$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Текущие геномные ассоциативные исследования выявили сотни аллелей риска, перестройки хромосом и варианты числа копий, способствующих восприимчивости к нейроразвитийным расстройствам (NDD) 1,2,3,4,5. Однако генетические изменения создают лишь небольшую степень повышенного риска, а варианты с большим количеством копий с более сильными связями с болезнью затрагивают лишь небольшой процентслучаев 6. Кроме того, эпидемиологические исследования на людях показывают, что ранние стрессоры, такие как пренатальное воспаление, увеличивают риск постановки диагноза с NDD 7,8,9. Поэтому хорошо известно, что факторы окружающей среды взаимодействуют с генетическими факторами риска в этиологии NDD, и модели мышей являются важным инструментом для разлучения вклада генетических и экологических факторов риска в развитие мозга и риск заболеваний. Хотя животные модели, оценивающие генетические факторы риска NDD, широко признаны благодаря их надёжным и воспроизводимым результатам, модели, оценивающие экологические риски, испытывают трудности с последовательной стандартизацией и изменчивостью в полученных фенотипах, таких как поведенческие или нейроанатомические различия у потомковMIA 10,11,12,13,14,15,16,17. Например, ключевые экспериментальные параметры, такие как гестационное время иммунного вызова, вариабельность типа и дозировки иммунного стимула, материнские цитокиновые реакции и вариабельность помёта, такие как устойчивое и восприимчивое потомство, существенно влияют на результаты экспериментов, но не всегда учитываются в методологических описаниях. Здесь представлен стандартизированный протокол создания ранней гестационной иммунной активации матери (MIA) у мышей, включая многочисленные проверки качества для обеспечения строгости и воспроизводимости при изучении того, как иммунный стресс в раннем возрасте влияет на нейроразвитие и результаты здоровья.
Наши цели — представить протокол для 1) повышения надёжности модели MIA и 2) характеристики переменных, способных способствовать экспериментальной гетерогенности. У грызунов МИА обычно вызывается системным введением иммуностимуляторов, таких как полиинозинная:полицитидиловая кислота (поли(I:C)), вирусный миметик или липополисахарид (LPS), бактериальный мимет, в различные гестационные периоды, включая эмбриональный день 9,5 (E9,5), E12,5, E15,5, E17,5 и другие 18,19. Эти манипуляции вызывают сильный материнский цитокиновый ответ, который изменяет нейроразвитие плода и приводит к формированию поведенческих и молекулярных фенотипов, характерных дляNDD 20,21,22,23. Однако многие исследования не регулярно оценивают материнский иммунный ответ, что затрудняет подтверждение силы или последовательности индукции MIA вэкспериментах 12,14,24. Для решения этой проблемы мы установили несколько показателей контроля качества и установили порог для материнского ответа E9.5 MIA на основе уровней цитокинов, измеряемых в сыворотке матери после поли(I:C) иммунной стимуляции. Наш подход позволяет более точно дозировать иммуностимулятор, а также выявлять и исключать пациентов с низким уровнем или нереагированием, что в конечном итоге повышает надёжность и устойчивость модели. Хотя это редко обсуждается в полевых условиях, низкая жизнеспособность подметки является известным ограничением модели MIA, особенно при индукции при E9.5. Хотя индукция в середине беременности (E12.5) может повысить жизнеспособность помёта, мы стремимся установить контрольные точки во время ранней гестационной индукции MIA, которые помогут предсказать жизнеспособность помёта и дополнительно выявить переменные, повышающие репродуктивный успех.
MIA является ценной моделью для изучения влияния окружающей среды на нейроразвитие, поскольку, в отличие от моделей in vitro, которые изолируют клетки от окружающей среды, MIA использует внутриутробную среду для изучения влияния на нейроразвитие потомства. Хотя MIA часто используется отдельно для моделирования NDD, его также можно сочетать с генетическими моделями или дополнительными стрессорами раннего возраста, что даёт представление о сложном взаимодействии генов и окружающей среды или повторяющихся стрессорах окружающей среды. Исследования объединяли MIA с грызунами, носящими генетические варианты риска NDD, такие как DISC1, CNTNAP2 и SHANK3, чтобы продемонстрировать синергетическое взаимодействие между окружающей средой игенетикой 25, 26, 27, 28, 29. Кроме того, модель «двух ударов» экологического стресса сочетала MIA со вторым ранним стрессом, таким как психологический стресс или воздействие наркотиков подростками, что после рождения приводило к появлению или усугублению фенотипов 30,31,32. Вместе эти подходы подчёркивают универсальность модели MIA, которую можно использовать как самостоятельно, так и вместе с другими факторами экологического или генетического риска.
В этой статье представлены пошаговые методы индуцирования МИА у мышей с целью изучения влияния пренатального воспаления на нейроразвитие. Он включает контрольные точки для повышения воспроизводимости и понимания различных факторов, влияющих на эффективность пропавшей без вести (рисунок 1).

Рисунок 1: Хронология генерации пропавших без вести.Беременные дамки с таймером вводят поли(I:C) или физиологический раствор при E9.5, а через 3 часа берут кровь. Материнские веса собираются на уровнях E0,5, E9,5, E10,5, E11,5 и E12,5 для мониторинга прогрессирования беременности после инъекции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.