Name: EEG 기록 중 쥐의 측면 꼬리 정맥에서 뇌척수액 및 혈액 샘플링 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-01T13:40:00.000+00:00
Duration: 10 min 46 s
Description: 학습하세요 뇌전증 바이오마커 발굴을 위한 EEG 기록 중 쥐의 뇌척수액 및 혈액 샘플링 기법. 스트레스 유발 없이 고품질 샘플을 채취하여 발작과 분자 수준의 변화를 상관관계 분석하는 방법론을 습득하세요.

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이 연구는 보조금 계약 964712(PRIME, M. Simonato)에 따라 유럽 연합의 Horizon 2020 Work Programme(H2020-FETOPEN-2018-2020)의 보조금으로 지원되었습니다.

Concurrent EEG Recording을 통한 쥐의 Cerebrospinal Fluid and Blood Withdrawal from Rats with Concurrent EEG Recording(동시 EEG 기록이 있는 쥐의 뇌척수액 및 혈액 철수)

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본 연구는 쥐의 뇌척수액 및 채혈 기술을 쉽게 습득할 수 있는 방법을 보여주며, 이는 간질 모델뿐만 아니라 알츠하이머, 파킨슨 또는 다발성 경화증과 같은 다른 신경학적 상태 또는 질병의 연구에도 유용할 수 있습니다. 간질 연구에서 비디오 EEG와 결합된 샘플링 절차는 서로 다른 용해성 분자의 수준과 발작 활동 사이의 상관 관계를 추구할 때 이상적입니다. 이러한 특별한 이유로, i) 간질을 정확하게 진단하기 위해, ii) 질병 진행의 여러 단계를 모니터링하기 위해, 및/또는 iii) 샘플링과 자연 발작의 발생을 연관시키기 위해 연속적인 비디오 EEG 기록이 사용되었습니다. 이러한 샘플링 기술은 마취된 쥐에서 수행될 수 있으며, 따라서 최소한의 스트레스를 유발합니다.
중요한 단계, 문제 해결, 방법 제한 사항 프로토콜에는 몇 가지 중요한 기술 단계가 있습니다. 첫째, 첫 번째 시도에서 CSF 채취를 위한 올바른 장소를 찾기가 어려울 수 있습니다. ...

뇌척수액(CSF)과 혈액 채취는 전임상 및 임상 연구 모두에서 뇌전증의 바이오마커를 식별하고 검증하는 데 중요합니다 1,2. 오늘날 뇌전증의 진단과 뇌전증 바이오마커에 대한 대부분의 연구는 EEG 및 신경영상에 초점을 맞추고 있습니다 3,4,5. 그러나 이러한 접근 방식에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 일상적인 두피 측정 외에도 많은 경우 EEG는 깊이 전극6과 같은 침습적 기술을 필요로 한다. 뇌 영상 기법은 시간적, 공간적 해상도가 낮고 상대적으로 비용과 시간이 많이 든다 7,8. 이러한 이유로, 비침습적, 저비용, 생체유체 기반 바이오마커의 식별은 매우 매력적인 대안을 제공할 것입니다. 또한 이러한 생체 유체 바이오마커를 사용 가능한 진단 접근법과 결합하여 예측성을 높일 수 있습니다.
뇌전증 진단을 받은 환자는 일상적으로 EEG 9,10 및 혈액 샘플링 11,12,13,14 을 시행하며, 많은 경우 생명을 위협하는 원인(예: 급성 감염, 자가면역 뇌염)을 배제하기 위해 뇌척수액 중단을 시행한다15. 이 혈액 및 CSF 샘플은 간질에 대한 바이오마커를 식별하기 위한 임상 연구에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, Hogg와 동료들은 인간 간질에서 발작이 일어나기 전에 3개의 혈장 tRNA 단편이 증가한다는 것을 발견했다14. 마찬가지로, 인간 뇌척수액과 혈청의 인터루킨-1베타(IL-1β) 수치는 혈청 대비 뇌척수액의 IL-1β 수치의 비율로 표현되며, 외상성 뇌손상 후 외상 후 뇌전증 발병을 예측할 수 있다16. 이러한 연구는 뇌전증 바이오마커 연구를 위한 생체유체 샘플링의 중요성을 강조하지만, 혈액 내 항간질제(AED)의 공동 설립 인자, 병인 정보의 빈번한 부족, 부적절한 대조군, 적당한 수의 환자 수 등 임상시험에 내재된 여러 가지 한계에 직면해 있습니다17,18.
전임상 연구는 뇌전증에 대한 잠재적인 바이오마커로서 생체 유체의 분자를 조사할 수 있는 다른 기회를 제공합니다. 실제로, EEG 기록을 수행하는 동안 동물에서 혈장 및/또는 CSF를 추출할 수 있습니다. 또한, 샘플링은 실험의 여러 날에 걸쳐 반복적으로 수행될 수 있으며, 연구의 견고성을 향상시키기 위해 여러 연령, 성별 및 간질 모욕 일치 대조군을 사용할 수 있습니다. 여기에서, EEG 모니터링 쥐의 꼬리 정맥에서 혈장을 병렬로 인출하여 수조 마그나에서 CSF를 얻는 유연한 기술이 자세히 설명되어 있습니다. 제시된 기술은 대체 방법에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 나비 바늘 접근법을 사용하면 뇌파 전극 또는 이와 유사한 머리 임플란트의 기능을 손상시키지 않고 뇌척수액을 여러 번 채취할 수 있습니다. 이는 상대적으로 높은 감염 위험과 관련된 척수강내 카테터 제거 절차의 개선을 나타냅니다. 또한, 채혈에 사용되는 보고된 자유 낙하 접근 방식은 혈액이 튜브를 통과하지 않고 진공 압력이 가해지지 않기 때문에 용혈 위험이 크게 감소하기 때문에 꼬리 정맥 혈액 인출의 다른 접근 방식보다 우수합니다. 세균이 없는 엄격한 조건에서 수행하면 동물의 감염 위험이 특히 낮습니다. 또한 동물의 꼬리 끝에서 혈액 채취를 시작하여 샘플링을 여러 번 반복할 수 있습니다. 이러한 기술은 마스터하기 쉽고 중추 신경계 장애에 대한 많은 전임상 연구에 적용될 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>혈액 채취 세트 BD Vacutainer Safety-Lok</td><td>BD Italy SpA, Milan, Italy</td><td>367246</td><td>Material</td></tr><tr><td>Blood Collection tubes (Microtainer K2E)</td><td>BD Italy SpA, Milan, Italy</td><td>365975</td><td>Material</td></tr><tr><td>Butterfly Winged Infusion Set 23G x 3/4'' 0.6 x 19 mm</td><td>Nipro, Osaka, Japan&nbsp;</td><td>PSY-23-ET-ICU</td><td>재료</td></tr><tr><td>원심분리기 냉장 ALC PK 130R</td><td>DJB Labcare Ltd, 버킹엄셔, 영국</td><td>112000033</td><td>재료</td></tr><tr><td>면 봉합사 3-0</td><td>Ethicon, Johnson & Johnson surgical technologies, Raritan, New Jersey, USA</td><td>7343H</td><td>Material</td></tr><tr><td>Diazepam 5 mg/2ml, Solupam</td><td>Dechra Veterinary Products, Torino,</td><td>Italy 105183014 (AIC)</td><td>솔루션</td></tr><tr><td>원격 측정 EEG의 디지털 비디오 8채널 미디어 레코더 시스템 설정</td><td>Data Sciences International(DSI), St Paul, MN, USA</td><td>PNM-VIDEO-008</td><td>장비</td></tr><tr><td>테더 EEG 설정</td><td>의 디지털 비디오 감시 시스템EZVIZ Network, Hangzhou, Cina</td><td>EZVIZ (V5.3.2)</td><td>안정화</td></tr>된 <tr><td>과산화물 및 4차 암모늄 활성을 기반으로 하는 장비 소독제</td><td>Laboratoire Garcin-Bactinyl, France</td><td>LB 920111</td><td>Solution</td></tr><tr><td>더미 가이드 캐뉼라 8 mm</td><td>Agn Tho's, Lindig&ouml;, 스웨덴</td><td>CXD-8</td><td>Material</td></tr><tr><td>Electrode 3-channel two-twisted</td><td>Invivo1, Plastic One, Roanoke, Virginia, USA</td><td>MS333/3-B/SPC</td><td>Material</td></tr><tr>Electrode<td>holder for stereotxic surgery</td><td>Agn Tho's, Lindig&ouml;, Sweden</td><td>1776-P1</td><td>Equipment</td></tr><tr><td>Eppendorf BioSpectrometer basic</td><td>Eppendorf AG, Hamburg, Germany</td><td>6137</td><td>Equipment</td></tr><tr><td> Eppendorf PCR Tubes 0.2 mL</td><td>Eppendorf Srl, Milan, Italy</td><td>30124332</td><td>Material</td></tr><tr><td>Eppendorf &mu; Cuvette G1.0</td><td>Eppendorf AG, 함부르크, 독일</td><td>6138</td><td></td></tr><tr><td>장비 쥐용 수유 바늘 유연한 17G</td><td>Agn Tho's, Lindig&ouml; Sweden</td><td>7206</td><td>Material</td></tr><tr><td>Grass Technology apparatus</td><td>Grass Technologies, Natus Neurology Incorporated, Pleasanton, California, USA</td><td>M665G08</td><td>장비 (AS40 증폭기, 헤드 박스, 상호 연결 케이블, 텔레팩터 모델 RPSA S40)</td></tr><tr><td>Isoflurane 100%, IsoFlo</td><td>Zoetis, Rome, Italy</td><td>103287025 (AIC)</td><td>Solution</td></tr><tr><td>Ketamine (Imalgene)</td><td>Merial, Toulouse, France</td><td>221300288 ( AIC)</td> <td>솔루션</td></tr><tr><td>염화 리튬&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich, 밀라노, 이탈리아</td><td>L9650</td><td>재료</td></tr><tr><td>미세 사출 캐뉼러 31G 9mm</td><td>Agn Tho's, Lindig&ouml; 스웨덴</td><td>CXMI-9</td><td>재질</td></tr><tr><td>MP150 모듈식 데이터 수집 및&nbsp; 분석 시스템&nbsp;</td><td>Biopac, Goleta, California, USA</td><td>MP150WSW</td><td>장비</td></tr><tr><td>안과 수의사 연고, Hylo night</td><td>Ursapharm, 밀라노, 이탈리아</td><td>941791927 (AIC)</td><td>Material</td></tr><tr><td>Pilocarpine hydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich, Milan, Italy</td><td>P6503</td><td>Material</td></tr><tr><td>PTFE Tube with joint</td><td>Agn Tho's, Lindig&ouml;, Sweden</td><td>JT-10</td><td>Material</td></tr><tr><td>Saline</td><td>0.9% NaCl, pH 7.0</td><td></td><td>용액</td>으로 조정</tr><tr><td>스코폴라민 하이드로브로미드 삼수화물</td><td>시그마-알드리치, 밀라노, 이탈리아</td><td>S2250</td><td>재질</td></tr><tr><td>스코폴라민 메틸 니트레이트</td><td>시그마-알드리치, 밀라노, 이탈리아</td><td>S1876</td><td>재질</td></tr><tr><td>은&nbsp; 설파디아진 1% 크림&nbsp;</td><td>Sofar, Trezzano Rosa, Milan, Italy</td><td>025561010 (AIC)</td><td>Material</td></tr><tr><td>Simplex rapid dental 메타크릴 시멘트&nbsp; &nbsp;</td><td>Kemdent, Associated Dental Products Ltd, Swindon, United Kingdom</td><td>ACR811</td><td>재료</td></tr><tr><td>스테레오택시 장치</td><td>David Kopf Instruments, Los Angeles, CA, USA</td><td>모델 963</td><td>장비</td></tr><tr><td>설탕 용액</td><td>10% 증류수 중 자당</td> 집에서 <td>만든</td><td>용액</td></tr><tr><td>주사기 1 mL&nbsp;</td><td>Biosigma, Cona, Venezia, Italy</td><td>20,71,26,03,00,350</td><td>Material</td></tr><tr><td>Telemeters</td><td>Data Sciences International (DSI), St Paul, MN, 미국</td><td>CTA-F40</td><td>재료</td></tr><tr><td>텔레메트리 EEG 트레이스 분석기</td><td>Data Sciences International (DSI), St Paul, MN, USA</td><td>NeuroScore v3-0</td><td>Equipment</td></tr><tr><td>Telemetry system</td><td>Data Sciences International (DSI), St Paul, MN, USA</td><td>하드웨어 플러스 소프트웨어 Ponemah 코어 6.51</td><td>장비</td></tr><tr><td>자일라진 염산염</td><td>시그마-알드리치, 밀라노, 이탈리아</td><td>X1251</td><td>재질</td></tr></tbody></table>

eeg 기록 중 쥐의 측면 꼬리 정맥에서 뇌척수액 및 혈액 샘플링

Sampling Cerebrospinal Fluid and Blood from Lateral Tail Vein in Rats During EEG Recordings

체액의 조성은 많은 생리학적 및 병리학적 역학을 반영하기 때문에 생물학적 액체 샘플은 일반적으로 호르몬, 성장 인자, 단백질 또는 작은 비암호화 RNA와 같은 관심 분자를 측정하기 위해 많은 실험 맥락에서 얻어집니다. 구체적인 예는 간질에 대한 바이오마커 연구에서 생물학적 액체의 샘플링입니다. 이러한 연구에서는 뇌척수액(CSF)과 혈장 내 분자 수준을 비교하고, 뇌척수액과 혈장을 병렬로 채취하고, 발작 시 샘플링까지의 시간 거리를 고려하는 것이 바람직합니다. 뇌척수액과 혈장 샘플링을 결합한 이 연구는 뇌전증 동물의 비디오-EEG 모니터링과 결합되어 추정 진단 및 예후 바이오마커의 검증을 위한 유망한 접근법입니다. 여기에서, 지속적으로 비디오 EEG를 모니터링하는 간질 쥐의 수조 마그나에서 뇌척수액을 채취하고 측면 꼬리 정맥에서 혈액을 샘플링하는 과정을 결합하는 절차를 설명합니다. 이 절차는 일반적으로 사용되는 다른 기술에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 통증이나 침습을 최소화하고 마취 시간을 단축하면서 신속한 샘플링이 가능합니다. 또한 테더 및 원격 측정 EEG 기록 쥐 모두에서 CSF 및 혈장 샘플을 얻는 데 사용할 수 있으며 여러 날의 실험에 걸쳐 반복적으로 사용할 수 있습니다. 이소플루란 마취를 단축하여 샘플링으로 인한 스트레스를 최소화함으로써 생체 유체에서 조사된 분자의 실제 수준을 보다 정확하게 반영할 수 있을 것으로 기대됩니다. 적절한 분석 분석의 가용성에 따라 이 기술은 EEG 기록을 동시에 수행하면서 여러 개의 다른 분자 수준을 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

9명의 대조군과 18마리의 만성 간질 쥐에서 수행된 다양한 CSF 및 혈액 인출 절차의 결과는 모두 SE 후 1개월에 전극을 이식한 것으로 성공률 측면에서 보고됩니다. 이식 후, 모든 쥐는 1개월 동안 비디오 EEG를 모니터링했으며, 그 동안 실험의 마지막 2주 동안(즉, SE 후 52, 55, 58, 61 및 64일, dpSE) 3일마다 CSF와 혈액을 5회 인출했습니다. 서로 다른 동물에서 여러 번 인출한 데이터를 사용하여 쌍두종 임플란트 부여 쥐(뇌척수액 인출을 위해 캐뉼레이션)의 뇌척수액 채취 성공률과 테더 또는 원격 측정 전극을 이식한 동물에서만 뇌척수액 채취 성공률(수조 마그나 천자에 의해 수행)을 비교했습니다(표 1). 다른 동물에서 진공 채혈 또는 꼬리 착유가 혈장 샘플의 품질에 미치는 영향을 평가했습니다(표 2). 이를 위해 유리 헤모글로빈의 검출을 위해 414nm의 UV 분광 광도법 분석이 사용되었습니다. 통계 분석에는 상용 소프트웨어가 사용되었으며,...

이 프로토콜은 지속적인 비디오 뇌전도(EEG) 모니터링과 병행하여 수행된 간질 쥐의 반복적인 뇌척수액 및 혈액 수집을 보여줍니다. 이는 다양한 체액 분자의 변화와 발작 활동 사이의 가능한 연관성을 탐구하는 데 도움이 됩니다.

EEG 기록 중 쥐의 측면 꼬리 정맥에서 뇌척수액 및 혈액 샘플링

Because the composition of body fluids reflects many physiological and pathological dynamics, biological liquid samples are commonly obtained in many ...

우리의 연구에서는 간질에 대한 진단 및 예후 바이오마커를 찾는 것을 목표로 합니다. 생물학적 액체에서 이를 검증하기 위해 뇌척수액과 혈장의 특정 물질 수준을 쥐의 자연 발작 발생과 비교합니다. 오늘날 miRNA 또는 tRNA 단편과 같은 일부 작은 비암호화 리보 핵산은 간질의 순환 바이오마커로 확인되었지만 간질에서 효과적이고 신뢰할 수 있는 진단 또는 예후 도구로서의 유용성은 확인되어야 합니다.간질에 대한 다양한 순환 마커, 우리는 간질 쥐의 혈장과 뇌척수액을 일상적으로 채취합니다. EEG 기록을 수행하는 동안 학생은 자발적인 발작을 발견합니다. 여러 날에 걸쳐 샘플링을 반복하면 마커 수준과 단일 발작 발생 또는 누적 효과의 상관 관계를 파악할 수 있습니다.현재 과제는 조사 중인 분자의 수준을 방해할 수 있는 조작으로 인한 동물의 스트레스 유발 발작을 유발하지 않고 다음 분석 절차를 위해 충분한 양의 고품질 샘플을 얻는 것입니다. 뇌전증 환자, 특히 예후가 좋고 위험한 사람들을 위한 바이오마커를 발견해야 하는 미충족 의학적 필요성이 시급합니다. EEG 발작 모니터링과 병행하는 혈장 및 CSF 샘플링을 통해 적절한 마커를 찾을 수 있습니다.당사의 드로우 테일 정맥 혈액 인출 기술은 진공 또는 꼬리 착유가 필요하지 않기 때문에 고품질의 용혈이 없는 혈장 샘플을 생성합니다. 뇌척수액을 채취하는 데 사용하는 Cisterna magna puncture는 cannulated system에 비해 무균성이 우수하고 두부 임플란트 손실 위험이 낮습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

AD의 형질 (TG) 마우스 모델을 어떻게 그리고 왜 Aβ 또는 타우 수준 CSF의 변화에​​ 질병이 인간의 환자에서 진행됨에 따라 조사를 위해 좋은 기회를 제공합니다. 여기, 우리는 마우스 시리얼 CSF 샘플링을위한 세련된 cisterna 마그나 찔린 기법을 보여줍니다.

Cisterna 마그나 마우스에서 뇌척수의 직렬 그룹에 대한 기술

이 비디오는 마취된 쥐에서 공동 국소 뇌파검사(EEG)와 국소 자기장 전위(LFP)를 동시에 기록하는 절차를 보여줍니다. 이 과정에는 쥐를 준비하고 수염 패드에 자극 전극을 부착하는 것이 포함됩니다. 표면 EEG 측정을 위해 EEG 거미 전극을 쥐의 두개골에 놓습니다. 동시에 다채널 미세전극은 두개골의 버 구멍을 통해 특정 뇌 영역에 삽입되어 국소화된 뇌 영역의 신경 활동을 기록합니다.

마취된 쥐의 동시 뇌파 및 국소 자기장 전위 기록(Concurrent Electroencephalographic and Local Field Potential Recordings in an Anesthetized Rat

이 비디오는 비침습적 조건에서 국소 간질의 특정 전임상 모델을 사용하여 진정된 쥐에서 고해상도 EEG의 준비, 기록 및 소스 분석 절차를 소개합니다.

고해상도 뇌파 기록을 사용하여 초점 간질의 전임상 쥐 모델에서 뇌 원본 영상

혈액 샘플은 생체 내 생리학적 상태나 질병의 바이오마커를 평가하는 데 유용합니다. 여기에서는 쥐의 측면 꼬리 정맥에서 혈액을 샘플링하는 방법론을 설명합니다. 이 방법은 최소한의 통증과 침습성으로 빠른 샘플을 제공합니다.

쥐의 측면 꼬리 정맥에서 혈액을 샘플링

이 프로토콜의 공동 화 된 electroencephalography (뇌 파)와 멀티-층 류 지역 필드는 마 취 쥐에 잠재적인 동시 녹음에 대 한 간단한 방법을 설명합니다. EEG 신호의 무시할 수 왜곡을 생산 하는 microelectrode의 삽입에 대 한 두개골에 드릴 버 구멍 표시 됩니다.

공동 화 된 Electroencephalography 및 설치류에서 로컬 필드 가능성의 동시 녹음

이 연구는 두뇌, 심전도, 근, 로컬 필드 전위의 동시 녹음 하 고 자유롭게 움직이는 쥐의 신호를 호흡 하는 방법을 소개 합니다. 이 기법을 실험 비용 절감 및 데이터 분석을 단순화, 뇌 및 말 초 기관 간의 상호 작용의 이해에 기여할 것입니다.

대뇌 피 질의 로컬 필드 전위, 심전도, 치십시오, 그리고 자유롭게 움직이는 쥐에서 리듬 호흡의 동시 녹음

여기, vivo에서 microdialysis 뇌 파 기록 함께에서 간 질 및 간 질 비 쥐의 복 부 해 마에 aspartate 및 조미료 자료를 분석 하는 방법을 설명 합니다. Extracellular 농도 aspartate 및 조미료의 질병의 다른 단계와 상관 될 수 있습니다.

자유롭게 이동 하는 쥐에서 뇌 파 기록 하는 동안 흥분 성의 아미노산의 Microdialysis

여기서 프로토콜은 미세 투석 시스템을 사용하여 깨어 있는 쥐의 해마에서 세포외액의 상세한 실시간 동적 샘플링을 제공합니다.

Microdialysis System을 사용한 의식이 있는 쥐의 해마 세포외 유체의 실시간 동적 수집

살아있는 쥐의 뇌에서 신경 줄기 세포와 희소돌기아교세포 전구 세포를 분리하는 방법이 여기에 실험적으로 자세히 제시되어 있습니다. 그것은 그들의 웰빙을 손상시키지 않고 동일한 동물로부터 이러한 세포를 여러 번 수집할 수 있습니다.

살아있는 쥐에서 신경 줄기 세포와 희소돌기아교세포 전구 세포를 분리하기 위한 "뇌 착유" 방법

이 문서에서는, 우리는 수술 절차를 설명하고 마우스 모델에서 고밀도 encephalography (EEG)의 취득에 마우스 두개골에 울트라 얇은 polyimide 기반 microelectrode 배열 (PBM - 배열)의 주입을위한 도움말을 취급.

Polyimide 기반 Microelectrode를 사용하여 자유롭게 이동 마우스의 고밀도 뇌파 레코딩

학습하세요 뇌전증 바이오마커 발굴을 위한 EEG 기록 중 쥐의 뇌척수액 및 혈액 샘플링 기법. 스트레스 유발 없이 고품질 샘플을 채취하여 발작과 분자 수준의 변화를 상관관계 분석하는 방법론을 습득하세요.

EEG 기록 중 쥐의 측면 꼬리 정맥에서 뇌척수액 및 혈액 샘플링

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