ميكروهيموررهاجيس الدماغي شبه الحاد الناجم عن حقن ليبوبوليساكتشاريدي في الفئران
Summary
نقدم بروتوكولا للحث والكشف عن كمهس الناجمة عن لبس حقن الفئران سبراغ داولي، التي قد تكون استخدمت في المستقبل التحقيقات للبحث في الآلية المرضية من كمهس.
Abstract
شائعة في المرضى الذين تتراوح أعمارهم بين ميكروهيمورهاجيس الدماغي (كمهس) وترتبط بالاضطرابات العصبية المختلفة. مسببات كمهس معقدة، وكثيراً ما يلاحظ neuroinflammation كتواجد المشارك. وهنا، يمكننا وصف شبه حادة نموذج الفئران كمهس الناجم عن حقن lipopolysaccharide (LPS)، فضلا عن أسلوب للكشف عن حقن كمهس. “لبس المنهجي” بسيط نسبيا، واقتصادا، وفعالة من حيث التكلفة. ميزة واحدة كبرى لحقن لبس هو استقرارها للحث على التهاب. كمهس الناجم عن حقن لبس يمكن الكشف عنها بواسطة المراقبة الإجمالية وتوضع وتلطيخ ويوزين (أنه)، بيرل تلطيخ البروسية، إيفانز الأزرق (EB) مزدوجة-وضع العلامات والتصوير بالرنين المغناطيسي-قابلية مرجح التصوير (التصوير بالرنين المغناطيسي-SWI) التكنولوجيا. وأخيراً، تناقش أيضا أساليب أخرى لتطوير نماذج حيوانية كمهس، بما في ذلك مزايا و/أو عيوب، في هذا التقرير.
Introduction
ميكروهيمورهاجيس الدماغية الكلاسيكية (كمهس) تشير إلى الودائع ارتشاح صغيرة من نواتج انحلال الدم مثل هيموسيديرين من خلايا الدم الحمراء في المخ1. وفقا “دراسة مسح روتردام”، يمكن العثور على كمهس في ما يقرب من 17.8% أشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 60-69 سنة و 38.3 في المائة في تلك ما يزيد على 80 عاماً2. انتشار كمهس في كبار السن مرتفع نسبيا، ووجود علاقة بين تراكم كمهس والإدراكية والنفسية العصبية الخلل ثابتة3،4. العديد من النماذج الحيوانية من كمهس ذكرت في الآونة الأخيرة، بما في ذلك نماذج القوارض الناجم عن النوع الرابع كولاجيناز حقن ستيريوتاكسيك5والتطبيق المعدلة وراثيا6، التعرض β-N-ميثيلامينو-L-ألانين7، و8من ارتفاع ضغط الدم، مع كمهس الناجمة عن الالتهابات الجهازية كواحد من الخيارات الأكثر قبولا جيدا. فيشر وآخرون 9 أول من استخدم لبس المستمدة من typhimurium السالمونيلا إلى وضع نموذج ماوس كمهس حاد. وفي وقت لاحق، أفادت نفس المجموعة تطوير طراز الماوس كمهس شبه حادة باستخدام النهج نفسه2.
ويعتبر لبس كحافز تحريضية موحدة عن طريق حقن داخل. أكدت الدراسات السابقة أن حقن لبس يمكن أن يسبب نيوروينفلاميشن كما يتبين من كميات كبيرة من microglia ونماذج التنشيط أستروسيتي في الحيوان2،10. وعلاوة على ذلك، كان ارتباط إيجابي بين التنشيط لتفعيل نيوروينفلاميشن وعدد كمهس المنشأة2،10. استناداً إلى هذه الدراسات السابقة، نحن كانت تطالب بوضع نموذج فأر كمهس بالحقن داخل للبس.
التقدم في الكشف عن التكنولوجيات قد أدت إلى زيادة في عدد التحقيقات للبحث عن كمهس. الأكثر على نطاق واسع وتشمل أساليب الكشف عن كمهس الكشف عن خلايا الدم الحمراء الهيماتوكسيلين ويوزين (أنه) تلطيخ، كشف الحديديك الحديد قبل Blue البروسية تلطيخ9، الكشف عن إيفانز الأزرق (EB) ترسب من الفلورة التصوير، والتصوير بالرنين المغناطيسي-التعرض المرجحة تسلا 7.0 التصوير (التصوير بالرنين المغناطيسي-SWI)10. وتهدف الدراسة الحالية لتطوير طريقة للكشف عن كمهس.
Protocol
Representative Results
Discussion
الدراسات البحثية في كمهس زادت في السنوات القليلة الماضية. ومع ذلك، لا تزال الآلية كمهس غير واضحة، مما دفع العلماء وضع النماذج الحيوانية التي تحاكي هذا الشرط على وجه الخصوص. على سبيل المثال، هوفمان et al. وضع الناجمة عن نقص كمهس ماوس نموذج يوضح أن كمهس هي سبب نقص واضطراب autoregulation المخية<sup …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونحن نشكر “المعلم جيان فنغ ليو” وزملاؤه من جامعة الطب في العاصمة للتوجيه أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي. ونشكر أيضا تسنغ جينغ من قسم الأعصاب، مستشفى من ييتشانغ “الشعب الثانية” لتوفير الدعم التقني.
Materials
| LPS | Sigma-Aldrich | L-2630 | for inflammation induction |
| EB | Sigma-aldrich | E2129 | for EB leakage detection |
| DAPI dying solution | Servicbio | G1012 | count medium for IF |
| Perl’s Prussian staining | Solarbio | G1424 | Kit for Prussian staining |
| HE staining | Solarbio | G1120 | Kit for HE staining |
| chloral hydrate | Sigma-Aldrich | 47335U | For anesthesia |
| phosphate buffer saline (PBS) | Solarbio | P1022 | a kind of buffer solution commonly used in experiment |
| 0.9% saline solution | Hainan DonglianChangfu Pharmaceutical Co., Ltd., China | solution for perfusion | |
| paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127 | a kind of solution commonly used for fixation |
| 20% sucrose solution | Solarbio | G2461 | a kind of solution commonly used for fixation |
| 30% sucrose solution | Solarbio | G2460 | a kind of solution commonly used for fixation |
| vet ointment | Solcoseryl eye gel, Bacel, Switzerland | for rat's eyes protection |
References
- Sumbria, R. K., et al. A murine model of inflammation-induced cerebral microbleeds. J Neuroinflammation. 13 (1), 218 (2016).
- Vernooij, M. W., et al. Prevalence and risk factors of cerebral microbleeds the Rotterdam Scan Study. Neurology. 70 (14), 1208-1214 (2009).
- Pettersen, J. A., et al. Microbleed topography, leukoaraiosis, and cognition in probable Alzheimer disease from the Sunnybrook dementia study. Archives of Neurology. 65 (6), 790-795 (2008).
- Xu, X., et al. Cerebral microbleeds and neuropsychiatric symptoms in an elderly Asian cohort. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 88 (1), 7-11 (2017).
- Mcauley, G., Schrag, M., Barnes, S., Obenaus, A., Dickson, A., Kirsch, W. In vivo iron quantification in collagenase-induced microbleeds in rat brain. Magnetic Resonance in Medicine. 67 (3), 711-717 (2012).
- Reuter, B., et al. Development of cerebral microbleeds in the APP23-transgenic mouse model of cerebral amyloid angiopathy-a 9.4 tesla MRI study. Frontiers in Aging Neuroscience. 8 (8), 170 (2016).
- Scott, L. L., Downing, T. G. A single neonatal exposure to BMAA in a rat model produces neuropathology consistent with neurodegenerative diseases. Toxins. 10 (1), E22 (2018).
- Toth, P., et al. Aging exacerbates hypertension-induced cerebral microhemorrhages in mice: role of resveratrol treatment in vasoprotection. Aging Cell. 14 (3), 400-408 (2015).
- Liu, S., et al. Comparative analysis of H&E and Prussian blue staining in a mouse model of cerebral microbleeds. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 62 (11), 767-773 (2014).
- Zeng, J., Zhào, H., Liu, Z., Zhang, W., Huang, Y. Lipopolysaccharide induces subacute cerebral microhemorrhages with involvement of Nitric Oxide Synthase in rats. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 27 (7), 1905-1913 (2018).
- Greenberg, S. M., et al. Cerebral microbleeds: A guide to detection and interpretation. Lancet Neurology. 8 (2), 165-174 (2009).
- Hoffmann, A., et al. High-Field MRI reveals a drastic increase of hypoxia-induced microhemorrhages upon tissue reoxygenation in the mouse brain with strong predominance in the olfactory bulb. Plos One. 11 (2), e0148441 (2016).
- Sumbria, R. K., et al. Effects of phosphodiesterase 3A modulation on murine cerebral microhemorrhages. Journal of Neuroinflammation. 14 (1), 114 (2017).
- Sumbria, R. K., et al. Aging exacerbates development of cerebral microbleeds in a mouse model. Journal of Neuroinflammation. 15 (1), 69 (2018).
- Mello, B. S. F., et al. Sex influences in behavior and brain inflammatory and oxidative alterations in mice submitted to lipopolysaccharide-induced inflammatory model of depression. Journal of Neuroimmunol. 320, 133-142 (2018).
- Souza, D. F. D., et al. Changes in astroglial markers in a maternal immune activation model of schizophrenia in Wistar rats are dependent on sex. Frontiers in Cellular Neuroscience. 9 (489), (2015).
- Dutta, G., Zhang, P., Liu, B. The Lipopolysaccharide Parkinson’s disease animal model: mechanistic studies and drug discovery. Fundamental & Clinical Pharmacology. 22 (5), 453-464 (2008).
- El-Sayed, N. S., Bayan, Y. Possible role of resveratrol targeting estradiol and neprilysin pathways in lipopolysaccharide model of Alzheimer disease. Advances in Experimental Medicine and Biology. 822 (822), 107-118 (2015).
- Combrinck, M. I., Perry, V. H., Cunningham, C. Peripheral infection evokes exaggerated sickness behaviour in pre-clinical murine prion disease. Neurosciences. 112 (1), 7-11 (2002).
- Pantoni, L. Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges. Lancet Neurology. 9 (7), 689-701 (2010).
- Rosand, J., et al. Spatial clustering of hemorrhages in probable cerebral amyloid angiopathy. Annals of Neurology. 58 (3), 459-462 (2005).
- Robinson, S., et al. Microstructural and microglial changes after repetitive mild traumatic brain injury in mice. Journal of Neuroscience Research. 95 (4), 1025-1035 (2017).
- Kraft, P., et al. Hypercholesterolemia induced cerebral small vessel disease. Plos One. 12 (8), e0182822 (2017).
- Schreiber, S., Bueche, C. Z., Garz, C., Baun, H. Blood brain barrier breakdown as the starting point of cerebral small vessel disease? – New insights from a rat model. Experimental & Translational Stroke Medicine. 5 (1), 4 (2013).
