데 사용할 수 있습니다.
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이 프로토콜은 쥐 척수 조직에 역행성으로 운반 가능한 바이러스 벡터를 주입하여 신경 회로의 추적 및 잠재적인 유전자 치료 응용을 시연합니다. 이 절차를 통해 벡터가 시냅스에서 흡수되어 표적 뉴런의 세포체로 수송되며, 이는 척수 경로에 대한 통찰력을 촉진합니다.
Direct spinal cord injection of lentiviral vectors enables targeted delivery of genetic material to specific neuronal populations, bypassing biological barriers that limit systemic approaches. This method supports mechanistic de-risking in target validation by allowing precise tracing of motor pathways such as rubrospinal and reticulospinal tracts. The approach provides predictive confidence in preclinical models by revealing neuronal connectivity patterns relevant to motor circuit function and repair.
The method integrates into the discovery continuum from target identification through lead optimization to preclinical validation, particularly for motor circuit disorders.