Wszystkie procedury eksperymentalne zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu w Ferrarze oraz przez włoskie Ministerstwo Zdrowia (autoryzacja: D.M. 603/2022-PR) zgodnie z wytycznymi określonymi w Dyrektywie Rady Wspólnot Europejskich z dnia 24 listopada 1986 r. (86/609/EWG) w sprawie ochrony zwierząt wykorzystywanych do celów doświadczalnych i innych celów naukowych. Protokół ten jest specjalnie dostosowany do dalszych ilościowych analiz łańcuchowej reakcji polimerazy (qPCR) małych niekodujących kwasów rybonukleinowych (sncRNA) w płynie mózgowo-rdzeniowym szczura i osoczu uzyskanym pod kontrolą EEG u zwierząt padaczkowych. Jeśli chcesz, zapoznaj się z powiązanym filmem JoVE, aby lepiej zrozumieć i udoskonalić procedurę19,20,21.
1. Przygotowanie zwierząt do chirurgicznego wszczepienia elektrod lub telemetrów
UWAGA: Technika chirurgii stereotaktycznej różni się w zależności od używanego systemu EEG. Poniższa sekcja metody zawiera opis kroków, które są wspólne dla tych dwóch rodzajów operacji.
- Używaj szczurów Sprague-Dawley (SD) (samce w wieku 7-8 tygodni, o wadze 250-290 g) utrzymywane zgodnie z lokalnymi przepisami dotyczącymi opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych. Trzymanie zwierząt w standardowych warunkach ze swobodnym dostępem do jedzenia i wody pitnej.
- Kontynuuj obchodzenie się ze szczurami przez kilka dni przed operacją i procedurami protokołu eksperymentalnego.
- Użyj aparatu stereotaktycznego do implantacji elektrod lub telemetrów. Postępuj zgodnie ze współczesnymi standardami dotyczącymi operacji aseptycznych. Używaj sterylnych i dobrze działających elektrod i nadajników.
- Ogol głowę zwierzęcia elektryczną maszynką do golenia. Wywołać znieczulenie u zwierzęcia mieszaniną ketaminy (45 mg/kg) i ksylazyny (7,5 mg/kg) podawanej dootrzewnowo (i.p.), następnie dodać znieczulenie izofluranem (1,4% w powietrzu; 1,2 ml/min) podawane przez maskę na twarz i przymocować głowę zwierzęcia do aparatu stereotaktycznego.
- Zapewnij odpowiednią głębokość znieczulenia, testując odruch wycofania pedału po uszczypnięciu opuszki stopy na tylnych łapach obu zwierząt i utrzymuj znieczulenie izofluranem do końca zabiegu. Regularnie sprawdzaj głębokość znieczulenia przez cały czas trwania zabiegu.
- Nałóż odpowiednią ilość maści do oczu na oczy obu zwierząt, aby zapobiec uszkodzeniu rogówki z powodu utraty odruchu mrugania spowodowanej znieczuleniem.
- Dokładnie oczyść skórę głowy zwierzęcia płynnym środkiem dezynfekującym i wykonaj podłużne cięcie o długości 2 cm za pomocą wysterylizowanego skalpela. Otwórz skórę głowy i przyłóż klipsy chirurgiczne do płatów skóry, aby utrzymać ją otwartą.
- Delikatnie odłącz okostną, aby odsłonić bregmę i obszar czaszki, przez który zostanie wprowadzona elektroda rejestrująca.
2. Chirurgiczne wszczepienie elektrod na uwięzi
UWAGA: Przed ustanowieniem procedury pobierania płynu mózgowo-rdzeniowego w tym protokole (szczegóły w kroku 9), przeprowadzono wielokrotne pobieranie płynu mózgowo-rdzeniowego za pomocą kaniuli prowadzącej u kilku swobodnie poruszających się szczurów nieznieczulonych. Wykorzystano kaniulowane zwierzęta, którym wszczepiono elektrody na uwięzi, w celu oceny wpływu implantów dwugłowych na długoterminowy zapis EEG w połączeniu z wielokrotnym pobieraniem próbek płynu mózgowo-rdzeniowego. W tych konkretnych eksperymentach szczurom wszczepiono atrapę kaniuli prowadzącej umieszczoną w cisterna magna, której końcówka została wprowadzona do niej stereotaktycznie na 7 mm, zgodnie z wcześniej opublikowanymi protokołami22. Metody chirurgii podwójnej implantacji były podobne do tych stosowanych przez niektórych pracowników w przeszłości w przypadku kaniul prowadzących do mikrodializy i implantacji elektrod na uwięzi23,24.
- Użyj jednego ramienia ramy stereotaktycznej, zamontuj na nim uchwyt elektrody i umieść elektrodę pionowo w uchwycie. Przesuń końcówkę elektrody dokładnie nad bregmę. Zapisz współrzędne przednio-tylne i przyśrodkowo-boczne bregmy i przetłumacz je na żądane współrzędne.
- Opuść elektrodę, aż jej końcówka prawie dotknie czaszki. Zaznacz miejsce wiercenia i wywierć czaszkę w zaznaczonym miejscu. Uważaj, aby nie uszkodzić mózgu i opon mózgowych.
- Wykonaj cztery lub więcej otworów na kotwiące i wkręć je w czaszkę. Zwróć uwagę na rozmiar elektrody podczas wykonywania otworów na kotwiące. Rozmiar elektrody nie powinien kolidować z umieszczonymi kotwiącymi.
- Powoli opuść ramię stereotaktyczne przenoszące elektrodę na osi grzbietowo-brzusznej, wejdź do tkanki mózgowej i zatrzymaj się w żądanej pozycji. Zamocuj przewód uziemiający elektrody wokół jednej ze wkręconych w czaszkę.
- Umieść cement metakrylowy na elektrodzie i zakrywające około połowy wysokości cokołu elektrody. Pozostaw górną połowę elektrody, która pasuje do końcówki drutu mocującego, odsłoniętą.
- Zwolnij elektrodę z uchwytu i podnieś ramię stereotaktyczne. Uwolnij zwierzę z aparatu stereotaktycznego i zapewnij mu opiekę pooperacyjną.
- Umieść zwierzę w oddzielnej klatce regeneracyjnej i obserwuj je co 10 minut, aż się obudzi i zacznie chodzić. Zwierzę należy zwrócić do jego standardowej klatki i do innej, nieznieczulonej grupy zwierząt dopiero po całkowitym wyzdrowieniu.
3. Chirurgiczne wszczepienie telemetrów
UWAGA: Używaj tylko sterylnych telemetrów. Jeśli telemetry są ponownie używane, wyczyść je i wysterylizuj przed zabiegiem zgodnie z instrukcjami producenta. W tym protokole wykorzystano telemetry Data Science International (DSI) do rejestracji EEG.
- Włącz nadajnik telemetryczny za pomocą magnesu i przetestuj sygnał za pomocą radia o częstotliwości AM. Przed zabiegiem sprawdź, czy jest silny i wyraźny sygnał. W razie potrzeby wyrzuć źle działające telemetry.
- Przygotuj przewody telemetryczne, skracając je do optymalnych długości dla dorosłych szczurów. Zdejmij powłokę silikonową na dwóch przewodach (ujemnym i dodatnim), odsłaniając około 5 mm spiralnego stalowego przewodu. Utwórz pętelkowy uchwyt o długości około 2 mm i szerokości 1 mm na końcu przewodów.
- Ogol bok zwierzęcia pod i za lewym ramieniem. Zdezynfekuj obszar zabiegu środkiem dezynfekującym na bazie stabilizowanych nadtlenków i czwartorzędowej aktywności amoniowej. Pozwól płynowi dezynfekującemu działać przez 15 minut.
- Wykonaj około 2 cm boczne nacięcie tuż za ramieniem zwierzęcia i wykonaj podskórną kieszeń o powierzchni około 5cm3 na umieszczenie nadajnika. Umieść nadajnik równolegle do długiej osi ciała, z przewodami skierowanymi w kierunku rostralnym.
- Przymocuj nadajnik do wewnętrznej ściany kieszonki podskórnej za pomocą bawełnianego szwu 3-0. Za pomocą nożyczek o końcach utwórz podskórny tunel (o długości około 2,5 cm) przez bok i szyję zwierzęcia, łącząc w ten sposób kieszeń nadajnika z nacięciem linii środkowej wykonanym na skórze głowy zwierzęcia w kroku 1.6.
- Weź oba przewody telemetryczne z kleszczami i przeciągnij je przez tunel tak, aby wystawały z ujścia nacięcia skóry głowy. Trzymaj przewody z nacięcia skóry głowy za pomocą klipsów do ran.
- Użyj ramki stereotaktycznej, aby zindywidualizować żądane współrzędne dla dodatniego (czerwonego) przewodu i wywierć otwór w czaszce na dodatnią końcówkę przewodu (podobnie jak w kroku 2.1.). Zrób jeszcze jeden otwór do zakotwiczenia w górę do mównicy i wkręć ją w czaszkę.
- Włóż końcówkę dodatniego ołowiu pod jarmułkę i oponę twardą i połóż ją na powierzchni mózgu. Podłącz zapętloną końcówkę ujemnego (białego) przewodu do. Umieść niewielką ilość cementu metakrylowego wokół dodatniego wylotu ołowiu i ujemnego ołowiu, aby unieruchomić je na czaszce.
- Przymocuj przewody do wewnętrznej ściany skóry czaszki za pomocą bawełnianego szwu 3-0. Upewnij się, że stałe przewody i szew mocujący nie będą kolidować z miejscem wycofania płynu mózgowo-rdzeniowego (tj. depresyjną powierzchnią o wyglądzie rombu między wypukłością potyliczną a grzbietem atlasu).
- Zamknij nacięcie skóry głowy i nacięcie boczne za pomocą bawełnianego szwu 3-0. Nałóż środki dezynfekujące na rany. Dopiero po ich wyschnięciu nałóż krem z antybiotykiem na zszyte rany.
4. Opieka pooperacyjna
- Monitoruj zwierzęta przez około 1 godzinę po operacji, aż do pozycji pionowej i poruszania się po klatce. Trzymaj je na podkładce rozgrzewającej, aby zapobiec hipotermii. Podawaj zwierzętom antybiotyk ogólnoustrojowy, aby zapobiec infekcji i ogólnoustrojowy lek przeciwbólowy, aby zapobiec bólowi pooperacyjnemu przez 2-3 dni.
- Pozwól szczurom dojść do siebie przez co najmniej 7 dni po zabiegach chirurgicznych. Monitoruj zwierzęta co najmniej raz dziennie przez 3 dni pod kątem oznak bólu lub niepokoju.
5. Stan indukcji padaczkowej u szczurów
UWAGA: Szczegółowy protokół indukcji stanu padaczkowego (SE) potrzebnego do odtworzenia padaczki mezjalnego płata skroniowego (mTLE) u szczurów, znajduje się w Guarino et al.25.
- Po tygodniu rekonwalescencji pooperacyjnej należy losowo przydzielić zwierzęta do grup: (i) zwierzęta kontrolne otrzymujące nośnik oraz (ii) zwierzęta z padaczką, które otrzymają pilokarpinę. W grupie chorych na padaczkę należy stosować proporcjonalnie większą liczbę zwierząt, ponieważ nie wszystkie szczury, którym podawano pilokarpinę, przeżyją lub rozwiną SE.
- Dzień przed indukcją SE należy podać zwierzętom pojedynczą dawkę 127 mg/kg chlorku litu rozpuszczonego w 0,9% roztworze soli fizjologicznej (3M) w objętości 1 ml/kg przez zgłębnik żołądkowy. Podać zwierzęciu lit, który zwiększa skuteczność pilokarpiny26, około 14 godzin przed indukcją SE w celu zmniejszenia zmienności w czasie do wystąpienia SE.
- Około 14 godzin po podaniu litu należy podać szczurom pojedyncze wstrzyknięcie skopolaminy metylowej (1 mg/kg mc. podskórnie).
- Dokładnie 30 minut po podaniu skopolaminy metylowej, należy podać szczurom pojedyncze wstrzyknięcie pilokarpiny (50 mg/kg mc., i.p.) w celu wywołania SE. Podać skopolaminę metylową i nośnik (0,9% roztwór NaCl) do kontroli szczurów.
- Wstrzyknięcie pilokarpiny wywołuje typowe zachowanie u zwierząt: wczesne napady częściowe (ruchy wibrysów i głową w ciągu 5 minut po podaniu pilokarpiny) przekształcające się w nawracające drgawki uogólnione (SE) w ciągu 25-30 minut. W przypadku szczurów, u których SE nie rozwinie się w ciągu 30 minut, należy podać dodatkową dawkę pilokarpiny (25 mg/kg mc., i.p.), a jeśli nadal nie rozwinie się SE, wykluczyć je z badania (osoby niereagujące na SE).
- Obserwuj i oceniaj zachowanie napadowe u szczurów co 5 minut, zaczynając bezpośrednio po wstrzyknięciu pilokarpiny. Użyj skali Racine'a do punktacji27.
- Przerwij SE 2 godziny po wystąpieniu przez podanie dożylnie koktajlu leków: diazepamu (10 mg/kg), fenobarbitalu (25 mg/kg) i skopolaminy (1 mg/kg).
- Podaj szczurom ten koktajl ponownie po 4 godzinach. Na koniec, po kolejnych 4 godzinach, należy podać szczurom i.p. ostatnią mieszankę leków (diazepam 10 mg/kg plus skopolamina 1 mg/kg) w celu całkowitego zatrzymania napadu.
- Wstrzyknij zwierzętom sól fizjologiczną (1 ml 0,9% roztworu NaCl, pH dostosowane do 7,0) i karm je 10% roztworem sacharozy przez 2-3 dni po SE, aby sprzyjać regeneracji po utracie masy ciała, która następuje po SE.
- Zwierzęta, które przeżyły po SE, przydziela się losowo do różnych grup doświadczalnych zgodnie z wymaganiami konkretnego protokołu doświadczalnego. Do dalszych eksperymentów na szczurach z padaczką należy stosować następujące kryteria włączenia/wykluczenia: rozwój konwulsyjnego SE w ciągu 1 godziny po podaniu pilokarpiny, przyrost masy ciała w pierwszym tygodniu po SE oraz prawidłowe ustawienie elektrody w obszarze mózgu będącym przedmiotem zainteresowania dla rejestracji EEG25.
6. Wideo-EEG na uwięzi u szczurów z padaczką i analizy aktywności napadowej
UWAGA: Ta sekcja opisuje eksperymentalną procedurę rejestrowania sygnałów EEG u szczurów trzymanych w jednym pomieszczeniu, swobodnie poruszających się w standardowych warunkach. Klatka nie powinna zawierać przedmiotów, w których zwierzę lub nagrywający mogą utknąć. W zależności od pytania naukowego, którym należy się zająć, można przeanalizować kilka parametrów. W przypadku badań nad padaczką ślady EEG są badane w celu rozpoznania napadów elektrycznych i ruchowych. Najczęstszymi parametrami używanymi do identyfikacji napadu są amplituda, częstotliwość i czas trwania napadowej aktywności elektrycznej.
- Umieść zwierzę w czystej klatce w pomieszczeniu do nagrywania, aby umożliwić przyzwyczajenie się i zmniejszyć stres wywołany nowym środowiskiem. Umieść klatkę zwierzęcia w klatce Faradaya, aby uniknąć zanieczyszczenia sygnału EGG polem elektromagnetycznym otoczenia.
- Podłącz jeden koniec nagrywającego do urządzenia nagrywającego. Użyj woltomierza, aby zmierzyć potencjał elektryczny i rozróżnić elektrody masowe i referencyjne.
- Podłącz drugi koniec nagrywającego do elektrody zamocowanej na głowie szczura. W tym celu należy przytrzymać cementową osłonę na głowie zwierzęcia podczas wkładania wtyczki do złącza elektrody i unikać wywierania nacisku na głowę szczura.
- Zrównoważ ciężar nagrywającego, aby umożliwić swobodne poruszanie się zwierzęcia, jednocześnie zapobiegając ryzyku skręcenia. Aby to zrobić, użyj ramienia równoważącego lub komutatorów. Nawet jeśli nagrywający jest z przeciwwagą, umieść karmę w klatce, a nie w uchwycie do karmienia, w którym zwierzęta muszą się podnieść, aby dotrzeć do jedzenia.
- Przed rozpoczęciem rejestracji należy sprawdzić wszystkie ustawienia używane do pozyskiwania i przetwarzania danych z EEG.
UWAGA: Protokół ten nie zawiera wprowadzenia do aparatury wymaganej do wykonania zapisu EEG, jednak należy zastosować odpowiednie filtrowanie i częstotliwość próbkowania, aby uniknąć artefaktów i szumów w sygnałach EEG.
- W przypadku rutynowego eksperymentu ustaw częstotliwość próbkowania na 500 Hz, a wzmocnienie wzmocnienia na 5000x. Przefiltruj sygnał za pomocą filtra 0,005 Hz oprócz filtra wycinającego, aby odrzucić otaczającą aktywność elektryczną w paśmie 50 Hz (specyficznym dla krajów europejskich).
- Rozpocznij zarówno zapisy wideo, jak i EEG i upewnij się, że ślady są zgodne z oczekiwanym sygnałem EEG, sprawdzając moc w określonych pasmach częstotliwości w czasie. Należy zanotować okres wyjściowy przed rozpoczęciem interwencji na zwierzętach.
- Okresowo sprawdzaj zwierzęta i ślady EEG. Nierzadko zdarza się, że nagrywający odczepia się od złącza elektrody w głowie szczura. Jeśli tak się stanie, ponownie podłącz elektrodę w głowie szczura do nagrywającego i sprawdź, czy sygnał EEG jest czysty
.
- Analizuj sygnał EEG ręcznie lub automatycznie za pomocą dostępnego na rynku oprogramowania. W przypadku analizy ręcznej przeprowadź badanie przesiewowe przez zapis EEG, aby zidentyfikować czynności podobne do napadów. Jeśli ma być używane oprogramowanie, skonfiguruj kluczowe parametry zdarzenia napadowego, takie jak amplituda, częstotliwość i czas trwania aktywności elektrycznej.
UWAGA: Pojedynczy napad może charakteryzować się aktywnością elektryczną o amplitudzie 3 razy wyższej niż wartość wyjściowa, częstotliwości równej lub wyższej niż 5 Hz i czasie trwania co najmniej 5 s22.
- Niezależnie od zastosowanej metody, należy potwierdzić potencjalne napady drgawkowe, sprawdzając zsynchronizowany zapis wideo zebrany jednocześnie z EEG.
7. Telemetria video-EEG u szczurów padaczkowych i analiza aktywności napadowej
UWAGA: Ta sekcja opisuje eksperymentalną procedurę rejestrowania sygnałów radiotelemetrycznych EEG u jednoosobowych, swobodnie poruszających się szczurów w standardowych warunkach. Protokół oparty jest na komercyjnie dostępnym systemie telemetrycznym. Jednak kilka systemów telemetrycznych różni się nieznacznie pod względem specyfikacji funkcjonalnych i technicznych. System należy dobrać w zależności od wymagań laboratorium i celów badawczych.
- Umieść klatkę domową dla zwierząt nad odbiornikiem sygnału. Podłącz odbiornik sygnału do systemu akwizycji danych, a ten z komputerem z oprogramowaniem do akwizycji.
- Włącz implant telemetrii o częstotliwości radiowej, umieszczając magnes w pobliżu telemetru umieszczonego w boku szczura. Przetestuj sygnał za pomocą urządzenia radiowego. Użyj uniwersalnego urządzenia radiowego, aby przetestować telemetry i usłyszysz wyraźny sygnał dźwiękowy wskazujący, że telemetr jest aktywowany, podczas gdy skwierczący dźwięk oznacza nieaktywny telemetr.
UWAGA: Przed określeniem czasu trwania nagrań należy wziąć pod uwagę żywotność baterii nadajnika częstotliwości radiowej.
- Skonfiguruj oprogramowanie do akwizycji i zsynchronizuj sygnał telemetryczny i system wideo, aby jednocześnie pobierać dane EEG i wideo. Przypisz jeden odbiornik sygnału do każdego wszczepionego nadajnika i ustaw wartości kalibracji nadajnika. Ustaw częstotliwość próbkowania na 1000 Hz, wykrywanie szumów w zakresie od -500 mV do +500 mV, a interwał integracji na 100 ms. Nie używaj filtrów dolno- i górnoprzepustowych.
- Uruchom telemetrię i nagrania wideo. Wykonaj długoterminową rejestrację linii bazowej przed uzyskaniem aktywności podobnej do padaczkowej. Przeanalizuj sygnał EEG zgodnie z opisem w krokach 6.8 i 6.9.
8. Procedura pobierania krwi z żyły ogonowej
UWAGA. Próżniowy system pobierania krwi składa się z igły motylkowej (23 G x 3/4 x 12 (0,8 mm x 19 mm x 305 mm). Technika pobierania krwi może być bez problemu wykonana przez jednego operatora, a zabieg trwa około 5 minut.
- Na krótko przed pobraniem należy pokryć igłę motylkową i jej rurkę 1%K2EDTA w wodzie destylowanej, tj. pobrać i usunąć roztwórK2EDTA z systemu za pomocą strzykawki o pojemności 1 ml. Przeciąć rurkę tuż za igłą, aby zbierać krew kropla po kropli, bez aspiracji (Rysunek 1A).
- Umieść szczura w komorze indukcyjnej i znieczul go izofluranem (1,4% w powietrzu; 1,2 ml/min). Przełącz się na ramkę stereotaktyczną i utrzymuj znieczulenie przez maskę na twarz. Umieść poduszkę grzewczą pod zwierzęciem, utrzymując część jego ogona w bezpośrednim kontakcie z podkładką.
- Delikatnie przesuń grzbiet zwierzęcia na bok, tak aby boczna żyła ogonowa pozostała na górze.
- Zanurz ogon w ciepłej wodzie (42 °C) na 2 minuty, aby rozszerzyć żyłę boczną. Przetrzyj ogon 70% etanolem, aby żyła była bardziej widoczna. Umieść ciepłe światło na ogonie za pomocą zwykłej żarówki.
- Wprowadzić igłę motylkową 21G do bocznej żyły ogonowej o głębokości 5 mm i kącie 20°. Zbierz krew do probówki próżniowej o pojemności 500 μl, która zawiera 5 mg K2EDTA jako antykoagulant (Rysunek 1B, C).
- Wyjąć igłę i zatrzymać przepływ krwi, wywierając nacisk na miejsce nakłucia. Przywróć szczura do jego domowej klatki.
- Delikatnie odwróć probówkę 10x, aby wymieszać antykoagulant z krwią. Wykonaj otwory o głębokości około 1,5 cm w lodzie, aby pomieścić rurki do zbierania. Delikatnie i pionowo umieść próbkę na lodzie.
- Odwirować próbkę krwi w wirówce z chłodzeniem (4 °C) o temperaturze 1300 x g przez 10 minut w celu oddzielenia osocza. Wykonaj tę procedurę maksymalnie w ciągu 1 godziny.
- Weź około 200 μl osocza, omijając warstwę czerwonych i białych krwinek. Pobrane osocze umieścić w sterylnej mikroprobówce o pojemności 0,2 ml. W razie potrzeby przechowywać w temperaturze 4 °C do 1 godziny po odwirowaniu.
- Odłożyć 5 μl próbki do kontroli jakości. Przechowywać próbkę w temperaturze -80 °C do czasu analizy.
UWAGA: Nie używaj próżni, nawet jeśli jest to zalecane przez niektórych badaczy28 lub wydoić ogon podczas procedur opisanych w kroku 8.5, aby uzyskać więcej krwi, ponieważ obniża to jakość próbki do następnych analiz ilościowych sncRNA (szczegółowe informacje można znaleźć w Reprezentatywnych wynikach). Należy pamiętać, że u szczura maksymalna ilość krwi, którą można pobrać jednorazowo, wynosi <10% całkowitej objętości krwi (tj. około 1,6-1,9 ml u szczura o wadze 250-300 g) i <15% całkowitej objętości krwi (około 2,64 ml) w ciągu 1 miesiąca29. W tym protokole wykorzystuje się maksymalnie 500 μl krwi jednorazowo do pięciu razy w jednym zwierzęciu30,31.
9. Procedura pobierania płynu CSF
UWAGA. Technika może być bez problemu wykonana przez jednego operatora, a zabieg trwa około 2-4 minut. Materiały używane do zbierania płynu mózgowo-rdzeniowego to niedrogie, jednorazowe próżniowe igły motylkowe i rurki ekstrakcyjne. W tym protokole w celu wytworzenia próżni użyto zestawu infuzyjnego ze skrzydłami motyla połączonego ze sterylną strzykawką (Rysunek 2A).
- Przygotuj igłę motylkową 23G, przecinając jej plastikową osłonę tak, aby koniec nieosłoniętej igły był odsłonięty na 7 mm, aby zapobiec jej wniknięciu na głębokość większą niż 7 mm w cisterna magna podczas wyjmowania (Rysunek 2B).
- Podłączyć igłę motylkową wyposażoną w rurkę polimerową do strzykawki o pojemności 1 ml.
- Umieść szczura w komorze indukcyjnej i znieczul go izofluranem (1,4% w powietrzu; 1,2 ml/min). Przełącz przepływ izofluranu na ramkę stereotaktyczną i utrzymuj znieczulenie dostarczane przez maskę na twarz. Usuń futro z tylnej głowy i szyi szczura za pomocą brzytwy.
- Przymocuj głowę szczura za pomocą prętów do uszu. Opuść głowę zwierzęcia w dół o około 45° w pionie, przesuwając się w dół listwy nosowej ramy stereotaktycznej (Rysunek 2C). Sprawdź tylną głowę zwierzęcia i znajdź lekko wklęsłą powierzchnię o wyglądzie rombu, między wypukłością potyliczną a grzbietem atlasu.
- Przetrzyj tę powierzchnię 70% etanolem, aby była bardziej widoczna i zdezynfekuj ją.
- Włóż igłę motylkową pionowo w środek wklęsłej powierzchni w kształcie rombu do cisterna magna w celu pobrania płynu mózgowo-rdzeniowego, aż ruch zostanie zablokowany przez przycięcie na wymiar plastikowej osłony tulei igły (Rysunek 2D). Delikatnie odciągnąć tłok strzykawki o pojemności 1 ml, aby płyn mózgowo-rdzeniowy powoli przepływał przez igłę.
- Zbierz około 100 μl płynu mózgowo-rdzeniowego do rurki polimerowej ( Rysunek 2D). Unikać przedostania się do krwi lub innych widocznych zanieczyszczeń. Ściśnij rurkę polimerową bardzo blisko igły motylkowej i odetnij rurkę w tym miejscu.
- Pobrać przezroczystą (niezanieczyszczoną) próbkę do strzykawki. Wyrzuć zanieczyszczoną próbkę, jeśli widoczne zanieczyszczenie dostanie się do rurki zbiorczej.
- Wylej próbkę do sterylnej mikroprobówki o pojemności 0,2 ml i przechowuj na lodzie do 1 godziny.
- Zdezynfekować miejsce pobrania płynu mózgowo-rdzeniowego na głowie zwierzęcia. Wyjmij szczura ze stereotaktycznej klatki i włóż go z powrotem do klatki.
- Odłożyć 2 μl próbki do kontroli jakości. Pozostałą część próbki należy przechowywać w temperaturze -80 °C do dalszej analizy.
UWAGA: U szczurów, jeśli wielokrotne pobieranie płynu mózgowo-rdzeniowego jest wykonywane, zalecana objętość do pobrania przy każdym pobraniu wynosi 100 μL32. W tym protokole jednorazowo wykonano maksymalnie 100 μl płynu mózgowo-rdzeniowego przy 5-krotnym maksymalnym odstawieniu w ciągu 15 dni u jednego zwierzęcia.
10. Analiza spektrofotometryczna jakości próbki
UWAGA: Po prawidłowym pobraniu próbek płynu mózgowo-rdzeniowego i osocza, próbki są gotowe do analiz spektrofotometrem i nie wymagają specjalnego traktowania. Zmierzyć absorbancję hemoglobiny za pomocą spektrofotometrii UV przy 414 nm, aby ocenić ryzyko hemolizy w próbkach. W próbkach pobranych od szczurów należy przyjąć wartość odcięcia absorbancji wynoszącą 0,25. Wybór tego limitu może zależeć od późniejszej analizy qPCR i jej specyficznych wymagań dotyczących kwantyfikacji sncRNA.
- Włączyć spektrofotometr UV. Wybierz metodę pomiaru absorbancji przy pojedynczej długości fali 414 nm dla PLAZMY lub płynu mózgowo-rdzeniowego. Kliknij Dalej.
- Opłucz kuwetę o średnicy 1 mm oczyszczoną wodą. Umieść 5 μl 70% etanolu na miejscu pomiarowym kuwety. Osusz ręcznikiem papierowym i przetrzyj niestrzępiącą się bibułą. Sprawdź, czy jest idealnie przezroczysty.
- Wlej 1,5 μl oczyszczonej wody do kuwety 1 mm i zamknij ją. Włóż kuwetę do komory pomiarowej spektrofotometru i zmierz absorbancję ślepej próbki, klikając przycisk Ślepa. Sprawdzić, czy wartość absorbancji przy 414 nm wynosi 0,000.
- Osusz kuwetę ręcznikiem papierowym i wyczyść ją niestrzępiącą się bibułą. Sprawdź, czy jest idealnie przezroczysty.
- Umieścić 1,5 μl próbki w kuwecie o średnicy 1 mm i zamknąć ją. Włóż kuwetę do komory pomiarowej spektrofotometru. Zmierz próbkę, klikając przycisk Próbka. Sprawdzić absorbancję próbki przy długości fali 414 nm i opatrzyć ją adnotacjami.
- Kontynuuj ilościowe określanie absorbancji hemoglobiny we wszystkich dostępnych próbkach. Zmierz ślepą próbkę przed jakąkolwiek próbką osocza lub płynu mózgowo-rdzeniowego, klikając alternatywnie przyciski Ślepa próba i Próbka.
- Zachować próbki o długości fali A414 nm < 0,25 w temperaturze -80 °C i odrzucić próbki, jeżeli A414 nm > 0,25.
- Przepłucz kolejno kuwetę o średnicy 1 mm oczyszczoną wodą i 70% etanolem. Wysuszyć kuwetę.
- Zamknij pustą kuwetę w komorze pomiarowej, aby zapobiec jej pyleniu. Wyłączyć spektrofotometr.