Dit manuscript wordt een methode van het inducerende status epilepticus door systemische pilocarpine injectie en de bewaking van spontane recidiverende aanvallen in levende dieren met behulp van een draadloze telemetrie video en electroencephalogram systeem beschreven. Dit protocol kan worden gebruikt voor het bestuderen van de pathofysiologische mechanismen van chronische epilepsie, epileptogenese en acute aanvallen.
Temporale kwab epilepsie (TLE) is een gemeenschappelijk neurologische stoornis in de volwassenheid. Voor translationeel onderzoek naar chronische epilepsie, is pilocarpine-geïnduceerde status epilepticus (SE) vaak geselecteerd om te recapituleren van spontane recidiverende aanvallen (SRS). Hier presenteren we een protocol van SE inductie door intraperitoneaal (i.p.) injectie van pilocarpine en monitoring van chronische terugkerende aanvallen in levende dieren met behulp van een draadloze telemetrie video en electroencephalogram (EEG) systeem. We toonden opmerkelijke gedragsveranderingen die aandacht nodig na pilocarpine injectie en hun correlatie met hippocampal neuronale verlies op 7 dagen en 6 weken na pilocarpine hebben. Ook beschrijven we de experimentele procedures elektrode innesteling voor video en EEG opname en analyse van de frequentie en de duur van de chronische recidiverende aanvallen. Tot slot bespreken we de mogelijke redenen waarom de verwachte resultaten niet worden bereikt in elk geval. Dit biedt een basisoverzicht van het modelleren van chronische epilepsie in muizen en richtlijnen voor het oplossen van problemen. Wij geloven dat dit protocol kan dienen als referentie voor het geschikte modellen van chronische epilepsie en epileptogenese.
TLE is één van de meest voorkomende verworven epilepsies1. Mensen met epilepsie ervaren terugkerende aanvallen als gevolg van abnormale neuronale activiteiten in de hersenen2,3. Gezien het feit dat TLE vaak hardnekkig is, is het van cruciaal belang om te begrijpen van de fundamentele mechanismen die ten grondslag liggen aan de ontwikkeling van epilepsie.
Dierlijke modellen die de belangrijkste kenmerken van menselijke TLE kunnen recapituleren bieden betere waardering van TLE pathofysiologie, waardoor wij gemakkelijk controleren en manipuleren van de kritische factoren in epileptogenese. Onder hen is de chemoconvulsants-geïnduceerde SE gebruikte4,5. In tegenstelling tot andere epilepsie-modellen, zoals elektrische stimulatie waaruit blijkt van geen hippocampal sclerose en robuuste SRS6,7,8, kan de systemische injectie van chemoconvulsants na te bootsen klinische pathogenese van menselijke TLE, dat wil zeggen, eerste hersenletsel, een latente periode en een chronische epileptisch etappe manifesting SRS5,–9,10. Daarom is deze techniek kan worden gebruikt in verschillende studies uit te leggen de mechanismen van acute schade aan de hersenen, epileptogenese of inbeslagneming onderdrukking. Bovendien zijn histopathologische veranderingen geïnduceerd door chemoconvulsants vergelijkbaar met die in de menselijke TLE, die een extra reden voor gebruik van TLE knaagdier modellen10,11,12. Met name hebben structurele schade waarbij de hippocampus consequent weergegeven in beide kainic zuur – en pilocarpine-geïnduceerde SE modellen. Echter kan in vergelijking met kainic zuur injectie, het pilocarpine model produceren meer robuuste SRS in muizen, die aanzienlijke voordelen aanbieden kunnen voor het bestuderen van chronische epilepsie bij het overwegen van de brede beschikbaarheid van transgene muis lijnen5, 13 , 14 , 15. Bovendien, inbeslagneming progressie na pilocarpine injectie is over het algemeen sneller dan in het kainic zuur model, extra bewijze voor doeltreffend gebruik van een pilocarpine model van epilepsie.
Wij tonen hier, een methode van inducerend SE door het i.p. injectie van pilocarpine en door het uitvoeren van video- en EEG-monitoring bij chronische epilepsie.
Dit werk beschrijft de experimentele procedures voor de SE inductie en de evaluatie van chronische vangsten.
Verschillende factoren kunnen van invloed zijn op de succesvolle SE inductie. Nauwkeurige gedrags toezicht volgens de schaal van Racine is cruciaal voor de ontwikkeling van de SRS. Hoofd knikken, voorpoot clonus, fokken, en vallen zijn de gedragsmatige kenmerken van acute aanvallen ontwikkelen tot SE fase4,16. Zodra de eerste mo…
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd gesteund door de National Research Foundation van Korea (NRF) subsidie gefinancierd door de Koreaanse overheid (NRF-2014R1A1A3049456) en een subsidie van de Korea Health Technology R & D Project via de Korea gezondheid industrie Development Institute (KHIDI), gefinancierd door het ministerie van gezondheid & welzijn, Republiek Korea (HI15C2854).
C57BL/6 | Envigo | C57BL/6NHsd | |
Scopolamine methyl nitrate | Sigma | S2250 | Make 10X stock |
Terbutaline hemisulfate salt | Sigma | T2528 | Make 10X stock |
Pilocarpine hydrochloride | Sigma | P6503 | |
Intensive care unit | Daejong instrument industry Co., Ltd. | 28~30℃ | |
Ketamine hydrochloride | Yuhan corporation | ||
Xylazine hydrochloride | Bayer Korea | ||
Diazepam | SAMJIN | ||
Castor oil (Kolliphor EL) | Sigma | C5135 | Polyoxyl 35 hydrogenated castor oil |
Saline | Daihan pharm. Co. | ||
5% Dextrose | Daihan pharm. Co. | ||
Iodine solution (Povidin) | Firson | ||
vet ointment (Terramycin) | Pfizer | ||
Blue Nylon | AILEE | NB617 | |
Mupirocin (Bearoban) | Daewoong Pharmaceutical Co., Ltd | ||
Ketoprofen | Samchundang Pharm. Co., Ltd | 5 mg/kg | |
Gentamicin | Huons, Ltd. | 5 mg/kg | |
1 mL syringe | Sung shim medial Co., Ltd. | ||
26 guage needle | Sung shim medial Co., Ltd. | 26 G * 13 mm (1/2") | |
30 guage needle | Sung shim medial Co., Ltd. | 30 G * 13 mm (1/2") | |
Razor blade | Dorco | ||
Drill | Saeshin precision Co., Ltd. | 207A, 35K (speed) | |
Telemetry video/EEG system | Data sciences International. Inc. | Version 5.20-SP6 | |
Implantable transmitter | Data sciences International. Inc. | ETA-F10 | |
Screw | Sungho Steel | M1.4, 2 mm length stainless steel | |
Vertex dental material | Dentimex | ||
Acetone | Duksan pure chemicals Co., Ltd. | CAS 67-64-1 | |
Paraformaldehyde (PFA) | millipore | 1.04005.1000 | 4 % |
Sucrose | Sigma | S9378 | 30 % solution in 0.01 M PBS |
Cresyl violet acetate | Sigma | C5042 | |
Ethanol | EMD Millipore Co. | UN1170 | |
xylene | Duksan pure chemicals Co., Ltd. | UN1307 | |
Acetic acid glacial | Junsei chemical | 31010-0350 | |
FSC33 Clear | Leica biosystems | OCT compound for tissue freezing | |
DPX Mounting for histology | Sigma | 6522 | |
Forceps | Fine science tools | 11002-12 | |
Scissors | Solco biomedical | 02-2445 | |
Stereotaxic frame | David Kopf Instruments | E51070012 |