Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Альтернативный подход к изучению основных событий в нейродегенеративные, используя срезы мозга крысы Ex Vivo

Published: April 11, 2018 doi: 10.3791/57507

Summary

Мы представляем метод, который может обеспечить дальнейшее понимание в начале события, лежащие в основе нейродегенеративные и на основании установленных экс vivo мозга технику, сочетая преимущества в vivo и in vitro экспериментов. Кроме того он представляет собой уникальную возможность для прямого сравнения обработанных и необработанных группы в той же анатомические плоскости.

Abstract

Несмотря на многочисленные исследования, которые пытаются разрабатывать надежные Животные модели, которая отражает основной обрабатывает базовый нейродегенеративные очень немногие были широко приняты. Здесь, мы предлагаем новую процедуру адаптировано из известных ex vivo мозга ломтик метод, который предлагает ближе в естественных условиях-как сценарий чем в vitro препараты, для расследования раннего события, вызывая дегенерации клеток, как наблюдается при болезни Альцгеймера (AD). Этот вариант состоит из простых и легко воспроизводимые шаги, позволяющие сохранение анатомические cytoarchitecture области выбранной мозга и его местные функциональность в физиологических условиях. Различных анатомических областей можно получить от же мозга, предоставляя возможность выполнить несколько экспериментов с лечения в вопросе в сайт, доза и время зависимых манере. Потенциальные ограничения, которые могут повлиять на результаты, связанные с этой методологии относятся к сохранению ткани, т.е. поддержание ее анатомической целостности во время нарезки и инкубации шаги и толщина среза, который могут влиять на биохимические и иммуногистохимической анализ. Этот подход может применяться для различных целей, таких как изучение молекулярных механизмов, участвующих в физиологических и патологических условий, наркотиков скрининг или анализов доза ответ. Наконец этот протокол может также уменьшить количество животных, используемых в поведенческих исследований. Приложение, сообщили здесь недавно описал и испытаны в первый раз на мозг ex vivo крыса фрагменты, содержащие базальной переднего (BF), который является одним из мозгового регионов, наиболее пострадавших в AD. В частности было продемонстрировано, что администрация токсичных пептид, производный от C-конечная ацетилхолинэстеразы (АВО) может побудить AD-как профиль, запуска, Антеро задней оси BF, дифференциальной выражение белки, изменены в AD, таких как alpha7 никотиновых рецепторов (α7-nAChR), фосфорилированных Тау (p Тау) и бета амилоида (значения).

Introduction

Объявление является хронической патологии характеризуется постепенным нейродегенеративных обесценения, затрагивающих различные мозга областях, таких как entorhinal коры (EC), BF, гиппокамп (HC) и обонятельные луковицы (OB)1,2,3, 4,5. На поздней стадии развития AD привести к прогрессивным когнитивными, делая это заболевание наиболее распространенной формой слабоумия, приходится приблизительно 70% всех случаев6. Несмотря на обширные попытки понять на начальных этапах, вызывая AD не является в настоящее время определенных экспериментальной индикация, выяснения их. Кроме того все больше и больше под сомнение наиболее популярная теория - «амилоида гипотеза» - так как он не обеспечивает полного профиля в объяснении AD pathobiology, ни фармацевтических целевой объект, который оказался эффективным7,8 ,9.

Альтернативная теория, которой уделяется все большее внимание свидетельствует о том, что первоначальные механизмы, происходящих во время нейродегенеративные связаны к кластеру нейрональных главным образом подвержены в AD3,10,11 , 12 , 13 , 14. Этот гетерогенных сотовой концентратор, охватываются BF, среднего мозга и ствола мозга, проекты для нескольких областей, таких, как ЕК, HC и OB15,16. Несмотря на многообразие в нейрональных морфологии и синтеза нейромедиаторов это ядро клетки акций общей чертой выразить боль, которая может также иметь неферментативного функция17,18. Эта неклассических роль как Роман сигнальные молекулы опосредует потока кальция (Ca2 +) в нейроны, которые могут пройти трофических или токсичных события по отношению к Ca2 + дозы, доступность и нейрональных возраст17,18 , 19.

Во время нейродегенеративные наблюдается потеря сотовой могут быть таким образом связаны этой неферментативного функция17,18,20, который присваивается 30mer пептид (T30) расщепляется от боль-C-terminus 20. с учетом предыдущих результатов, на культуры клеток и оптических изображений препаратов21 18,, мы продемонстрировали, через новаторский подход, основанный на мозг ex vivo крыса ломтиками, содержащий BF структуры, которые T30 AD-как профиль22. Конкретно эта новая методология предлагает более физиологических сценарий чем культуры клеток, так как он поддерживает многие из характеристик неповрежденной ткани, начиная от анатомических сохранение схемы, хотя для окно времени часов. Мы применили этот протокол для изучения событий, происходящих на ранних этапах нейродегенеративные, мониторинг острой реакции после T30 приложения.

Несмотря на большое количество литературы по использованию мозга ломтики расследовать молекулярные пути подразумевается в нейрональных ущерб или нейрогенез23,24, этот протокол обеспечивает в первый раз более непосредственный и чувствительных, зачитывает по сравнению для общего пользования organotypic ломтиками. Однако как и в случае для organotypic участков мозга, эта процедура острый срез могут также быть приняты для нескольких целей, например для оценки нейропротекторной или нейротоксическое молекул, обнаружение первичных молекулярных изменений, происходящих в рамках определенного процесса, Иммуногистохимический анализ и фармакологических проб для центральной нервной системы, связанных патологий.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все исследования на животных были выполнены согласно утвержденных протоколов.

Примечание: В этом разделе, последовательность основных этапов выполняется во время экспериментальной процедуры и предлагаемые временной интервал предоставляется (рис. 1). Кроме того пошаговое описание протокола дополняется иллюстративный группа, показаны важные действия, начиная от удаления мозга гомогенизацией тканей после инкубационного периода (рис. 2). Подробности относительно материалы и инструкции для создания аппарата и последующего этапа для анализа Всемирного банка являются ранее описанных22.

1. хирургические инструменты, Vibratome настройки и подготовки, лечение

Примечание: Выполните следующие шаги перед началом экспериментальной процедуры:

  1. Подготовка двух различных искусственных спинномозговой жидкости (aCSFs), один используется для нарезки мозга и другой для инкубации шаг как описано ранее29. Вкратце, рабочей концентрации (в ммоль) двух aCSFs предназначены для «нарезки» фаго: 120 NaCl, 5 KCl, 20 NaHCO3, 2.4 CaCl2, 2 MgSO4, 1,2 кН2PO4и 10 глюкозы; 6.7 HEPES соли и 3,3 HEPES кислоты; pH: 7.1. Время для «запись» фаго: 124 NaCl, 3.7 KCl, 26 NaHCO3, 2 CaCl2, 1.3 MgSO4, 1,3 х2PO4и 10 глюкозы; pH: 7.1.
  2. Хорошо перемешать решения и затем положить на льду и кислородом нарезки фаго чтобы он холодная при удалении мозга и последующее вырезание. Храните при комнатной температуре (RT) и снабжения кислородом для записи фаго.
  3. Поместите инструменты под капотом диссекции для удаления обезглавливание и мозга, т.е., гильотина, хирургическое рассечение комплект (ножницы, пинцет, лезвия) и лопаткой.
  4. Настройка параметров vibratome, выбрав толшины (300 мкм в этом препарате) и частоту в 7 и скорость на 6. Вставьте в vibratome палату в соответствующие места и окружают его со льдом.
  5. Откройте клапан Карбоген (95% O2, 5% CO2) кислородом «нарезки» (ФАГО) при резании мозга. Выберите Минимальная скорость потока, вокруг 2 мл/мин.
  6. Возьмите два 15 мл пробирок подготовить условия для тестирования. Добавьте в одной тубе 10 мл только фаго «запись» (контрольная группа) и в других, 10 мл фаго «запись», обогащенный T30 в концентрации 2 мкм (обрабатываемой группы). Вихревой трубы и держать их на льду до их использования на этапе подготовки установки (раздел 3).

2. анестезия, добыча мозга и нарезки

Примечание: В этом исследовании, были использованы 9 дикого типа P14 самцов крыс Wistar. Мозг добыча и последующей нарезки представляют критической частью протокола после они должны быть быстро (в течение 10 мин) для того, чтобы предотвратить или по крайней мере замедлить процессы дегенерации ткани.

  1. Добавить 1,5 мл 100% w/w изофлюрановая на слой хлопка в камеру индукции, поместите животное внутри и закройте крышку. Подождите, пока животное находится глубоко под наркозом, подтверждающий отсутствие педали рефлекс и затем обезглавить животное с помощью гильотины.
  2. Держите голову животного в кастрюлю содержащие ледяной нарезки фаго на этапе удаления мозга (рисунок 2A -C).
  3. Надрезать кожу над черепа с хирургическое лезвие, а затем вырезать ножницами после средней линии, от задней части черепа и кпереди приступить до достижения кости выше OBs (рисунок 2A).
  4. Вытяните боков две стороны черепа с помощью пары щипцы для того, чтобы иметь доступ к мозга (рис. 2B). Вставить шпателем вентрально к мозгу, нежно выкопать его и держать его гидратированных в ледяной «нарезки» фаго примерно 5 минут (рис. 2 c).
  5. Распоряжаться мозга на фильтровальной бумаге и вырезать мозжечка с помощью лезвия (рис. 2D). Клей мозг вертикально на vibratome диск и вставить его в камере резания, заполнить его с ледяной «нарезки» фаго и кислорода (рис. 2е).
  6. Настройка интервала резки и продолжите мозга секционирование (Рисунок 2F). Соберите разделы, содержащие регионе интереса, таких как медиальной перегородки (МС), диагональная полоса Брока (DBB), и substantia innominata (Си), как описано выше22. Сверху вниз три ломтика содержат ростральной (R), средний (I) и хвостовой части (C) BF (рис. 2 g).
  7. Разделить вдоль средней линии каждой секции с небольшой ножницами, получение двух зеркальных hemislices (рис. 2 H), индивидуально в качестве управления и обработанного состояния на той же анатомические плоскости.
  8. Сохранить hemisections в зале vibratome на 5-10 мин, а затем передавать их с стеклянной пипетки в восходящей кастрюлю содержащие фаго записи. Держите на RT для примерно 30 минут для восстановления.
  9. Заполните, в то же время, три стеклянных флаконов с 3 мл записи фаго только (ранее подготовленных в шаге 1.6 для контрольной группы) и три флаконов с 3 мл фаго, обогащенный T30 (ранее подготовленных в шаге 1.6) для обрабатываемой группы.

3. Установка подготовки

  1. Передача hemisections в их соответствующих стеклянных флаконах (Рисунок 2I) для того, чтобы иметь три последовательных hemislices (включая ростральной, промежуточного и хвостового BF регион) для контрольной группы (зеленая рамка, Рисунок 2J) и их подбор партнеров для обрабатываемой группы (красная рамка, Рисунок 2J).
  2. Передача ткани мозга с двумя разными кистями, один для hemislices управления и другой для обработанных коллегами, с целью предотвращения загрязнения между условиями.
  3. Уплотнение каждого стекла флакона с соответствующими крышкой, представляя кислородом иглы (21G) (Рисунок 2J). Подключите основной трубку аппарата к источнику Карбоген (рис. 2 K). Доставить кислород hemislices на протяжении всего инкубационного периода с минимальным расходом 2 мл/мин для того, чтобы избежать любого движения ткани мозга и возможных механических повреждений во время эксперимента. Запуск 5 ч инкубации. Выполните пункты 3.1-3.3 в течение 5 мин.
    Примечание: Проверьте часто (каждые 15-20 мин) ли кислород поступает во все пробирки и что его поток не движется ткани от дна.

4. образец гомогенизации

  1. Остановить поток кислорода после инкубации и удалите все крышки из флаконов. Передача hemislices, с помощью правильной щетки в 1,5 мл пробирки, содержащие 250 мкл буфера lysis, поддержание трубы на льду (рис. 2 L). Сделать lysis буфера, смешать PBS 1 x с фосфатазы и протеазы ингибиторы коктейли как разводят в 1: 100, так и гомогенизации ткани с различными пестики для предотвращения загрязнения среди образцов. Выполните эти действия в течение 10-15 мин.
  2. Центрифуга для мозга lysate на 1000 x g 5 мин при 4 ° C. Передача супернатант в новые трубы и сохранить образцы в-80 ° C.

5. чтение концентрацию белка и Западный анализ помаркой

  1. Определить концентрацию белка каждого образца и впоследствии подготовиться Западный анализ помаркой как описано22аликвоты.
  2. Выполните статистический анализ, чтобы оценить эффекты лечения на выражении протеина.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Протокола, представленные здесь указывает, что администрация токсичных пептид, T30, модулирует в зависимости от сайта выражение α7-nAChR, p-Тау и значения в разделах BF-содержащих (рис. 3A). Никотиновых рецепторов показывает значительное увеличение в ростральной лечение hemislice, по сравнению с его коллегой управления (срез 1, p = 0.0310) (рис. 3B), в то время как промежуточный фрагмент не свидетельствуют о каких-либо изменений между двумя условиями ( фрагмент 2, p = 0,1195) (рис. 3B). В разделе задняя значительное сокращение присутствует в части T30-облученных над его сторона управления (срез 3, p = 0.0476) (рис. 3B). По заявлению T30, p Тау уровней значительно увеличилась в регионе передней против контроля соответствия стороны (срез 1, p = 0.0158) (рис. 3 c). С другой стороны, другие два BF-содержащие разделы не показывают каких-либо существенное различие между условиями (ломтик 2, p = 0.1014; срез 3, p = 0.6405) (рис. 3 c). После воздействия T30, значения существенно повышается в ростральной и промежуточные hemisections по сравнению с их необработанных контралатеральной части (срез 1, p = 0,0136; ломтик 2, p = 0.0109) (рис. 3D). В хвостовой срез, нет никаких изменений между двумя методами лечения (срез 3, p = 0.1231) (рис. 3D). Основное антитело против p Тау признает эпитоп, содержащий фосфорилированных остатков Ser202. Основное антитело против значения обнаруживает несколько изоформ, начиная от Aβ37 до Aβ42. Данные были проанализированы как описано22 с помощью двух хвостатая паре t-тесты и представлены как SEM. N = (hemislices на группу, крыс) является (27, 9).

Figure 1
Рисунок 1: последовательность и ориентировочные сроки основных этапов происходит во время экспериментальной процедуры. Интервал времени для выполнения первого и третьего шага может изменяться по отношению к уровню опыта оператора. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2: последовательные шаги, прогрессирование протокола иллюстрирующих. (DA) Извлечение из мозга от черепа и разделение мозжечка от остальной части мозга. (E) крепление мозга на vibratome диск и передачи в рассечение камеру, которая находится в окружении льда и заполнены с холодной фаго постоянно кислородом во время нарезки. (F) секционирование корональных мозга. (G) коллекция фрагментов, Ростральные (R), средний (я) и хвостовой (C) структур базальных переднего мозга. (H) разделение разделов в двух соответствующих hemislices. (я) каждый гемисекция помещается в соответствующий флакона. (J) флаконы располагаются в поддержке, внутри коробки аппарат и отдельно закрыт. (K) инкубационный период при подключении системы к источнику кислорода (черный круг). (L) гомогенизация пробы после лечения. Этот показатель изменяется от22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3: T30 опосредованной участкам выражение α7-nAChR, p-Тау и значения вдоль оси rostro хвостового BF. (A) представление мозга корональные срезы, включая базальную переднего ядер (белыми пунктирными линиями), разделены на два взаимодополняющих частей и в различных условиях. (B) после T30 экспозиции, никотиновых рецепторов показывает значительное увеличение в передней подразделение (T30 1) и заметное сокращение кзади (T30 3) по сравнению с соответствующей стороны управления (ctrl 1 и ctrl 3). Промежуточный фрагмент не отображать любые изменения между двумя условиями (ctrl 2, T30 2). Выражение p Тау (C) значительно выше в обработанных ростральной части (T30 1) над своим коллегой в соответствующие управления (ctrl 1), в то время как другие два кусочка не свидетельствуют о каких-либо разница в этих двух группах (фрагмент 2 и часть 3). (D) значения показывает значительное увеличение в передней и промежуточных обработанной подразделения (T30 1 и T30 2) по сравнению с их соответствующие необработанные сторон (ctrl 1 и ctrl 2). В хвостовой секции нет никакого различия между двумя группами. Планки погрешностей указывают SEM. * p < 0.05.n = (hemislices на группу, крыс) является (27, 9). Линейки-1 мм. Этот рисунок был изменен с22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Основной аспект настоящего Протокола, на основе устоявшихся ex vivo мозга техника, позволяет синхронно протестировать два зеркальные hemislices, полученные из той же анатомические плоскости, мониторинг их ответ после применения конкретных условие (контроль или лечение); Это поэтому предлагает экспериментальная парадигма, как жестко контролируется как можно скорее. Возможность оценки в времени, дозы и различные neurochemicals участкам образом связанных с нейронов обесценения, как видно во время нейродегенеративных события22, представляет собой существенную особенность. Эта методология связывает преимущества в естественных условиях физиологических окружающей среды с деятельностью в vitro препараты, такие как точность в получении региона интерес и создания идеального внеклеточного контекста. Этот протокол является адаптация общих мозга, нарезка процедура широко используется для ex vivo электрофизиологических записи25,,2627 и оптических изображений28, 29,30, или в пробирке organotypic ломтиками, имитирующие ближе ситуации в естественных условиях , позволяя сохранение обоих структурным и синаптической организации23,24 ,,31-32.

Кроме того, эта процедура может помочь уменьшить количество животных, используемых в поведенческих исследований, поскольку он частично повторяет в естественных условиях-как условие, которое может быть принят для подтверждения в vitro данные, такие как культура клетки и Иммуногистохимический анализ и затем предвидеть в естественных условиях экспериментов.

Предлагаемая методология представляет также некоторые ограничения, такие как толщина среза и целостности, который, когда это не уместно, может изменить конечный результат. Время инкубации также является основным компонентом этой техники, так как это может повлиять на сравнение между контрольной группой и лечение. Кроме того, ряд процедурных или технические проблемы могут возникнуть во время всех этапов протокола, такие как: (1) механических повреждений во время извлечения или секционирование мозга, которой можно избежать, точные и нежный обработки ткани; (2) плавучий hemislices во время инкубации из-за чрезмерного кислорода поток, который механически может повредить ткани, если она затрагивает кислородом иглы погруженным в фаго, таким образом влияющие на его целостность. Это может быть предотвращено путем корректировки минимальной ставке восходящей; и (3) отсутствие или непостоянный кислорода потока, которые могут быть связаны с пустую канистру, повреждения или отключение в системе труб, подключить кислородом иглы, или когда он не погружен должным образом в фаго. Поскольку постоянное оксигенации и его поток во всей процедуре представляет собой один из наиболее важных аспектов настоящего Протокола, важно часто контролировать все эти параметры для поддержания однородного состояния между исследуемой группы.

Другие важнейшие шаги в протоколе представлены время Windows, необходимые для выполнения каждого действия, которые следуют будет сохранять максимально возможной целостности и функциональности ткани. Кроме того для оценки этих параметров, могут выполняться Иммуногистохимический анализ для выявления конкретных маркеры, относящиеся к жизнеспособности нейронов и электрофизиологические записи как описано23,29.

Помимо результатов, описанных здесь этот метод может быть разработана Специальная для конкретных расследований. Например, он может применяться к: (1) монитор и сравнения деятельности различных соединений в нескольких мозга областей, инкубации их с выбранного решения, например фаго или Neurobasal среды; (2) выполните исследования на гипоксии, так как поток кислорода может управляться выборочно в каждом гемисекция; (3) исследовать свойства ткани мозга от трансгенных животных моделей различных заболеваний; (4) одновременно на уровне же анатомические, изучить последствия в vivo инъекции односторонних мозга и сравнить их с контроля полушария; и (5) изучить других органов или тканей свойства, поэтому потенциально содействие и сокращения объема наркотиков скрининг испытания.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы заявляют конкурирующих финансовых интересов. Сьюзан а. Гринфилд является основателем и президентом нейро-био Limited, частной компании, и проводит акции в компании. Emanuele Brai и Антонелла Cogoni являются сотрудниками ООО нейро-био.

Acknowledgments

Эта работа финансировалась нейро-био Ltd. Мы хотели бы поблагодарить д-р Джованни Ferrati и д-ром Серхио Ротондо (нейро-био) за их комментарии и советы по рукописи.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sodium chloride (NaCl) Sigma-Aldrich, Germany S7653 Reagent for aCSF preparation
Potassium chloride (KCl) Sigma-Aldrich, Germany P9333 Reagent for aCSF preparation
Sodium bicarbonate (NaHCO3) Sigma-Aldrich, Germany S5761 Reagent for aCSF preparation
Magnesium sulphate heptahydrate (MgSO4 (7H2O)) Sigma-Aldrich, Germany 63138 Reagent for aCSF preparation
Potassium phosphate monobasic (KH2PO4) Sigma-Aldrich, Germany P5655 Reagent for aCSF preparation
Hepes salt Sigma-Aldrich, Germany H7006 Reagent for aCSF preparation
Hepes acid Sigma-Aldrich, Germany H3375 Reagent for aCSF preparation
Glucose Sigma-Aldrich, Germany G7528 Reagent for aCSF preparation
Calcium chloride dehydrate Sigma-Aldrich, Germany 223506 Reagent for aCSF preparation
T30 peptide Genosphere Biotechnologies, France AChE-derived peptide tested
Surgical dissecting kit World Precision Instruments, USA Item #: MOUSEKIT Brain removal step
Surgical blades Swann-Morton, UK BS 2982 Brain removal step
Filter paper Fisher Scientific, USA 11566873 Brain preparation for slicing
Glue Brain preparation for slicing
Vibratome Leica, Germany VT1000 S Slicing
Brushes Tissue handling
Oxygen canister Sectioning and incubation phase
1x Phosphate buffer saline (PBS) Fisher Scientific, USA BP2438-4 Homogenization step
Phosphatase inhibitors Fisher Scientific, USA 1284-1650 Homogenization step
Protease inhibitors Roche complete PIC, USA 4693116001 Homogenization step
Pestles Starlab, UK I1415-5390 Homogenization step
Microcentrifuge
Pierce 660 nm Protein Assay Thermo Scientific, USA 22660 Protein concentration

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Braak, H., Braak, E. Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes. Acta Neuropathologica. 82 (4), 239-259 (1991).
  2. Schliebs, R. Basal forebrain cholinergic dysfunction in Alzheimer's disease--interrelationship with beta-amyloid, inflammation and neurotrophin signaling. Neurochemical Research. 30 (6-7), 895-908 (2005).
  3. Schmitz, T. W., et al. Basal forebrain degeneration precedes and predicts the cortical spread of Alzheimer's pathology. Nature Communications. 7, 13249 (2016).
  4. Fjell, A. M., McEvoy, L., Holland, D., Dale, A. M., Walhovd, K. B. Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. What is normal in normal aging? Effects of aging, amyloid and Alzheimer's disease on the cerebral cortex and the hippocampus. Progress in neurobiology. 117, 20-40 (2014).
  5. Kovács, T., Cairns, N. J., Lantos, P. L. Olfactory centres in Alzheimer's disease: olfactory bulb is involved in early Braak's stages. Neuroreport. 12 (2), 285-288 (2001).
  6. Winblad, B., et al. Defeating Alzheimer's disease and other dementias: a priority for European science and society. The Lancet Neurology. 15 (5), 455-532 (2016).
  7. Herrup, K. The case for rejecting the amyloid cascade hypothesis. Nat Neurosci. 18 (6), 794-799 (2015).
  8. De Strooper, B., Karran, E. The Cellular Phase of Alzheimer's Disease. Cell. 164 (4), 603-615 (2016).
  9. Scheltens, P., et al. Alzheimer's disease. Lancet. 388 (10043), 505-517 (2016).
  10. Arendt, T., Brückner, M. K., Lange, M., Bigl, V. Changes in acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase in Alzheimer's disease resemble embryonic development-A study of molecular forms. Neurochemistry International. 21 (3), 381-396 (1992).
  11. Auld, D. S., Kornecook, T. J., Bastianetto, S., Quirion, R. Alzheimer's disease and the basal forebrain cholinergic system: relations to β-amyloid peptides, cognition, and treatment strategies. Progress in Neurobiology. 68 (3), 209-245 (2002).
  12. Arendt, T., Bruckner, M. K., Morawski, M., Jager, C., Gertz, H. J. Early neurone loss in Alzheimer's disease: cortical or subcortical? Acta Neuropathol Commun. 3, 10 (2015).
  13. Mesulam, M. The Cholinergic Lesion of Alzheimer's Disease: Pivotal Factor or The Cholinergic Lesion of Alzheimer's Disease: Pivotal Factor or Side Show? Learn Mem. , 43-49 (2004).
  14. Schliebs, R., Arendt, T. The cholinergic system in aging and neuronal degeneration. Behavioural Brain Research. 221 (2), 555-563 (2011).
  15. Mesulam, M. M., Mufson, E. J., Wainer, B. H., Levey, A. I. Central cholinergic pathways in the rat: An overview based on an alternative nomenclature (Ch1-Ch6). Neuroscience. 10 (4), 1185-1201 (1983).
  16. Mesulam, M., Mufson, E. J., Levey, A. I., Wainer, B. H. Cholinergic innervation of cortex by the basal forebrain: cytochemistry and cortical connections of the septal area, diagonal band nuclei, nucleus basalis (substantia innominata), and hypothalamus in the rhesus monkey. J Comp Neurol. 214 (2), 170-197 (1983).
  17. Greenfield, S. Discovering and targeting the basic mechanism of neurodegeneration: The role of peptides from the C-terminus of acetylcholinesterase: Non-hydrolytic effects of ache: The actions of peptides derived from the C-terminal and their relevance to neurodegenerat. Chemico-Biological Interactions. 203 (3), 543-546 (2013).
  18. Garcia-Ratés, S., et al. (I) Pharmacological profiling of a novel modulator of the α7 nicotinic receptor: Blockade of a toxic acetylcholinesterase-derived peptide increased in Alzheimer brains. Neuropharmacology. 105, 487-499 (2016).
  19. Eimerl, S., Schramm, M. The quantity of calcium that appears to induce neuronal death. Journal of neurochemistry. 62 (3), 1223-1226 (1994).
  20. Greenfield, S., Vaux, D. J. Commentary Parkinson's Disease, Alzheimer's Disease and Motor Neurone Disease: Identifying a Common Mechanism. Science. 113 (3), 485-492 (2002).
  21. Badin, A. S., Morrill, P., Devonshire, I. M., Greenfield, S. A. (II) Physiological profiling of an endogenous peptide in the basal forebrain: Age-related bioactivity and blockade with a novel modulator. Neuropharmacology. 105, 47-60 (2016).
  22. Brai, E., Stuart, S., Badin, A. -S., Greenfield, S. A. A Novel Ex Vivo Model to Investigate the Underlying Mechanisms in Alzheimer's Disease. Frontiers in Cellular Neuroscience. 11, 291 (2017).
  23. Cho, S., Wood, A., Bowlby, M. R. Brain slices as models for neurodegenerative disease and screening platforms to identify novel therapeutics. Current neuropharmacology. 5 (1), 19-33 (2007).
  24. Humpel, C. Organotypic brain slice cultures: A review. Neuroscience. 305, 86-98 (2015).
  25. Sakmann, B., Neher, E. Patch clamp techniques for studying ionic channels in excitable membranes. Annual review of physiology. 46, 455-472 (1984).
  26. Jensen, M. S., Lambert, J. D. C., Johansen, F. F. Electrophysiological recordings from rat hippocampus slices following in vivo brain ischemia. Brain Research. 554 (1-2), 166-175 (1991).
  27. Ferrati, G., Martini, F. J., Maravall, M. Presynaptic Adenosine Receptor-Mediated Regulation of Diverse Thalamocortical Short-Term Plasticity in the Mouse Whisker Pathway. Frontiers in Neural Circuits. 10, 1-9 (2016).
  28. Grinvald, A., Hildesheim, R. VSDI: a new era in functional imaging of cortical dynamics. Nature Reviews Neuroscience. 5 (11), 874-885 (2004).
  29. Badin, A. S., John, E., Susan, G. High-resolution spatio-temporal bioactivity of a novel peptide revealed by optical imaging in rat orbitofrontal cortex in vitro: Possible implications for neurodegenerative diseases. Neuropharmacology. 73, 10-18 (2013).
  30. Greenfield, S. A., Badin, A. S., Ferrati, G., Devonshire, I. M. Optical imaging of the rat brain suggests a previously missing link between top-down and bottom-up nervous system function. Neurophotonics. 4, 31213 (2017).
  31. Opitz-Araya, X., Barria, A. Organotypic hippocampal slice cultures. Journal of visualized experiments: JoVE. (48), (2011).
  32. Gong, C. -X., Lidsky, T., Wegiel, J., Grundke-Iqbal, I., Iqbal, K. Metabolically active rat brain slices as a model to study the regulation of protein phosphorylation in mammalian brain. Brain Research Protocols. 6 (3), 134-140 (2001).

Tags

Нейронауки выпуск 134 нейродегенеративные болезнь Альцгеймера ex vivo мозга секций базальная переднего боль производные пептид α7 никотиновых рецепторов бета амилоида фосфорилированных Тау
Альтернативный подход к изучению основных событий в нейродегенеративные, используя срезы мозга крысы <em>Ex Vivo</em>
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Brai, E., Cogoni, A., Greenfield, S. More

Brai, E., Cogoni, A., Greenfield, S. A. An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices. J. Vis. Exp. (134), e57507, doi:10.3791/57507 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter