CNSへの標的化物質送達のためのマウス顕微注入法<i>経由で</i>内頸動脈
Summary
The present protocol describes a mouse microsurgery infusion technique, which effectively delivers substances directly into the brain via the internal carotid artery.
Abstract
Animal models of central nervous system (CNS) diseases and, consequently, blood-brain barrier disruption diseases, require the delivery of exogenous substances into the brain. These exogenous substances may induce injurious impact or constitute therapeutic strategy. The most common delivery methods of exogenous substances into the brain are based on systemic deliveries, such as subcutaneous or intravenous routes. Although commonly used, these approaches have several limitations, including low delivery efficacy into the brain. In contrast, surgical methods that locally deliver substances into the CNS are more specific and prevent the uptake of the exogenous substances by other organs. Several surgical methods for CNS delivery are available; however, they tend to be very traumatic. Here, we describe a mouse infusion microsurgery technique, which effectively delivers substances into the brain via the internal carotid artery, with minimal trauma and no interference with normal CNS functionality.
Introduction
中枢神経系のin vivoモデル（CNS）疾患は、脳の中に、このような薬物、病原体、またはエキソソームなどの外因性物質の効果的な送達を必要とします。したがって、理想的な配信方法は、動物に最小限の外傷を引き起こす神経ネットワークの整合性を維持し、脳の1の高い物質の濃度を達成する必要があります。
局所物質送達のいくつかの外科的方法は、内シース、脳内、及び脳室内注射またはインプラント2、3、4、5を含む、記載されています。これらのアプローチは、しかし、CNSへの外傷と考えられており、目的の物質の唯一の少量の投与を可能にしています。また、外因性の物質が急速に脳脊髄液6によって除去することができることが示唆されています</s>まで、および上記の技術が使用されるときに脳実質への低い浸透範囲が7観察されています。それらは他の器官8,9による取り込みに起因するCNSに物質を送達するの低い有効性を示すものの、経口、肺、皮下、および静脈内経路などの全身送達方法は、より一般的に、動物モデルにおいて使用されています。したがって、これらの送達経路は、副作用および毒性10,11のリスクを増加させる、投与物質の高められた用量を必要とします。
ここでは、効果的に内頸動脈を介して脳に直接物質を提供するマウス輸液顕微法を、説明します。 CNSへの送達を標的化することに加えて、この技術は、正常な生理学的障壁を迂回し、従ってバイオロジカに非常に関連していません脳への治療薬または病原体の通路に関与リットルを処理します。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここで説明する輸液顕微は、本体1、12を通じて不要な普及を防止する、CNSに様々な生物学的特徴の外因性物質を提供する上で非常に成功することが証明されています。血液脳関門の破壊は、いくつかのCNS関連疾患の病理学的特徴です。したがって、血液脳関門と外因性物質の関係を評価することは非常に重要かつ興味深いものです。
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The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank Dr. Lei Chen (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, NY) who first established the use of this model in our laboratory, and to Dr. Gretchen Wolff (German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany) for disseminating the technique in our laboratory. Supported in part by HL126559, DA039576, MH098891, MH63022, MH072567, DA027569, and NSC 2015/17/B/NZ7/02985.
Materials
| Anesthesia instrument | Vetequip | 901806 |
| Surgical scissors | Fine Science Tool | 14558-09 |
| Surgical forceps straight tip | Fine Science Tool | 00108-11 |
| Surgical forceps angled tip | Fine Science Tool | 00109-11 |
| Spring scissors | Fine Science Tool | 15000-08 |
| Nylon suture | Braintree Scientific | SUT-S 104 |
| Capillary tubing (Micro-Renathane 0.010” x 0.005” per ft.) | Braintree Scientific | MRE01050 |
| Closing suture | VWR | 95057-036 |
| Isoflurane | Piramal | |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | FisherScientific | 50-121-8005 |
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