Yöntem makalesi

Kapalı Kafatası Travmatik Beyin Hasarı ve Kraniyal Penceresi Olan Farelerde Floresan Protein Ekspresyonunun İki Foton Mikroskobu Kullanılarak İntravital Görüntülenmesi

2.2K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/64701

⸱

21 Nisan 2023

 ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, University of Massachusetts Chan Medical School, 2Department of Neurosurgery, The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, 3Department of Neurobiology, University of Massachusetts Chan Medical School

Bu makalede

Özet

Bu çalışma, farelere tekrarlayan bir travmatik beyin hasarının verilmesini ve iki foton mikroskobu kullanılarak nöron eksprese edilen bir EGFP'nin daha sonraki intravital görüntülemesi için bir kraniyal pencerenin eşzamanlı implantasyonunu göstermektedir.

Özet

Bu protokolün amacı, eksojen uyaranlara maruz kaldıktan sonra, bir hayvanın beyninin belirli hücre tipleri içinde ilgilenilen bir proteinin ekspresyonunun ve lokalizasyonunun uzunlamasına nasıl görselleştirileceğini göstermektir. Burada, kapalı kafatası travmatik beyin hasarının (TBI) uygulanması ve farelerde müteakip uzunlamasına intravital görüntüleme için bir kraniyal pencerenin eşzamanlı implantasyonu gösterilmektedir. Farelere intrakraniyal olarak, nöronal spesifik bir promotör altında gelişmiş yeşil floresan proteini (EGFP) eksprese eden adeno-ilişkili bir virüs (AAV) enjekte edilir. 2 ila 4 hafta sonra, fareler, AAV enjeksiyon yeri üzerinde bir ağırlık düşürme cihazı kullanılarak tekrarlayan bir TBI'ya tabi tutulur. Aynı cerrahi seansta, farelere metal bir başlık ve daha sonra TBI etki bölgesi üzerine bir cam kraniyal pencere implante edilir. EGFP'nin ekspresyonu ve hücresel lokalizasyonu, aylar boyunca travmaya maruz kalan aynı beyin bölgesinde iki fotonlu bir mikroskop kullanılarak incelenir.

Giriş

Spor yaralanmaları, araç çarpışmaları ve askeri savaştan kaynaklanabilen travmatik beyin hasarı (TBI), dünya çapında bir sağlık sorunudur. TBH fizyolojik, bilişsel ve davranışsal eksikliklere ve yaşam boyu sakatlık veya mortaliteye yol açabilir 1,2. TBH şiddeti hafif, orta ve şiddetli olarak sınıflandırılabilir, büyük çoğunluğu hafif TBH'dir (%75-%90)3. TBH'nin, özellikle tekrarlayan TBH oluşumlarının, nöronal dejenerasyonu teşvik edebileceği ve Alzheimer hastalığı (AD), amyotrofik lateral skleroz (ALS), frontotemporal demans (FTD) ve kronik travmatik ensefalopati (CTE) dahil olmak üzere çeşitli nörodejeneratif hastalıklar için risk faktörleri olarak hizmet edebileceği giderek daha fazla kabul edilmektedir4,5,6. Bununla birlikte, TBH kaynaklı nörodejenerasyonun altında yatan moleküler mekanizmalar belirsizliğini korumaktadır ve bu nedenle aktif bir çalışma alanını temsil etmektedir. Nöronların TBH'ye nasıl tepki verdiği ve TBH'den nasıl kurtulduğu hakkında fikir edinmek için, TBH'den sonra farelerde uzunlamasına intravital görüntüleme ile, özellikle nöronlar içinde, floresan etiketli proteinlerin izlenmesi için bir yöntem burada açıklanmaktadır.

Bu amaçla, bu çalışma, daha öncebildirilenlere benzer kapalı kafatası TBH'sinin uygulanması için cerrahi bir prosedürün nasıl birleştirileceğini göstermektedir 7,8 Goldey ve ark.9 tarafından tanımlandığı gibi, aşağı akış intravital görüntüleme için bir kraniyal pencerenin implantasyonu için cerrahi bir prosedür. Özellikle, TBI'yı indükleyen ağırlık düşüşünün etkisinin pencereye zarar vermesi ve fareye onarılamaz bir zarar vermesi muhtemel olduğundan, önce bir kraniyal pencere implante etmek ve ardından aynı bölgede bir TBI gerçekleştirmek mümkün değildir. Bu nedenle, bu protokol TBH'yi uygulamak ve daha sonra kraniyal pencereyi doğrudan etki bölgesine implante etmek için tasarlanmıştır. Hem TBI hem de kraniyal pencere implantasyonunu tek bir cerrahi seansta birleştirmenin bir avantajı, bir farenin ameliyata maruz kalma sayısındaki azalmadır. Ayrıca, pencereyi daha sonraki bir cerrahi seansta implante etmek yerine (yani, TBI sonrası günlerin zaman ölçeğinde başlayan ilk görüntüleme) TBI'ya anında yanıtı (yani, saatlerin zaman ölçeğinde) izlemesine izin verir. Kraniyal pencere ve intravital görüntüleme platformu, sabit dokuların immün boyanması gibi geleneksel yöntemlerle nöronal proteinlerin izlenmesine göre de avantajlar sunar. Örneğin, intravital görüntüleme için daha az fare gerekir, çünkü aynı fare, ayrı zaman noktaları için gereken ayrı fare kohortlarının aksine, birden fazla zaman noktasında incelenebilir. Ayrıca, aynı nöronlar zaman içinde izlenebilir ve aynı hücre içindeki belirli biyolojik veya patolojik olayların izlenmesine izin verilir.

Kavramın bir kanıtı olarak, sinapsin promotörü altında gelişmiş yeşil floresan proteinin (EGFP) nörona özgü ekspresyonu burada gösterilmiştir10. Bu yaklaşım, 1) oligodendrositler için miyelin bazik protein (MBP) promotörü ve astrositler için glial fibriler asidik protein (GFAP) promotörü gibi diğer hücre tipine özgü promotörleri kullanarak farklı beyin hücresi tiplerine genişletilebilir11, 2) genlerini EGFP geni ile kaynaştırarak ilgilenilen farklı hedef proteinler ve 3) farklı floroforlara kaynaşmış çoklu proteinleri birlikte eksprese etmek. Burada EGFP, intrakraniyal enjeksiyon yoluyla adeno-ilişkili virüs (AAV) iletimi yoluyla paketlenir ve eksprese edilir. Kapalı bir kafatası TBI, bir ağırlık düşürme cihazı kullanılarak uygulanır ve ardından bir kraniyal pencerenin implantasyonu yapılır. Nöronal EGFP'nin görselleştirilmesi, in vivo EGFP floresansını tespit etmek için iki foton mikroskobu kullanılarak kraniyal pencereden elde edilir. İki fotonlu lazer ile, minimum foto hasarı ile kortikal dokuya daha derine nüfuz etmek mümkündür, bu da tek bir fare içinde aynı kortikal bölgelerin günlerce veaylara kadar tekrarlanan uzunlamasına görüntülenmesine izin verir 12,13,14,15. Özetle, TBH cerrahisini intravital görüntüleme ile birleştiren bu yaklaşım, TBH'nin neden olduğu hastalık patolojisine katkıda bulunan moleküler olayların anlaşılmasını ilerletmeyi amaçlamaktadır16,17.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Hayvanlarla ilgili tüm protokoller, Ulusal Araştırma Konseyi (ABD) Komitesi tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak yürütülmüştür. Protokoller, Massachusetts Üniversitesi Chan Tıp Fakültesi (UMMS) Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı (İzin Numarası 202100057). Kısaca, çalışma şemasında gösterildiği gibi (Şekil 1), hayvana bir virüs enjeksiyonu, bir TBI, bir pencere implantasyonu ve daha sonra bir zaman dizisinde intravital görüntüleme yapılır.

NOT: Ticari terimler kaldırılmıştır. Kullanılan özel ekipman için lütfen Malzeme Tablosuna bakın.

1. Stereotaksik bir cihaz kullanarak AAV'nin intrakraniyal enjeksiyonu

  1. AAV(PHP.eB)-Syn1-EGFP
    1. Mililitre başına 1 x 1013 viral genomdan oluşan bir viral titre kullanın (vg/mL). Syn1, nöronlarda kısıtlı viral ekspresyona izin veren nöronal spesifik bir promotor olan Synapsin1'i ifade eder. Virüs kurum içinde veya dışarıdan temin edilebilir.
  2. AAV uygulaması için stereotaksik enjeksiyon cerrahisine hazırlık
    1. Otoklav normal makas, cerrahi kumpas, cerrahi yaylı makas, cerrahi forseps, sivrisinek forseps, gazlı bez, pamuk uçlu aplikatör ve cam mikrolitre şırınga.
    2. Ameliyat bölgesini %75 etanol kullanarak sterilize edin. Tek kullanımlık steril cerrahi örtüyü, stereotaksik platformdaki ameliyat bölgesini kaplayacak şekilde genişletin.
      NOT: Enjeksiyon ameliyatı sırasında hayvan vücut ısısını korumak için, geri besleme ayarlı bir ısıtma cihazı kullanın.
    3. Fare vücut ağırlığını tartın ve kaydedin.
    4. Oksijen deposu valfini açın ve oksijen akışını 1,5 L/dk'ya ayarlayın. Anestezi makinesini açın ve izofluran seviye değerini üçe ayarlayın.
      NOT: Bu adımda taşıyıcı gaz, oda havası veya %100 oksijen olabilir.
    5. Fareyi indüksiyon odasına koyun ve tam anestezi elde etmek için 5 dakika bekletin.
    6. Fare tamamen uyuşturulduktan sonra (yani, kuyruk sıkışma refleksinin yokluğuyla birleştiğinde, yaklaşık 2 saniyede bir döngüde yavaş ama sabit solunum hızları), fareyi indüksiyon odasından çıkarın ve fare kafasını stereotaksik çerçeveye yerleştirin.
    7. Anestezi tüpü burun konisini farenin burnunun üzerine yerleştirin.
    8. Ameliyatın sonuna kadar 1 L / dak akış hızında taşıyıcı gaz ile% 1.5 izofluran kullanarak anesteziyi sürdürün. Nefes frekansını periyodik olarak kontrol edin ve uygun anesteziyi değerlendirmek için ameliyat boyunca en az 15 dakikada bir kuyruk veya ayak parmağı tutturun. İstenilen anestezi derinliğini korumak için izofluran konsantrasyonunu uygun şekilde ayarlayın.
    9. Bir mikrolitrelik şırıngayı (10 μL) virüs çözeltisiyle doldurun. Ardından, şırıngayı stereotaksik cihazın uygun mikroenjektör pompasına sabitleyin.
  3. Enjeksiyon ameliyatı
    1. Tek kullanımlık bir insülin şırıngası kullanarak buprenorfin (deri altından 1 mg/kg) uygulayın ve farenin gözlerine kayganlaştırıcı oftalmik merhem uygulayın.
    2. Normal makasla düzelterek başın üstündeki kafa derisindeki saçları çıkarın 1.
    3. Saç derisini gazlı bez ve pamuk uçlu aplikatörlerle temizleyin. Cildi önce %75 etanol ve ardından betadin kullanarak dezenfekte edin. Bunu üç kez tekrarlayın (yani, etanol ve ardından betadin), son betadin uygulamasını ciltte bırakın.
    4. Farenin tamamen uyuşturulduğundan emin olmak için anestezik derinliği tekrar kontrol edin (yani, kuyruk sıkışma refleksinin yokluğuyla birlikte yaklaşık 2 saniyede bir döngüde yavaş ama sabit solunum hızları). Sağ parietal kafatasını ortaya çıkarmak için orta hat boyunca normal makas 2 kullanarak ~ 1 cm'lik bir kesi yapın ve pamuk uçlu bir aplikatör kullanarak periosteumu çıkarın.
    5. Bu koordinatlarda bir işaretleyici kalem kullanarak kafatası üzerinde iki noktayı işaretleyin: A noktası: Bregma'nın 2,5 mm arkası ve sağ hemisfer üzerinde orta hattın 1 mm laterali; B noktası: Sağ hemisfer üzerinde Bregma'nın 2,5 mm posterior ve orta hattın 2 mm lateral.
    6. İnce bir EF4 karbür uçlu bir elektrikli diş matkabı kullanarak işaretli koordinatlarda kafatasına dikkatlice iki delik açın.
      NOT: Beyin dokusuna zarar vermemeye dikkat edin.
    7. Mikrolitre şırınga iğne ucunu orta hattın 1 mm yanal olan kafatası deliğine hizalamak için stereotaksik çerçeveyi ayarlayın.
    8. Beyin yüzeyine dokunmak için şırınga iğnesini indirin ve ardından bu konumu sıfır noktası olarak ayarlayın (z ekseni için). İğne ucunu beyin korteksine 0,5 mm derinliğe indirin ve 1 μL virüs solüsyonunu 200 nL/dk hızında yavaşça infüze edin.
    9. Solüsyonun geri akışını önlemek için iğneyi geri çekmeden önce virüs solüsyonu beyin dokusuna tamamen enjekte edildikten sonra 5 dakika bekleyin.
    10. Şırınga iğnesini yavaşça geri çekin. Enjeksiyonu diğer bölgede tekrarlayın. Kesi steril, emilmeyen bir cerrahi dikiş (6-0 gauge) ile dikilmelidir.
    11. Hayvan hala anestezi altındayken ameliyattan sonra sefazolin [500 mg / kg (333 mg / mL, genellikle ~ 45 μL), kas içi] ve meloksikam (5 mg / kg, deri altı) uygulayın.
    12. Fareyi stereotaksik çerçeveden serbest bırakın ve anesteziyi durdurun. Fareyi bir ısıtma battaniyesinin üzerindeki temiz bir kafese yerleştirin ve hayvanı yürüyene kadar izleyin (yaklaşık 15 dakika). Ardından, ev kafesine aktarın.
    13. İlk buprenorfin enjeksiyonundan sonra sırasıyla 8 saat, 16 saat ve 24 saatte buprenorfin (1 mg/kg, deri altı) ve meloksikam (5 mg/kg, deri altı) uygulayın.
      NOT: Virüs enjeksiyonundan 2-4 hafta sonra, fareye AAV enjeksiyonu ile aynı bölgede TBI ve kraniyal pencere implantasyonu yapılır.

2. Tekrarlayan bir TBI indüksiyonunun uygulanması

NOT: TBI parametreleri, TBI etkisinin bir kez iletildiği önceki raporlara 7,8 göre ayarlanmıştır. Buradaki protokol, toplam etki sayısını 10'a çıkarmak dışında aynı parametreyi uygular.

  1. TBI ekipmanı
    1. Şekil 2B'de gösterildiği gibi, kapalı kafatası TBI'nın (Şekil 2A) sağ taraftaki fare kafasına uygulanması için özel olarak oluşturulmuş taşınabilir bir cihaz kullanın.
  2. Ameliyat öncesi hazırlık
    1. Normal makas, cerrahi kumpas, cerrahi yaylı makas, cerrahi forseps, sivrisinek forseps, baş direği parçaları, gazlı bez ve pamuk uçlu aplikatörler dahil olmak üzere otoklav cerrahi ekipmanı.
    2. Ameliyattan 2 saat önce farenin vücut ağırlığını tartın ve kaydedin. Kraniyal pencere implantasyonu sırasında beyin ödemini en aza indirmek için, bir insülin şırıngası kullanarak kuadriseps kasına 4.8 mg / kg [2 mg / mL, genellikle ~ 70 μl (iki bölgeye enjekte edilmesi gerekir)] dozunda deksametazon sodyum fosfat enjekte edin. Deksametazon enjeksiyonundan sonra, ancak TBI ameliyatına başlamadan önce, cam pencereleri daha sonra kullanmak üzere adım 3.1'de belirtildiği gibi hazırlayın.
    3. Cerrahi aşamayı ve TBI ekipmanını %75 etanol kullanarak dezenfekte edin ve tek kullanımlık steril cerrahi örtüyü stereotaksik platformda ameliyat aşamasını kapsayacak şekilde genişletin. Hedef sıcaklığı 37 °C'ye ayarlayarak ısıtma cihazını ve sıcaklık monitörünü açın.
    4. Oksijen deposu valfini açın ve oksijen akışını 1,5 L/dk'ya ayarlayın. Anestezi makinesini açın ve izofluran seviye değerini üçe ayarlayın.
      NOT: %100 saf oksijen, hayvanın TBI etkilerinden kurtulmasına yardımcı olabilir.
    5. Fareyi indüksiyon odasına koyun ve tam anestezi elde etmek için 5 dakika bekletin.
    6. Fare tamamen uyuşturulduktan sonra (yani, kuyruk sıkışma refleksinin yokluğuyla birleştiğinde, yaklaşık 2 saniyede bir döngüde yavaş ama sabit solunum hızları), fareyi indüksiyon odasından çıkarın ve fare kafasını stereotaksik çerçeveye yerleştirin.
    7. Anestezi tüpü burun konisini farenin burnunun üzerine yerleştirin.
    8. Ameliyatın sonuna kadar 1 L / dak akış hızında% 100 saf oksijen ile karıştırılmış% 1.5 izofluran kullanarak anesteziyi sürdürün. Nefes frekansını periyodik olarak kontrol edin ve uygun anesteziyi değerlendirmek için ameliyat boyunca en az 15 dakikada bir kuyruk veya ayak parmağı tutturun. İstenilen anestezi derinliğini korumak için izofluran konsantrasyonunu uygun şekilde ayarlayın.
  3. TBI ameliyatı
    1. Tek kullanımlık insülin şırıngaları kullanarak buprenorfin (deri altından 1 mg/kg) uygulayın ve farenin gözlerine oftalmik merhem sürün.
    2. Makasla 1 düzelterek ve ardından 1 dakika boyunca tüy dökücü madde uygulayarak tüyleri başın üstünden alın.
      DİKKAT: Tüy dökücü ajan ürününü cildi tahriş edici olduğu için kafa derisine 3 dakikadan fazla uygulamayın. Farenin gözlerine herhangi bir tüy dökücü madde bulaştırmaktan kaçının.
    3. Gazlı bez ve pamuk uçlu aplikatörler uygulayarak kafa derisini temizleyin. Ardından, önce %75 etanol ve ardından betadin kullanarak cildi dezenfekte edin. Bunu üç kez tekrarlayın (yani, etanol ve ardından betadin), son betadin uygulamasını ciltte bırakın.
    4. Farenin tamamen uyuşturulduğundan emin olmak için anestezik derinliği tekrar kontrol edin (yani, kuyruk sıkışma refleksinin yokluğuyla birlikte yaklaşık 2 saniyede bir döngüde yavaş ama sabit solunum hızları). Cerrahi forseps 3 ile cilt örtülür ve gözlerden yaklaşık 3 mm geriden başlayarak 12-15 mm uzunluğunda orta hat kesisi yapılır.
    5. Yaylı makas 2 kullanarak kafatasının sol ve sağ yarım küresindeki cildi çıkarın.
    6. Kafatası açığa çıktığında, steril pamuk uçlu bir aplikatörle hafifçe ovalayarak ve steril salinle yıkayarak periosteumu çıkarın.
    7. Önceki virüs enjeksiyon ameliyatı için yapılmış iki küçük delik dışında, sağlam olduğundan emin olmak için kafatasının durumunu görsel olarak inceleyin.
    8. Kafatası bölgesini kurutun ve TBI etki bölgesini aşağıdaki koordinatlarda işaretleyin: Bregma'nın 2.5 mm posterior ve sagital sütürden sağa doğru 2 mm lateral (Şekil 2B).
    9. Fareyi stereotaksik çerçeveden hızla çıkarın ve kafayı TBI cihazının altındaki tampon yastığına yerleştirin.
    10. Çarpma tertibatı ucunu işaretli çarpma alanıyla hizalayın.
    11. Bağlı naylon ipi fare kafasının 15 cm yukarısına çekerek metal sütunu kaldırın ve ardından serbest bırakın, ağırlığın TBI bölgesindeki kafatası tepesi ile temas halinde olan dönüştürücü çubuğun üzerine serbestçe düşmesine izin verin. TBI etkisini verirken fare kafasına dokunmayın.
    12. Fareyi ısıtma battaniyesinin üzerine getirin ve solunum durumunu izlerken sırt üstü yatırın.
    13. Fare sırtüstü pozisyondan yüzüstü pozisyona geçtiğinde, fareyi 1,5 L/dk akış hızında %100 saf oksijenle karıştırılmış %3 izofluran ile ~5 dakika boyunca izofluran indüksiyon odasına yerleştirin.
    14. Fare tamamen sakinleştiğinde (yani, kuyruk sıkışma refleksinin yokluğuyla birleştiğinde, yaklaşık 2 saniyede bir döngüde yavaş ama sabit solunum hızları), toplam 10 darbe elde etmek için 2.3.9-2.3.14 adımlarını tekrarlayın.
      NOT: Çalışmamızda on TBI etkisinin düşük fare mortalitesi ile sağlam fenotipi indüklediği bulunmuştur (veriler henüz yayınlanmamıştır). Parametreler, darbe sayısını ve / veya ağırlığın serbest bırakıldığı yüksekliği artırarak veya azaltarak farklı bir beyin hasarı şiddeti elde etmek için ayarlanabilir. Tüm parametreler yerel IACUC'un onayına tabidir.
    15. Kafatasını cerrahi mikroskop altında kontrol edin ve kafatası kırığı meydana gelirse fareyi çalışmadan çıkarın.
    16. Sahte bir ameliyat için, hayvanın çarpma tertibatının altına yerleştirilmesi de dahil olmak üzere yukarıda açıklanan prosedürlerin aynısını izleyin, ancak TBI etkilerini sağlamadan.
    17. Fare, 10. TBI etkisini takiben sırtüstü pozisyondan yüzüstü pozisyona geçtikten sonra, fareyi ~ 5 dakika boyunca izofluran indüksiyon odasına yerleştirin. Aşağıda açıklanan kraniyal pencere implantasyon ameliyatı için fare kafasını stereotaksik çerçeveye yerleştirmek için 2.2.6-2.2.8 adımlarını izleyin.

3. Kraniyal pencere implantasyon cerrahisi

NOT: Aşağıdaki kraniyal pencere implantasyon adımları Goldey ve ark.9'dan alınmıştır ve bunların başlık ve görüntüleme kuyusu spesifikasyonları burada uygulanmıştır.

  1. Pencere hazırlığı
    NOT: TBI ameliyatına başlamadan önce adım 2.2.2'deki pencere hazırlığını tamamlayın. Pencere, aşağıda açıklandığı gibi şeffaf optik yapıştırıcı ile birleştirilen iki yuvarlak cam lamelden ( Şekil 2C'de gösterildiği gibi biri 3 mm ve diğeri 5 mm çapında) yapılmıştır.
    1. Cam lamelleri 15 dakika boyunca %75 etanole batırarak sterilize edin. Cam lamelleri etanolden çıkarın ve steril bir yüzeyde (yani steril 24 oyuklu bir plakanın kapağında) ~ 10 dakika kurumaya bırakın.
    2. Kabarcık oluşumunu önlerken bir insülin şırıngasını şeffaf optik yapıştırıcı ile doldurun. 0,67x büyütmede mikroskop 1 (Malzeme Tablosu) altında, 5 mm'lik lamellerin ortasına küçük bir damla (~1 μL) optik yapıştırıcı koyun. Ardından, 3 mm'lik lamel hemen üstüne yerleştirin ve 5 mm'lik lamel ile ortalayın.
    3. Yapıştırıcıyı eşit şekilde yaymak için ince forseps kullanarak hafifçe basınç uygulayın. 3 mm'lik kapak kaymasının etrafında bir kabarcık veya duvar oluşursa cam pencereyi atın.
    4. Yapıştırıcıyı sertleştirmek için, lamelleri 20 x 100 μJ/cm2 gücünde 150 s boyunca bir UV kutusuna yerleştirin. 4 mm'lik kaymanın kenarını hafifçe dürtmek için forseps 3 kullanarak iki lamellerin güvenli bir şekilde bağlandığını kontrol edin. Lamel hareket ederse, 60 saniye daha UV kutusuna geri koyun. Cam pencereyi daha sonra kullanmak üzere 24 oyuklu steril bir plakada saklayın.
  2. Kafatası yüzeyini pürüzlendirin.
    NOT: Bundan sonra, bölüm 3'teki tüm adımları cerrahi mikroskop altında gerçekleştirin. 10x ile başlayın ve istediğiniz büyütmeye ayarlayın.
    1. Kalan periosteumu çıkarmak ve diş çimentosu kafatasına güvenli bir şekilde bağlanacak şekilde pürüzlü bir kafatası yüzeyi oluşturmak için düşük rotor hızında (yani çıkış numarası ~1-2 olarak ayarlanmış) bir FG4 karbür uç kullanarak kafatasının yüzeyini nazikçe ve yavaşça delin. Burada alternatif olarak matkap yerine neşter de kullanılabilir.
    2. Kafatası yüzeyindeki kemik tozunu temizlemek ve temizlemek için salin kullanın.
  3. Kasları ayırın.
    NOT: Kas ayrımı, diş çimentosu için bir temas noktası görevi görecek olan açıkta kalan kafatası kemiğinin yüzey alanını arttırmaya ve böylece implantın yapısal bütünlüğünü sağlamaya hizmet eder. Bu kas ayırma aşaması genellikle temporal kafatası plakasının ~3 mm'sini ortaya çıkarır.
    1. Parietal ve temporal kafatasını birbirine bağlayan sütürün bulunduğu gözün yaklaşık 5 mm arkasında, lateral kasları kafatasından ayırmak için kapalı ince uçları (#5/45 forseps) nazikçe yerleştirin ve kapalı uçları Lambdoid sütürün sonuna kadar nazikçe arka yönde hareket ettirin.
    2. Kraniyal pencerenin implantasyonunun gerçekleşeceği taraftaki yan kasları ayırın.
      NOT: Oftalmik artere zarar vermemek için göze çok yakın kasları ayırmamaya dikkat edin; Aksi takdirde şiddetli ve kalıcı kanamalar meydana gelebilir. Farenin başını kaldırması için bu kaslara ihtiyaç duyduğundan, kasları oksipital kemikten ayırmayın.
    3. Tuzlu su kullanarak ameliyat bölgesindeki kalıntıları yıkayın ve alanı gazlı bezle kurulayın. Kanamayı durdurmak için ameliyat bölgesine jel köpük uygulanabilir.
  4. Kafa direğini implante edin.
    1. Kraniyotomi ameliyatını gerçekleştirirken fare kafasını güvenli bir şekilde sabitlemek ve sonraki iki fotonlu görüntüleme için önceki bir yayın2'da açıklanan özel yapım bir titanyum başlık (Şekil 9D) kullanın.
    2. Sağ taraftaki temiz ve kuru kafatasında kraniotominin çevresini izlemek için bir işaretleyici kalem ve cerrahi kumpas kullanın. İzlenen dairenin merkez noktası Bregma'nın 2.5 mm gerisinde ve sağ hemisferde sagital sütürden 1.5 mm uzaktadır. İzlenen dairenin çapı yaklaşık 3,2-3,5 mm'dir ve 3 mm'lik cam lamelden biraz daha büyüktür. Kraniyotomi çemberinin virüs enjeksiyon bölgelerini (virüs enjekte edilirken açılan iki delik referans olarak kullanılabilir) ve TBI bölgesini kapsayabildiğinden emin olun.
    3. Kulak çubuğunu gevşetin ve kafayı kraniotomi düzlemi tamamen yatay olacak şekilde döndürün ve ardından kulak çubuğunu tekrar sıkın.
    4. Baş direğinin ön ve arka kenarına iki küçük damla süper yapıştırıcı eklemek için pamuk uçlu bir aplikatörün tahta çubuğunu kullanın.
    5. Titanyum kafa direğini kraniotominin merkezine yerleştirin ve kraniyal pencerenin implante edileceği yerle aynı düzlemde duracak şekilde hızlı bir şekilde ayarlayın. Süper yapıştırıcı kuruyana kadar hafif basınç uygulayın; Bu genellikle ~30 s sürer.
    6. Diş çimentosu önceden soğutulmuş bir seramik karıştırma kabında hazırlayın (-20 °C dondurucuda en az 10 dakika kalın): 300 mg çimento tozu, altı damla hızlı baz sıvı ve bir damla katalizörü birleştirin ve ardından karışımı iyice karışana kadar karıştırın (~15 kez).
      NOT: Çimentonun macun kıvamında olması gerekir. Çok inceyse, biraz daha çimento tozu ile karıştırın. Çok kalınsa, macun kıvamına gelene kadar hızlı baz sıvıyı her seferinde bir damla karıştırın.
    7. İzlenen çevrenin dış çevresine hızlı bir şekilde bol miktarda diş çimentosu karışımı uygulayın ve açıkta kalan kemik yüzeyini örtün. Bununla birlikte, kraniotomi bölgesini kapsamayın. Devam etmeden önce diş çimentosunun kuruması ve sertleşmesi için ~ 15 dakika bekleyin.
    8. İşaretli kraniyotomi çevresi boyunca hassas delme için başlığın sabit olduğundan emin olmak için kulak çubuğunu serbest bırakın ve kafa direğini metal çerçeveye sabitleyin. Kraniyotomi bölgesi üzerinde çimento varsa, delmek ve çıkarmak için FG4 karbür ucunu kullanın.
  5. Kraniyotomi
    1. Adım 3.4.2'de tanımlandığı gibi işaretli dairenin çapını doğrulamak için bir cerrahi kumpas kullanın. Kraniyal pencere kraniyotominin içine tam oturacak şekilde gerektiği gibi ayarlayın.
    2. Elektrikli bir diş matkabı kullanarak, önce bir FG4 karbür ucu kullanarak kafatasını işaretli dairenin dışı boyunca aşındırın ve inceltin (hız ~9-10 çıkışına ayarlanmıştır). Bu, kafatasını inceltmek için bir "iz" oluşturur.
      DİKKAT: Isı yaralanmasını en aza indirmek ve düzgün bir iz elde etmek için matkap ucunu hareket ettirmeye devam edin. Aynı yeri 2 saniyeden fazla delmeyin.
    3. Matkaptan kaynaklanan ısınmayı azaltmak ve kemik tozunu yıkamak için periyodik olarak delmeyi durdurun ve tüm alanı steril tuzlu su ile sulayın.
    4. Kafatası kağıt inceliğinde ve şeffaf olana kadar adım 3.5.2'de açıklandığı gibi bir FG1/4 karbür uç kullanarak kafatasını inceltmeye devam edin.
      NOT: Matkabı tutmak için iki elinizi kullanmak, matkabı kontrol etmeyi kolaylaştırabilir ve matkap ucunun beyne girmesini önleyebilir.
    5. Bir EF4 karbür uç kullanarak kafatası inceltme işlemini tamamlayın. Kemik flebi ile çevresindeki kafatası kemiği arasında bir çatlak oluştuğunda, bazen kafatasının tamamen delindiğini gösteren bir beyin omurilik sıvısı (BOS) salınımı olur.
    6. Pist boyunca kafatasının geri kalanını inceltmeye ve delmeye devam edin. Kanamayı önlemek için bariz bir damar sisteminin kafatasının altından geçtiği noktayı delmekten kaçının.
    7. İnce bir forseps ucu (forseps 1) ~ 0.5 mm çatlak yerden sokun ve alttaki beyni girintilemeden kemik flebini hafifçe yukarı doğru kaldırın.
    8. Kemik flebi çıkarıldıktan sonra, kraniotomi bölgesini tuzlu su ile yıkayın. Beyin yüzeyi kraniyotomi kenarından 1-2 mm daha yüksek olabilir.
    9. Bu adımdan başlayarak, beyin dokusunu korumak için açıkta kalan beyni daima tuzlu su ile örtün.
    10. Enjeksiyon ameliyatından sonra doku yapışması ve damar sistemi büyümesi nedeniyle orijinal AAV enjeksiyon bölgelerinde kemik flebi kaldırılırken kanama meydana gelebilir. Böyle bir durumda, bölgeye kuru pamuk uçlu bir aplikatörle ~ 2 dakika (veya gerektiğinde daha uzun) hafifçe bastırın. Kanamayı durdurmak için jel köpük kullanılabilir. Kanamayı durdurmak için kimyasallar veya ısıtma forseps kullanmayın, çünkü bu yaralanmaya neden olabilir.
    11. Görünür araknoid maddeyi nazikçe çıkarmak için forseps 1'i kullanın.
  6. İmplant cam pencere
    1. 3 mm'lik cam lamel aşağı bakacak şekilde steril cam pencereyi almak için cerrahi forseps 2'yi kullanın. Pencerenin kraniyotomi kenarına tam olarak oturduğundan emin olmak için cam pencereyi kraniyotomi bölgesinin üzerine yerleştirin ve ayarlayın. 5 mm'lik cam lamel üsttedir.
    2. Diş çimentosunu şu şekilde hazırlayın: 100 mg çimento tozu, iki damla hızlı baz sıvı ve bir damla katalizörü birleştirin. Karışımı iyice karışana kadar karıştırın (~ 15 kez). Çimento macun kıvamına gelene ve kalınlaşana kadar ~6 dakika bekleyin. Çimento çok inceyse, adım 3.6.4'te pencerenin altındaki boşluğa sızabilir ve pencereyi gizleyebilir.
    3. Çimentonun macun kıvamına gelmesini ve kalınlaşmasını beklerken, kafatasının cam pencereye güvenli ve sıkı bir şekilde temas edip etmediğini kontrol etmek için stereotaksik bir manipülatör aracılığıyla pencereye yeterli miktarda basınç uygulayın. Adım 3.6.4'teki diş çimentosu sıvısının camın altındaki boşluğa ulaşmadığından ve böylece pencereyi gizlemediğinden emin olun.
    4. Cam pencereyi kafatası ile kapatmak için pencere kenarının yanına az miktarda çimento eklemek için ayarlanabilir bir hassas aplikatör fırçası kullanın. Çimentonun tamamen kuruması için ~ 10 dakika bekleyin ve ardından manipülatörü pencerenin üzerinde yavaşça serbest bırakın ve çıkarın. Bu adımdan itibaren, 10 TBI darbesinin bitmesi ve kafa direğinin ve kafatası penceresinin implante edilmesi ~4 saat sürer.
    5. Pencereyi kaplayan fazla çimento varsa, FG4 karbür uçlu diş matkabını kullanarak diş çimentosunu kesin.
      NOT: Pencerenin etrafındaki aşırı çimento, iki fotonlu objektif merceklerinin pencere yüzeyine yaklaşmasını engelleyebilir.
  7. Görüntülemenin iyi implante edilmesi
    NOT: Bir görüntüleme kuyusu (Şekil 2D), dış çapı ~1.6 cm olan, başlık direğinin üst yüzeyine uyan ve iki fotonlu görüntüleme için kafatası penceresinin üzerinde su tutan kauçuk bir halkadır.
    1. Pencere implantasyonu tamamlandıktan sonra, baş direğinin üst yüzeyindeki diş çimentosu kalıntılarını delin ve ıslak cerrahi gazlı bez kullanarak alanı temizleyin. Alanın ~3 dakika kurumasını bekleyin.
    2. Az miktarda süper yapıştırıcıyı daldırmak ve baş direğinin üst yüzeyine yapıştırmak için pamuk uçlu bir aplikatör kullanın. Lastik halkayı hızlı bir şekilde baş direğine yerleştirin. Baş direği ile yakın teması sağlamak için lastik halkaya ~2 dakika orta basınç uygulayın. Süper yapıştırıcıyı idareli kullanın, aksi takdirde cam pencereye yapışabilir ve iki fotonlu görüntülemeyi gizleyebilir.
  8. Analjezik ve antibiyotik uygulaması
    1. Görüntülemeyi iyice implante ettikten hemen sonra, ancak izofluranı kesmeden önce, tek kullanımlık insülin şırıngaları kullanarak sefazolin [500 mg / kg (333 mg / mL, genellikle ~ 45 μL), kas içi] ve meloksikam (5 mg / kg, deri altı) uygulayın.
    2. İlaç uygulamasından sonra, anesteziyi durdurun, fareyi stereotaksik çerçeveden serbest bırakın ve fareyi bir ısıtma battaniyesinin üzerindeki ev kafesine geri koyun.
    3. Fareyi ambulatuvar olana kadar ~ 15 dakika yakından izleyin.
      NOT: Diğer farelerin kauçuk görüntüleme kuyusunu ısırabilecekleri için fareleri ayrı ayrı barındırın. Ad libitum'a erişim için kafesteki fareye yakın yiyecek ve su jeli sağlayın.
    4. Buprenorfin (1 mg / kg, deri altında) ve meloksikam (5 mg / kg, deri altında) önceki dozdan sonra her 8 saatte bir kraniyal pencere implantasyon ameliyatından 48 saat sonrasına kadar tekrar uygulayın.

4. İntravital iki fotonlu görüntüleme

  1. İntravital görüntüleme için ayarlanabilir tutarlı çoklu foton lazer ve 20x büyütme objektifi (NA 1.0; suya daldırma) ile donatılmış mikroskop 2'yi (Malzeme Tablosu) kullanın18. EGFP sinyali için kullanılan filtre "BP 500-550" dir.
  2. Kafa içi pencere faresini intravital görüntüleme için hazırlayın.
    1. Ameliyat gününden başlayarak (0. gün olarak belirlenen), TBI sonrası tasarlanan zaman noktalarında iki fotonlu görüntüleme gerçekleştirin. Kraniyal pencere faresini anestezi indüksiyon odasına yerleştirin ve 5 dakika boyunca 1,5 L/dk akış hızında taşıyıcı gazla karıştırılmış %3 izofluran uygulayın.
      NOT: Taşıyıcı gaz, oda havası veya %100 oksijen olabilir.
    2. Fare tamamen uyuşturulduktan sonra (yani, kuyruk sıkışma refleksinin yokluğuyla birleştiğinde, yaklaşık 2 saniyede bir döngüde yavaş ama sabit solunum hızları), fareyi indüksiyon odasından çıkarın ve kafa direğini hızlı bir şekilde bir brakete sıkıştırın. Farenin gövdesini, braketle donatılmış yuvarlak bir plastik plaka (19 cm çapında) üzerine koyun.
      NOT: İntravital görüntüleme sırasında ısı desteği sağlamak için farenin gövdesinin altına elle ısıtılan bir ped yerleştirildi.
    3. Farenin gözlerine kayganlaştırıcı oftalmik merhem sürün ve anestezi tüpü burun konisini farenin burnunun üzerine yerleştirin. 1 L / dak akış hızında taşıyıcı gaz ile% 1.5 izofluran kullanarak anesteziyi koruyun.
    4. Nefes frekansını periyodik olarak kontrol edin ve uygun anesteziyi değerlendirmek için görüntüleme boyunca en az 15 dakikada bir kuyruk veya ayak parmağını sıkıştırın. İstenilen anestezi derinliğini korumak için izofluran konsantrasyonunu uygun şekilde ayarlayın.
    5. Kafatası penceresinin doğrudan iki fotonlu objektif merceğinin altında olduğundan emin olmak için fare kafasını hizalayın. Kafatası penceresinin üzerindeki görüntülemeye biraz su ekleyin. Hedefi suya batırılacak şekilde indirin.
  3. İntrakraniyal pencere farelerinin intravital görüntülemesi
    1. Dürbün cıva lambasını açın. Beyni önce oküler yoldan epifloresan ile görüntüleyin.
      NOT: Damar sistemi siyah görünür. Pencerenin temiz olduğu bir alan seçin. Epifloresansı kapatın, EGFP sinyali için lazer dalga boyunu 860 nm'ye ayarlayın ve optimum (yani parlak ancak doygun olmayan) sinyal için lazer ayarını yapın.
    2. Tarama modunu Çerçeve ve çizgi adımını 1 olarak ayarlayın. Ortalama sayısını 16'ya, bit derinliğini 8 bit'e, modu Çizgi'ye ve yöntemi Ortalama olarak ayarlayın.
    3. Sonraki uzunlamasına görüntüleme için aynı beyin bölgesini görüntülemek için vaskülatür modelini bir "referans haritası" olarak kullanın. Şekil 3A'da gösterildiği gibi, kortikal vaskülatürün bir z-yığını modunda 10 μm'lik bir düzlem boyunca baskın olduğu üç düzlem için yüzeysel seviyeyi (meningeal yüzeyden 100 μm'den daha az katman I) görüntüleyin.
    4. Şekil 3A'da gösterildiği gibi, düzlemler arası aralık 10 μm ve tarama hızı 8 olan bir z-yığını modu aracılığıyla derin seviyede (katman IV ve V, yüzeysel seviyeden ~400 μm daha derin) altı düzlemi görüntüleyin.
    5. Görüntülemeyi bitirdikten sonra (fare başına ~ 20 dakika), anesteziyi durdurun, fareyi çerçevelerden serbest bırakın ve bir ısıtma battaniyesinin üzerindeki ev kafesine geri koyun. Fareyi ambulatuvar olana kadar art arda izleyin, bu genellikle ~ 7 dakika sürer.
    6. TBI ameliyatından 0, 1 hafta ve 4 ay sonra fareyi uzunlamasına görüntüleyin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bu protokol için kavram kanıtı olarak, AAV-Syn1-EGFP eksprese eden viral partiküller, 3 aylıkken erkek TDP-43 Q331K /Q331K farelerinin (C57BL / 6J arka planı) 19 beyin korteksine enjekte edildi. Yabani tip C57BL/6J hayvanların da kullanılabileceği belirtilmektedir, ancak bu çalışma TDP-43Q331K/Q331K farelerinde gerçekleştirilmiştir çünkü laboratuvar nörodejeneratif hastalık araştırmalarına odaklanmıştır. AAV enjeksiyonundan 4 hafta sonra TBI ameliyatı yapıldı. Aynı cerrahi or...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu çalışmada, TBH'nin kortikal nöronlar üzerindeki etkilerini gözlemlemek için fare beyin korteksi (katman IV ve V) içindeki EGFP etiketli nöronların uzunlamasına görüntüleme analizi için AAV enjeksiyonu, TBI uygulaması ve kraniyal pencere implantasyonu olan bir başlık birleştirildi. Bu çalışma, burada seçilen TBI bölgesinin, hipokampusun üstünde, kraniyal pencerenin implantasyonu için nispeten düz ve geniş bir yüzey sağladığını belirtmektedir. Tersine, kafatası bu bölgenin önünde nispeten dardır ve bu nedenle kafa direğ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmez.

Teşekkürler

Massachusetts Üniversitesi Chan Tıp Fakültesi'nden Dr. Miguel Sena-Esteves'e AAV(PHP.eB)-Syn1-EGFP virüsünü hediye ettiği için ve Massachusetts Üniversitesi Chan Tıp Fakültesi'nden Debra Cameron'a farelerin kafatası taslağını çizdiği için teşekkür ederiz. Ayrıca Bosco, Schafer ve Henninger laboratuvarlarının mevcut ve geçmiş üyelerine önerileri ve destekleri için teşekkür ederiz. Bu çalışma, Savunma Bakanlığı (W81XWH202071/PRARP) tarafından DAB, DS ve NH'ye finanse edildi.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ayarlanabilir Hassas Aplikatör FırçalarıParkellS379
BD insülin şırıngasıBDNDC/HRI# 08290-3284-385/16" x 31G
BetadinePurdueNDC67618-151-17%7,5 povidon iyot dahil
BuprenorfinPAR İlaçNDC 42023-179-05
SefazolinHIKMA İlaçNDC 0143-9924-90
Seramik Karıştırma KabıParkellSKU: S387Diş çimentosu hazırlığı için
Pamuk Uçlu AplikatörlerZOROcatlog #: G9531702
KatalizörParkellS371tam adı: "C" Evrensel TBB Katalizörü
Diş çimentosu tozuParkellS396C & için Radyoopak L-Toz B Metabond
Diş matkabıForedomH.MH-130
Dental matkap kontrolörüForedomHP4-310
DeksametazonPhoenixNDC 57319-519-05
EF4 karbür bitMikroskopiLot # C150113Kafa Çapı / Lgth / mm 1.0 / 4.2
EthonalFisher Bilimsel04355223EA75
FG1 / 4 karbür bitMikroskopi Lot # C150413Kafa Çapı / Lgth / mm 0.5 / 0.4
FG4 karbür bitMikroskopiLot # C150309Kafa Çapı / Lgth / mm 1.4 / 1.1
BaşlıkN/AN/AÖzel üretim
Isıtma cihazıCWETC-1000 Farestereotaksik aletle donatılmıştır ve ameliyat sırasında kullanılabilir
Isıtma battaniyesiCVS eczaneE12107ekstra ısıtma cihazı ve ameliyattan sonra kullanılabilir
İzofluranPivetalNDC 46066-755-03
İzofluran indüksiyon odasıVetequip89012-688kısa indüksiyon odası
için İzofluran uçucu
İzofluran uçucu makine tutucusuVetequip901801
Leica cerrahi mikroskopLeicaLEICA 10450243
Kayganlaştırıcı oftalmik merhemPicetalNDC 46066-753-55
Marker kalemDelascoSMP-BK
MeloksikamNorbrookNDC 55529-040-10
Mikroenjeksiyon pompası ve kontrolörüDünya Hassas Aletlermicro4 ve UMP3
Mikrolitre şırıngaHamiltonHamilton 800141701 RN, 10 & mu; Şırınga için L ölçer ve iğne için 32 ölçer, 2 inç, nokta stili 3
Sivrisinek forsepsCAROLINAÜrün #:625314Paslanmaz Çelik, Kavisli, 5 inç
Tüy dökücü ajanMcKesson CorporationN/ANair Hair Aloe & Lanolin Epilasyon Losyonu
Mikroskobu 1NikonSMZ745Kraniyal pencere hazırlığı için Nikon mikroskobu
Mikroskop 2ZeissLSM 7 MPiki fotonlu mikroskop
Çoklu foton lazerTutarlıBukalemun Ultra II, Model: MRU X1, VERDI İkifoton mikroskobu için
Emilmeyen cerrahi sütürHarvard Aparatıcatlog # 59-68606-0, yuvarlak iğne ile
Norland Optik Yapıştırıcı 81Norland ÜrünleriNOA 81
Engelsiz İğne TutucuCAROLINAÜrün #: 567912
Hızlı baz sıvıParkellS398"B" C & için Hızlı Taban B Metabond
Normal makas 1Eurostateurostat es5-300
Normal makas 2World Precision InstrumentsNo. 501759-G
Yuvarlak kapak camı 1Warner aletleriCS-5R Cat# 64-07005 mm çap için
Yuvarlak kapak camı 2Warner aletleriCS-3R Cat# 64-07203 mm çap için
Kauçuk halkalarOrings-OnlineÜrün # OO-014-70-50O-Halkalar
TuzluBioworldL19102411PR
Yaylı makas 1Dünya Hassas AletlerNo. 91500-09uç düz
Yaylı makas 2Dünya Hassas AletlerNo. 91501-09uç kavisli
Stereotaksik platformKOPFModel 900LS
Süper yapıştırıcıHenkelÜrün #: 1647358
cerrahi KaliperDünya Hassas AletlerNo. 501200
Cerrahi forseps 1ELEKTRON MİKROSKOPİSİ BİLİMLERİKatalog# 0508-5/45-POstil 5/45, kavisli
Cerrahi forseps 2ELEKTRON MİKROSKOPİSİ BİLİMLERİcatlog# 0103-5-POstil 5, düz
Cerrahi forseps 3ELEKTRON MİKROSKOPİSİ BİLİMLERİcatlog # 72912
Cerrahi forseps 4ELEKTRON MİKROSKOPİSİ BİLİMLERİCatlog # 0508-5 / 45-POstil 5/45, kavisli
Cerrahi gazlı bezZOROcatlog #: G0593801
Cerrahi lambaLeica LeicaKL300 LED
UV kutusuSpektrolinkerXL-1000ayrıca UV çapraz bağlayıcı
Vaporguard Vetequip931401
Vetbond Doku Yapıştırıcısı3M Hayvan BakımıParça Numarası:014006
% makine Vetequip 911103 18W lazer olarak da adlandırılır

Kaynaklar

  1. Bowman, K., Matney, C., Berwick, D. M. Improving traumatic brain injury care and research: a report from the National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. JAMA. 327 (5), 419-420 (2022).
  2. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Traumatic Brain Injury: A Roadmap for Accelerating Progress. , The National Academies Press. (2022).
  3. Xu, X., et al. Repetitive mild traumatic brain injury in mice triggers a slowly developing cascade of long-term and persistent behavioral deficits and pathological changes. Acta Neuropathologica Communications. 9 (1), 60(2021).
  4. Chen-Plotkin, A. S., Lee, V. M. Y., Trojanowski, J. Q. TAR DNA-binding protein 43 in neurodegenerative disease. Nature Reviews Neurology. 6 (4), 211-220 (2010).
  5. Mackenzie, I. R., Rademakers, R., Neumann, M. TDP-43 and FUS in amyotrophic lateral sclerosis and frontotemporal dementia. The Lancet. Neurology. 9 (10), 995-1007 (2010).
  6. McKee, A. C., et al. The first NINDS/NIBIB consensus meeting to define neuropathological criteria for the diagnosis of chronic traumatic encephalopathy. Acta Neuropathologica. 131 (1), 75-86 (2016).
  7. Henninger, N., et al. Attenuated traumatic axonal injury and improved functional outcome after traumatic brain injury in mice lacking Sarm1. Brain. 139, 1094-1105 (2016).
  8. Bouley, J., Chung, D. Y., Ayata, C., Brown, R. H., Henninger, N. Cortical spreading depression denotes concussion injury. Journal of Neurotrauma. 36 (7), 1008-1017 (2019).
  9. Goldey, G. J., et al. Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice. Nature Protocols. 9 (11), 2515-2538 (2014).
  10. Kugler, S., et al. Neuron-specific expression of therapeutic proteins: evaluation of different cellular promoters in recombinant adenoviral vectors. Molecular and Cellular Neurosciences. 17 (1), 78-96 (2001).
  11. von Jonquieres, G., et al. Glial promoter selectivity following AAV-delivery to the immature brain. PLoS One. 8 (6), 65646(2013).
  12. Trachtenberg, J. T., et al. Long-term in vivo imaging of experience-dependent synaptic plasticity in adult cortex. Nature. 420 (6917), 788-794 (2002).
  13. Mostany, R., et al. Altered synaptic dynamics during normal brain aging. The Journal of Neuroscience. 33 (9), 4094-4104 (2013).
  14. Yang, Q., Vazquez, A. L., Cui, X. T. Long-term in vivo two-photon imaging of the neuroinflammatory response to intracortical implants and micro-vessel disruptions in awake mice. Biomaterials. 276, 121060(2021).
  15. Stosiek, C., Garaschuk, O., Holthoff, K., Konnerth, A. In vivo two-photon calcium imaging of neuronal networks. Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (12), 7319-7324 (2003).
  16. Grutzendler, J., Gan, W. B. Two-photon imaging of synaptic plasticity and pathology in the living mouse brain. NeuroRx. 3 (4), 489-496 (2006).
  17. Isshiki, M., et al. Enhanced synapse remodelling as a common phenotype in mouse models of autism. Nature Communications. 5, 4742(2014).
  18. Mondo, E., et al. A developmental analysis of juxtavascular microglia dynamics and interactions with the vasculature. The Journal of Neuroscience. 40 (34), 6503-6521 (2020).
  19. White, M. A., et al. TDP-43 gains function due to perturbed autoregulation in a Tardbp knock-in mouse model of ALS-FTD. Nature Neuroscience. 21 (4), 552-563 (2018).
  20. Chou, A., et al. Inhibition of the integrated stress response reverses cognitive deficits after traumatic brain injury. Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (31), 6420-6426 (2017).
  21. Padmashri, R., Tyner, K., Dunaevsky, A. Implantation of a cranial window for repeated in vivo imaging in awake mice. Journal of Visualized Experiments. (172), e62633(2021).
  22. Foda, M. A., Marmarou, A. A new model of diffuse brain injury in rats. Part II: Morphological characterization. Journal of Neurosurgery. 80 (2), 301-313 (1994).
  23. Flierl, M. A., et al. Mouse closed head injury model induced by a weight-drop device. Nature Protocols. 4 (9), 1328-1337 (2009).
  24. Sun, W., et al. In vivo two-photon imaging of anesthesia-specific alterations in microglial surveillance and photodamage-directed motility in mouse cortex. Frontiers in Neuroscience. 13, 421(2019).
  25. Li, D., et al. A Through-Intact-Skull (TIS) chronic window technique for cortical structure and function observation in mice. eLight. 2 (1), 1-18 (2022).
  26. Paveliev, M., et al. Acute brain trauma in mice followed by longitudinal two-photon imaging. Journal of Visualized Experiments. (86), e51559(2014).
  27. Han, X., et al. In vivo two-photon imaging reveals acute cerebral vascular spasm and microthrombosis after mild traumatic brain injury in mice. Frontiers in Neuroscience. 14, 210(2020).
  28. Jang, S. H., Kwon, Y. H., Lee, S. J. Contrecoup injury of the prefronto-thalamic tract in a patient with mild traumatic brain injury: A case report. Medicine. 99 (32), 21601(2020).
  29. Courville, C. B. The mechanism of coup-contrecoup injuries of the brain; a critical review of recent experimental studies in the light of clinical observations. Bulletin of the Los Angeles Neurological Society. 15 (2), 72-86 (1950).
  30. Drew, L. B., Drew, W. E. The contrecoup-coup phenomenon: a new understanding of the mechanism of closed head injury. Neurocritical Care. 1 (3), 385-390 (2004).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

ki Foton MikroskopisiEGFP EkspresyonuAdeno li kili Vir sN ronal Promot rBoylamsal Beyin G r nt lemeFare Beyin Cerrahisi

İlgili makaleler