Здесь мы представляем протокол для прямого стереотаксического вливания бета-амилоида в мозг. Эта методология представляет собой альтернативную мышиную модель in vivo для рассмотрения краткосрочных эффектов бета-амилоида на нейроны мозга.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол для прямого стереотаксического вливания бета-амилоида в мозг. Эта методология представляет собой альтернативную мышиную модель in vivo для рассмотрения краткосрочных эффектов бета-амилоида на нейроны мозга.
Болезнь Альцгеймера является нейродегенеративных заболевание, поражающее старения населения. Ключ невропатологических признаком болезни является чрезмерно производство бета-амилоида и отложение бета-амилоида бляшек в мозге регионах пострадавших лиц. На протяжении многих лет ученые генерируется многочисленные модели болезни Альцгеймера мыши заболевание, которые пытаются повторить бета-амилоида патологии. К сожалению, мышиные модели только выборочно имитировать функции болезни. Гибель нейронов, выраженный эффект в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, заметно не хватает в этих мышей. Следовательно, мы и другие использовали метод непосредственно вливая растворимые олигомерные видов бета-амилоида - формы бета-амилоида, которые были доказаны, чтобы быть наиболее токсичным для нейронов - стереотаксически в мозг. В этом докладе мы используем мужчин C57BL / 6J к документу это хирургическая методика увеличения бета-амилоида уровней в избранной области мозга.Вливание цель зубчатой извилине гиппокампа, поскольку эта структура мозга, а также в базальных отделах переднего мозга, который соединен с холинергической цепи, представляет собой одну из областей дегенерации в болезни. Результаты повышения амилоида-бета в зубчатой извилине через стереотаксической инфузии выявить увеличение потерь нейронов в зубчатой извилине в течение 1 недели, в то время как есть сопутствующее увеличение гибели клеток и потере нейронов холинергической в вертикальном конечности диагональной полосы Брока в базальных отделах переднего мозга. Эти эффекты наблюдаются до 2 недель. Наши данные показывают, что нынешний настой модель амилоида-бета обеспечивает альтернативную модель мыши для решения конкретной региона гибель нейронов в краткосрочной перспективе. Преимущество этой модели является то, что амилоид-бета может быть повышен в пространственной и временной основе.
Амилоида бляшек депозиты, которые состоят из бета-амилоида (Ар 1-42), являются ключевой особенностью патологии болезни Альцгеймера (AD). Многочисленные исследования показали, что высокие уровни токсичных или рекомбинантных олигомерные Ар 1-42 вызывают гибель нейронов, синаптическую дистрофия, потеря и дисфункции; а также обучения и памяти дефицита 1-4. Мозговые регионы, пострадавшие включают гиппокамп, кору, подкорковые структуры и такие, как базальных отделах переднего мозга и миндалины 5,6. На сегодняшний день существует несколько трансгенных моделей мыши, которые пытаются имитировать Ар 1-42 патологии эры. В зависимости от штамма эти животные оказаться полезным при рассмотрении выберите патологические особенности AD. К сожалению, за исключением 2 трансгенных линий, APP23 и 5XFAD, эти мыши не полностью повторить потерю нейронов, ключевой аспект нашей эры. Даже с потерей нервных наблюдается в APP23 и 5XFAD, гибель нейронов obserВЭД был тонкий, возраст зависит и изолированные на несколько отдельных регионах 7,8.
Прямое впрыскивание олигомерного Ар 1-42 в дикого типа мозга мыши обеспечивает превосходное в естественных условиях модели, которая повторяет гибель нейронов аспект amyloidopathy 1,9,10. В отличие от обычно используемых трансгенных мышах олигомерные Ар 1-42 настой модель идеально подходит для остро повышения Ар 1-42 уровней в пространственном и временном порядке. Преимущество использования мышей дикого типа для этой модели устраняет потенциальные компенсационные или побочные эффекты от мутаций, введенных в трансгенных линий мышей. Проведенные исследования показали, что вливание токсические уровни Ар 1-42 в гиппокампе вызывает гибель нейронов в непосредственной близости от места инъекции в течение 1 недели 1. Кроме того, в соответствии с наблюдением, что Ар 1-42 является токсичным для холинергических нейронов базального 11 переднего мозгахолинергические нейроны (BFCN) населения, который выступает в гиппокампе уменьшается на 20-50% в течение 7-14 дней после бета-амилоида инфузии 1,10 у мышей, позволяющий эффективно для экзаменов изолированной нейронной цепи в мозге. Так проекта BFCN ипсилатерально к зубчатой извилине гиппокампа 12, по большей части управления / автомобиля и олигомерных Ар 1-42 решения могут быть введены по обе стороны мозга, позволяющей проводить сравнения между левым и правым полушариями 1.
В этом докладе мы будем предоставлять подробную хирургического и инъекции методологии взрослых дикого типа C57BL / 6J. Этот штамм мыши выбрана потому, что его широкого использования в научных исследованиях. Технически, любая область мозга могут быть направлены для инфузий, однако здесь мы будем использовать зубчатой извилине гиппокампа в качестве цели для иллюстрации технику.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Примечание: Для всех экспериментов на животных, последовали институциональные и национальные руководящие принципы по уходу и использованию лабораторных животных.
1. Подготовьте Хирургические инструменты и решения для хирургии
2. Подготовьте олигомерных A & beta 1-42
3. Определить инъекций Координаты
4. стереотаксическая рамка установки
5. Подготовка животных
6. Настой хирургии и
7. Животное Снятие и Послеоперационный
8. Шовный удаления
9. жертвоприношение животных и тканей Обработка
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Настоящий способ получения рекомбинантного человеческого олигомерные Ар 1-42 дает растворимые олигомерных частиц, состоящих из мономеров, димеров, тримеров и тетрамеров (фиг.1А). Эти низким молекулярным весом Ар 1-42 видов, но не фибриллы и бляшки, были показаны в многочисленных настройках, наиболее токсичным для нейронов 1,4,9,17-19. Для определения Ар 1-42 индуцирует ли не олигомерные гибель нейронов в мозге мыши Ар 1-42 (4 мкл 100 мкМ раствора) в...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для достижения успешного Ар 1-42 инъекции экспериментатор или хирург обязан: 1) использовать асептики; 2) правильно определить область мозга, интерес с точными координатами; 3) уметь правильно закрепить мышь в стереотаксической рамы с мозгом сравняли в АР оси и ML; 4) иметь возможность работать микроманипулятора с точностью; 5) обеспечить надлежащее послеоперационный уход. Если эти ключевые шаги будут Мышь должна пережить операцию без видимых инфекции.
В соответствии с в проби...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Эта работа была поддержана Национальным институтом неврологических расстройств и инсульта предоставить NS081333 (для CMT), Альцгеймера грант Ассоциация NIRG-10-171721 и Национальный институт психического здоровья грантов MH096702 (для UH) и Национальный институт по проблемам старения, финансируемых исследований болезни Альцгеймера Центр Колумбийского университета пилот гранта AG008702 (в YYJ и JB).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Кетамин гидрохлорид (100 мг/мл) | Генри Шейн Медикал | 1049007 | 100 мг кетамина на 1 кг животного |
| Ксилазин (20 мг/мл) | Генри Шейн Медикал | недоступен | 10 мг ксилазин на 1 кг животного |
| Бупренекс (0,3 мг/мл) | Генри Шейн Медикал | 1217793 | 0,1 мг бупренекса на 1 кг животного |
| А и бета; 1-42 | David Teplow/UCLA | недоступен | 100 μ M; Этот амилоид был использован в статье |
| Aβ 1-42 | Bachem | H-1368 | Может быть использован вместо амилоида из лаборатории Teplow |
| Aβ 1-42 | American Peptide | 62-0-80B | Может использоваться вместо амилоида из лаборатории Teplow |
| Scrambled Aβ 1-42 | American Peptide | 62-0-46B | Может быть использован в качестве контрольного пептида для сравнения Aβ 1-42 |
| NU4 Антитело (олигомерное амилоидное антитело) | Подарок от Уильяма Кляйна/Северо-Западный университет | недоступно | 1:2,000 разведение |
| Антиамилоидное олигомерное антитело (Поликлональный кролик) | EMD Millipore | AB9234 | может быть использован вместо Nu4; должен быть протестирован конечным пользователем |
| Антитело 6E10 (Моноклональная мышь) (Антитело к амилоиду | Biolegend | sig-39320 | в разведении 1:1,000 |
| (Поликлональный козий) | Millipore | AB144P | Разведение в соотношении 1:100 |
| Тупиковая флуориметрическая система TUNEL Promega | G3250 | Следуйте инструкциям производителя для | |
| использовать реагент Prolong Gold Antifade с DAPI | Invitrogen | P36935 | Использовать при скольжении слайдов |
| Fluorogold | Fluorochrome, LLC | недоступен | 2% раствор |
| Абсолютный этанол (200 пруф) | Fisher Scientific | BP2818-4 | Для изготовления 70% этанола для санитарной обработки и дезинфекции |
| Novex 10-20% гель Tricine | Life Technologies | EC6625BOX | Для разделения Aβ 1-42 |
| Novex Tricine SDS Running Buffer (10X) | Life Technologies | LC1675 | Для 10-20% трициновых гелей |
| Novex Tris-Glycine Transfer Buffer (25X) | Life Technologies | LC3675 | Для переноса 10-20% трициновых гелей |
| SuperSignal Western Blot Enhancer | Thermo Scientific | 46640 | Для усиления Aβ сигнал 1-42; следуйте протоколу производителя |
| Protran BA79 Nitrocellulose Blotting Membrane, 0,1 μ m | GE Healthcare Life | Sciences 10402088 | Для переноса 10-20% трициновых гелей |
| Xcell SureLock Mini-Cell | Life Technologies | EI0001 | Электрофорез аппаратус для запуска 10-20% трициновых гелей |
| GenTeal Lubricant Eye Gel | Novartis | недоступен | Для поддержания влажности глаз мыши во время операции; можно найти в местных аптеках |
| [header] | |||
| Refresh Optive Lubricant Eye Drops | Allergan | недоступно | Для поддержания влажности глаз мыши во время операции; можно найти в местных аптеках; Может использоваться вместо GenTeal |
| Betadine | Stoelting | 50998 | Для дезинфекции и дезинфекции |
| круглых/конических шпателей | VWR | 82027-490 | Для открывания пасти животного |
| Bulldog Serrefines Clamps (Div Dims. 9X1,6 мм; Длина 28 мм) | Инструменты для тонкой науки | 18050-28 | Опционально; Для разведения кожи головы во время инъекций |
| Прямые тонкие ножницы (режущая кромка 25 мм; Длина 11,5 см) | Инструменты Fine Science | 14060-11 | Для разрезания кожи головы |
| #3 Ручка скальпеля | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| #11 Хирургическое лезвие | Fine Science Tools | 10011-00 | Для разреза кожи головы |
| Студенческий щипцы стандартного образца (Tip Dims. 2,5x1,5 мм; Длина 11,5 см) | Fine Science Tools | 91100-12 | Для удержания кожи головы закрытой во время наложения швов |
| Триммер Combo Kit | Kent Scientific | CL9990-1201 | Для бритья волос |
| T/Pump Рециркулятор теплой воды | Кент Научный | TP-700 | Для согревания животного во время операции |
| Resusable Warmining Pad (5" x 10") | Kent Scientific | TPZ-0510FEA | Для крепления его к рециркулятору теплой воды T/Pump для обогрева животного во время операции |
| Аккумуляторная микродрель | Stoelting | 58610 | Используйте стальные жерновы 0,8 мм для сверления отверстий в черепе |
| Лабораторный стандартный стереотаксический инструмент с мышью и Неонатальный адаптер для крыс | Stoelting | 51615 | |
| Только для мыши Стереотаксический инструмент | Stoelting | 51730 | Можно использовать это вместо Stoelting Cat. #51615 |
| Квинтэссенция стереотаксического инъектора | Stoelting | 53311 | |
| Стерилизатор сухих стеклянных шариков | Stoelting | 50287 | Для стерилизации инструментов из нержавеющей стали |
| Стерильная хирургическая простыня (18" x 26") | Stoelting | 50981 | |
| Шприц Hamilton 50 мл, модель 705 RN SYR, NDL | Hamilton Company | 7637-01 | Для инъекций в мозг; используйте разные шприцы для разных растворов |
| 29 G Игла, Small Hub RN NDL | Hamilton Company | 7803-06 | Для крепления к шприцу Hamilton для инъекции в мозг |
| 1 мл BD Tuberculin Шприцы | VWR | BD309659 | Для введения анестезии и физиологического раствора |
| 30 G Игла (0,5 дюйма) | VWR | BD305106 | Для введения анестезии и физраствора |
| Портативные электронные весы серии CS (Ohaus) | VWR | 65500-202 | Для взвешивания животных для определения дозы анестезии |
| Горячая пластина (Верхняя пластина Dims. 7,25x7,25 дюйма) | VWR | 47751-148 | Для согревания животных после операции |
| Sofsilk Silk Шовный материал C-1 Резка 3/8, 12 мм | Covidien | S1173 | Для закрытия раны |
| Vetbond Tissue Adhesive (3M) | Santa Cruz Biotechnology | sc-361931 | Опционально: для помощи в закрытии раны; Используйте со швом. |
| Стерильные аппликаторы с хлопчатобумажным наконечником | Fisher scientific | 22-029-488 | Для очистки и сушки хирургических ран |
| Fisherbrand Superfrost Plus Микроскопические слайды | Fisher Scientific | 12-550-15 | Для сбора срезов мозга |
| VWR Micro Cover Glass 24 X 50 мм | VWR | 48393241 | Для монтажа микроскопических стекол |
| Thermo Scientific Nalgene Шприц Filter 0,2 μ m | Fisher Scientific | 194-2520 | Для стерилизации физиологического раствора |
| Стерильные маркеры кожи с двойным наконечником от Viscot Medical | Medline | VIS1422SRL91 | Для маркировки координат на черепе |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.