Aqui, apresentamos um protocolo para infusão cerebral estereotáxica direta de beta-amilóide. Esta metodologia fornece um modelo alternativo de camundongo in vivo para abordar os efeitos de curto prazo da beta-amilóide nos neurônios cerebrais.
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Artigo de método
Aqui, apresentamos um protocolo para infusão cerebral estereotáxica direta de beta-amilóide. Esta metodologia fornece um modelo alternativo de camundongo in vivo para abordar os efeitos de curto prazo da beta-amilóide nos neurônios cerebrais.
A doença de Alzheimer é uma doença neurodegenerativa que afecta o envelhecimento da população. Uma característica neuropatológica chave da doença é a sobre-produção de beta-amilóide e a deposição de placas de amilóide-beta em regiões do cérebro dos indivíduos afectados. Ao longo dos anos, os cientistas têm gerado numerosos modelos de rato da doença de Alzheimer que tentam reproduzir a patologia beta-amilóide. Infelizmente, os modelos de ratinho única imitar selectivamente as características da doença. A morte neuronal, um efeito proeminente nos cérebros de pacientes com doença de Alzheimer, é notoriamente ausente nestes ratinhos. Por isso, nós e outros têm utilizado um método de infundir diretamente espécies oligoméricas solúveis de beta-amilóide - Formas de amilóide-beta que têm sido provada a ser mais tóxico para os neurônios - stereotaxically no cérebro. Neste relatório nós utilizamos camundongos C57BL / 6J para documentar esta técnica cirúrgica de aumentar os níveis de beta-amilóide em uma região do cérebro select. Oinfusão alvo é o giro dentado do hipocampo, porque esta estrutura do cérebro, juntamente com o cérebro anterior basal, que é ligado pelo circuito colinérgico, representa uma das áreas de degeneração na doença. Os resultados de elevação beta-amilóide no giro denteado através de infusão estereotáxico revelam aumentos na perda de neurónios no giro dentado no prazo de 1 semana, enquanto existe um aumento concomitante na morte de células e perda de neurónios colinérgicos no membro vertical da banda diagonal de Broca do prosencéfalo basal. Estes efeitos são observados até 2 semanas. Nossos dados sugerem que o atual modelo de infusão de beta-amilóide fornece um modelo alternativo do mouse para abordar a morte dos neurônios específicos região em uma base de curto prazo. A vantagem deste modelo é que a beta-amilóide pode ser elevada de um modo espacial e temporal.
Depósitos de placas amilóides, que são compostos de beta-amilóide (Ap 1-42), são um elemento-chave da patologia da doença de Alzheimer (DA). Numerosos estudos têm demonstrado que níveis elevados ou tóxicos de recombinante oligomeric Ap 1-42 provocar a morte neuronal, sináptica distrofia, perda e disfunção; bem como de aprendizagem e memória défices 1-4. Regiões do cérebro afetadas incluem o hipocampo, no córtex e estruturas subcorticais tais como o cérebro anterior basal ea 5,6 amígdala. Até à data, existem vários modelos de camundongos transgênicos que tentam simular o Aâ 1-42 patologia da AD. Dependendo da estirpe estes animais revelar-se útil para examinar seleccione características patológicas da DA. Infelizmente, com a excepção de duas linhas transgénicas, APP23 e 5XFAD, estes ratinhos não replicar completamente a perda neuronal, um aspecto chave da AD. Mesmo com a perda neuronal observada em APP23 e 5XFAD, a obser morte neuronalved foi sutil, dependente da idade, e isolado para algumas regiões selecione 7,8.
A infusão direta de oligomeric Ap 1-42 no cérebro do rato do tipo selvagem é um excelente modelo in vivo que replica o aspecto morte neuronal de amyloidopathy 1,9,10. Ao contrário dos modelos de ratinho transgénicos vulgarmente utilizados o modelo de infusão oligomérico Ap 1-42 é ideal para elevar de forma aguda Ap 1-42 níveis de um modo espacial e temporal. A vantagem da utilização de ratinhos de tipo selvagem para este modelo de compensação ou elimina efeitos colaterais potenciais de mutações introduzidas em linhas de ratos transgénicos. Estudos anteriores têm demonstrado que a infusão de níveis tóxicos de Ap 1-42 no hipocampo provoca a morte neuronal na proximidade do local de injecção dentro de 1 semana 1. Além disso, consistente com a observação de que Ap 1-42 é tóxico para os neurónios colinérgicos do prosencéfalo basal 11população colinérgicos neurônio (BFCN) que se projecta para o hipocampo diminui 20-50% no prazo de 7-14 dias após a beta-amilóide infusão 1,10 em camundongos, de forma eficaz permitindo que para os exames de circuitos neuronais isolado no cérebro. Desde projecto BFCN ipsilateralmente ao giro dentado do hipocampo 12, para a maior parte de controlo / veículo e oligoméricos Ap 1-42 soluções podem ser injectados em ambos os lados do cérebro, permitindo que sejam feitas comparações entre os hemisférios direito e esquerdo 1.
Neste relatório, iremos fornecer uma metodologia cirúrgica ea injeção detalhado para adultos de tipo selvagem camundongos C57BL / 6J. Esta estirpe do mouse é escolhido por causa de sua ampla utilização na pesquisa. Tecnicamente, qualquer região do cérebro podem ser direcionados para perfusão, no entanto aqui, vamos utilizar o giro denteado do hipocampo como o alvo para ilustrar a técnica.
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Nota: Para toda a experimentação animal, Institucional e diretrizes nacionais para o cuidado e uso de animais de laboratório foram seguidas.
1. Prepare Instrumentos Cirúrgicos e Soluções para Cirurgia
2. Prepare oligomica Ap 1-42
3. determinar as coordenadas de injeção
4. estereotáxica Setup Moldura
5. Preparação de animais
6. Cirurgia e Infusão
7. Remoção Animal e Cuidados Pós-Operatórios
Remoção 8. Sutura
9. sacrifício de animais e processamento de tecidos
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O presente método de preparação de humano recombinante oligomérico Ap 1-42 produz espécies oligoméricas solúveis constituídos por monómeros, dímeros, trímeros e tetrâmeros (Figura 1A). Estes baixo peso molecular de espécies Aâ 1-42, mas não as fibrilas e placas, foram mostrados em várias configurações para ser mais tóxico para os neurônios 1,4,9,17-19. Para determinar se ou não oligomeric Ap 1-42 induz a morte dos neurônios no cérebro do rato Ap 1-42
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Para conseguir um sucesso Ap 1-42 injeção do experimentador ou cirurgião deve: 1) utilizar uma técnica asséptica; 2) identificar corretamente a região do cérebro de interesse com coordenadas precisas; 3) ser capaz de garantir adequadamente o mouse no quadro estereotáxico com o cérebro nivelado no eixo AP e ML; 4) tem a capacidade de operar o micromanipulador com precisão; 5) Garantir cuidados pós-operatórios adequada. Se essas etapas principais são seguidos do mouse deve sobreviver à cirurgia sem infecção obs...
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Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.
Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame conceder NS081333 (a CMT), concessão Associação NIRG-10-171721 de Alzheimer e Instituto Nacional de Saúde Mental de concessão MH096702 (a UH), e do Instituto Nacional sobre Envelhecimento financiado pela pesquisa da doença de Alzheimer Centro da Universidade de Columbia concessão piloto AG008702 (para YYJ e JB).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Cetamina HCl (100 mg/ml) | Henry Schein Medical | 1049007 | 100 mg de cetamina por 1 kg de |
| animal Xilazina (20 mg/ml) | Henry Schein Medical | não disponível | 10 mg de xilazina por 1 kg de animal |
| Buprenex (0,3 mg/ml) | Henry Schein Medical | 1217793 | 0,1 mg de buprenex por 1 kg de animal |
| Aβ 1-42 | David Teplow/UCLA | não disponível | 100 μ M; Este amilóide foi usado no artigo |
| A & beta; 1-42 | Bachem | H-1368 | Pode ser usado no lugar da amilóide do laboratório Teplow |
| Aβ 1-42 | American Peptide | 62-0-80B | Pode ser usado no lugar do amiloide do laboratório Teplow |
| Scrambled Aβ 1-42 | American Peptide | 62-0-46B | Pode ser usado como o peptide do controle comparando Aβ 1-42 |
| Anticorpo NU4 (anticorpo amilóide oligomérico) | Presente de William Klein/Northwestern U. | não disponível | :2.000 diluição |
| Anti-Amyloid Oligomeric Antibody (Coelho Policlonal) | EMD Millipore | AB9234 | Pode ser usado no lugar do Nu4; precisa ser testado pelo usuário final |
| 6E10 Anticorpo (Monoclonal Mouse) (Anticorpo Amilóide) | Biolegend | sig-39320 | 1:1,000 diluição |
| ChAT Antibody (Cabra Policlonal) | Millipore | AB144P | 1:100 diluição |
| DeadEnd Fluorometric TUNEL system | Promega | G3250 | Siga as instruções do fabricante para use |
| Prolongar o reagente antidesbotamento de ouro com DAPI | Invitrogen | P36935 | Use ao cobrir lâminas de lamínula |
| Fluorogold | Fluorochrome, LLC | não disponível | Solução a 2% |
| Etanol Absoluto (200 provas) | Fisher Scientific | BP2818-4 | Para fazer etanol a 70% para higienização e desinfecção |
| Novex 10-20% Tricine gel | Life Technologies | EC6625BOX | Para separar Aβ 1-42 |
| Novex Tricine SDS Running Buffer (10X) | Life Technologies | LC1675 | Para executar 10-20% de géis de tricina |
| Novex Tris-Glycine Transfer Buffer (25X) | Life Technologies | LC3675 | Para transferir 10-20% de géis de tricine |
| SuperSignal Western Blot Enhancer | Thermo Scientific | 46640 | Para realçar Aβ sinal 1-42; siga o protocolo do fabricante |
| Protran BA79 Membrana de Nitrocelulose Blotting, 0.1 μ m | GE Healthcare Life Sciences | 10402088 | Para transferir 10-20% de géis de tricina |
| Xcell SureLock Mini-Cell | Life Technologies | EI0001 | Eletroforese aparatus para execução de 10-20% de géis de tricina |
| GenTeal Lubricant Eye Gel | Novartis | não disponível | Para manter os olhos do rato úmidos durante a cirurgia; pode ser encontrado em farmácias locais |
| [header] | |||
| Refresh Optive Lubricant Eye Drops | Allergan | não disponível | Para manter os olhos do rato úmidos durante a cirurgia; pode ser encontrado em farmácias locais; Pode ser usado no lugar do Armazenamento GenTeal |
| Betadine | 50998 | Para higienizar e desinfetar | |
| Espátula Redonda/Cônica | VWR | 82027-490 | Para abrir a boca de animais |
| Grampos de Bulldog Serrefines (Dimensões da Mandíbula 9X1,6 mm; Comprimento 28 milímetros) | Ferramentas | finas 18050-28 | da ciência opcionais; Para manter a pele do couro cabeludo separada durante a injeção |
| Tesoura Fina Reta (Ponta 25 mm; Comprimento 11,5 cm) | Ferramentas de Ciências Finas | 14060-11 | Para cortar o couro cabeludo |
| # 3 Cabo de bisturi | Ferramentas de Ciências Finas | 10003-12 | |
| # 11 Lâmina Cirúrgica | Ferramentas de Ciências Finas | 10011-00 | Para fazer incisão no couro cabeludo |
| Fórceps de Padrão Padrão de Estudante (Pontas Dims. 2,5x1,5 mm; Comprimento 11,5 cm) | Ferramentas de Ciência Fina | 91100-12 | Para manter o couro cabeludo fechado durante a sutura |
| Kit Combo de Aparador | Kent Scientific | CL9990-1201 | Para barbear o cabelo |
| T/Bomba Recirculador de Água Morna | Kent Scientific | TP-700 | Para aquecer animais durante a cirurgia |
| Almofada de Warmining Reutilizável (5" x 10") | Kent Scientific | TPZ-0510FEA | Para prendê-lo ao recirculador de água quente T / Pump para aquecer o animal durante a cirurgia |
| Micro furadeira sem fio | Stoelting | 58610 | Use rebarbas de aço de 0,8 mm para fazer furos no crânio |
| Instrumento estereotáxico padrão de laboratório com mouse e Adaptador de Rato Neonatal | Stoelting | 51615 | |
| Just for Mouse Stereotaxic Instrument | Stoelting | 51730 | Pode usar isso no lugar do Stoelting Cat. #51615 |
| Quintessential Stereotaxic Injector | Stoelting | 53311 | |
| Esterilizador de Contas de Vidro Seco | Stoelting | 50287 | Para esterilizar instrumentos de aço inoxidável |
| Campo Cirúrgico Estéril (18" x 26") | Stoelting | 50981 | |
| Seringa Hamilton 50 ml, Modelo 705 RN SYR, NDL | Hamilton Company | 7637-01 | Para injeção cerebral; use seringas diferentes para diferentes soluções |
| Agulha de 29 G, Cubo Pequeno RN NDL | Hamilton Company | 7803-06 | Para fixação na seringa Hamilton para injeção cerebral |
| Seringas de tuberculina BD de 1 ml | VWR | BD309659 | Para administração de anestesia e soro fisiológico |
| 30 G Agulha (0,5") | VWR | BD305106 | Para administração de anestesia e soro fisiológico |
| Balança Eletrônica Portátil Série CS (Ohaus) | VWR | 65500-202 | Para pesar animais para determinar a dose de anestesia |
| Placa quente (Dimensões da Placa Superior 7,25x7,25 pol) | VWR | 47751-148 | Para aquecer animais pós-cirurgia |
| Sutura de Seda Sofsilk C-1 Corte 3/8, 12 mm | Covidien | S1173 | Para fechar feridas |
| Adesivo de Tecido Vetbond (3M) | Santa Cruz Biotechnology | sc-361931 | Opcional: para auxiliar no fechamento de feridas; Use com sutura. |
| Aplicadores Estéreis de Haste de Madeira com Ponta de Algodão | Fisher scientific | 22-029-488 | Para limpeza e secagem de feridas cirúrgicas |
| Lâminas de Microscópio Superfrost Plus da Fisherbrand | Fisher Scientific | 12-550-15 | Para recolher secções cerebrais |
| VWR Micro Cover Glass 24 X 50 mm | VWR | 48393241 | Para montagem de lâminas de microscópio |
| Filtro de Seringa Nalgene da Thermo Scientific 0.2 μ m | Fisher Scientific | 194-2520 | Para esterilizar solução salina |
| Marcadores de pele de ponta dupla estéreis por Viscot Medical | Medline | VIS1422SRL91 | Para marcar coordenadas no crânio |
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