Obecny protokół opisuje dwupunktowe wstrzykiwanie lizofosfatydylocholiny przez ramkę stereotaktyczną w celu wygenerowania stabilnego i powtarzalnego modelu demielinizacji u myszy.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Obecny protokół opisuje dwupunktowe wstrzykiwanie lizofosfatydylocholiny przez ramkę stereotaktyczną w celu wygenerowania stabilnego i powtarzalnego modelu demielinizacji u myszy.
Sygnalizacja lizofosfolipidowa za pośrednictwem receptorów przyczynia się do patofizjologii różnych chorób neurologicznych, zwłaszcza stwardnienia rozsianego (SM). Lizofosfatydylocholina (LPC) jest endogennym lizofosfolipidem związanym ze stanem zapalnym i może wywoływać szybkie uszkodzenia z toksycznością lipidów mielinowych, prowadząc do ogniskowej demielinizacji. W tym miejscu przedstawiono szczegółowy protokół stereotaktycznego dwupunktowego wstrzyknięcia LPC, który może bezpośrednio spowodować ciężką demielinizację i szybko i stabilnie odtworzyć eksperymentalne uszkodzenie demielinizacyjne u myszy za pomocą zabiegu chirurgicznego. W związku z tym model ten ma duże znaczenie dla chorób demielinizacyjnych, zwłaszcza stwardnienia rozsianego, i może przyczynić się do związanych z tym postępów w badaniach klinicznych. Zastosowano również metody immunofluorescencji i szybkiego barwienia na niebiesko Luxol, aby zobrazować przebieg czasowy demielinizacji ciała modzelowatego u myszy, którym wstrzyknięto LPC. Ponadto metodę behawioralną wykorzystano do oceny funkcji poznawczych myszy po modelowaniu. Ogólnie rzecz biorąc, dwupunktowe wstrzyknięcie lizofosfatydylocholiny przez ramkę stereotaktyczną jest stabilną i powtarzalną metodą generowania modelu demielinizacji u myszy do dalszych badań.
Sygnalizacja lizofosfolipidowa za pośrednictwem receptorów obejmuje różnorodne procesy fizjologiczne prawie wszystkich układów narządowych1. W ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) sygnalizacja ta odgrywa kluczową rolę w patogenezie autoimmunologicznych chorób neurologicznych, takich jak stwardnienie rozsiane (SM). Stwardnienie rozsiane jest przewlekłym zaburzeniem o podłożu immunologicznym, charakteryzującym się patologiczną demielinizacją i reakcją zapalną, powodującą dysfunkcję neurologiczną i upośledzenie funkcji poznawczych2,3. Po ciągłym nawrocie i remisji we wczesnej fazie choroby, większość pacjentów ostatecznie przechodzi do etapu wtórnie postępującego, co może spowodować nieodwracalne uszkodzenie mózgu i wynikającą z tego niepełnosprawność4. Uważa się, że patologiczną cechą charakterystyczną przebiegu wtórno-postępującego są blaszki demielinizacyjne spowodowane zmianami zapalnymi5. Istniejące metody leczenia stwardnienia rozsianego mogą znacznie zmniejszyć ryzyko nawrotu choroby. Jednak nadal nie ma skutecznej terapii długotrwałych uszkodzeń demielinizacyjnych spowodowanych przez postępujące MS6. W związku z tym do badania przedklinicznych terapii, które koncentrują się na zwyrodnieniu istoty białej, wymagany jest stabilny i łatwo odtwarzalny model.
Demielinizacja i remielinizacja to dwa główne procesy patologiczne w rozwoju stwardnienia rozsianego. Demielinizacja to utrata osłonki mielinowej wokół aksonów wywołana przez mikroglej o fenotypach prozapalnych7, która prowadzi do powolnego przewodzenia impulsów nerwowych i powoduje utratę neuronów oraz zaburzenia neurologiczne. Remielinizacja jest endogenną reakcją naprawczą, w której pośredniczą oligodendrocyty, w której zaburzenia mogą prowadzić do neurodegeneracji i upośledzenia funkcji poznawczych8. Reakcja zapalna ma kluczowe znaczenie dla całego procesu, wpływając zarówno na stopień uszkodzenia mieliny, jak i na jej naprawę.
Dlatego stabilny model zwierzęcy uporczywej demielinizacji zapalnej jest znaczący dla dalszego badania strategii terapeutycznych dla SM. Ze względu na złożoność stwardnienia rozsianego, stworzono różne typy modeli zwierzęcych naśladujących zmiany demielinizacyjne in vivo, w tym eksperymentalne autoimmunologiczne zapalenie mózgu i rdzenia (EAE), modele toksyczno-demielinizacyjne, cuprizone (CPZ) i lizofosfatydylocholina (LPC)9. LPC jest endogennym lizofosfolipidem związanym ze stanem zapalnym i może wywoływać szybkie uszkodzenia z toksycznością lipidów mielinowych, prowadząc do ogniskowej demielinizacji. Na podstawie wcześniejszych raportów i badań10,11, przedstawiono szczegółowy protokół wstrzykiwania dwupunktowego z pewnymi modyfikacjami. Ogólnie rzecz biorąc, klasyczny jednopunktowy model iniekcji LPC powoduje tylko miejscową demielinizację w miejscu wstrzyknięcia i często towarzyszy jej spontaniczna remielinizacja12,13. Jednak model LPC z dwupunktowym wstrzyknięciem może wykazać, że LPC może bezpośrednio indukować demielinizację w ciele modzelowatym myszy i powodować trwalszą demielinizację przy niewielkiej regeneracji mieliny.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Komitet Instytutu Opieki nad Zwierzętami Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Chiny. Do niniejszego badania wykorzystano dorosłe samce i samice myszy C57BL/6 (typ dziki, WT; 20-25 g; 8-10 tygodni). Myszy pozyskano ze źródeł komercyjnych (patrz tabela materiałów). Myszy trzymano w specyficznym pomieszczeniu dla zwierząt wolnym od patogenów (SPF), z wodą i pokarmem dostarczanym ad libitum. Trzymano je w naprzemiennym 12-godzinnym cyklu światła i ciemności w standardowych warunkach temperatury 22 °C i wilgotności względnej 55%-60%.
1. Przygotowanie roztworu LPC
2. Przygotowanie chirurgiczne
3. Zabieg chirurgiczny
UWAGA: Zwierzęta są umieszczane na poduszce grzewczej podczas wszystkich procedur.
4. Pobieranie próbek do ogniskowej demielinizacji
UWAGA: Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat tego kroku, zobacz poprzednio opublikowany raport14.
5. Barwienie histologiczne i immunofluorescencja
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dwupunktowa injekcja LPC spowodowała bardziej trwałą demielinizację
LPC prowadzi głównie do szybkiego uszkodzenia z toksycznością wobec mieliny oraz naruszeniem integralności aksonów15. Dzień injekcji uznano za dzień 0. Myszy utrzymywano przez okres od 10 do 28 dni (10 dpi i 28 dpi). Do oceny obszaru demielinizacji u myszy w tych punktach czasowych wykorzystano barwienie Luxol Fast Blue (LFB)10. W modelu dwupunktowej injekcji w 10 dpi stwierdzono znaczn...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Stwardnienie rozsiane, przewlekła choroba demielinizacyjna OUN, jest jedną z najczęstszych przyczyn dysfunkcji neurologicznych u młodych dorosłych20. Klinicznie około 60%-80% pacjentów ze stwardnieniem rozsianym doświadcza cyklu nawrotów i remisji przed rozwinięciem się wtórnie postępującego stwardnienia rozsianego21,22, co ostatecznie prowadzi do skumulowanych zaburzeń ruchowych i deficytów poznawczych w czasie23. ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (Granty: 82071380, 81873743).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| L-&alfa;-Lizofosfatydylocholina z żółtka jaja | Sigma-Aldrich | L4129-25MG | |
| 32 gauge Igła | HAMILTON | 7762-05 | |
| 10 μ l strzykawka | HAMILTON | 80014 | |
| szybkobieżna wiertarka czaszki | mocna, korea | strong204 | |
| wiertarka | Hager & Meisinger, Niemcy | REF 500 104 001 001 005 | |
| Respirator Matrx Animal Aneathesia | MIDMARK | VMR | |
| Przenośny instrument stereotaktyczny dla myszy | Nagroda | 68507 | |
| Mikrostrzykawka | Nagroda | KDS LEGATO 130 | |
| Isoflurane | VETEASY | ||
| Paraformaldehyd | Servicebio | G1101 | |
| Bufor fosforanowy | BOSTER | PYG0021 | |
| LuxoL fast bLue | Servicebio | G1030-100ML | |
| Szew | FUSUNPHARMA | 20152021225 | |
| Pleśń mózgowa | Nagroda | 68707 | |
| Utrwalacz | mikroskopu elektronowegoServicebio | G1102-100ML | |
| Neutralny czerwony (CI 50040), do mikroskopii Certistain | Sigma-Aldrich | 1.01376 | |
| Przeciwciało przeciwko mielinie | Millipore | #AB5864 | |
| anty-GST-P MBL | #311 | ||
| Ki-67 (SolA15) | Thermo Fisher Scientific | 14-5698-95 | |
| Przeciwciało monoklonalne beta aktyny | Proteintech | 66009-1-IG | |
| Mielina Podstawowe białko Przeciwciało poliklonalne | Proteintech | 10458-1-AP | |
| OLIG2 Przeciwciało poliklonalne | Proteintech | 13999-1-AP | |
| Alexa Fluor 488 AffiniPure Anty-Królik Osła IgG (H+L) | YEASEN | 34206ES60 | |
| Alexa Fluor 594 AffiniPure Donkey Anti-Rat IgG (H+L) | YEASEN | 34412ES60 | |
| Alexa Fluor 594 AffiniPure Donkey Anti-Rabbit IgG (H+L) | YEASEN | 34212ES60 | |
| HRP Koza Anty-Królicza IgG (H+L) | abklonalna | AS014 | |
| HRP Koza Anty-Mysia IgG (H+L) | abclonal | AS003 | |
| Dorosły C57BL/6 samce i samice myszy | Hunan SJA Laboratory Animal Co., Ltd |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.