العصب البصري Transection : نموذج من موت الخلايا المبرمج الخلية العصبية الكبار في الجهاز العصبي المركزي
Summary
العصب البصري transection هو النموذج المستخدم على نطاق واسع من اصابة الجهاز العصبي المركزي للبالغين. تسعين في المئة من خلايا الشبكية العقدة (RGCs) التي هي محاور عصبية مقطوع تماما (axotomy) يموت في غضون 14 يوما بعد axotomy. هذا النموذج هو قابل للتلاعب بسهولة تجريبية وقابلة للتكرار للغاية.
Abstract
خلايا الشبكية العقدة (RGCs) هي الجهاز العصبي المركزي الخلايا العصبية التي خرج المعلومات البصرية من الشبكية إلى الدماغ عبر العصب البصري. يمكن الوصول إلى العصب البصري ضمن المدار من العين ومقطوع تماما (axotomized) ، قطع المحاوير من سكان RGC بأكمله. العصب البصري transection هو نموذج يمكن استنساخه من خلية موت مبرمج العصبية في الجهاز العصبي المركزي للبالغين 1-4. هذا النموذج هو جاذبية خاصة لأن الغرفة الزجاجية للعين بمثابة كبسولة لتسليم المخدرات إلى شبكية العين ، مما يتيح التلاعب التجريبية عن طريق الحقن داخل المقلة. نشر المواد الكيميائية من خلال السائل الزجاجي يضمن أن تعمل على السكان RGC بأكمله. وعلاوة على ذلك ، يمكن RGCs transfected بشكل انتقائي من خلال تطبيق قصيرة الرناوات التدخل (siRNAs) ، وبلاسميدات وناقلات فيروسية أو إلى نهاية قطع من الناقلة العصب البصري أو عن طريق الحقن 5-7 في هدفهم ، وأكيمة متفوقة 8. هذا يسمح للباحثين لدراسة آليات أفكارك في عدد سكان العصبية المرجوة دون آثار الخلط المارة على الخلايا العصبية الأخرى أو الدبقية المحيطة بها. فائدة إضافية هي سهولة ودقة التي يمكن قياسها كميا بقاء الخلية بعد الاصابة. والشبكية هي عبارة عن شقة ، والأنسجة والطبقات المترجمة RGCs في الطبقة الأعمق ، وطبقة الخلايا العقدية. يمكن تتبع بقاء RGCs على مر الزمن من خلال تطبيق التتبع فلوري (3 ٪ Fluorogold) إلى نهاية قطع العصب البصري في وقت axotomy ، أو عن طريق حقن التتبع في أكيمة متفوقة (RGC المستهدف) قبل أسبوع واحد axotomy. ويتم نقل retrogradely والتتبع ، ووضع العلامات على جميع السكان RGC. لأن طبقة الخلايا العقدية هي أحادي الطبقة (خلية واحدة سميكة) ، يمكن كميا RGC كثافة الأنسجة في شقة المركبة ، دون الحاجة إلى التجسيم. العصب البصري transection يؤدي إلى موت مبرمج من 90 ٪ من المصابين RGCs في غضون 14 يوما postaxotomy 9-11. RGC موت الخلايا المبرمج كانت فيه خصلة الوقت طبعا حيث يتم تأخير موت الخلية 3-4 أيام postaxotomy ، وبعد ذلك تتحول هذه الخلايا بسرعة. هذا يوفر الإطار الزمني لتلاعب تجريبية موجهة ضد المتورطين في مسارات موت الخلايا المبرمج.
Protocol
Discussion
هناك اختلافات كثيرة من هذا الإجراء الجراحي والعديد من الخطوات في هذا البروتوكول ليست ضرورية. فمن الضرورة فقط لسحب العضلات التي علا في العصب البصري من أجل الوصول إلى العصب. ومع ذلك ، فإن هذه النتائج في مساحة محدودة جدا العمل حول العصب جعل المراحل الحرجة النهائية transectio…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويؤيد حزب كوسوفو الديمقراطي بمنحة التشغيل CIHR (MOP 86523)
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Stereotaxic Frame | Stoelting, Kopf, WPI | |||
| Rat Gas Mask | Stoelting, Kopf, WPI | |||
| Anesthesia System | VetEquip | 901806 | ||
| Isoflurane (PrAErrane) | Baxter Corp | DIN 02225875 | ||
| Surgical Microscope | WPI, Zeiss, Leica | |||
| Fluorogold -(Hydroxystilbamidine bis(methanesulfonate) | Sigma | 39286 | ||
| Gelfoam | Pharmacia & Upjohn | |||
| Tears Naturale P.M. | Alcon | |||
| Proviodine | Medline | MDS093945H | ||
| Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 15000-00 | ||
| Fine tip Dumont forceps | Fine Science Tools | 11252-00 | ||
| Micro surgical hook | Fine Science Tools | 10062-12 | ||
| Eye dressing serrated forceps | Fine Science Tools | 11152-10 | ||
| Dumont #7b sharp curved serrated forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | ||
| Cauterizer | Fine Science Tools | 18010-00 |
References
- Bahr, M. Live or let die – retinal ganglion cell death and survival during development and in the lesioned adult CNS. Trends Neurosci. 23, 483-4890 (2000).
- Isenmann, S., Kretz, A., Cellerino, A. Molecular determinants of retinal ganglion cell development, survival, and regeneration. Prog Retin Eye Res. 22, 483-543 (2003).
- Koeberle, P. D., Bahr, M. Growth and guidance cues for regenerating axons: where have they gone. J Neurobiol. 59, 162-180 (2004).
- Weishaupt, J. H., Bahr, M. Degeneration of axotomized retinal ganglion cells as a model for neuronal apoptosis in the central nervous system – molecular death and survival pathways. Restor. Neurol. Neurosci. 19, 1-2 (2001).
- Valenzuela, G. a. r. c. i. a., E, S. C. S. h. a. r. m. a. Rescue of retinal ganglion cells from axotomy-induced apoptosis through TRK oncogene transfer. Neuroreport. 9, 3165-3170 (1998).
- Kugler, S. Transduction of axotomized retinal ganglion cells by adenoviral vector administration at the optic nerve stump: an in vivo model system for the inhibition of neuronal apoptotic cell death. Gene Ther. 6, 1759-1767 (1999).
- Lingor, P. Down-regulation of apoptosis mediators by RNAi inhibits axotomy-induced retinal ganglion cell death in vivo. Brain. 128, 550-558 (2005).
- Koeberle, P. D., Gauldie, J., Ball, A. K. Effects of adenoviral-mediated gene transfer of interleukin-10, interleukin-4, and transforming growth factor-beta on the survival of axotomized retinal ganglion cells. Neurosciences. 125, 903-920 (2004).
- Berkelaar, M. Axotomy results in delayed death and apoptosis of retinal ganglion cells in adult rats. J Neurosci. 14, 4368-4374 (1994).
- Villegas-Perez, M. P. Influences of peripheral nerve grafts on the survival and regrowth of axotomized retinal ganglion cells in adult rats. J Neurosci. 8, 265-280 (1988).
- Villegas-Perez, M. P. Rapid and protracted phases of retinal ganglion cell loss follow axotomy in the optic nerve of adult rats. J Neurobiol. 24, 23-36 (1993).
- Quigley, H. A. Retinal ganglion cell death in experimental glaucoma and after axotomy occurs by apoptosis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 36, 774-786 (1995).
- Thanos, S. Specific transcellular carbocyanine-labelling of rat retinal microglia during injury-induced neuronal degeneration. Neurosci Lett. 127, 108-1012 (1991).
- Thanos, S. Specific transcellular staining of microglia in the adult rat after traumatic degeneration of carbocyanine-filled retinal ganglion cells. Exp Eye Res. 55, 101-117 (1992).
