Ten artykuł opisuje, jak wstrzyknąć wektory wirusowe do kory czołowej myszy w celu przetestowania testów behawioralnych, które wymagają tworzenia heteromerycznego GPCR.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten artykuł opisuje, jak wstrzyknąć wektory wirusowe do kory czołowej myszy w celu przetestowania testów behawioralnych, które wymagają tworzenia heteromerycznego GPCR.
Heteromeryczny kompleks receptorowy pomiędzy 5-HT2A i mGlu2 został zamieszany w niektóre fenotypy behawioralne w mysich modelach psychozy1,2. W związku z tym badanie szczegółów strukturalnych interakcji między 5-HT2A i mGlu2 wpływających na zachowania związane ze schizofrenią stanowi potężne narzędzie translacyjne. Jak wykazano wcześniej, reakcja skurczu głowy (HTR) u myszy jest wywoływana przez leki halucynogenne i ta reakcja behawioralna jest nieobecna u myszy z nokautem 5-HT2A (KO)3,4. Dodatkowo, poprzez warunkową ekspresję receptora 5-HT2A tylko w korze, wykazano, że zależne od receptora 5-HT2A szlaki sygnałowe na korowych neuronach piramidowych są wystarczające do wywołania zachowania drgawek głowy w odpowiedzi na leki halucynogenne3. Wreszcie, wykazano, że reakcja behawioralna drgań głowy wywołana przez halucynogeny DOI i dietyloamid kwasu lizergowego (LSD) jest znacznie zmniejszona u myszy mGlu2-KO5. Odkrycia te sugerują, że mGlu2 jest przynajmniej częściowo niezbędny dla zależnych od receptora 5-HT2A efektów behawioralnych podobnych do psychozy, indukowanych przez leki podobne do LSD. Nie dostarcza to jednak dowodów na to, czy kompleks receptora5-HT 2A-mGlu2 jest niezbędny dla tego fenotypu behawioralnego. Aby odpowiedzieć na to pytanie, wykorzystano konstrukty wirusa opryszczki pospolitej (HSV) do ekspresji mGlu2 lub mGlu2ΔTM4N (chimeryczny konstrukt mGlu2 / mGlu3, który nie tworzy kompleksu receptora 5-HT2A-mGlu2) w korze czołowej myszy mGlu2-KO, aby zbadać, czy ten heteromeryczny kompleks GPCR jest potrzebny do efektów behawioralnych wywołanych przez leki podobne do LSD6.
Halucynogeny, takie jak LSD, psylocybina i meskalina powodują znaczące zmiany w ludzkiej świadomości, poznaniu i emocjach7-9. Inaktywacja sygnalizacji receptora serotoniny 5-HT2A za pomocą metod genetycznych lub farmakologicznych powoduje znacznie osłabione reakcje behawioralne na halucynogeny zarówno u gryzoni3,10, jak i u ludzi11. Chociaż halucynogeny wiążą inne podtypy receptorów8, receptor5-HT 2A jest uważany za niezbędny dla unikalnej aktywności behawioralnej tych substancji chemicznych.
Metabotropowe receptory glutaminianu grupy II (tj. mGlu2 i mGlu3) były przedmiotem znacznego zainteresowania w związku z molekularnym mechanizmem halucynogenów i ich integralną rolą leżącą u podstaw psychozy12. Wcześniej wykazano, że myszy bez ekspresji białka mGlu2 (myszy mGlu2-KO) są niewrażliwe na komórkowe i behawioralne działanie halucynogenów5. Zasugerowano również, że receptory 5-HT2A i mGlu2 tworzą specyficzny kompleks heteromeryczny, za pomocą którego ligandy serotoniny i glutaminianu modulują wzór sprzężenia białka G w żywych komórkach 1,2.
Strukturalnie, domeny transbłonowe (TM) 4 i 5 mGlu2 odgrywają fundamentalną rolę w tworzeniu heteromerycznym z receptorem 5-HT2A 5. Ponadto dalsze badania wykazały, że trzy reszty znajdujące się na wewnątrzkomórkowym końcu TM4 mGlu2 są niezbędne do utworzenia heterokompleksu receptora 5-HT2A-mGlu2 w żywych komórkach6.
Na podstawie tych wyników zaobserwowanych w heterologicznych systemach ekspresji, tutaj opisujemy użycie za pośrednictwem HSV ekspresji chimerycznych konstruktów mGlu2 i mGlu2/mGlu3 typu dzikiego w korze czołowej myszy mGlu2-KO, aby sprawdzić, czy heteromeryczne tworzenie się między 5-HT2A i mGlu2 jest konieczne dla zachowania drgań głowy wywołanego przez halucynogennych agonistów receptora 5-HT2A.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
UWAGA: Wszystkie procedury związane z hodowlą i opieką nad zwierzętami zostały przeprowadzone zgodnie z rozporządzeniem Instytucjonalnego Komitetu ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) Icahn School of Medicine w Mount Sinai. Pamiętaj, aby używać sterylnych rękawiczek przez cały czas trwania zabiegu.
1. Przygotowanie leków i wirusów
2. Chirurgia
3. Eksperyment z reakcją głowy na Twitchu
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poprzednie doniesienia wykazują, że mysia reakcja behawioralna w postaci potrząsania głową jest wywoływana w sposób wiarygodny i silny przez halucynogeny, a występuje ona w stopniu zerowym u myszy 5-HT2A-KO3. Ponadto wykazano, że reakcja potrząsania głową wywołana przez halucynogenne agoniści 5-HT2A, takie jak DOI i LSD, była znacznie zmniejszona u myszy mGlu2-KO5. Jednakże, mimo że poprzednie wyniki przekonująco dowodzą, iż 5-HT2A i ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wraz z wcześniejszymi odkryciami na myszach mGlu2-KO5, wyniki z chimerycznymi konstruktami mGlu2 i mGlu2/mGlu3, które nie tworzą kompleksu receptora 5-HT2A-mGlu2 w hodowanych komórkach, sugerują, że kompleks receptora heteromerycznego 5-HT2A-mGlu2 w korze czołowej myszy jest potrzebny do wywołania drgań głowy przez halucynogenny 5-HT2A podobny do LSD agonistów receptorów. Ograniczeniem tej metody jest to, że nie mierzy ona bliskiej bliskości molekularnej na poziomie subkomórkow...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
NIH R01MH084894 uczestniczył w finansowaniu tego badania. Chcielibyśmy podziękować doktorom Yasmin Hurd i Scottowi Russo z Mount Sinai School of Medicine za przekazanie myszy i wykorzystanie ich urządzeń chirurgicznych i behawioralnych podczas kręcenia tej pracy.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| mGlu2 wektor bitronicznego wirusa opryszczki pospolitej (HSV) | MIT Core | mGlu2 i mGlu2DTM4N poddano subklonowaniu do bicystronicznego wektora wirusa HSV-GFP p1005 + HSV eksprymującego GFP pod kontrolą promotora CMV. Cząsteczki wirusa zostały wyprodukowane przez Viral Core Facility w Instytucie McGoverna (MIT). Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt z dyrektorem, dr Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
| mGlu2Δ Wektor wirusa opryszczki pospolitej (HSV) bicitronic TM4N | MIT Core | mGlu2 i mGlu2DTM4N poddano subklonowaniu do bicystronicznego wektora wirusa HSV-GFP p1005 + HSV eksprymującego GFP pod kontrolą promotora CMV. Cząsteczki wirusa zostały wyprodukowane przez Viral Core Facility w Instytucie McGoverna (MIT). Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z dyrektorem, dr Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
| GFP wektor wirusa opryszczki pospolitej (HSV) | MIT Core | mGlu2 i mGlu2DTM4N poddano subklonowaniu do bicystronicznego wektora wirusa HSV-GFP p1005 + HSV eksprymującego GFP pod kontrolą promotora CMV. Cząsteczki wirusa zostały wyprodukowane przez Viral Core Facility w Instytucie McGoverna (MIT). Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt z dyrektorem, dr Rachael Neve (rneve@mit.edu) | |
| Xylazine | Nr Lloyd | List 4811-20ml, NADA #139-236, kod NDC: 61311-481-10 | 1,35 ml ketaminy (100 mg/ml) + 0,75 ml ksylazyny (20 mg/ml) rozcieńcza się w 12,0 ml 0,9% roztworu soli |
| fizjologicznej Ketamina | Vedco | KetaVed-10ml, NADA #200-029, NDC Kod(y): 50989-161-06 | 1,35 ml ketaminy (100 mg/ml) + 0,75 ml ksylazyny (20 mg/ml) rozcieńcza się w 12,0 ml 0,9% roztworu soli |
| Żel okulistyczny | Fisher Scientific | NC0550805 | |
| Klipsy do burwet | Fisher Scientific | NC9268369 | |
| Wodór Nadtlenek | Fisher Scientific | 19-898-919 | |
| Strzykawka Hamilton | Fisher Scientific | 14815203 | |
| Hamilton™ Małe wyjmowane igły w piaście (33 Ga) | Fisher Scientific | 14816206 | |
| akumulatorowa mikrowiertarka | Fisher Scientific | NC9089241 | |
| Dermabond Klej skórny | Fisher Scientific | NC0690470 | |
| (±)-1-(2,5-dimetoksy-4-jodofenylo)-2-aminopropan chlorowodorek (DOI) | Sigma-Aldrich | 42203-78-1 | rozpuszczony w 0,9% roztworze soli do stężenia 2,0 mg/kg |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.