Name: Het behandelen van SCA1 Muizen met water-oplosbare verbindingen om niet-specifiek Boost mitochondriale functie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 47 s
Description: Leer een gedrags- en neuropathologische methode om de therapeutische effecten van wateroplosbare mitochondriële activatoren op cerebellair gedrag en weefsel in SCA1 muizen te evalueren. Deze techniek maakt gebruik van succinezuur via drinkwater.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

We willen Dr. Harry Orr aan de Universiteit van Minnesota bedanken voor zijn genereuze geschenk van transgene muizen. We willen ook de volgende Skidmore College-alumni bedanken voor hun werk bij het uitvoeren van de bovenstaande experimenten: Monica Villegas, Porter Hall, Mitchell Spring, Nicholas Toker, Jenny Zhang, Chloe Larson en Cheyanne Slocum. Verder willen we Skidmore College bedanken voor het financieren van de ontwikkeling van deze methoden.

<ol><li>Stucki, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+impairments+contribute+to+Spinocerebellar+ataxia+type+1+progression+and+can+be+ameliorated+by+the+mitochondria-targeted+antioxidant+MitoQ%5BTitle%5D)+AND+%22Free+Radic+Biol+Med%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial impairments contribute to Spinocerebellar ataxia type 1 progression and can be ameliorated by the mitochondria-targeted antioxidant MitoQ.</a> Free Radic Biol Med. 97, 427-440 (2016).</li>
<li>Breuer, M. E., Willems, P. H., Russel, F. G., Koopman, W. J., Smeitink, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+mitochondrial+dysfunctions+in+the+brain%2C+from+mice+to+men%5BTitle%5D)+AND+%22J+Inherit+Metab+Dis%22%5BJournal%5D)">Modeling mitochondrial dysfunctions in the brain, from mice to men.</a> J Inherit Metab Dis. 35 (2), 193-210 (2012).</li>
<li>Breuer, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+mitochondrial+OXPHOS+dysfunction+in+the+development+of+neurologic+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Dis%22%5BJournal%5D)">The role of mitochondrial OXPHOS dysfunction in the development of neurologic diseases.</a> Neurobiol Dis. , (2012).</li>
<li>Hroudová, J., Singh, N., Fizar, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+dysfunctions+in+neurodegenerative+diseases%2C+relevance+to+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Res+Int%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial dysfunctions in neurodegenerative diseases, relevance to Alzheimer's disease.</a> Biomed Res Int. 2014, 175062(2014).</li>
<li>Burright, E. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SCA1+transgenic+mice%2C+a+model+for+neurodegeneration+caused+by+an+expanded+CAG+trinucleotide+repeat%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">SCA1 transgenic mice, a model for neurodegeneration caused by an expanded CAG trinucleotide repeat.</a> Cell. 82 (6), 937-948 (1995).</li>
<li>Clark, H. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purkinje+cell+expression+of+a+mutant+allele+of+SCA1+in+transgenic+mice+leads+to+disparate+effects+on+motor+behaviors%2C+followed+by+a+progressive+cerebellar+dysfunction+and+histological+alterations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Purkinje cell expression of a mutant allele of SCA1 in transgenic mice leads to disparate effects on motor behaviors, followed by a progressive cerebellar dysfunction and histological alterations.</a> J Neurosci. 17 (19), 7385-7395 (1997).</li>
<li>Kuznetsov, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+mitochondrial+function+in+situ+in+permeabilized+muscle+fibers%2C+tissues+and+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Analysis of mitochondrial function in situ in permeabilized muscle fibers, tissues and cells.</a> Nat Protoc. 3 (6), 965-976 (2008).</li>
<li>Deng-Bryant, Y., Singh, I. N., Carrico, K. M., Hall, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroprotective+effects+of+tempol%2C+a+catalytic+scavenger+of+peroxynitrite-derived+free+radicals%2C+in+a+mouse+traumatic+brain+injury+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Neuroprotective effects of tempol, a catalytic scavenger of peroxynitrite-derived free radicals, in a mouse traumatic brain injury model.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 28 (6), 1114-1126 (2008).</li>
<li>Vaishnav, R. A., Singh, I. N., Miller, D. M., Hall, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+peroxidation-derived+reactive+aldehydes+directly+and+differentially+impair+spinal+cord+and+brain+mitochondrial+function%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Lipid peroxidation-derived reactive aldehydes directly and differentially impair spinal cord and brain mitochondrial function.</a> J Neurotrauma. 27 (7), 1311-1320 (2010).</li>
<li>Matthews, R. T., Yang, L., Browne, S., Baik, M., Beal, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coenzyme+Q10+administration+increases+brain+mitochondrial+concentrations+and+exerts+neuroprotective+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Coenzyme Q10 administration increases brain mitochondrial concentrations and exerts neuroprotective effects.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (15), 8892-8897 (1998).</li>
<li>Ferrante, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroprotective+effects+of+creatine+in+a+transgenic+mouse+model+of+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neuroprotective effects of creatine in a transgenic mouse model of Huntington's disease.</a> J Neurosci. 20 (12), 4389-4397 (2000).</li>
<li>Ferrante, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+effects+of+coenzyme+Q10+and+remacemide+in+transgenic+mouse+models+of+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Therapeutic effects of coenzyme Q10 and remacemide in transgenic mouse models of Huntington's disease.</a> J Neurosci. 22 (5), 1592-1599 (2002).</li>
<li>Hersch, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creatine+in+Huntington+disease+is+safe%2C+tolerable%2C+bioavailable+in+brain+and+reduces+serum+8OH2%27dG%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Creatine in Huntington disease is safe, tolerable, bioavailable in brain and reduces serum 8OH2'dG.</a> Neurology. 66 (2), 250-252 (2006).</li>
<li>Yang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+therapy+with+coenzyme+Q10+and+creatine+produces+additive+neuroprotective+effects+in+models+of+Parkinson%27s+and+Huntington%27s+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Combination therapy with coenzyme Q10 and creatine produces additive neuroprotective effects in models of Parkinson's and Huntington's diseases.</a> J Neurochem. 109 (5), 1427-1439 (2009).</li>
<li>Yang, X., Dai, G., Li, G., Yang, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coenzyme+Q10+reduces+beta-amyloid+plaque+in+an+APP%2FPS1+transgenic+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Coenzyme Q10 reduces beta-amyloid plaque in an APP/PS1 transgenic mouse model of Alzheimer's disease.</a> J Mol Neurosci. 41 (1), 110-113 (2010).</li>
<li>Sandhir, R., Mehrotra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quercetin+supplementation+is+effective+in+improving+mitochondrial+dysfunctions+induced+by+3-nitropropionic+acid%2C+implications+in+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim+Biophys+Acta%22%5BJournal%5D)">Quercetin supplementation is effective in improving mitochondrial dysfunctions induced by 3-nitropropionic acid, implications in Huntington's disease.</a> Biochim Biophys Acta. 1832 (3), 421-430 (2013).</li>
<li>Ergonul, P. G., Nergiz, C. <a target="_blank" href="http://www.agriculturejournals.cz/publicFiles/31627.pdf">Determination of organic acids in olive fruit by HPLC.</a> 'Czech Food Sci. 28 (3), 202-205 (2010).</li>
<li>Jones, B. J., Roberts, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+quantiative+measurement+of+motor+inco-ordination+in+naive+mice+using+an+acelerating+rotarod%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharm+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">The quantiative measurement of motor inco-ordination in naive mice using an acelerating rotarod.</a> J Pharm Pharmacol. 20 (4), 302-304 (1968).</li>
<li>Luong, T. N., Carlisle, H. J., Southwell, A., Patterson, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+motor+balance+and+coordination+in+mice+using+the+balance+beam%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Assessment of motor balance and coordination in mice using the balance beam.</a> J Vis Exp. (49), (2011).</li>
<li>Servadio, A., Koshy, B., Armstrong, D., Antalffy, B., Orr, H. T., Zoghbi, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+analysis+of+the+ataxin-1+protein+in+tissues+from+normal+and+spinocerebellar+ataxia+type+1+individuals%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Genet%22%5BJournal%5D)">Expression analysis of the ataxin-1 protein in tissues from normal and spinocerebellar ataxia type 1 individuals.</a> Nat Genet. 10 (1), 94-98 (1995).</li>
<li>Klement, I. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ataxin-1+nuclear+localization+and+aggregation%2C+role+in+polyglutamine-induced+disease+in+SCA1+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Ataxin-1 nuclear localization and aggregation, role in polyglutamine-induced disease in SCA1 transgenic mice.</a> Cell. 95 (1), 41-53 (1998).</li>
<li>Serra, H. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+profiling+links+SCA1+pathophysiology+to+glutamate+signaling+in+Purkinje+cells+of+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol+Genet%22%5BJournal%5D)">Gene profiling links SCA1 pathophysiology to glutamate signaling in Purkinje cells of transgenic mice.</a> Hum Mol Genet. 13 (20), 2535-2543 (2004).</li>
<li>Carter, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+progressive+motor+deficits+in+mice+transgenic+for+the+human+Huntington%27s+disease+mutation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Characterization of progressive motor deficits in mice transgenic for the human Huntington's disease mutation.</a> J Neurosci. 19 (8), 3248-3257 (1999).</li>
<li>Anjomani Virmouni, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+GAA-repeat-expansion-based+mouse+model+of+Friedreich%27s+ataxia%5BTitle%5D)+AND+%22Dis+Model+Mech%22%5BJournal%5D)">A novel GAA-repeat-expansion-based mouse model of Friedreich's ataxia.</a> Dis Model Mech. 8 (3), 225-235 (2015).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Als deze methoden worden gebruikt zoals beschreven, zijn ze in staat oxidatieve fosforylering-gemedieerde mitochondriale disfunctie in muizenmodellen voor cerebellaire neurodegeneratieve ziektes te detecteren en te verlichten. De gecombineerde biochemische en gedragsmetingen zijn veelzijdige methoden om de mate van mitochondriale bijdrage aan de pathologie van cerebellaire neurodegeneratieve ziektes te bepalen. Door muizen te behandelen met barnsteenzuur om de stofwisseling te stimuleren en de mitochondriale functie te v...

Mitochondriën zijn de belangrijkste producenten van adenosine trifosfaat (ATP), een co-enzym essentieel voor cellulaire energie, waarbij het merendeel van mitochondriale ATP geproduceerd door middel van oxidatieve fosforylering (OXPHOS) met de elektronen transportketen. De hersenen, gezien de hoge metabole eisen en de afhankelijkheid van oxidatieve fosforylering voor het voeden van neurale activiteit, is zeer gevoelig voor mitochondriale dysfunctie. Hierdoor wordt mitochondriale dysfunctie geactiveerd tijdens het verouderingsproces 1 en is betrokken bij de pathogenese van verschillende neurodegeneratieve ziekten 2, 3, 4. Hieruit volgt dat mitochondria aantrekkelijke therapeutische doelwitten voor neurodegeneratie. In dit protocol, hebben wij het gebruik van spinocerebellaire ataxie type 1 (SCA1) als model neurodegeneratieve ziekte vastgesteld voor de studie van mitochondrial dysfunctie en de ontwikkeling van mitochondriale gerichte therapieën. SCA1 wordt veroorzaakt door polyglutamine (polyQ) repeat expansie mutatie in het ataxine-1 genproduct dat de geleidelijke degeneratie van Purkinje neuronen van het cerebellum en neuronen van andere hersengebieden activeert. De transgene muis lijn hier gebruikt (aangeduid als SCA1 muis), die een polyQ-mutant ataxine-1 transgen onder de controle van een Purkinje-celspecifieke promoter tot expressie brengt, maakt de doelgerichte analyse van de Purkinje-cellen component van SCA1 5. SCA1 muizen ondergaan geleidelijke Purkinjecel degeneratie en ontwikkelen ataxic gang 6. Mitochondriale dysfunctie complex en mitochondriale gerichte behandeling werkzaamheid kan worden geëvalueerd door een batterij van moleculaire en gedrags-assays. Mitochondriële complex dysfunctie wordt gemeten ex vivo door ademhaling testen die veranderde zuurstofverbruik binnen cerebellum weefsel in te detecterende aanwezigheid van elektronen transportketen substraten en remmers 7. Ademhaling assays zijn eerder gebruikt gepermeabiliseerde weefsel, mitochondrial isolaten en gehele weefsel 7, 8, 9. Zij zorgen voor directe beoordeling van de mitochondriale functie in tegenstelling tot morfologische dataverzameling methoden zoals transmissie-elektronenmicroscopie of immunofluorescentiekleuring. Het gebruik van hele weefsels dan geïsoleerde mitochondria voorkomt vooringenomen selectie van gezonde mitochondriën die kunnen optreden tijdens de isolatiewerkwijze 7. Na aanpassing aan het protocol zoals de ademhaling assay is een waardevolle werkwijze voor het detecteren mitochondriale dysfunctie in cerebellaire neurodegeneratieve ziekten. Niet-specifieke activatoren van metabolisme kan worden gebruikt om mitochondriale dysfunctie afleiden in transgene muizen modellen van neurodegeneratieve disease en hulp bij de ontwikkeling van nieuwe therapieën. Quercetine, co-enzym Q10 en creatine zijn allemaal aangetoond neurodegeneratieve pathologie verbeteren bij patiënten en in diermodellen voor neurodegeneratieve ziekten 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. Hier presenteren we een nieuwe metabole activator, barnsteenzuur, het metabolisme stimuleren en mitochondriale neurodegeneratieve ziekte. Opdat de activator is de bloed-hersenbarrière, HPLC werd toegepast voor levering aan neuraal weefsel te detecteren in 17 behandelde muizen. Om de therapeutische effecten van metabolisch gerichte water oplosbare verbindingen zoals barnsteenzuur evalueren, kan een batterij van gedragsparadigma&#39;s en immunopathologische studies worden gebruikt. due de motorische coördinatie in cerebellaire neurodegeneratieve ziekte, de voetafdruk baan assay beam test en versnellen roterende staaf test worden gebruikt om redding van gedrags- pathologie 6, 18, 19 detecteren. Deze maatregelen worden aangevuld met immunopathologische evaluatie van cerebellaire cytoarchitecture door het beoordelen van moleculaire laagdikte (gedefinieerd als Purkinjecel dendritische prieel lengte) en Purkinjecel soma tellingen binnen een bepaalde kwabje van cerebellaire weefsel 6, 20, 21. Hier presenteren we meerdere neuropathologische en gedragsmatige methoden voor de opsporing en behandeling van mitochondriale dysfunctie met metabolisch gerichte water oplosbare verbindingen. We maken gebruik van ex vivo analyse van mitochondriale ademhaling tot mitochondriale dysfunctie te analyseren in de SCA1 transgenic muis. Verder laten wij ziekte symptomen en pathologie zijn verbeterd door de in water oplosbare mitochondriale booster barnsteenzuur, verder impliceert mitochondriale dysfunctie in SCA1 ziekteprogressie.

<table><tbody><tr><td>Adenosine difosfaat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A2754</td><td>ADP</td></tr><tr><td>Ascorbaat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A7631</td><td></td></tr><tr><td>Rund serum albumine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A2153</td><td>BSA</td></tr><tr><td>4',6-Diamidino-2-fenylindole</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D9542</td><td>DAPI</td></tr><tr><td>Digitonin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D141</td><td></td></tr><tr><td>Dithiothreitol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D0632</td><td>DTT</td></tr><tr><td>Ezel serum</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D9663</td><td></td></tr><tr><td>Glutamaat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1446600</td><td></td></tr><tr><td>Malaat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>6994</td><td></td></tr><tr><td>Mannitol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M4125</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P6148</td><td></td></tr><tr><td>Kalium-lactobionaat</td><td>Bio-Sugars</td><td>69313-67-3</td><td></td></tr><tr><td>Rotenon</td><td>Sigma Aldrich</td><td>R8875</td><td></td></tr><tr><td>Saponin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>47036</td><td></td></tr><tr><td>Bernsteenzuur</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S3674</td><td></td></tr><tr><td>N,N,N&prime;,N&prime;-Tetramethyl-p-fenyleendiamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T7394</td><td>TMPD</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T9284</td><td></td></tr><tr><td>Urea</td><td>Sigma Aldrich</td><td>U0631</td><td></td></tr><tr><td>Vectashield montagemedium</td><td>Vector Labs</td><td>H-1000</td><td></td></tr><tr><td>Antilichamen</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>11NQ antilichaam (anti-ataxin-1 )</td><td></td><td></td><td>Servadio, et al. 1995, PMID: 7647801</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 anti-muis secundair antilichaam</td><td>Life Technologies</td><td>A-11015</td><td></td></tr><tr><td>Alexa Fluor 594 anti-konijn secundair antilichaam</td><td>Life Technologies</td><td>A-11012</td><td></td></tr><tr><td>Calbindin antilichaam (geit)</td><td>Santa Cruz</td><td>C-20</td><td></td></tr><tr><td>Dieren</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Controle transgene muizen</td><td>Harry Orr, Ph.D.</td><td>A02</td><td>Burright, et al. 1997, PMID: 9217978</td></tr><tr><td>SCA1 muizen</td><td>Harry Orr, Ph.D.</td><td>B05</td><td>Burright, et al. 1997, PMID: 9217978</td></tr><tr><td>Wildtype muizen</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>001800</td><td></td></tr><tr><td>Apparatuur</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ESM-100L microtoom</td><td>ERMA</td><td></td><td>Sledge microtoom</td></tr><tr><td>Fluoview FV1200 confocale microscoop</td><td>Olympus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glycerol-gelatine schuifjes</td><td>FD Neuro Technologies</td><td>PO101</td><td></td></tr><tr><td>Hamilton-spuit</td><td>Sigma Aldrich</td><td>VCAT 80465</td><td></td></tr><tr><td>OXYT1 Oxytherm elektrodencontrole-eenheid</td><td>Hansatech Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>P.T.F.E. papier</td><td>Cole-Parmer</td><td>UX-08277-15</td><td></td></tr><tr><td>Rotallion Rotarod</td><td>PPP&amp;G</td><td></td><td>neem contact op met de corresponderende auteur voor informatie</td></tr><tr><td>Ultimate 3000 HPLC</td><td>Dionex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>National Institute of Health</td><td></td><td><a href="http://imagej.nih.gov/ij/">http://imagej.nih.gov/ij/</a></td></tr><tr><td>Cell counter plugin (voor ImageJ)</td><td>National Institute of Health</td><td></td><td><a href="http://rsb.info.nih.gov/ij/plugins/cell-counter.html">http://rsb.info.nih.gov/ij/plugins/cell-counter.html</a></td></tr><tr><td>3P&amp;G Rota-Rod v3.3.3 (rotarod software)</td><td>PPP&amp;G</td><td></td><td>neem contact op met de corresponderende auteur voor informatie</td></tr><tr><td>Phidget21.dll (vereist voor rotarod software)</td><td>DLL-Files.com</td><td></td><td><a href="https://www.dll-files.com/phidget21.dll.html">https://www.dll-files.com/phidget21.dll.html</a></td></tr></tbody></table>

het behandelen van sca1 muizen met water-oplosbare verbindingen om niet-specifiek boost mitochondriale functie

Treating SCA1 Mice with Water-Soluble Compounds to Non-Specifically Boost Mitochondrial Function

Mitochondriale dysfunctie speelt een belangrijke rol bij het verouderingsproces en neurodegeneratieve ziekten waaronder verscheidene erfelijke Spinocerebellaire Ataxie en andere bewegingsstoornissen gekenmerkt door progressieve degeneratie van het cerebellum. Het doel van dit protocol is het mitochondriale dysfunctie spinocerebellaire ataxie type 1 (SCA1) evalueren en de effectiviteit van farmacologische doelwit metabole ademhaling evalueren via de in water oplosbare verbinding barnsteenzuur progressie van de ziekte vertragen. Deze benadering geldt voor andere cerebellum ziekten en kan worden aangepast aan een groot aantal in water oplosbare therapieën. Ex vivo analyse van mitochondriale respiratie wordt gebruikt voor het detecteren en kwantificeren van ziekte gerelateerde veranderingen in mitochondriale functie. Genetische bewijs (ongepubliceerde gegevens) en proteomics bewijs van mitochondriale dysfunctie bij SCA1 muismodel, evalueren we het effect van behandeling met de in water oplosbare metabole booster succinic zuur door het oplossen van deze verbinding direct in de kooi drinkwater. Het vermogen van het geneesmiddel om de bloed-hersenbarrière passeert af te leiden met behulp van hoge prestatie vloeistofchromatografie (HPLC). De werkzaamheid van deze verbindingen kunnen vervolgens worden getest met meerdere gedragsparadigma&#39;s waaronder de versnellende rotarod, balk footprint testen en analyse. Cytoarchitectural integriteit van de kleine hersenen kan worden bepaald met behulp van immunofluorescentie assays dat Purkinjecel kernen en Purkinjecel dendrieten en soma te sporen. Deze methoden zijn robuust technieken voor het bepalen van mitochondriale dysfunctie en de werkzaamheid van de behandeling met in water oplosbare verbindingen in cerebellaire neurodegeneratieve ziekte.

Door farmacologische targeting van cerebellaire mitochondriën met barnsteenzuur zijn we in staat om mitochondriale dysfunctie te voorkomen in een muismodel van de cerebellaire neurodegeneratieve ziekte SCA1. De canonieke elektronendonor van succinaatdehydrogenase, barnsteenzuur, werd gedurende één maand opgelost in het drinkwater van de kooien van SCA1-muizen, waarbij de gedragsbeoordeling begon tijdens de tweede week van de behandeling en de neuropathologische beoordeling plaatsvond na d...

We presenteren een biochemisch en gedragsprotocol om de werkzaamheid van mitochondriëngerichte, in water oplosbare verbindingen te evalueren voor de behandeling van Spinocerebellair ataxie type 1 (SCA1) en andere cerebellaire neurodegeneratieve ziekten.

Het behandelen van SCA1 Muizen met water-oplosbare verbindingen om niet-specifiek Boost mitochondriale functie

Mitochondrial dysfunction plays a significant role in the aging process and in neurodegenerative diseases including several hereditary spinocerebellar ...

Het algemene doel van dit experiment is om de therapeutische effecten van wateroplosbare mitochondriale activatoren op het cerebellair gedrag en weefsel bij muizen met spinocerebellaire ataxie type één te observeren en te kwantificeren. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen in de spinocerebellaire ataxievelden, zoals of mitochondriale tekorten bijdragen aan de ziektepathologie en of de ziekte kan worden tegengegaan door een wateroplosbare mitochondriale activator. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat barnsteenzuur een goedgekeurde, goedkope, wateroplosbare verbinding van de FDA is die rechtstreeks in de hersenen kan worden afgegeven via het drinkwater.De implicaties van deze techniek kunnen zich uitstrekken tot een therapie voor andere neurodegeneratieve ziekten, omdat tekorten in mitochondriale oxidatieve fosforylatiecomplexen worden gevonden bij meerdere neurodegeneratieve ziekten, waaronder de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Huntington. Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze methode worstelen met de initiële opstelling van de gedragsparadigma's, die mogelijk moeten worden aangepast om consistente resultaten te bereiken. Visuele demonstratie van deze methode is nuttig omdat de gedragsstappen moeilijk te reproduceren zijn uit een geschreven methode-sectie, maar gemakkelijk te repliceren zijn met behulp van een visuele opname.Om deze procedure te beginnen, stelt u de baan op een lichte stijghoek in richting van de thuisbox, gevoerd met beddengoed en beloningsvoedsel. Vervolgens een vel wit papier op de baan leggen. Laat de muis vijf minuten wennen aan de thuisbox.Pak vervolgens een enkele proefpersoon en schilder de linker- en rechterachterpoten met respectievelijk blauwe en rode niet-giftige watergebaseerde verf. Plaats daarna het proefpersoon aan het begin van de baan en laat het naar de thuisbox lopen. Zodra het proefpersoon de thuisbox heeft bereikt, sluit u de valdeur en laat u het een minuut in de thuisbox blijven voordat het naar de respectieve thuiskooi terugkeert.Ruimen vervolgens de baan en thuisbox met 30%ethanol en vervang de beddengoed, beloningsvoedsel en baanpapier voor de volgende proef. Tegelijkertijd verzamelt u het baanpapier na het experiment en inspecteert u de proef. Een succesvolle voetafdrukproef wordt gedefinieerd als minimaal vijf opeenvolgende voetafdrukken waarbij het proefpersoon naar de gouden box loopt zonder om te draaien of te stoppen.Stel vervolgens de balkapparatuur op volgens de balkoverslagspecificaties met zes verschillende balken. Aan het ene uiteinde van de balk stelt u een verduisterde thuisbox in met beloningsvoedsel. Om proefpersonen op de balk te trainen, monteert u de apparatuur met balk drie.Plaats het proefpersoon voorzichtig op het uiteinde van de balk tegenover de thuisbox. En laat het over de balk lopen. Laat elk proefpersoon maximaal drie twee minuten durende proeven om een succesvolle run te bereiken.Dit wordt gedefinieerd als het oversteken van de balk en het betreden van de thuisbox binnen twee minuten. Op dag vier van balktraining monteert u de apparatuur met balk een. En stel de thuisbox in.Plaats een videocamera voor de apparatuur en controleer of het volledige balkapparaat duidelijk op video kan worden vastgelegd. Laat de muis de balk doorlopen, videotapt elk proef en registreert het aantal succesvolle proeven per proefpersoon per balk. Acclimatiseer in deze stap de proefpersonen gedurende 10 minuten aan hun stroomgebied voorafgaand aan het begin van de proef.Tijdens deze acclimatisatieperiode bereidt u het rotarod-apparaat voor en reinigt u elke baan van het apparaat met 30%ethanol. Open vervolgens de rotarod-software. Stel de startinstellingen in op vier RPM, versnellingsinstellingen op vijf minuten en eindsnelheidsinstellingen op 40 RPM om een constante versnelling van vier naar 40 RPM te bieden gedurende een periode van vijf minuten.Na de acclimatisatieperiode plaatst u de proefpersonen in hun respectieve banen op de rotarod terwijl de staaf met vier RPM draait. Zodra alle proefpersonen in hun respectieve banen zitten, begint u de eerste proef. Noteer de latentie tot vallen met behulp van de instrumentsoftware.Een secundaire timer kan als back-up worden gebruikt. Na voltooiing van de proef laat u elk proefpersoon gedurende 10 minuten rusten in hun respectieve baanreservoirs voordat de volgende proef begint om vermoeidheid te voorkomen. In deze procedure bevestigt u de slang van de temperatuurregelbox van een sledge microtome van het stadium aan een kraan.Gebruik de temperatuurregelbox om het microtomen-stadium af te koelen tot 28 graden Celsius. Stel vervolgens de snededikte-instelling op 50 micrometer. Dap vervolgens een portie OTC-oplossing ter grootte van een munt op het stadium.Voordat de OTC bevriest, gebruikt u een pincet om de hemisfeer zo te positioneren dat de middensagittale snijoppervlakte met de voorkant op de OTC-laag ligt. Richt snel en voorzichtig het weefsel zo dat de laterale punt van de hemisfeer naar de mes. Boven het stadium.Werk in lagen en voeg extra OTC rond het weefsel toe en laat de OTC volledig bevriezen voordat u de volgende laag toevoegt. Voeg vervolgens een dunne laag OTC bovenop het weefsel toe en bevriest het. Snijd vervolgens het weefsel met gelijke lichaamsgewicht verdeeld op de snijmes.Verzamel de secties met behulp van een fijne kunstenaarsverfkwast. En plaats ze in een passend geëtiketteerde putplaat die één XPBS bevat. Reset indien nodig de snijdikte tussen secties weer op 50 micrometer.Na het snijden vervangt u de PBS in elke put van de plaat met ureumoplossing. En plaats de plaat op ijs. Wanneer u klaar bent, brengt u de plaat over naar een verwarmingsblok ingesteld op kooktemperatuur om de secties in ureumoplossing te koken om de epitopen voor immunolabeling te onthullen.Koel de plaat met de weefselsecties tussen elke kookstap af op ijs. Na het koken wast u de secties drie keer en vervangt u de aanwezige oplossing door één XPBS en agiteert u de secties gedurende 10 minuten. Blokkeer vervolgens de secties

treating-sca1-mice-with-water-soluble-compounds-to-non-specifically

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

In this video, we perform the accelerating rotating rod or rotarod test to assess motor coordination and learning in mouse...

The Accelerating Rotating Rod Assay or Rotarod Test: A Method to Test Motor Coordination and Learning in Mice

Mitochondriale dysfunctie is een kenmerk van cellulaire veroudering. Dit artikel maakt gebruik van niet-invasieve nabij-infrarood (NIR) behandeling om de mitochondriale functie in het verouderingsproces muis vestibulair sensorische epitheel verbeteren.

Nabij Infrarood (NIR) Licht Verhoogt Expressie van een marker van de mitochondriale functie in de Muis Vestibular Sensory epitheel

Lymfkliertest studies in modellen van Colon ontsteking hebben aangetoond dat een klein percentage (1-5%) van mesenchymale stamcellen (MSC) intraveneus geïnjecteerd of intraperitoneally de thuisbasis van de ontstoken dubbele punt1,2. Deze studie toont aan dat echografie-geleide intracardiac injecties van MSCs in verhoogde localization voor de darm resulteren.

Echografie-geleide Intracardiac injectie van menselijke mesenchymale stamcellen toe Homing aan de darm voor gebruik in lymfkliertest modellen van experimentele inflammatoire darmziekten

Inzicht in de invloed van milieuorganochloorbestrijdingsmiddelen (OCPs) op de mitochondriale functie bij hepatocyten is belangrijk bij het verkennen van het mechanisme van OCPs die stofwisselingsstoornissen veroorzaken. Dit document presenteert gedetailleerde methoden voor het opsporen van levermitaire functie.

Experimenteel protocol voor het opsporen van mitochondriale functie in Hepatocyten Blootgesteld aan Organochloor pesticiden

Dit proctocol heeft tot doel een methode te bieden voor in vitro en in vivo mitochondriale Ca2+ beeldvorming in astrocyten en neuronen.

Beeldvorming mitochondriale Ca2+ opname in astrocyten en neuronen met behulp van genetisch gecodeerde Ca2+ indicatoren (GECI's)

Deze protocollen zullen gebruikers helpen bij het onderzoeken van mitochondriaal energiemetabolisme in 3D-kankercellijn-afgeleide sferoïden met behulp van Seahorse extracellulaire fluxanalyse.

Onderzoek naar mitochondriaal energiemetabolisme van enkelvoudige 3D-microtissue-sferoïden met behulp van extracellulaire fluxanalyse

Hier beschrijven we micropipetgeleide medicijntoediening (MDA) als een alternatieve methode voor orale maagsonde die het onderzoeksdier stimuleert om behandelingen gemakkelijk in te nemen met minimale stress en ongemak.

Gebruik van micropipet-geleide medicijntoediening als alternatieve methode voor orale sonde in knaagdiermodellen

Hersenorganoïden dienen als een waardevol model voor studies naar mitochondriale encefalomyopathie, lactaatacidose en beroerte-achtige episodes (MELAS), bieden inzicht in hun onderliggende pathofysiologie en bieden een platform voor het screenen van geneesmiddelen. Organoïden afgeleid van cellijnen met verschillende niveaus van heteroplasmie van ziekteverwekkende genen vertonen significante fenotypische verschillen.

Modellering van mitochondriale ziekten met behulp van hersenorganoïden: een focus op mitochondriale encefalomyopathie, lactaatacidose en beroerte-achtige episodes

Lokale injecties van een mitochondriale kleurstof, labelen terminale Schwann-celmitochondriën in vivo voor confocale microscopie. Deze methode maakt gebruik van proof of concept aangetoond in skeletspierweefsel van muizen met gezonde of zieke spieren om een hoogresolutie mitochondriale visualisatie te bieden.

Methoden voor in situ kwantificering van mitochondriale morfologie in spier- en terminale Schwann-cellen van muizen

Een niet-invasieve procedure om endotheelfunctie te beoordelen wordt aangetoond met behulp van de Endo-PAT 2000.

Het beoordelen van Endotheliale vaatverwijdende functie met de Endo-PAT 2000

Leer een gedrags- en neuropathologische methode om de therapeutische effecten van wateroplosbare mitochondriële activatoren op cerebellair gedrag en weefsel in SCA1 muizen te evalueren. Deze techniek maakt gebruik van succinezuur via drinkwater.

Het behandelen van SCA1 Muizen met water-oplosbare verbindingen om niet-specifiek Boost mitochondriale functie

Meer video's verkennen