October 17th, 2018
Przedstawiamy protokół do indukowania i wykrywania CMH spowodowanych wstrzyknięciem LPS u szczurów Sprague-Dawley, który może być wykorzystany w przyszłych badaniach nad patogenezą CMH.
Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie mikrokrwotoków mózgowych, takie jak etiologia, dystrybucja i wykrywanie mikrokrwotoku mózgowego i tak dalej. Główną zaletą tej techniki jest to, że zastrzyki LPS stabilnie wywołują stan zapalny. Ponadto wtrysk LPS jest dość prosty, ekonomiczny i opłacalny.
Chociaż metoda ta może zapewnić wgląd w indukcję krwotoku mózgowego, może być również stosowana do innych zaburzeń mózgu, takich jak depresja, schizofrenia, choroba Parkinsona, choroba Alzheimera i choroba prionowa. Podawaj LPS w dawce jednego miligrama na kilogram masy ciała 10-tygodniowym samcom szczurów Sprague Dawley we wstrzyknięciu dootrzewnowym, a następnie wróć do klatki domowej. Powtórzyć wstrzyknięcie LPS po sześciu godzinach i 16 godzinach.
Należy pamiętać, że wstrzyknięcie szczurom SD LPS w dawce jednego miligrama na kilogram może spowodować 5% śmiertelność. Śmiertelność może jeszcze bardziej wzrosnąć u młodszych lub starszych szczurów lub ciężarnych samic szczurów. Po wstrzyknięciu LPS szczury należy umieścić z powrotem w klatkach i zapewnić im dostęp do jedzenia i picia ad libitum.
W znieczuleniu terminalnym wykonaj nakłucie serca o głębokości od pięciu do ośmiu milimetrów u każdego szczura. Punkt nakłucia powinien znajdować się pięć milimetrów do lewego brzegu mostka w trzeciej i czwartej przestrzeni międzyżebrowej. Trzymać igłę na miejscu i zastąpić pustą probówkę probówką zawierającą niebieski Evans.
Poczekaj, aż zaobserwuje się regenerację krwi, a następnie wstrzyknij niebieski Evans w dawce 0,2 mililitra na 100 gramów masy ciała do lewej komory serca. Utrzymuj szczura w pozycji leżącej na plecach przez 10 minut, jeśli oceniasz niebieski wyciek Evansa przez barierę krew/mózg za pomocą obrazowania immunofluorescencyjnego. Wykonaj perfuzje serca za pomocą lodowatego 200 do 300 mililitrów 0,9% roztworu soli fizjologicznej, aby oczyścić naczynia krwionośne mózgu i mózg
.Przełącz się na lodowaty 4% paraformaldehyd do utrwalenia. Następnie, po wyizolowaniu mózgu, zanurz go w 20% sacharozie w PBS na co najmniej sześć godzin lub do momentu, gdy mózg opadnie na dno rurki. Zmień roztwór na 30% sacharozy i napraw go na kolejne sześć godzin.
Na koniec przygotuj skrawki tkanki mózgowej o grubości 10 milimetrów za pomocą kriostatu. Przemyć szkiełka PBS trzy razy przez pięć minut każde, a następnie inkubować szkiełka z roztworem 4, 6'diamidyno-2-fenyloindolu lub DAPI przez 15 minut w temperaturze pokojowej. Po umyciu szkiełek w PBS jak poprzednio, zamontuj szkiełka z roztworem PBS-glicerolu.
Rejestruj obrazy pod mikroskopem fluorescencyjnym. Osadzanie się EB jest oznaczone czerwoną fluorescencją, jądra są oznaczone niebieską fluorescencją. Barwienie H&E należy rozpocząć od umycia szkiełek w wodzie destylowanej.
Następnie zanurz w roztworze hematoksyliny na osiem minut. Alternatywnie, w przypadku barwienia błękitem pruskim Perl, zabarwić w roztworze reakcyjnym mieszaniną żelazocyjanku i kwasu solnego w równych częściach przez 10 minut. Po zabarwieniu myj pod bieżącą wodą z kranu przez pięć minut.
Różnicować w 1% kwaśnym alkoholu przez 30 sekund. Po umyciu pod bieżącą wodą z kranu przez minutę zaplamić w 0,2% wodzie amoniakalnej lub nasyconym roztworze węglanu litu przez 30 sekund do jednej minuty. Następnie myj pod bieżącą wodą z kranu przez pięć minut.
Przeciw barwieniu roztworem eozyny przez 30 sekund do jednej minuty. Odwodnić się przez 90% alkoholu, następnie 95% alkoholu i alkoholu absolutnego przez 0,5 do dwóch minut każdy. Po odwodnieniu należy sklarować ksylen przez 30 sekund.
Po zamontowaniu przeanalizuj barwienie H&E za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego jasnego pola. Czerwone krwinki uwalniane z naczyń krwionośnych, które są składnikami CMH, pojawiają się na czerwono-pomarańczowo w barwieniu H&E. Powierzchniowe CMH można wykryć za pomocą obserwacji ogólnej, jak wskazują czerwone strzałki.
Niebieskie zabarwienie Evansa ujawnia widoczną czerwoną fluorescencję w miejscu, w którym niebieskie cząsteczki Evansa wyciekły z uszkodzonej bariery krew-mózg. Barwienie H&E pokazuje czerwone krwinki znajdujące się poza naczyniami włosowatymi, a barwienie pruskie ujawnia punkty jonów żelazowych pochodzące z lizy czerwonych krwinek. Podejmując się tej procedury, należy pamiętać, że dawka LPS w celu wywołania mikrokrwotoku mózgowego jest większa niż ta stosowana w modelu choroby Parkinsona lub schizofrenii.
Dlatego środowisko zwierząt powinno być utrzymywane w czystości, aby zmniejszyć śmiertelność. Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak mikroskopia elektronowa, rezonans magnetyczny i obrazowanie immunofluorescencyjne, w celu określenia uszkodzenia zewnętrznej struktury bariery krew-mózg w mikrokrwotoku mózgowym, dystrybucji mikrokrwotoków mózgowych w miąższu mózgu in vivo, a także aktywacji komórek glejowych.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Niniejsza praca prezentuje protokół indukcji i wykrywania mikrokrwawień w mózgu (CMHs) u szczurów Sprague-Dawley za pomocą wstrzyknięcia LPS. Praca wnosi wkład w zrozumienie patogenezy CMHs i może informować przyszłe badania nad różnymi zaburzeniami mózgu.
This protocol enables mechanistic de-risking of neuroinflammatory pathways in cerebral microhemorrhage research, supporting target validation for neuropsychiatric disorders. The LPS-induced model provides a cost-effective, reproducible system for evaluating inflammatory contributions to blood-brain barrier dysfunction. It facilitates early-stage hypothesis testing and portfolio triage for CNS drug discovery programs.
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to preclinical model qualification, particularly for CNS programs with inflammatory components.