Zintegrowana metoda modelowania udaru fototrombotycego i in vivo rejestracji optrodem aktywności neuronowej i astrocytów u myszy wykonujących zachowania

Siyun Chen; Wenwen Zhang; Zhuorui Huang; Jiahui Zhang; Wenkun Huang; Yunyao Zheng; Kangwen Ming; Lin Yu; Wei Yi; Xiaorong Tang

doi:10.3791/71017

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Zintegrowana metoda modelowania udaru fototrombotycego i in vivo rejestracji optrodem aktywności neuronowej i astrocytów u myszy wykonujących zachowania

197 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/71017

⸱

29 maja 2026

Siyun Chen¹ , Wenwen Zhang¹ , Zhuorui Huang¹ , Jiahui Zhang¹ , Wenkun Huang¹ , Yunyao Zheng¹ , Kangwen Ming² , Lin Yu² , Wei Yi¹ , Xiaorong Tang¹

¹South China Research Center for Acupuncture and Moxibustion, Medical College of Acu-Moxi and Rehabilitation, Guangzhou University of Chinese Medicine, ²Rehabilitation Department, The Affiliated Traditional Chinese Medicine Hospital, Guangzhou Medical University

W tym artykule

Podsumowanie

Ten protokół zapewnia zintegrowaną metodę, która obejmuje dostarczenie wirusowe, implantację optrodu, indukcję fototrombotyczną, jednoczesne rejestrowanie aktywności astrocytów i neuronów oraz optogenetyczną stymulację astrocytów. Ta zintegrowana metoda ma na celu zapewnienie jednoczesnego badania relacji astrocyt-neuron na wszystkich etapach przewlekłych udaru niedokrwiennego.

Streszczenie

Badanie dynamiki astrocytów i neuronów po udarze niedokrwiennym jest niezbędne do zrozumienia mechanizmów powysiłkowych. Jednak obecne metodologie często nie pozwalają na uchwycenie interakcji w czasie rzeczywistym między neuronami i astrocytami u zwierząt wykonujących określone zadania behawioralne, co ogranicza naszą zdolność do badania ostrej fazy patologii udaru. Ten protokół przedstawia zintegrowaną metodę, która łączy modelowanie udaru fototombotycznego z jednoczesnym rejestrowaniem wielokanałowym elektrofizjologii oraz fotometrią światłowodową u czujnych, zachowujących się myszy z wykorzystaniem niestandardowo wykonanego optrodu. Protokół obejmuje indukcję ogniskowego niedokrwienia poprzez fototombozę, a następnie jednoczesne rejestrowanie impulsów neuronów i przejściowych zmian wapnia w astrocytach. Optrod umożliwia jednoczesne wykonanie fototombozy, rejestrowanie sygnałów wapniowych i manipulację optogenetyczną bez konieczności oddzielnych procedur chirurgicznych. Wyniki reprezentatywne potwierdzają sukces w jednoczesnym rejestrowaniu sygnału wapniowego astrocytów i impulsów neuronów. Optogenetyczna manipulacja astrocytami powoduje mierzalne zmiany w wzorcach wyładowań neuronów (zmniejszenie częstotliwości wyładowań neuronów piramidalnych o 1,55 ± 0,45 Hz i neuronów interneuronowych o 3,64 ± 1,37 Hz w porównaniu z przedstymulacją optogenetyczną, n = 2), co potwierdza, że system jest zdolny do badania interakcji astrocytów i neuronów. To zintegrowane podejście radzi sobie z krytycznymi lukiami w metodologii badań nad udarem, zapewniając rejestrację wielomodalną w czasie rzeczywistym od fazy ostrej do przewlekłej udaru u zwierząt zachowujących się.

Wprowadzenie

Udar mózgu niedokrwienny pozostaje głównym wyzwaniem zdrowia publicznego na świecie, będąc jedną z głównych przyczyn zarówno śmiertelności, jak i długotrwałej niepełnosprawności nabywanej na całym świecie¹^,²^,³. Wysoki wskaźnik niepełnosprawności związany z udarem niedokrwiennym jest związany z różnorodnymi objawami klinicznymi, od porażenia ruchowego i utraty czucia po upośledzenie poznawcze⁴^,⁵^,⁶. Istnieje pilna potrzeba pogłębienia rozumienia mechanizmów patologicznych i odbudowalny....