Name: Hipoksja zmienia poziomy miRNA zaangażowane w dziedziczenie niemendelowskie zaburzeń ze spektrum autyzmu u myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-11T13:20:00.000+00:00
Duration: 9 min 13 s
Description: Poznaj wpływ hipoksji noworodkowej na rozwój mózgu i zachowanie u myszy, w tym zmiany w poziomach miRNA związane z ASD. Metoda obejmuje komory hipoksji, testy behawioralne i qPCR.

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

playerTrialDesktop

Badanie zostało sfinansowane przez Turecką Radę Badań Naukowo-Technologicznych (TÜBİTAK), a autorzy dziękują Celalettinowi Göktaşowi (ośrodek zwierząt transgenicznych) oraz biolożce Seldzie Taşdemir (laboratorium behawioralne).

<ol><li>Bonkowsky, J. L., Son, J. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypoxia+and+connectivity+in+the+developing+vertebrate+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Dis+Model+Mech%22%5BJournal%5D)">Hypoxia and connectivity in the developing vertebrate nervous system.</a> Dis Model Mech. 11 (12), dmm037127(2018).</li>
<li>Dunwoodie, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+hypoxia+in+development+of+the+mammalian+embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Cell%22%5BJournal%5D)">The role of hypoxia in development of the mammalian embryo.</a> Dev Cell. 17 (6), 755-773 (2009).</li>
<li>Beck, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+worldwide+incidence+of+preterm+birth%3A+a+systematic+review+of+maternal+mortality+and+morbidity%5BTitle%5D)+AND+%22Bull+World+Health+Organ%22%5BJournal%5D)">The worldwide incidence of preterm birth: a systematic review of maternal mortality and morbidity.</a> Bull World Health Organ. 88 (1), 31-38 (2010).</li>
<li>Milash, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+dysynchrony+in+brain+connectivity+gene+expression+following+hypoxia%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Genomics%22%5BJournal%5D)">Temporal dysynchrony in brain connectivity gene expression following hypoxia.</a> BMC Genomics. 17 (1), 334(2016).</li>
<li>Adachi, K., Umezaki, H., Kaushal, K. M., Ducsay, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+hypoxia+alters+ovine+fetal+endocrine+and+physiological+responses+to+hypotension%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Regul+Integr+Comp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Long-term hypoxia alters ovine fetal endocrine and physiological responses to hypotension.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 287 (1), R209-R217 (2004).</li>
<li>Imamura, T., Umezaki, H., Kaushal, K. M., Ducsay, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+hypoxia+alters+endocrine+and+physiologic+responses+to+umbilical+cord+occlusion+in+the+ovine+fetus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Soc+Gynecol+Investig%22%5BJournal%5D)">Long-term hypoxia alters endocrine and physiologic responses to umbilical cord occlusion in the ovine fetus.</a> J Soc Gynecol Investig. 11 (3), 131-140 (2004).</li>
<li>Fajersztajn, L., Veras, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypoxia%3A+from+placental+development+to+fetal+programming%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res%22%5BJournal%5D)">Hypoxia: from placental development to fetal programming.</a> Birth Defects Res. 109 (17), 1377-1385 (2017).</li>
<li>Ruas, J. L., Poellinger, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypoxia-dependent+activation+of+HIF+into+a+transcriptional+regulator%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Hypoxia-dependent activation of HIF into a transcriptional regulator.</a> Semin Cell Dev Biol. 16 (4-5), 514-522 (2005).</li>
<li>Mukandala, G., Tynan, R., Lanigan, S., O'Connor, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+hypoxia+and+inflammation+on+synaptic+signaling+in+the+CNS%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Sci%22%5BJournal%5D)">The effects of hypoxia and inflammation on synaptic signaling in the CNS.</a> Brain Sci. 6 (1), 6(2016).</li>
<li>Lee, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+networks+associated+with+non-syndromic+intellectual+disability%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurogenet%22%5BJournal%5D)">Gene networks associated with non-syndromic intellectual disability.</a> J Neurogenet. 32 (1), 6-14 (2018).</li>
<li>Fattuoni, C., Palmas, F., Noto, A., Fanos, V., Barberini, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perinatal+asphyxia%3A+a+review+from+a+metabolomics+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Perinatal asphyxia: a review from a metabolomics perspective.</a> Molecules. 20 (4), 7000-7016 (2015).</li>
<li>Locci, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+perinatal+asphyxia+by+metabolomics%5BTitle%5D)+AND+%22Metabolites%22%5BJournal%5D)">Exploring perinatal asphyxia by metabolomics.</a> Metabolites. 10 (4), 141(2020).</li>
<li>De Haan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+and+cognitive-behavioural+development+after+asphyxia+at+term+birth%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Sci%22%5BJournal%5D)">Brain and cognitive-behavioural development after asphyxia at term birth.</a> Dev Sci. 9 (4), 350-358 (2006).</li>
<li>Armstrong-Wells, J., Bernard, T. J., Boada, R., Manco-Johnson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurocognitive+outcomes+following+neonatal+encephalopathy%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRehabilitation%22%5BJournal%5D)">Neurocognitive outcomes following neonatal encephalopathy.</a> NeuroRehabilitation. 26 (1), 27-33 (2010).</li>
<li>Gardener, H., Spiegelman, D., Buka, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prenatal+risk+factors+for+autism%3A+comprehensive+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Prenatal risk factors for autism: comprehensive meta-analysis.</a> Br J Psychiatry. 195 (1), 7-14 (2009).</li>
<li>Hicks, S. D., Middleton, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+review+of+microRNA+expression+patterns+in+autism+spectrum+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">A comparative review of microRNA expression patterns in autism spectrum disorder.</a> Front Psychiatry. 7, 176(2016).</li>
<li>Cassidy, F. C., Charalambous, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomic+imprinting%2C+growth+and+maternal-fetal+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Genomic imprinting, growth and maternal-fetal interactions.</a> J Exp Biol. 221 (Suppl_1), jeb164517(2018).</li>
<li>Serocki, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((miRNAs+regulate+the+HIF+switch+during+hypoxia%3A+a+novel+therapeutic+target%5BTitle%5D)+AND+%22Angiogenesis%22%5BJournal%5D)">miRNAs regulate the HIF switch during hypoxia: a novel therapeutic target.</a> Angiogenesis. 21 (2), 183-202 (2018).</li>
<li>Ozkul, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+heritable+profile+of+six+miRNAs+in+autistic+patients+and+mouse+models%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">A heritable profile of six miRNAs in autistic patients and mouse models.</a> Sci Rep. 10 (1), 9011(2020).</li>
<li>Siniscalco, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autism+spectrum+disorders%3A+is+mesenchymal+stem+cell+personalized+therapy+the+future%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Autism spectrum disorders: is mesenchymal stem cell personalized therapy the future.</a> J Biomed Biotechnol. 2012, 480289(2012).</li>
</ol>

Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Okołoporodowa hipoksja, poważny problem noworodkowy, może powodować zmiany molekularne, komórkowe i neuronalne poprzez zakłócanie kluczowych procesów rozwojowych i była powiązana z różnymi zaburzeniami neurorozwojowymi, w tym zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD)1. Chociaż ciężka hipoksja była szeroko badana pod kątem jej natychmiastowych skutków, długoterminowe skutki łagodnej do umiarkowanej hipoksji w okresie okołoporodowym pozostają mniej poznane. Nasze badanie miało na celu wypełnienie tej l...

Hipoksja definiowana jako stan niedoboru tlenu, może wywoływać unikalne reakcje komórkowe i molekularne, które są kluczowe dla zrozumienia jej roli w różnych patologiach. Może zakłócać sekwencje rozwojowe, prowadząc do zmian i urazów molekularnych, komórkowych oraz neuronalnych. Ponadto wczesna ekspozycja na niedotoksję przerywa rozwój ośrodkowego układu nerwowego (OUN), upośledzając łączność aksonów i rozwój synaps1.
Ponadto, chociaż wykazano, że hipoksja ma niekorzystny wpływ na rozwój OUN, może również odgrywać kluczową rolę fizjologiczną w określonych warunkach, takich jak podczas embrigenezy. Normalna hipoksja fizjologiczna odnosi się do sytuacji, w której poziom tlenu jest naturalnie niski podczas rozwoju embrionalnego, co przynosi korzyści rozwojowi. Proces ten pozwala komórkom embrionalnym produkować energię poprzez wspieranie metabolizmu beztlenowego, wspiera rozwój układu krążenia poprzez przyspieszenie unaczynienia, zapewnia prawidłowy rozwój serca i kości oraz stymuluje migrację komórek grzebienia nerwowego2. Natomiast hipoksja występująca poza fizjologicznym kontekstem może negatywnie wpływać na rozwój i ogólne zdrowie, w tym rozwój embrionalny, co może prowadzić do przedwczesnego porodu lub nawet śmiertelności embrionalnej1. Jest to zatem poważny problem zdrowia publicznego, ponieważ wiele noworodków doświadcza schorzeń hipoksyjnych podczas normalnego porodu, często bez natychmiastowego zauważenia przez opiekunów lub personel medyczny3. Ponadto zmiany łączności neuronalnej związane z hipoksją są powiązane z zaburzeniami neurorozwojowymi, w tym zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) oraz niepełnosprawnościami intelektualnymi1.
Z molekularnego punktu widzenia hipoksja może wpływać na rozwój neuro poprzez zmianę ekspresji genów regulujących funkcje synaptyczne, zaburzając łączność neuronalną i przyczyniając się do rozwoju zaburzeń neurorozwojowych4.
Klinicznie niedotlenienie noworodków wpływa na rozwój OUN poprzez szlaki hormonalne imetaboliczne 1. W odpowiedzi na ostrą hipoksję podwzgórze szybko uwalnia hormon uwalniający kortykotropinę oraz wazopresynę argininową, co następnie wywołuje uwalnianie hormonów adrenokortykotropowych z przedniej przysadki mózgowej, a następnie produkcję glukokortykoidów w korze nadnerczy płodu, a stopień tej reakcji koreluje z intensywnością i czasem trwania hipoksji. Ta szybka reakcja osi podwzgórze-przysadka-nadnercz (HPA) na ostry stres podkreśla kluczową rolę glukokortykoidów w ograniczaniu fizjologicznych skutków stresu i utrzymaniu homeostazy płodu poprzez wpływanie na powiązaną ekspresję genów, syntezę białek oraz metabolizm komórkowy 5,6.
Obniżony prawidłowy poziom tlenu aktywuje różne odpowiedzi na hipoksję, z których większość jest regulowana przez czynniki transkrypcyjne, czynniki indukujące hipoksję (HIF) oraz komórkowe czujniki tlenu, takie jak hydroksylazy prolilowe (PHDs)1. HIF-1, regulator homeostazyO2 , jak wykazano w badaniach in vitro 7, jest heterodimerem złożonym z HIF-1α i HIF-1β8. W warunkach hipoksycznych zastąpienie atomu wodoru grupą hydroksylową w kompleksie jest redukowane, co prowadzi do nagromadzenia HIF-1α, który następnie dimerizuje się z HIF-1β. W rezultacie dimer HIF-1 translokuje się do jądra, gdzie aktywuje transkrypcję setek genów1.
Zależność neuronów od tlenu sprawia, że są one szczególnie podatne na stres hipoksyczny. Dlatego hipoksja może mieć istotny wpływ na fizjologię mózgu, z długoterminowymi konsekwencjami dla funkcji neuronów, poprzez upośledzenie aksonalnego odznaczania ścieżek i rozwój synaps9. Te zmiany w połączeniach neuronalnych mogą predysponować do różnych zaburzeń neurorozwojowych, takich jak ASD czy niepełnosprawność intelektualna 9,10.
Asfiksja okołoporodowa definiowana jest jako niedobór tlenu podczas porodu i może wystąpić w wyniku zdarzeń okołoporodowych, takich jak krwotok matki i płodu, ucisk pępowiny, komplikacje łożyska, pęknięcie macicy, dystokcja barku lub niezdolność noworodka do wzięcia pierwszego oddechu. To poważne zdarzenie dotyka około czterech milionów noworodków na całym świecie każdego roku i skutkuje milionem zgonów noworodków(11, 12, 13). Chociaż większość niemowląt przeżywa epizody niedotlenienia oksiężności, niektórzy pacjenci rozwijają encefalopatię niedotleniono-niedokrwienną, która może prowadzić do trwałych problemów neurologicznych, takich jak napady padaczkowe, porażenie mózgowe, opóźnienia poznawcze i deficyty ruchowe. Dodatkowo uduszenie i niedokrwienie mogą powodować zaburzenia funkcjonowania różnych narządów i układów, takich jak OUN (28%), układ sercowo-naczyniowy (25%), nerki (50%) oraz płuca (23%).
Ponadto niedojrzałość układu naczyniowego mózgu oraz słaba autoregulacja są czynnikami predysponującymi noworodki do ryzyka niedokrwiennego. W takich procesach zapalenie i stres oksydacyjny są głównymi mediatorami uszkodzeń niedotleniowo-niedokrwiennych noworodków oraz powiązanych mechanizmów śmierci komórek. Nieprawidłowa apoptoza może narażać rozwijający się mózg na ryzyko zaburzeń ruchowych i poznawczych14.
Biorąc pod uwagę złożoność ASD, kluczowe jest zrozumienie genetyki, która wydaje się mieć strukturę poligeniczną, a także czynniki środowiskowe determinujące jego rozwój. W szczególności poligeniczne podstawy ASD implikują etiologię wieloczynnikową, w której predyspozycje genetyczne oddziałują z czynnikami zewnętrznymi, w tym z hipoksją. Zgodność 60%-92% zaobserwowana u bliźniąt jednojajowych podkreśla znaczenie wpływów genetycznych, podczas gdy niezgodność wskazuje, że rolę odgrywają także czynniki środowiskowe. Częstość występowania autyzmu szacowana jest na 13/10 000, a wskaźnik ten prawdopodobnie wzrósł w ostatnich latach15. Badania potwierdzają hipotezę, że narażenie na czynniki środowiskowe w czasie ciąży może zwiększać ryzyko autyzmu, jednak wyniki tych badań są często niespójne ze względu na różnice w kryteriach diagnostycznych, grupach porównawczych, wielkości próby oraz metodach oceny narażenia15,16.
Chociaż charakterystyczne wyniki neuropatologiczne są niejasne, badania ujawniają mikroskopijne i funkcjonalne nieprawidłowości mózgu. Te nieprawidłowości sugerują, że okres etiologicznie istotny może być w łonie matki, a patogeneza może rozpocząć się w okresie prenatalnym15. Ekspozycje w czasie ciąży są głównym tematem badań epidemiologicznych dotyczących potencjalnych czynników ryzyka autyzmu. W szczególności hipoteza, że powikłania położnicze mogą zwiększać ryzyko ASD, jest wspierana przez wiele badań, jednak skala i konsekwencje tych efektów różnią się w zależności od badań17.
Oprócz czynników genetycznych, mechanizmy epigenetyczne odgrywają kluczową rolę w regulacji ekspresji genów w warunkach hipoksyjnych. Warto zauważyć, że miRNA stanowią kluczowy mechanizm regulacyjny w odpowiedzi komórkowej na hipoksję, na przykład ich wpływ na HIF. We wczesnych stadiach hipoksji specyficzne zmiany poziomu miRNA mogą przyczyniać się do akumulacji HIF-1 oraz utrzymania stabilnych poziomów HIF-2 iHIF-3-18. Chociaż profil ekspresji wielu miRNA jest zmieniany w warunkach hipoksycznych i niedokrwiennych, wykazano, że ograniczona liczba miRNA związanych z hipoksją odgrywa rolę funkcjonalną i wpływa na ekspresję HIF . To wyjaśnia, dlaczego różne ludzkie tkanki różnią się w odpowiedziach hipoksycznych z powodu specyficznej ekspresji miRNAtkankowej 18.
Nowe dane wskazują również, że konkretne miRNA są powiązane z patologią ASD. W naszych wcześniejszych badaniach wykazaliśmy, że miR-19a-3p, miR-361-5p, miR-150-5p, miR-126-3p oraz miR-499a-5p, które są znane z regulacji przeżycia komórek, różnicowania i reakcji stresowych w nowotworach, wykazują nieprawidłową ekspresję u pacjentów z ASD, co może wpływać na wyniki neurorozwojowe. Następnie potwierdziliśmy te wyniki we krwi, próbkach podwzgórza i plemników z myszymi modeli ASD, wykazując spójne powiązanie zmian regulatorów genów z chorobą19. Wyniki te wskazują, że obniżenie tych miRNA na kluczowych etapach wzrostu i rozwoju może mieć istotny wpływ na rozwój chorób takich jak ASD. To dodatkowo pokazuje głęboki wpływ niedotlenienia noworodków na cechy molekularne i behawioralne.
W tym badaniu testowaliśmy wpływ łagodnej do umiarkowanej niedotlenienia noworodka na ryzyko rozwoju autyzmu w dorosłości. Aby to osiągnąć, noworodkowe myszy były narażone na różne poziomy hipoksji. Rzeczywiście, myszy, które doświadczyły hipoksji przy urodzeniu, wykazują zmiany zachowań w dorosłości, a co ważniejsze – na poziomie molekularnym – zmiany związane z ASD. W ten sposób nasze wyniki dostarczyły cennych informacji na temat długoterminowych skutków hipoksji.

<table><tbody><tr><td>(-20 stopni; C) Zamrażarka</td><td>Siemens&nbsp;</td><td>KD86NAWE0N</td><td></td></tr><tr><td>(+4 i stopnie; C) Blok</td><td>Antagen Bioscience</td><td>https://antagen.net/product/384-well-pcr-plate-rack-cat-rkp384/</td><td></td></tr><tr><td>(+4 i stopnie; C) Lodówka</td><td>Siemens&nbsp;</td><td>KD86NAWE0N</td><td></td></tr><tr><td>(-20 stopni; C) Blok</td><td>Cleaver Sientific</td><td>https://www.cleaverscientific.com/electrophoresis-products/coolcube-storage-rack/</td><td></td></tr><tr><td>Absolute Ethanol</td><td>Merck</td><td>1070172511</td><td></td></tr><tr><td>Octan amonu</td><td>Sigma</td><td>238074-500G</td><td></td></tr><tr><td>Analityczna równowaga</td><td>&nbsp; Adam Equipment</td><td>LAB214i</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Merck</td><td>1024451000</td><td></td></tr><tr><td>Kwas cytrynowy &nbsp;</td><td>Merck</td><td>100241</td><td></td></tr><tr><td>Komputer</td><td>HP</td><td>https://www.hp.com/us-en/shop/pdp/hp-all-in-one-24-cr1000t-238-9p2v3av-1</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Sigma</td><td>E9884-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Entellan&nbsp;</td><td>Merck</td><td>107961</td><td></td></tr><tr><td>Eosin</td><td>Merck</td><td>109844</td><td></td></tr><tr><td>Ependorf (1,5 mL)</td><td>?solab</td><td>078.03.021</td><td></td></tr><tr><td>Ethovision System</td><td>Noldus</td><td>https://noldus.com/ethovision-xt</td><td></td></tr><tr><td>Etuv</td><td>NUVE</td><td>EN 400/500 N/A</td><td></td></tr><tr><td>Falcon Tubes (15 mL)</td><td>Izolatorium</td><td>078.02.001</td><td></td></tr><tr><td>Formaldehyd</td><td>Merck</td><td>104002</td><td></td></tr><tr><td>Kamera termiczna</td><td>Samsung</td><td>SC2000</td><td></td></tr><tr><td>Hematoksylyna</td><td>Merck</td><td>105175</td><td></td></tr><tr><td>HIF-1&alpha; Przeciwciała</td><td>Bioss</td><td>bs-20398R&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Komory hipoksji &nbsp;</td><td>Biosferix</td><td>Komora A</td><td></td></tr><tr><td>Izoproponalne</td><td>Merck</td><td>1096342511</td><td></td></tr><tr><td>Light Cycler 480 II</td><td>Roche</td><td>5015278001</td><td></td></tr><tr><td>Klatka testu zakopywania marmuru</td><td>Wisznu&nbsp;</td><td>https://guide.labanimal.com/product/standard-housing-stainless-steel</td><td></td></tr><tr><td>Rurki mikrowirówki (1,5 mL)</td><td>Greiner</td><td>616201</td><td></td></tr><tr><td>Końcówki mikropipety (100 & mikro; L)</td><td>Greiner</td><td>774353</td><td></td></tr><tr><td>Końcówki mikropipety (1000 & mikro; L)</td><td>Greiner</td><td>778353</td><td></td></tr><tr><td>Mikropipety (10 & micro; L)</td><td>Gilson</td><td>FD10001</td><td></td></tr><tr><td>Mikropipety (100 & mikro; L)</td><td>Gilson</td><td>FD10004</td><td></td></tr><tr><td>Mikropipety (1000 &; L)</td><td>Gilson</td><td>FD10003</td><td></td></tr><tr><td>Końcówki mikropipet (10 & mikro; L)</td><td>Greiner</td><td>772353</td><td></td></tr><tr><td>Mikropipety (2 i mikro; L)</td><td>Gilson</td><td>GFAM00064</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskopia</td><td>Olympus</td><td>Bx53</td><td></td></tr><tr><td>miRCURY LNA RT Kit (zestaw do syntezy cDNA)</td><td>Qiagen</td><td>339340</td><td></td></tr><tr><td>miRCURY LNA SYBR Zielony zestaw PCR</td><td>Qiagen</td><td>339346</td><td></td></tr><tr><td>Płyty wielowarstwowe</td><td>Roche</td><td>4729692001</td><td></td></tr><tr><td>Nano spektrofotometr</td><td>Shimadzu</td><td>C101-E112</td><td></td></tr><tr><td>Arena Testu Rozpoznawania Nowych Obiektów</td><td>Globalna biotechnologia</td><td>137</td><td></td></tr><tr><td>Arena testów na otwartym polu</td><td>Globalna biotechnologia</td><td>117</td><td></td></tr><tr><td>Oxycycler&nbsp;</td><td>Biosferix</td><td>A42OC</td><td></td></tr><tr><td>Parafina &nbsp;</td><td>Leica &nbsp;</td><td>39602012</td><td></td></tr><tr><td>PBS Tablet</td><td>Sigma</td><td>P4417-50TAB</td><td></td></tr><tr><td>Urządzenie PCR</td><td>Sensoquest</td><td>T3-0140</td><td></td></tr><tr><td>Plate Spin</td><td>Peqlab</td><td>91-PSPIN-P</td><td></td></tr><tr><td>Pryzmat</td><td>GraphPad</td><td>https://www.graphpad.com/</td><td></td></tr><tr><td>Proteinaza K</td><td>Sigma</td><td>P6556-10MG</td><td></td></tr><tr><td>QIAzol Lysis Reagent Isolation Reagent</td><td>Qiagen</td><td>79306</td><td></td></tr><tr><td>SDS</td><td>Sigma</td><td>8170342500</td><td></td></tr><tr><td>Przeciwciała wtórne&nbsp;</td><td>Abcam</td><td>A0545-1ML</td><td></td></tr><tr><td>Trzy komory testu interakcji społecznych</td><td>Globalna biotechnologia</td><td>118</td><td></td></tr><tr><td>Spin</td><td>Gilson</td><td>PMC880</td><td></td></tr><tr><td>Strzykawka (2 mL)</td><td>Baybi</td><td>https://beybi.com.tr/urunler/medikal-urunler/medikal-sarf-malzemeleri/parcali-enjektorler</td><td></td></tr><tr><td>Konfiguracja testu zawieszenia ogonowego</td><td>Self Made, można znaleźć podobne rzeczy na Harvard Apparatus</td><td>Self Made, można znaleźć podobne na (https://www.harvardapparatus.com/tail-suspension-test.html)</td><td></td></tr><tr><td>Termomieszarka</td><td>Eppendorf</td><td>#5355</td><td></td></tr><tr><td>Baza Trizma</td><td>Sigma</td><td>1503-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Wir</td><td>Heidolph</td><td>541-10000-00-1</td><td></td></tr><tr><td>Xyleny&nbsp;</td><td>Isolab&nbsp;</td><td>9,90,01,92,501</td><td></td></tr></tbody></table>

hipoksja zmienia poziomy mirna zaangażowane w dziedziczenie niemendelowskie zaburzeń ze spektrum autyzmu u myszy

Hypoxia Alters miRNAs Levels Involved in Non-Mendelian Inheritance of Autism Spectrum Disorder in Mice

Hipoksja może występować w różnym stopniu z różnych powodów w okresie okołoporodowym, wpływając na rozwój. Naszym celem jest analiza konsekwencji łagodnej do ciężkiej niedotlenienia noworodków u myszy, koncentrując się na jej potencjalnym związku z neurodegeneracyjnymi dysfunkcjami mózgu płodu powiązanymi z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD).
Indukowaliśmy hipoksję u noworodkowych myszy, dostarczając je w kontrolowanych warunkach o różnym stężeniu tlenu. Wyniki wykazały podwyższony poziom HIF-1α (markera hipoksji) w korze mózgowej i hipokampie, a także zwiększoną neurodegenerację w tych obszarach. Ponadto zaobserwowaliśmy zmienioną ekspresję miRNA związanych z ASD (miR-19a-3p, miR-361-5p, miR-150-5p, miR-126-3p i miR-499a-5p) w grupach hipoksycznych, zgodną z wcześniejszymi wynikami w modelach ludzkich i zwierzęcych z ASD. Te molekularne zmiany towarzyszyły zmianom zachowania, takim jak zmniejszone ruchy, szybkość, interakcje społeczne i powtarzalne zachowania, a także zwiększona tendencja do przejawiania zachowań szukających kątów u myszy poddawanych warunkom hipoksyjnym. Chociaż zmiany behawioralne i molekularne były wykrywalne w grupie z 12%O2 (łagodna hipoksja), najbardziej wyraźne zmiany zaobserwowano w grupach z cięższym niedotlenieniem – 10%O2 i 8% O2.
Ogólnie wyniki sugerują, że niedotlenienie noworodków może wywoływać trwałe zmiany molekularne związane z chorobami neurodegeneracyjnymi z konsekwencjami behawioralnymi. Co więcej, nawet podczas normalnego porodu ekspozycja na hipoksję we wczesnym rozwoju może zaburzać pamięć i uczenie się. Wyniki podkreślają potrzebę wczesnego wykrywania i interwencji u noworodków narażonych na hipoksję, aby zapobiec długotrwałym problemom neurologicznym. Poziomy miRNA są regulowane podczas rozwoju, a ich modyfikacje w tkankach, zwłaszcza w komórkach rozrodczych, stanowią czynnik ryzyka dla następnego pokolenia. Analizy stanowią podstawę do badania szlaków regulacyjnych wpływających na zmiany funkcjonalne i behawioralne pod wpływem hipoksji.

W tym badaniu ciężarne myszy Balb/c były narażone na warunki niedotlenienia 8%O2 (ciężkie), 10%O2 (umiarkowane) i 12%02 (łagodne) podczas porodu, a nowo narodzone myszy były utrzymywane w tych warunkach niedotlenienia przez 5 minut, aby ustalić modele łagodnej, umiarkowanej i ciężkiej niedotlenienia noworodków. Grupa oznaczona jako fikcyjna grupa kontrolna była poddana normoksyjnym (21%O2) warunkom porodowym, a następnie pozwolono jej żyć w warunkach standardowej opiek...

Przedstawiamy tutaj protokół indukujący hipoksję u noworodkowych myszy poprzez podawanie ich w kontrolowanych warunkach z różnym stężeniem tlenu. Modele mysie poddane zmianom tlenu przy urodzeniu trwało zmieniały ekspresję miRNA zaangażowanych w indukcję zmian behawioralnych fenotypowych, takich jak autyzm.

Hipoksja zmienia poziomy miRNA zaangażowane w dziedziczenie niemendelowskie zaburzeń ze spektrum autyzmu u myszy

Hypoxia can occur to varying degrees for different reasons during the perinatal period, affecting development. We aim to examine the consequences of mild ...

Badałyśmy, jak różne poziomy niedotlenienia noworodków wpływają na rozwój mózgu, zachowanie oraz zmiany molekularne związane z ASD u myszy, podkreślając zależność od nasilenia i potrzebę wczesnej interwencji. Badania łączą niedotlenienie noworodków ze zmianami w mózgu związanymi z autyzmem. Uwaga przesuwa się na ponowne wykorzystanie leków wymierzonych w neurozapalenie i zaburzenia neuroimmunologiczne, aby zapobiegać uszkodzeniom neuronów i długotrwałemu spadkowi funkcji poznawczych.Wykorzystaliśmy komory hipoksyjne, qPCR, śledzenie zachowań oraz mikroskop do śledzenia zmian molekularnych i strukturalnych w mózgach noworodków. Kluczowym wyzwaniem jest przełożenie zmian molekularnych, takich jak dysregulacja mikroRNA, na zachowania wynikające ze złożoności ASD. Ograniczenia obejmują różnice gatunkowe, brak analizy specyficznej dla płci oraz trudną terapię niedotlenienia pod kontrolą.Nasze badanie pokazuje, że nawet łagodna niedotlenienie noworodków powoduje trwałe zmiany behawioralne i molekularne u myszy, zarówno te zależne od efektów, jak i potencjalne biomarkery mikroRNA, kładąc nacisk na wczesne wykrywanie i integrację. Na początek zaprojektuj eksperyment tak, aby obejmował czte

hypoxia-alters-mirnas-levels-involved-non-mendelian-inheritance

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Aktywacja immunologiczna matki (MIA) jest modelem środowiskowego czynnika ryzyka autyzmu i schizofrenii. Celem tego artykułu jest przedstawienie krok po kroku procedury, w jaki sposób indukować MIA u ciężarnych myszy w celu zwiększenia odtwarzalności tego modelu.

Indukcja matczynej aktywacji immunologicznej u myszy w połowie ciąży za pomocą wirusowego poli(I:C)

mikro-RNA (miRNA) to krótkie i wysoce homologiczne sekwencje RNA, służące jako posttranskrypcyjne regulatory informacyjnych RNA (mRNA). Obecne metody wykrywania miRNA różnią się czułością i swoistością. Opisujemy protokół, który łączy hybrydyzację in situ i barwienie immunologiczne w celu jednoczesnego wykrywania cząsteczek miRNA i białka na odcinkach tkanki serca myszy.

Specyficzne tkankowo profilowanie ekspresji miRNA w wycinkach serca myszy przy użyciu hybrydyzacji in situ

Tutaj opisujemy metodę oceny ekspresji miRNA w płucach, które zgodnie z przewidywaniami regulują geny zapalne, używając myszy wystawionych na działanie ozonu lub przefiltrowanego powietrza na różnych etapach cyklu rujowego.

Profilowanie mikroRNA płuc w cyklu rujowym u myszy narażonych na działanie ozonu

Zaburzenie ze spektrum autyzmu (ASD) wiąże się z zaburzeniami zachowań społecznych i komunikacyjnych oraz pojawieniem się powtarzających się zachowań. W celu zbadania wzajemnych relacji między genami ASD a deficytami behawioralnymi w modelu Drosophila, w tym artykule opisano pięć paradygmatów behawioralnych do oceny odstępów społecznych, agresji, zalotów, pielęgnacji i zachowań habituacyjnych.

Paradygmaty oceny behawioralnej w modelu zaburzenia ze spektrum autyzmu Drosophila

Modele gryzoni są cennymi narzędziami do badania podstawowych zachowań związanych z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD). W tym artykule wyjaśniamy dwa testy behawioralne do modelowania podstawowych cech ASD u myszy: samopielęgnację, który ocenia powtarzające się zachowanie, oraz trzykomorowy test interakcji społecznych, który dokumentuje upośledzenia społeczne.

Strategie oceny zachowań podobnych do autystycznych u myszy

Dynamiczna elektrofizjologia zaciskowa może ustalić związki przyczynowe między deficytami wyładowania neuronów a dysfunkcją kanału jonowego. Opisujemy metody i protokoły dynamicznego zaciskania w myszowych neuronach Purkinjego w móźku, zwracając uwagę na przydatne zasoby i kwestie techniczne. W badaniu reprezentatywnym dodaliśmy modelowaną przewodność sodu do neuronów Tsc1-/- Purkinje, aby zapobiec powtarzalnemu wyładowaniu.

Metody dynamicznego zacisku do badania upośledzonej pobudliwości neuronów związanych z autyzmem

Artykuł zawiera kompleksowy protokół do wygenerowania modelu mysiego aktywacji immunologicznej matki (MIA) w celu zbadania wpływu wczesnego zapalenia w czasie ciąży na neurorozwój, w tym kluczowe wskaźniki, aby zapewnić niezawodność i powtarzalność.

Generowanie wczesno-ciążowego modelu aktywacji odporności matczynej u myszy w celu oceny prenatalnego stanu zapalnego na neurorozwój

Aby zamodelować, jak sygnały zapalne wpływają na neurorozwój u organizmów genetycznie podatnych, przedstawiamy protokół mikroiniekcji IL-6 do przewodu Cuviera (żyła główna kardynałowa) larw rybki zebra, umożliwiając kontrolowane wywołanie stanu zapalnego i ocenę jego wpływu na rozwój w kontekście zespołu stwardnienia guzowatego (TSC).

Mikrowstrzyknięcie Interleukiny-6 do krwioobiegu larw ryb cebra TSC w celu badania zachowań przypominających zaburzenia neuropsychiatryczne

Niniejszy artykuł opisuje, jak używać metodologii śledzenia ruchu gałek ocznych do badania procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu. Dołączono opisy sprzętu do śledzenia ruchu gałek ocznych, sposób opracowywania bodźców eksperymentalnych oraz zalecenia proceduralne. Przedstawione informacje można zastosować do większości badań z wykorzystaniem bodźców werbalnych.

Wykorzystanie ruchów gałek ocznych do oceny procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu

Inchworming to wysoce powtarzalny synchroniczny ruch kopania wyświetlany przez myszy BTBR T+ Itpr3tf/J (BTBR) po umieszczeniu w klatce testowej z wystarczającą ilością ściółki trocinowej.  Procedura jest modyfikacją protokołu interakcji społecznych dla nieletnich i jest stosowana tutaj do oceny powtarzających się stereotypów motorycznych związanych z zaburzeniami ze spektrum autyzmu.

Gąsienicowość: nowa stereotypia motoryczna w mysim modelu autyzmu BTBR T+ Itpr3tf/J

Poznaj wpływ hipoksji noworodkowej na rozwój mózgu i zachowanie u myszy, w tym zmiany w poziomach miRNA związane z ASD. Metoda obejmuje komory hipoksji, testy behawioralne i qPCR.

Hipoksja zmienia poziomy miRNA zaangażowane w dziedziczenie niemendelowskie zaburzeń ze spektrum autyzmu u myszy

Przeglądaj więcej filmów