Name: Analiza systemowa odpowiedzi neurozapalnej i hemodynamicznej na urazowe uszkodzenie mózgu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-05-27T13:15:00.000+00:00
Duration: 7 min 21 s
Description: Poznaj metodę analizy systemowej odpowiedzi neurozapalnej i hemodynamicznej na urazowe uszkodzenie mózgu u myszy. Technika integruje pomiary przepływu krwi i markerów zapalnych w celu kompleksowego zrozumienia patofizjologii urazu.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ten projekt był wspierany przez National Institutes of Health R21 NS104801 (EMB) i R01 NS115994 (LBW/EB) oraz Children's Healthcare of Atlanta Junior Faculty Focused Award (EMB). Prace te były również wspierane przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych poprzez Programy Badań Medycznych kierowane przez Kongres w ramach nagrody nr W81XWH-18-1-0669 (LBW/EMB). Opinie, interpretacje, wnioski i zalecenia są opiniami autora i niekoniecznie są zatwierdzone przez Departament Obrony. Niniejszy materiał opiera się na pracach wspieranych przez National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program w ramach grantu nr 1937971. Wszelkie opinie, ustalenia, wnioski lub zalecenia wyrażone w tym materiale są opiniami autorów i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy National Science Foundation.

<ol><li>Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Wald, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+epidemiology+and+impact+of+traumatic+brain+injury%3A+a+brief+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Head+Trauma+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">The epidemiology and impact of traumatic brain injury: a brief overview.</a> Journal of Head Trauma Rehabilitation. 21 (5), 375-378 (2006).</li>
<li>Iraji, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resting+State+Functional+Connectivity+in+Mild+Traumatic+Brain+Injury+at+the+Acute+Stage%3A+Independent+Component+and+Seed-Based+Analyses%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Resting State Functional Connectivity in Mild Traumatic Brain Injury at the Acute Stage: Independent Component and Seed-Based Analyses.</a> Journal of Neurotrauma. 32 (14), 1031-1045 (2015).</li>
<li>Guskiewicz, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cumulative+effects+associated+with+recurrent+concussion+in+collegiate+football+players%3A+the+NCAA+Concussion+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Medical+Association%22%5BJournal%5D)">Cumulative effects associated with recurrent concussion in collegiate football players: the NCAA Concussion Study.</a> Journal of the American Medical Association. 290 (19), 2549-2555 (2003).</li>
<li>Longhi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+window+of+vulnerability+to+repetitive+experimental+concussive+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Temporal window of vulnerability to repetitive experimental concussive brain injury.</a> Neurosurgery. 56 (2), 364-374 (2005).</li>
<li>Committee on Sports-Related Concussions in Youth, Board on Children, Youth, and Families, Institute of Medicine, National Research Council. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Sports-Related+Concussions+in+Youth%3A+Improving+the+Science%2C+Changing+the+Culture%22">Sports-Related Concussions in Youth: Improving the Science, Changing the Culture</a>. , National Academies Press (US). Washington (DC). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK169016/ (2014).</li>
<li>Barkhoudarian, G., Hovda, D. A., Giza, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Molecular+Pathophysiology+of+Concussive+Brain+Injury+-+an+Update%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Medicine+and+Rehabilitation+Clinics+of+North+America%22%5BJournal%5D)">The Molecular Pathophysiology of Concussive Brain Injury - an Update.</a> Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America. 27 (2), 373-393 (2016).</li>
<li>McCrory, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consensus+statement+on+concussion+in+sport--the+4th+International+Conference+on+Concussion+in+Sport+held+in+Zurich%2C+November+2012%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Journal+of+Sport+Medicine%22%5BJournal%5D)">Consensus statement on concussion in sport--the 4th International Conference on Concussion in Sport held in Zurich, November 2012.</a> Clinical Journal of Sport Medicine. 23 (2), 89-117 (2012).</li>
<li>Belanger, H. G., Vanderploeg, R. D., Curtiss, G., Warden, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+neuroimaging+techniques+in+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuropsychiatry+and+Clinical+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">Recent neuroimaging techniques in mild traumatic brain injury.</a> Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences. 19 (1), 5-20 (2007).</li>
<li>Sours, C., Zhuo, J., Roys, S., Shanmuganathan, K., Gullapalli, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disruptions+in+Resting+State+Functional+Connectivity+and+Cerebral+Blood+Flow+in+Mild+Traumatic+Brain+Injury+Patients%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Disruptions in Resting State Functional Connectivity and Cerebral Blood Flow in Mild Traumatic Brain Injury Patients.</a> PLoS ONE. 10 (8), 0134019(2015).</li>
<li>Buckley, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decreased+Microvascular+Cerebral+Blood+Flow+Assessed+by+Diffuse+Correlation+Spectroscopy+after+Repetitive+Concussions+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Decreased Microvascular Cerebral Blood Flow Assessed by Diffuse Correlation Spectroscopy after Repetitive Concussions in Mice.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 35 (12), 1995-2000 (2015).</li>
<li>Sankar, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+cerebral+blood+flow+is+a+non-invasive+biomarker+of+neuroinflammation+after+repetitive+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Disease%22%5BJournal%5D)">Low cerebral blood flow is a non-invasive biomarker of neuroinflammation after repetitive mild traumatic brain injury.</a> Neurobiology of Disease. 124, 544-554 (2019).</li>
<li>Vagnozzi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+window+of+metabolic+brain+vulnerability+to+concussions%3A+mitochondrial-related+impairment--part+I%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Temporal window of metabolic brain vulnerability to concussions: mitochondrial-related impairment--part I.</a> Neurosurgery. 61, 379-388 (2007).</li>
<li>Longhi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+window+of+vulnerability+to+repetitive+experimental+concussive+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Temporal window of vulnerability to repetitive experimental concussive brain injury.</a> Neurosurgery. 56, 364-374 (2005).</li>
<li>Fujita, M., Wei, E. P., Povlishock, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intensity-+and+interval-specific+repetitive+traumatic+brain+injury+can+evoke+both+axonal+and+microvascular+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Intensity- and interval-specific repetitive traumatic brain injury can evoke both axonal and microvascular damage.</a> Journal of Neurotrauma. 29, 2172-2180 (2012).</li>
<li>Angoa-Perez, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+sports-related+head+injury%3A+bridging+the+gap+between+preclinical+research+and+clinical+reality%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurochemistry%22%5BJournal%5D)">Animal models of sports-related head injury: bridging the gap between preclinical research and clinical reality.</a> Journal of Neurochemistry. 129, 916-931 (2014).</li>
<li>Prins, M. L., Hales, A., Reger, M., Giza, C. C., Hovda, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeat+traumatic+brain+injury+in+the+juvenile+rat+is+associated+with+increased+axonal+injury+and+cognitive+impairments%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Repeat traumatic brain injury in the juvenile rat is associated with increased axonal injury and cognitive impairments.</a> Developmental Neuroscience. 32, 510-518 (2010).</li>
<li>Viano, D. C., Hamberger, A., Bolouri, H., Saljo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concussion+in+professional+football%3A+animal+model+of+brain+injury--part+15%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Concussion in professional football: animal model of brain injury--part 15.</a> Neurosurgery. 64, 1162-1173 (2009).</li>
<li>Kane, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+of+human+repetitive+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury.</a> Journal of Neuroscience Methods. 203, 41-49 (2012).</li>
<li>Meehan, W. P., Zhang, J., Mannix, R., Whalen, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+Recovery+Time+Between+Injuries+Improves+Cognitive+Outcome+After+Repetitive+Mild+Concussive+Brain+Injuries+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Increasing Recovery Time Between Injuries Improves Cognitive Outcome After Repetitive Mild Concussive Brain Injuries in Mice.</a> Neurosurgery. 71 (4), 885-892 (2012).</li>
<li>Durduran, T., Yodh, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffuse+correlation+spectroscopy+for+non-invasive%2C+micro-vascular+cerebral+blood+flow+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Diffuse correlation spectroscopy for non-invasive, micro-vascular cerebral blood flow measurement.</a> NeuroImage. 85, 51-63 (2014).</li>
<li>Sathialingam, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+separation+diffuse+correlation+spectroscopy+for+measurement+of+cerebral+blood+flow+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Small separation diffuse correlation spectroscopy for measurement of cerebral blood flow in rodents.</a> Biomedical Optics Express. 9 (11), 5719(2018).</li>
<li>Lee, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+optical+assessment+of+resting-state+cerebral+blood+flow+in+children+with+sickle+cell+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophotonics%22%5BJournal%5D)">Noninvasive optical assessment of resting-state cerebral blood flow in children with sickle cell disease.</a> Neurophotonics. 6 (03), 1(2019).</li>
<li>Wang, H., Liu, Q., Tu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interpretation+of+partial+least-squares+regression+models+with+VARIMAX+rotation%5BTitle%5D)+AND+%22Partial+Least+Squares%22%5BJournal%5D)">Interpretation of partial least-squares regression models with VARIMAX rotation.</a> Partial Least Squares. 48 (1), 207-219 (2005).</li>
<li>Eriksson, L., Byrne, T., Johansson, E., Trygg, J., Vikström, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-+and+Megavariate+Data+Analysis+Basic+Principles+and+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Umetrics+Academy%22%5BJournal%5D)">Multi- and Megavariate Data Analysis Basic Principles and Applications.</a> Umetrics Academy. , (2013).</li>
<li>Conzen, P. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+and+regional+hemodynamics+of+isoflurane+and+sevoflurane+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesia+and+Analgesia%22%5BJournal%5D)">Systemic and regional hemodynamics of isoflurane and sevoflurane in rats.</a> Anesthesia and Analgesia. 74 (1), 79-88 (1992).</li>
<li>Durduran, T., Choe, R., Baker, W. B., Yodh, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffuse+optics+for+tissue+monitoring+and+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Reports+on+Progress+in+Physics%22%5BJournal%5D)">Diffuse optics for tissue monitoring and tomography.</a> Reports on Progress in Physics. 73 (7), 076701(2010).</li>
<li>Lee, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+separation+frequency-domain+near-infrared+spectroscopy+for+the+recovery+of+tissue+optical+properties+at+millimeter+depths%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Small separation frequency-domain near-infrared spectroscopy for the recovery of tissue optical properties at millimeter depths.</a> Biomedical Optics Express. 10 (10), 5362-5377 (2019).</li>
<li>Bertrand, F., Maumy-Bertrand, M. plsRglm: Partial Least Squares Regression for Generalized Linear Models. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://CRAN.R-project.org/package=pplsRglm">https://CRAN.R-project.org/package=pplsRglm</a> (2019).</li>
<li>White, B. R., Bauer, A. Q., Snyder, A. Z., Schlaggar, B. L., Lee, J. M., Culver, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+of+functional+connectivity+in+the+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Imaging of functional connectivity in the mouse brain.</a> PLoS One. 6, 16322(2011).</li>
<li>Buckley, E. M., Parthasarathy, A. B., Grant, P. E., Yodh, A. G., Franceschini, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffuse+correlation+spectroscopy+for+measurement+of+cerebral+blood+flow%3A+future+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophotonics%22%5BJournal%5D)">Diffuse correlation spectroscopy for measurement of cerebral blood flow: future prospects.</a> Neurophotonics. 1 (1), 011009(2014).</li>
<li>Rowan, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebrovascular+reactivity+measured+in+awake+mice+using+diffuse+correlation+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophotonics%22%5BJournal%5D)">Cerebrovascular reactivity measured in awake mice using diffuse correlation spectroscopy.</a> Neurophotonics. 8 (1), (2021).</li>
<li>Tate, J., Ward, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interferences+in+immunoassay%5BTitle%5D)+AND+%22The+Clinical+Biochemist.+Reviews%22%5BJournal%5D)">Interferences in immunoassay.</a> The Clinical Biochemist. Reviews. 25 (2), 105-120 (2004).</li>
<li>Staples, E., Ingram, R. J. M., Atherton, J. C., Robinson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimising+the+quantification+of+cytokines+present+at+low+concentrations+in+small+human+mucosal+tissue+samples+using+Luminex+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Immunological+Methods%22%5BJournal%5D)">Optimising the quantification of cytokines present at low concentrations in small human mucosal tissue samples using Luminex assays.</a> Journal of Immunological Methods. 394 (1-2), 1-9 (2013).</li>
<li>Gierut, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Network-level+effects+of+kinase+inhibitors+modulate+TNF-%CE%B1-induced+apoptosis+in+the+intestinal+epithelium%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Signaling%22%5BJournal%5D)">Network-level effects of kinase inhibitors modulate TNF-α-induced apoptosis in the intestinal epithelium.</a> Science Signaling. 8 (407), 129(2015).</li>
</ol>

W niniejszym artykule szczegółowo opisano metody oceny odpowiedzi hemodynamicznej i neurozapalnej na powtarzające się łagodne urazowe uszkodzenie mózgu. Ponadto pokazaliśmy, jak zintegrować te dane w ramach wielowymiarowej analizy systemowej przy użyciu częściowej regresji metodą najmniejszych kwadratów. W poniższym tekście omówimy niektóre z kluczowych kroków i ograniczeń związanych z protokołem, a także zalety/wady metod w porównaniu z istniejącymi metodami.
Model spadku masy ciała ł...

Przegląd 
Łagodne urazowe uszkodzenia mózgu (mTBI) dotykają ~1,6-3,8 miliona sportowców rocznie1. Urazy te, w tym urazy podwstrząsowe i wstrząsowe, mogą powodować u pacjentów przejściowe objawy fizyczne, emocjonalne, psychologiczne i poznawcze2. Co więcej, powtarzające się mTBI (rmTBI) utrzymywane w "oknie podatności" może prowadzić do skumulowanej dotkliwości i czasu trwania konsekwencji poznawczych, które trwają dłużej niż skutki pojedynczego mTBI tylko 3, a ostatecznie nawet do trwałej utraty funkcji4,5,6. Chociaż wielu pacjentów wraca do zdrowia w stosunkowo krótkim czasie (<1 tydzień), 10-40% pacjentów cierpi na długotrwałe skutki mTBI przez > 1 miesiąc, a niektóre utrzymują się do 1 roku3,7,8,9. Pomimo częstości występowania i trwałych konsekwencji tych urazów, mechanizmy urazów są słabo poznane i nie istnieją skuteczne strategie leczenia.
Biorąc pod uwagę dużą zmienność wyników po mTBI/rmTBI, jednym z wyzwań w identyfikacji wczesnych etapów molekularnych wyzwalaczy z tkanki uzyskanej w końcowych badaniach mTBI/rmTBI jest brak danych podłużnych pokazujących definitywne "ostre powiązania molekularne" tych molekularnych czynników wyzwalających z długoterminowymi wynikami. Aby sprostać temu wyzwaniu, nasza grupa odkryła, że ostro zmniejszony przepływ krwi w mózgu, mierzony ostro za pomocą narzędzia optycznego zwanego spektroskopią korelacji rozproszonej (DCS), silnie koreluje z długoterminowym wynikiem poznawczym w mysim modelu rmTBI10. Korzystając z tego biomarkera hemodynamicznego, wykazaliśmy, że myszy z ostro niskim przepływem krwi w mózgu (a co za tym idzie, gorszym przewidywanym długoterminowym wynikiem) mają jednocześnie ostry wzrost neuronalnej fosfosygnalizacji zarówno w obrębie szlaków MAPK, jak i NFκB, wzrost neuronalnej ekspresji cytokin prozapalnych i wzrost ekspresji fagocytów / markera mikrogleju Iba111. Dane te sugerują możliwą rolę neuronalnej fosfosygnalizacji, ekspresji cytokin i aktywacji mikrogleju zarówno w ostrej regulacji przepływu krwi w mózgu po urazie, jak i w wyzwalaniu kaskady sygnalizacyjnej, która prowadzi do dysfunkcji neuronów i gorszych wyników poznawczych. W tym artykule szczegółowo opisujemy nasze podejście do jednoczesnego badania zarówno środowiska hemodynamicznego, jak i neurozapalnego po rmTBI oraz sposobu integracji tych złożonych zestawów danych. W szczególności nakreślamy procedury dla czterech kluczowych kroków tego kompleksowego podejścia: (1) model spadku masy ciała łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu, (2) ocena przepływu krwi w mózgu za pomocą spektroskopii korelacji rozproszonej, (3) kwantyfikacja środowiska neurozapalnego oraz (4) integracja danych (<silna klasa="xfig">Rysunek 1). Poniżej przedstawiamy krótkie wprowadzenie do każdego z tych kluczowych kroków, aby pomóc czytelnikom zapoznać się z uzasadnieniem naszych metod. Pozostała część manuskryptu zawiera szczegółowy protokół dla każdego z tych kluczowych kroków.
Model spadku masy ciała łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu 
Chociaż istnieje wiele doskonałych przedklinicznych modeli powtarzającego się łagodnego TBI12,13,14,15,16,17,18, stosujemy dobrze ugruntowany i klinicznie istotny model zamkniętego urazu głowy ze spadkiem wagi. Kluczowe cechy tego modelu to (1) uderzenie w nienaruszoną czaszkę/skórę głowy, po którym następuje nieograniczony obrót głowy wokół szyi, (2) brak jawnego strukturalnego uszkodzenia mózgu, obrzęku, uszkodzenia bariery krew-mózg, ostra śmierć komórek lub przewlekła utrata tkanki mózgowej oraz (3) trwałe (do 1 roku) deficyty poznawcze, które pojawiają się dopiero po wielokrotnych uderzeniach19 (Rysunek 2).
Ocena przepływu krwi w mózgu za pomocą dylacyjnej spektroskopii korelacyjnej 
Spektroskopia korelacji dyfuzyjnej (DCS) to nieinwazyjna technika optyczna, która mierzy przepływ krwi5,20,21. W DCS źródło światła bliskiej podczerwieni umieszcza się na powierzchni tkanki. Detektor umieszcza się w stałej odległości od źródła na powierzchni tkanki, aby wykryć światło, które zwielokrotniło się rozproszone w tkance (<silna klasa = "xfig">Rysunek 3). Rozpraszanie poruszających się czerwonych krwinek powoduje wahania wykrytego natężenia światła w czasie. Prosty model analityczny znany jako teoria dyfuzji korelacyjnej służy do powiązania tych fluktuacji intensywności ze wskaźnikiem przepływu krwi (CBFi, <silna klasa = "xfig" >Rysunek 4). Chociaż jednostki CBFi (cm2 / s) nie są tradycyjnymi jednostkami przepływu (ml / min / 100 g), poprzednie badanie na myszach wykazało, że CBFi silnie koreluje z przepływem krwi w mózgu mierzonym za pomocą spinu tętniczego oznaczonego MRI21.
Dla porównania, instrument DCS używany tutaj został zbudowany wewnętrznie i składa się z lasera o długości 852 nm o długości koherencji, tablicy 4 fotodiod lawinowych zliczających fotony oraz sprzętowej płytki autokorelatora (pojedynczy tau, 8 kanałów, minimalny czas próbkowania 100 ns)21,22. Dane są pozyskiwane za pomocą domowego oprogramowania napisanego w LabView. Interfejs zwierzęcy dla urządzenia składa się ze światłowodu wielomodowego 400 μm (zakres długości fali 400-2200 nm, rdzeń z czystej krzemionki, TECS Hard Cladding) oraz światłowodu detektora jednomodowego 780 nm (zakres długości fali 780-970 nm, rdzeń z czystej krzemionki, TECS Hard Cladding, 730 ± 30 nm odcięcie w drugim trybie) oddalonych od siebie o 6 mm i osadzonych w czarnym czujniku wydrukowanym w 3D (4 mm x 8 mm, <silna klasa="xfig">Rysunek 3).
Kwantyfikacja środowiska neurozapalnego 
Chociaż zapalenie nerwów jest regulowane przez różne procesy komórkowe, dwa kluczowe istotne mechanizmy to sygnalizacja zewnątrzkomórkowa przez cytokiny / chemokiny i sygnalizacja wewnątrzkomórkowa przez fosfoproteiny. Aby zbadać środowisko neurozapalne mózgu po urazie, mózgi są ekstrahowane od myszy, mikropreparowane, a cytokiny/chemokiny i fosfoproteiny są oznaczane ilościowo za pomocą Luminex (<silna klasa = "xfig" > Rysunek 5, <silna klasa = "xfig" > Rysunek 6, <silna klasa = "xfig"> Rysunek 7). Multipleksowane testy immunologiczne Luminex umożliwiają jednoczesną kwantyfikację zróżnicowanego zbioru tych białek poprzez sprzężenie testów immunoenzymatycznych (ELISA) z fluorescencyjnie znakowanymi kulkami magnetycznymi. Odrębne znaczniki fluorescencyjne są używane dla każdego interesującego białka, a kulki każdego znacznika są funkcjonalizowane przeciwciałem wychwytującym przeciwko temu konkretnemu białku. Setki kulek do wychwytywania każdego białka miesza się ze sobą, umieszcza na 96-dołkowej płytce i inkubuje z próbką. Po inkubacji próbki magnes jest używany do uwięzienia kulek w studzience, podczas gdy próbka jest wypłukiwana. Następnie biotynylowane przeciwciało detekcyjne wiąże się z analitem będącym przedmiotem zainteresowania, tworząc kanapkę przeciwciało-antygen podobną do tradycyjnego testu ELISA, ale z testem ELISA dla każdego białka występującym na innym fluorescencyjnie znakowanym kulce. Dodanie streptawidyny sprzężonej z fikoerytryną (SAPE) kończy każdą reakcję. Następnie przyrząd Luminex odczytuje kulki i rozdziela sygnał zgodnie z każdym znacznikiem/białkiem fluorescencyjnym.
Integracja danych 
Ze względu na dużą liczbę analitów (np. cytokin) mierzonych w teście Luminex, analiza danych może być trudna do zinterpretowania, jeśli każde białko określone ilościowo jest analizowane indywidualnie. Aby uprościć analizę i uchwycić trendy obserwowane wśród analitów, używamy metody analizy wielowymiarowej zwanej częściową regresją metodą najmniejszych kwadratów (PLSR, <silna klasa="xfig">Rysunek 8)23. PLSR działa poprzez identyfikację osi wag odpowiadających każdemu mierzonemu białku (tj. cytokinom lub fosfobiałkom, zwanym "zmiennymi predykcyjnymi"), które razem optymalnie wyjaśniają kowariancję mierzonych białek ze zmienną odpowiedzi (np. mózgowy przepływ krwi). Wagi są określane jako "ładunki" i są łączone w wektor znany jako zmienna utajona (LV). Poprzez rzutowanie (określane jako "punktacja") zmierzonych danych białkowych na każdym z dwóch LV, dane można ponownie wykreślić pod kątem tych LV. Po obliczeniu PLSR używamy rotacji varimax do zidentyfikowania nowej LV, która maksymalizuje kowariancję między projekcjami próbki na LV a zmienną predyktora24. Takie podejście pozwala nam zdefiniować LV1 jako oś, dla której wariancja zmiennej odpowiedzi jest najlepiej wyjaśniona. LV2 maksymalizuje kowariancję między zmienną odpowiedziową a danymi resztkowymi LV1, które mogą być związane ze zmiennością biologiczną lub techniczną między próbkami. Na koniec przeprowadzamy walidację krzyżową Leave One Out (LOOCV), aby upewnić się, że model PLSR nie jest silnie zależny od żadnej pojedynczej próbki23.
W tym protokole szczegółowo opisujemy metody charakteryzowania neurozapalnej i hemodynamicznej odpowiedzi tkanek na mTBI. Ogólny przepływ pracy jest opisany w Rysunek 1. W tym protokole myszy są poddawane jednemu lub więcej mTBI przy użyciu modelu zamkniętego urazu głowy ze spadkiem wagi. Przepływ krwi w mózgu jest mierzony wzdłużnie przed i w wielu punktach czasowych po urazie. W momencie zainteresowania badaniem zmian neurozapalnych zwierzę zostaje poddane eutanazji, a mózg zostaje pobrany. Obszary mózgu będące przedmiotem zainteresowania są izolowane za pomocą mikrodysekcji, a następnie poddawane lizie w celu ekstrakcji białka. Lizaty są następnie wykorzystywane zarówno do multipleksowanych testów immunologicznych ekspresji cytokin i fosfobiałek Luminex, jak i Western blot. Na koniec ten holistyczny zestaw danych jest integrowany za pomocą częściowej analizy regresji metodą najmniejszych kwadratów.

<table><tbody><tr><td>Pipety</td><td></td><td></td> regulowane <td>dowolna pipeta regulowana</td></tr><tr><td>Folia aluminiowa</td><td>VWR</td><td>89107-726</td><td></td></tr><tr><td>Zestaw do lizy komórek Bio-Plex</td><td>C Bio-Rad</td><td></td> 171304012 <td></td></tr><tr><td>MARKA MARKA Płytki pureGrade Microplates, niesterylne</td><td>BrandTech</td><td>781602 96</td><td></td></tr><tr><td>Kompletna mini tabletka inhibitora proteazy</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>11836153001</td><td></td></tr><tr><td>Krem do depilacji</td><td>Amazon</td><td>Nair</td><td></td></tr><tr><td>DiH2O</td><td>VWR</td><td>VWRL0200-1000</td><td></td></tr><tr><td>Ręczny magnetyczny blok separatora do 96-dołkowych płaskich płyt dennych</td><td>Millipore Sigma Katalog</td><td>40-285</td><td></td></tr><tr><td>Sprzętowa płyta autokorelatora</td><td>www.correlator.com</td><td>Flex05-8ch</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran 250 mL</td><td>MED-VET INTERNATIONAL</td><td>RXISO-250</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipe (11,2 x 21,3 cm)</td><td>VWR</td><td>21905-026</td><td></td></tr><tr><td>Laboratoryjny mieszalnik wirowy</td><td>VWR</td><td>10153-838</td><td></td></tr><tr><td>LabView</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW Luminex</td><td></td></tr><tr><td>200, HTS, FLEXMAP 3D lub MAGPIX z oprogramowaniem xPONENT</td><td>Luminex Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Luminex Drive Fluid</td><td>Luminex</td><td>MPXDF-4PK</td><td></td></tr><tr><td>Płyn do osłonek Luminex</td><td>EMD Millipore</td><td>PŁYN OSŁONOWY</td><td></td></tr><tr><td>MILLIPLEX MAP Mysz Panel magnetyczny z cytokinami/chemokinami - wstępnie zmieszany 32 Plex - Test multipleksowy immunologiczny</td><td>Millipore Sigma</td><td>MCYTMAG-70K-PX32</td><td></td></tr><tr><td>MILLIPLEX MAPK/SAPK Sygnalizacja 10-Plex Kit-Cell Sygnalizacja Multiplex Test</td><td>Millipore Sigma</td><td>48-660MAG</td><td></td></tr><tr><td>Mini rotator LabRoller</td><td>VWR</td><td>10136-084</td><td></td></tr><tr><td>Fluorek fenylometylosulfonylu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7626-1G</td><td></td></tr><tr><td>Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (PBS)</td><td>VWR</td><td>97064-158</td><td></td></tr><tr><td>Zgrzewarka do płyt</td><td>VWR</td><td>82050-992</td><td></td></tr><tr><td>Rurki polipropylenowe do mikrofugi</td><td>VWR</td><td>20901-547</td><td></td></tr><tr><td>Mini LabRoller</td><td>Millipore Sigma Z674591</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zbiorniki odczynników</td><td>VWR</td><td>89094-668</td><td></td></tr><tr><td>R Język</td><td></td><td></td><td></td>programowania</tr><tr><td>RStudio</td><td>www.rstudio.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sonicator</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wytrząsarka płytkowa</td><td>VWR</td><td>12620-926</td><td></td></tr><tr><td>Tween20</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9416-50ML</td><td></td></tr><tr><td>Akrylowa rura prowadząca o długości 1 m</td><td>McMaster-Carr</td><td>49035K85</td><td></td></tr><tr><td>4-fotonowa fotodioda lawinowa zliczająca fotony</td><td>Perkin-Elmer</td><td>SPCM-AQ4C-IO</td><td></td></tr><tr><td>400 um wielomodowe źródło</td><td>światłowodowe Thorlabs Inc.</td><td>FT-400-EMT</td><td></td></tr><tr><td>54 g śruba</td><td>Ace Hardware</td><td></td><td>0,95 cm podstawowa średnica korpusu, 2 cm średnica główki, 10,2 cm długość</td></tr><tr><td>780 nm detektor jednomodowy światłowód</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>780HP</td><td></td></tr><tr><td>852 nm laser o długiej długości koherencji</td><td>TOPTICA Photonics</td><td>iBeam smart</td><td></td></tr></tbody></table>

analiza systemowa odpowiedzi neurozapalnej i hemodynamicznej na urazowe uszkodzenie mózgu

Systems Analysis of the Neuroinflammatory and Hemodynamic Response to Traumatic Brain Injury

Łagodne urazowe uszkodzenia mózgu (mTBI) stanowią poważny problem zdrowia publicznego. Powtarzające się narażenie na mTBI może prowadzić do skumulowanych, długotrwałych deficytów funkcjonalnych. Liczne badania przeprowadzone przez naszą grupę i innych wykazały, że mTBI stymuluje ekspresję cytokin i aktywuje mikroglej, zmniejsza przepływ krwi i metabolizm w mózgu oraz upośledza reaktywność naczyń mózgowych. Co więcej, kilka prac wykazało związek między zaburzeniami tych markerów neurozapalnych i hemodynamicznych a zaburzeniami poznawczymi. W niniejszym artykule szczegółowo opisano metody charakteryzowania neurozapalnej i hemodynamicznej odpowiedzi tkanek na mTBI u myszy. W szczególności opisujemy, jak wykonać model spadku masy ciała mTBI, jak podłużnie zmierzyć przepływ krwi w mózgu za pomocą nieinwazyjnej techniki optycznej zwanej dyfuzyjną spektroskopią korelacji oraz jak przeprowadzić multipleksowany test immunologiczny Luminex na próbkach tkanki mózgowej w celu ilościowego określenia cytokin i immunomodulujących fosfoprotein (np. w obrębie szlaków MAPK i NFκB), które reagują i regulują aktywność mikrogleju i innych nerwowych komórek odpornościowych. Na koniec szczegółowo opisujemy, jak zintegrować te dane przy użyciu podejścia do analizy systemów wielowymiarowych, aby zrozumieć relacje między wszystkimi tymi zmiennymi. Zrozumienie zależności między tymi zmiennymi fizjologicznymi i molekularnymi ostatecznie umożliwi nam zidentyfikowanie mechanizmów odpowiedzialnych za mTBI.

Wcześniej zgromadzone dane pochodziły z poprzednich badań, w których grupa ośmiu myszy C57BL/6 została poddana trzem urazom zamkniętym głowy (Rycina 2), wykonywanym raz dziennie1. W niniejszej pracy przepływ krwi mózgowej mierzono za pomocą dyfuzyjnej spektroskopii korelacyjnej 4 h po ostatnim urazie (Rycina 3, Rycina 4). Po ocenie CBF po urazie zwierzęta zostały uśmiercone, a tkankę mózgu pobrano w celu iloś...

Ten protokół przedstawia metody charakteryzowania neurozapalnej i hemodynamicznej odpowiedzi na łagodne urazowe uszkodzenie mózgu oraz integracji tych danych jako części wielowymiarowej analizy systemów przy użyciu częściowej regresji metodą najmniejszych kwadratów.

Analiza systemowa odpowiedzi neurozapalnej i hemodynamicznej na urazowe uszkodzenie mózgu

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a significant public health problem. Repeated exposure to mTBI can lead to cumulative, long-lasting functional ...

Metody te można wykorzystać do scharakteryzowania neurozapalnych i hemodynamicznych reakcji na uszkodzenie mózgu w ramach wielowymiarowej analizy systemu przy użyciu częściowej regresji metodą najmniejszych kwadratów. Techniki te są stosowane, aby dać bardziej holistyczne spojrzenie na reakcję mózgu na uraz. Aby wywołać uraz, potwierdź brak reakcji na uszczypnięcie palca u znieczulonej myszy i umieść mysz w pozycji leżącej na środku cienkiej błony.Używając obu rąk do trzymania nauczonej tkanki, zabezpiecz ogon myszy pod kciukiem i ustaw głowę myszy pod rurką prowadzącą. Gdy mysz jest w odpowiedniej pozycji, dążąc do uderzenia między tylną częścią oczu a przednią częścią uszu, upuść z górnej części rurki prowadzącej na grzbietową stronę głowy myszy. Po uderzeniu mysz przebije się przez tkankę, umożliwiając szybkie przyspieszenie głowy wokół szyi.Po kontuzji pozwól myszy dojść do siebie w pozycji leżącej na podkładce rozgrzewającej o temperaturze 37 stopni Celsjusza. Po dwuminutowym okresie stabilizacji delikatnie oprzyj czujnik DCS na prawej półkuli czaszki myszy, tak aby górna krawędź czujnika optycznego zrównywała się z tyłem oka, a bok czujnika układał się wzdłuż linii środkowej. Przyłóż dłoń do czujnika, aby osłonić go przed światłem w pomieszczeniu i uzyskać pięć sekund danych.Następnie ustaw czujnik na lewej półkuli i uzyskaj dane z lewej półkuli przez pięć sekund. Aby ocenić produkcję cytokin i fosfoprotein multipleksowanych, dodaj 150 mikrolitrów mieszanego buforu do lizy na około trzy miligramy pobranej tkanki mózgowej zwierzęcia. I użyj końcówki pipety o pojemności 1 000 mikrolitrów, aby mechanicznie rozcierać tkankę od 15 do 20 razy.Umieść homogenizowane próbki na rotatorze na 30 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza przed zebraniem resztek tkanek przez odwirowanie. Przenieść supernatanty do nowych probówek i odwirować próbki w celu usunięcia pozostałego osadu. Przenieść supernatanty do nowych probówek i oznaczyć stężenie białka za pomocą testu BCA zgodnie ze standardowymi protokołami.Przygotować 25 mikrolitrów każdej próbki o optymalnym stężeniu białka, określonym przez analizę zakresu liniowego w nowych probówkach. Użycie buforu testowego do normalizacji całkowitej objętości każdej próbki do 25 mikrolitrów. Aby przygotować płytkę do oznaczania, dodaj 200 mikrolitrów buforu do przemywania do każdej studzienki 96-dołkowej płytki i potrząsaj płytką na wytrząsarce przez 10 minut z prędkością 750 obrotów na minutę.Pod koniec inkubacji zdekantować bufor do płukania i postukać płytką o ręcznik papierowy, aby usunąć wszelkie pozostałości. Następnie dodaj 25 mikrolitrów buforu testowego do każdej studzienki, a następnie 25 dodatkowych mikrolitrów buforu do studzienek tła. Dodać 25 mikrolitrów rozcieńczonych próbek do odpowiednich dołków na próbki i wirować przez jedną minutę przez multipleksowane kulki magnetyczne, a następnie dodać 25 mikrolitrów dokładnie zawieszonych kulek do każdej studzienki.Po dodaniu wszystkich kulek zamknąć płytkę zgrzewarką do płytek i przykryć płytkę folią do inkubacji przez noc z wytrząsaniem w temperaturze od dwóch do ośmiu stopni Celsjusza. Następnego ranka umieść płytkę na separatorze magnetycznym, upewniając się, że studzienki są wyrównane z magnesami. Po dwóch minutach zdekantować zawartość studzienki z płytką nadal przymocowaną do separatora magnetycznego i dodać 200 mikrolitrów buforu do płukania do każdej studzienki.Po potrząśnięciu przez dwie minuty umieść płytkę na separatorze magnetycznym na dwie minuty. Następnie zdekantować zawartość studzienki z płytką nadal przymocowaną do separatora magnetycznego i umyć płytkę świeżym buforem do płukania o pojemności 200 mikrolitrów na studzienkę, jak to właśnie pokazano. Po drugim przemyciu dodać 25 mikrolitrów przeciwciała wykrywającego na studzienkę i ponownie przykryć folią na godzinną inkubację przy 750 obrotach na minutę w temperaturze pokojowej.Pod koniec inkubacji dodać 25 mikrolitrów streptawidyny i fikoerytryny do każdej studzienki i włożyć płytkę do wytrząsarki na dodatkowe 30 minut w temperaturze pokojowej. Pod koniec inkubacji umieścić płytkę na separatorze magnetycznym na dwie minuty przed dekantacją zawartości studzienki. Umyj płytkę dwa razy 200 mikrolitrami świeżego buforu do mycia na mycie i dodaj 75 mikrolitrów odpowiedniego płynu napędowego do każdej studzienki.Następnie ponownie zawieś kulki na wytrząsarce płytek na pięć minut w temperaturze pokojowej i odczytaj płytki na analizatorze zgodnie z instrukcjami producenta. W tej analizie przepływ krwi w mózgu mierzono za pomocą spektroskopii korelacji rozproszonej cztery godziny po ostatnim urazie. Następnie można określić wskaźnik przepływu krwi w mózgu i średni wskaźnik przepływu w mózgu dla każdej półkuli.Można przeprowadzić analizę zakresu liniowego w celu określenia odpowiedniej masy obciążenia białkami przed zebraniem danych ze wszystkich próbek. Dane dotyczące cytokin można przygotować, odejmując pomiary tła od danych próbki, a następnie obliczając dane Z-score dla każdego anolitu. Częściową regresję metodą najmniejszych kwadratów można przeprowadzić przy użyciu markera aktywacji mikrogleju fagocytów lub innej interesującej zmiennej jako zmiennej odpowiedzi oraz pomiarów cytokin jako zmiennych predykcyjnych.Rotację Varimax można przeprowadzić, aby zmaksymalizować kowariancję danych na zmiennej utajonej jeden, z pomiarami markera aktywacji. Wysokie masy ładunku w zmiennej utajonej pierwszej odpowiadają ekspresji cytokin najbardziej związanych z wysoką ekspresją markera aktywacji. Regresje liniowe między markerem aktywacji a cytokinami ilustrują, że cytokiny o największej masie obciążenia w zmiennej utajonej jeden były również statystycznie istotne dla tej analizy.Chociaż skupiliśmy się w tym protokole na urazowym uszkodzeniu mózgu, metody te można szeroko uogólnić na badanie wielu stanów patologicznych, które wpływają na mózg. Używamy tych technik, aby pomóc nam zidentyfikować możliwe do wykonania cele do modulacji w przyszłych eksperymentach, aby ustalić przyczynowe związki mechanistyczne i ostatecznie w celu opracowania nowych strategii terapeutycznych dla łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu.

systems-analysis-neuroinflammatory-hemodynamic-response-to-traumatic

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Niniejszy artykuł przedstawia przegląd multimodalnego podejścia do diagnostyki i rekonwalescencji po lekkich urazowych uszkodzeniach mózgu u młodzieży. Podejście to łączy testy neuropsychologiczne z funkcjonalnym obrazowaniem rezonansem magnetycznym oraz systemem Head Impact Telemetry System w celu monitorowania zależności między uderzeniami w głowę a aktywnością mózgu podczas testów poznawczych.

Badanie wpływu wstrząśnień mózgu związanych ze sportem u młodzieży z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego oraz systemu telemetrii uderzeń w głowę

Przedstawiono metodę bocznego uderzenia płynnego (LFP), uznany model urazowego uszkodzenia mózgu u myszy. LFP spełnia trzy główne kryteria dla modeli zwierzęcych: poprawność, niezawodność i istotność kliniczną. Opisano procedurę składającą się z chirurgicznej kraniotomii, zamocowania adaptera oraz następującego po nich wywołania urazu, co prowadzi do powstania uszkodzeń ogniskowych i rozlanych.

Boczna perkusja płynowa: model urazowego uszkodzenia mózgu u myszy

Omówiono wieloaspektowe podejście do badania zmian funkcjonalnych w obwodach hipokampa. Opisano techniki elektrofizjologiczne wraz z protokołem wywoływania urazu, testami behawioralnymi oraz metodą sekcji regionalnej. Kombinację tych technik można zastosować w podobny sposób w odniesieniu do innych obszarów mózgu i innych problemów naukowych.

Badania nad zmianami w funkcjonowaniu obwodów hipokampa po łagodnym urazowym uszkodzeniu mózgu

W tym filmie demonstrujemy technikę spektroskopii korelacji rozproszonej do pomiaru przepływu krwi w mózgu w mysim modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu.

Spektroskopia korelacji rozproszonej do oceny przepływu krwi w mózgu w modelu mysim

Urazowe uszkodzenia mózgu (TBI) pozostają poważnym problemem zdrowotnym. Wykorzystując model chirurgii kontrolowanego wpływu kory mózgowej, można przeprowadzić badania nad skutkami TBI i możliwymi metodami leczenia.

Kontrolowany model uderzenia kory mózgowej w przypadku urazowego uszkodzenia mózgu

Krwotok śródmiąższowy i zapalenie nerwów, któremu towarzyszy stłuczenie mózgu, mogą spowodować poważne wtórne uszkodzenie mózgu. Protokół ten szczegółowo opisuje model kontrolowanego wpływu kory mózgowej (CCI) na myszy, umożliwiając naukowcom badanie kontuzji krwotoku i pourazowych odpowiedzi immunologicznych oraz badanie potencjalnych terapii.

Przedkliniczny, kontrolowany model oddziaływania kory mózgowej w przypadku krwotoku pourazowego, stłuczenia i zapalenia nerwów

Ten protokół przedstawia zmodyfikowany mysi model powtarzalnego łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (rmTBI) wywołanego metodą zamkniętego urazu głowy (CHI). Podejście to obejmuje cieńsze okienko czaszki i płynną stymulację w celu zmniejszenia stanu zapalnego często spowodowanego ekspozycją opon mózgowych, a także lepszą odtwarzalność i dokładność w modelowaniu rmTBI u gryzoni.

Zmodyfikowany mysi model powtarzającego się łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z przerzedzonym okienkiem czaszki i płynną stymulacją

W tym miejscu przedstawiamy protokół mający na celu ustanowienie modelu zwierzęcego z zamkniętym urazem głowy, replikującego wynik neuroobrazu niepowikłanego, łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zachowaną strukturą mózgu w ostrej fazie i długotrwałym zanikiem mózgu. Podłużne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego jest podstawową metodą stosowaną do celów dowodowych.

Opracowanie nieskomplikowanego modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu zmodyfikowanego metodą Weight-Drop i potwierdzonego rezonansem magnetycznym

Uproszczone modele urazowego uszkodzenia mózgu (TBI) ułatwiły rozwój podejść terapeutycznych. Protokół ten nakreśla tworzenie kory myszy z raną kłutą za pomocą igieł, umożliwiając analizę krwotoku i stanu zapalnego. Model myszy TBI z raną kłutą ma tę zaletę, że można go wykonać bez konieczności stosowania specjalistycznego sprzętu.

Mysi model rany kłutej do badania krwotoku i stanu zapalnego w urazowym uszkodzeniu mózgu

Opisujemy, jak korzystać z mikrodysekcji laserowej (LCM) w celu uzyskania wzbogaconych populacji neuronów hipokampa lub pojedynczych neuronów z zamrożonych fragmentów uszkodzonego mózgu szczura do późniejszej analizy ekspresji genów przy użyciu ilościowego PCR w czasie rzeczywistym i/lub mikromacierzy całego genomu.

Laserowe wychwytywanie mikrodysekcji wzbogaconych populacji neuronów lub pojedynczych neuronów do analizy ekspresji genów po urazowym uszkodzeniu mózgu

Poznaj metodę analizy systemowej odpowiedzi neurozapalnej i hemodynamicznej na urazowe uszkodzenie mózgu u myszy. Technika integruje pomiary przepływu krwi i markerów zapalnych w celu kompleksowego zrozumienia patofizjologii urazu.

Analiza systemowa odpowiedzi neurozapalnej i hemodynamicznej na urazowe uszkodzenie mózgu

Przeglądaj więcej filmów