Method Article

Mikrodysekcja mózgu myszy na funkcjonalnie i anatomicznie różne regiony

DOI:

10.3791/61941

⸱

February 15th, 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1The Geneva Foundation, Medical Readiness Systems Biology, Walter Reed Army Institute of Research, 2Walter Reed Army Institute of Research, Medical Readiness Systems Biology, Center for Military Psychiatry and Neuroscience, 3ORISE Fellow, Medical Readiness Systems Biology, Walter Reed Army Institute of Research, 4Headquarter, Walter Reed Army Institute of Research

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przedstawiamy praktyczny, krok po kroku, szybki protokół usuwania mózgu myszy i preparowania dyskretnych obszarów z świeżej tkanki mózgowej. Pozyskiwanie regionów mózgu do analizy molekularnej stało się rutyną w wielu laboratoriach neurobiologicznych. Te obszary mózgu są natychmiast zamrażane w celu uzyskania wysokiej jakości danych transkryptomicznych do analizy na poziomie systemu.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mózg jest centrum dowodzenia dla układu nerwowego ssaków i organem o ogromnej złożoności strukturalnej. Chroniony w czaszce mózg składa się z zewnętrznej powłoki istoty szarej nad półkulami zwanymi korą mózgową. Pod tą warstwą znajduje się wiele innych wyspecjalizowanych struktur, które są niezbędne dla wielu zjawisk ważnych dla istnienia. Pobieranie próbek określonych obszarów mózgu wymaga szybkich i precyzyjnych etapów sekcji. Rozumie się, że na poziomie mikroskopowym istnieje wiele podregionów, które prawdopodobnie przekraczają arbitralne granice regionalne, które narzucamy na potrzeby tej sekcji.

Modele mysie są rutynowo używane do badania funkcji ludzkiego mózgu i chorób. Zmiany we wzorcach ekspresji genów mogą być ograniczone do określonych obszarów mózgu ukierunkowanych na określony fenotyp w zależności od stanu chorobowego. Dlatego bardzo ważne jest zbadanie regulacji transkrypcji w odniesieniu do jej dobrze zdefiniowanej organizacji strukturalnej. Pełne zrozumienie mózgu wymaga zbadania odrębnych obszarów mózgu, zdefiniowania połączeń i zidentyfikowania kluczowych różnic w aktywności każdego z tych obszarów mózgu. Bardziej kompleksowe zrozumienie każdego z tych odrębnych regionów może utorować drogę dla nowych i ulepszonych metod leczenia w dziedzinie neuronauki. W tym artykule omawiamy krok po kroku metodologię analizy mózgu myszy na szesnaście odrębnych regionów. W tej procedurze skupiliśmy się na usunięciu mózgu samca myszy C57Bl / 6J (w wieku 6-8 tygodni) i sekcji na wiele regionów przy użyciu neuroanatomicznych punktów orientacyjnych w celu zidentyfikowania i pobrania próbek dyskretnych funkcjonalnie i behawioralnie istotnych obszarów mózgu. Prace te pomogą stworzyć solidne podstawy w dziedzinie neuronauki, prowadząc do bardziej ukierunkowanych podejść do głębszego zrozumienia funkcji mózgu.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mózg, wraz z rdzeniem kręgowym i siatkówką, tworzy centralny układ nerwowy, który wykonuje złożone zachowania, kontrolowane przez wyspecjalizowane, precyzyjnie rozmieszczone i oddziałujące typy komórek w całym ciele1. Mózg jest złożonym narządem z miliardami połączonych ze sobą neuronów i gleju z precyzyjnymi obwodami pełniącymi wiele funkcji. Jest to struktura obustronna z dwoma odrębnymi płatami i różnymi składnikami komórkowymi2. Rdzeń kręgowy łączy mózg ze światem zewnętrznym i jest chroniony przez kości, opony mózgowe i płyn mózgowo-rdzeniowy oraz kieruje wiadomości do i z mózgu2,<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Postępowanie ze zwierzętami i procedury eksperymentalne były prowadzone zgodnie z europejskimi, krajowymi i instytucjonalnymi wytycznymi dotyczącymi opieki nad zwierzętami. Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) w Centrum Badań nad Zdrowiem Środowiskowym Armii Stanów Zjednoczonych, obecnie Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR) i przeprowadzone w placówce akredytowanej przez Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC).
UWAGA: Zabieg zostanie przeprowadzony na sześcio- do ośmiotygodniowych samcach myszy szczepu ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nasze zrozumienie złożonej struktury i funkcji mózgu szybko ewoluuje i poprawia się. Mózg składa się z wielu odrębnych regionów, a zbudowanie mapy molekularnej może pomóc nam lepiej zrozumieć, jak działa mózg. W tym artykule omówiliśmy rozbiór mózgu myszy na wiele odrębnych regionów (Tabela 1). W tym protokole struktury są identyfikowane na podstawie krytycznych punktów orientacyjnych i osiąga się to poprzez utrzymywanie tkanki wilgotnej roztworem soli fizjologicznej, zachowując jej wytrzymałość do natyc.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mózg ssaków jest złożonym narządem złożonym z szeregu morfologicznie odrębnych i funkcjonalnie unikalnych komórek o różnych sygnaturach molekularnych i wielu regionach, które pełnią wyspecjalizowane i dyskretne funkcje. Opisana tutaj procedura preparacji może mieć wiele celów w zależności od wymagań laboratorium. W naszym laboratorium oceniliśmy transkrypcję w wielu regionach mózgu pobranych od myszy narażonych na PTSD, takie jak stres16 . Chcielibyśmy dalej badać wpływ tła genetycznego szczepu

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dziękujemy Pani Seshmalini Srinivasan, Panu Stephenowi Butlerowi i Pani Pameli Spellman za pomoc w eksperymentach oraz Pani Dana Youssef za redakcję rękopisu. Z wdzięcznością dziękujemy za wsparcie finansowe ze strony USAMRDC. Fundacja Genewska przyczyniła się do tych prac i była wspierana przez fundusze z Dyrekcji III Obszaru Badawczego Medycyny Wojskowej i Operacyjnej za pośrednictwem Biura Badawczego Armii Stanów Zjednoczonych.

Zastrzeżenie:

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Nożyczki Brain Removal
DeaverSklep chirurgiczny RobozRS-67625,5" proste ostre/ostre
Nożyczki DeaverSklep chirurgiczny RobozRS-67635,5" zakrzywione ostre/ostre
Delikatne nożyczki operacyjneSklep chirurgiczny RobozRS-67034,75 "zakrzywione ostre/ostre
Delikatne nożyczki operacyjneSklep chirurgiczny RobozRS-67024,75 "proste ostre/ostre
Lekkie nożyczkioperacyjne Sklep chirurgiczny RobozRS-67535" zakrzywiona Sharp/Sharp
Micro szpatułka, promień i stożkowe płaskie końcelustrzane wykończenie ze stali nierdzewnej
Nożyczki operacyjne 6,5"Roboz Surgical StoreRS-6846zakrzywione ostre/ostre
Kleszcze do tkanekSklep chirurgiczny RobozRS-81604,5 "1X2 zęby 2mm szerokość końcówki
Rongeur (opcjonalnie)Sklep chirurgiczny RobozRS-8321 wiele stylów do wyboruLempert Rongeur 6,5" 2X8mm
Rozwarstwienie przysadki mózgowej
rękojeść skalpelaSklep chirurgiczny RobozRS-9843Rękojeść skalpela #3 Solidna 4"
i ostrzaSklep chirurgiczny RobozRS-9801-11Sterylne ostrza skalpela: # 11 Pudełko 100 40 mm
Super cienkie kleszcze InoxRoboz Sklep chirurgicznyRS-4955rozmiar końcówki 0,025 X 0,005 mm
< mocny> Dyssekcja mózgu< / silny>
A Wizjer powiększającyPenn Tool Col40-178-62,2x Zewnętrzne i 3,3-krotne wewnętrzne powiększenie soczewki, Prostokątna lupa
Sekcja zimna płytaCellpath.comJRI-0100-00AZimna płyta i podstawa góry lodowej
Kleszcze Graefe, pełna krzywizna bardzo delikatnaSklep chirurgiczny RobozRS-51380,5 mm Końcówka 4 " (10 cm) długości
Lekkie nożyczki operacyjneSklep chirurgiczny RobozRS-67535-calowy zakrzywiony ostry/ostry
uchwyt skalpelaSklep chirurgiczny RobozRS-9843 (powtórzone powyżej)Rękojeść skalpela #3 Solidna 4
i ostrza (zwłaszcza #11)Sklep chirurgiczny RobozRS-9801-11 (powtórzone powyżej)Sterylne ostrza skalpela:#11 Pudełko 100 40mm
SzpatułkaAmazonMS-SQRD9-4Dwustronna szpatułka kwadratowa i okrągła
szczypce do tkanekRoboz Surgical StoreRS-8160 (powtórzone powyżej)4,5 "zęby 1X2
"

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zeisel, A., et al. Molecular Architecture of the Mouse Nervous System. Cell. 174 (4), 999-1014 (2018).
  2. Ackerman, S. Major Structures and Functions of the Brain. 2, National Academies Press. US. (1992).
  3. P, T. L. S.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Mouse Brain DissectionBrain Region IsolationNeuroanatomical LandmarksCerebral Cortex RemovalCerebellum DissectionHypothalamus SeparationThalamus IsolationAmygdala ExtractionHippocampus DissectionSeptal Nuclei Identification

Related Articles