Microdissectie van muizenhersenen in functioneel en anatomisch verschillende regio's

Summary

We presenteren een hands-on, stap-voor-stap, snel protocol voor het verwijderen en ontleden van discrete gebieden van vers hersenweefsel bij muizen. Het verkrijgen van hersengebieden voor moleculaire analyse is routine geworden in veel neurowetenschappelijke laboratoria. Deze hersengebieden worden onmiddellijk bevroren om transcriptomische gegevens van hoge kwaliteit te verkrijgen voor analyse op systeemniveau.

Abstract

De hersenen zijn het commandocentrum voor het zenuwstelsel van zoogdieren en een orgaan met een enorme structurele complexiteit. Beschermd in de schedel, bestaan de hersenen uit een buitenste bedekking van grijze stof over de hemisferen die bekend staat als de hersenschors. Onder deze laag bevinden zich vele andere gespecialiseerde structuren die essentieel zijn voor meerdere fenomenen die belangrijk zijn voor het bestaan. Het verkrijgen van monsters van specifieke grove hersengebieden vereist snelle en nauwkeurige dissectiestappen. Het is duidelijk dat er op microscopisch niveau veel subregio's bestaan en waarschijnlijk de willekeurige regionale grenzen overschrijden die we opleggen met het oog op deze dissectie.

Muismodellen worden routinematig gebruikt om menselijke hersenfuncties en ziekten te bestuderen. Veranderingen in genexpressiepatronen kunnen beperkt zijn tot specifieke hersengebieden die gericht zijn op een bepaald fenotype, afhankelijk van de zieke toestand. Het is dus van groot belang om de regulering van transcriptie te bestuderen met betrekking tot de goed gedefinieerde structurele organisatie. Een volledig begrip van de hersenen vereist het bestuderen van verschillende hersengebieden, het definiëren van verbindingen en het identificeren van belangrijke verschillen in de activiteiten van elk van deze hersengebieden. Een uitgebreider begrip van elk van deze verschillende regio's kan de weg vrijmaken voor nieuwe en verbeterde behandelingen op het gebied van neurowetenschappen. Hierin bespreken we een stapsgewijze methodologie voor het ontleden van het muizenbrein in zestien verschillende regio's. In deze procedure hebben we ons gericht op mannelijke muis C57Bl / 6J (6-8 weken oud) hersenverwijdering en dissectie in meerdere regio's met behulp van neuroanatomische oriëntatiepunten om discrete functioneel relevante en gedragsrelevante hersengebieden te identificeren en te bemonsteren. Dit werk zal helpen een sterke basis te leggen op het gebied van neurowetenschappen, wat leidt tot meer gerichte benaderingen in het diepere begrip van de hersenfunctie.

Introduction

De hersenen, samen met het ruggenmerg en het netvlies, vormen het centrale zenuwstelsel dat complex gedrag uitvoert, gecontroleerd door gespecialiseerde, nauwkeurig gepositioneerde en interagerende celtypen in het hele lichaam¹. De hersenen zijn een complex orgaan met miljarden onderling verbonden neuronen en glia met nauwkeurige circuits die tal van functies uitvoeren. Het is een bilaterale structuur met twee verschillende lobben en diverse cellulaire componenten². Het ruggenmerg verbindt de hersenen met de buitenwereld en wordt beschermd door bot, hersenvliezen en hersenvocht en routeert berichten van en naar de hersen....

Protocol

Dierbehandeling en experimentele procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met Europese, nationale en institutionele richtlijnen voor dierverzorging. Alle dierproeven werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van het US Army Center for Environmental Health Research, nu Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR) en uitgevoerd in een faciliteit die is geaccrediteerd door de Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC).
OPMERKING: De procedure zal worden uitgevoerd op zes tot acht weken oude mannelijke muizen van de C57BL / 6j-stam geëuthanaseerd door cervicale dislocat....

Results

Ons begrip van de complexe hersenstructuur en -functie evolueert en verbetert snel. De hersenen bevatten meerdere verschillende regio's en het bouwen van een moleculaire kaart kan ons helpen beter te begrijpen hoe de hersenen werken. In dit method paper hebben we de dissectie van het muizenbrein in meerdere verschillende regio's besproken (tabel 1). In dit protocol worden de structuren geïdentificeerd op basis van de kritieke oriëntatiepunten en wordt bereikt door het weefsel vochtig te houden met een zo.......

Discussion

Het zoogdierbrein is een complex orgaan dat bestaat uit een reeks morfologisch verschillende en functioneel unieke cellen met diverse moleculaire handtekeningen en meerdere regio's die gespecialiseerde en discrete functies uitvoeren. De hier gerapporteerde dissectieprocedure kan meerdere doelen hebben, afhankelijk van de vereisten van het laboratorium. In ons lab beoordeelden we transcriptie in meerdere hersengebieden verzameld van muizen die werden blootgesteld aan PTSS zoals stress¹⁶ . We willen.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Brain Removal
Deaver scissors	Roboz Surgical Store	RS-6762	5.5" straight sharp/sharp
Deaver scissors	Roboz Surgical Store	RS-6763	5.5" curved sharp/sharp
Delicate operating scissors	Roboz Surgical Store	RS-6703	4.75" curved sharp/sharp
Delicate operating scissors	Roboz Surgical Store	RS-6702	4.75" straight sharp/sharp
Light operating scissors	Roboz Surgical Store	RS-6753	5" curved Sharp/Sharp
Micro spatula, radius and tapered flat ends			stainless steel mirror finish
Operating scissors 6.5"	Roboz Surgical Store	RS-6846	curved sharp/sharp
Tissue forceps	Roboz Surgical Store	RS-8160	4.5” 1X2 teeth 2mm tip width
Rongeur (optional)	Roboz Surgical Store	RS-8321 many styles to choose	Lempert Rongeur 6.5" 2X8mm
Pituitary Dissection
Scalpel handle	Roboz Surgical Store	RS-9843	Scalpel Handle #3 Solid 4"
and blades	Roboz Surgical Store	RS-9801-11	Sterile Scalpel Blades:#11 Box 100 40mm
Super fine forceps Inox	Roboz Surgical Store	RS-4955	tip size 0.025 X 0.005 mm
Brain Dissection
A magnification visor	Penn Tool Col	40-178-6	2.2x Outer and 3.3x Inner Lens Magnification, Rectangular Magnifier
Dissection cold plate	Cellpath.com	JRI-0100-00A	Iceberg cold plate & base
Graefe forceps, full curve extra delicate	Roboz Surgical Store	RS-5138	0.5 mm Tip 4” (10 cm) long
Light operating scissors	Roboz Surgical Store	RS-6753	5" curved sharp/sharp
Scalpel handle	Roboz Surgical Store	RS-9843 (repeated above)	Scalpel Handle #3 Solid 4"
and blades (especially #11)	Roboz Surgical Store	RS-9801-11 (repeated above)	Sterile Scalpel Blades:#11 Box 100 40mm
Spatula	Amazon	MS-SQRD9-4	Double Ended Spatula Square AND Round End
Tissue forceps	Roboz Surgical Store	RS-8160 (repeated above)	4.5” 1X2 teeth