La funzione dei neuroni di mammifero adulto-nato rimane un'area attiva di ricerca. Radiazioni ionizzanti inibisce la nascita di nuovi neuroni. Utilizzando la tomografia computerizzata guidata irradiazione focale (CFIR), tridimensionale anatomico di mira specifiche popolazioni progenitrici neurali può ora essere utilizzato per valutare il ruolo funzionale della neurogenesi adulta.
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Articolo metodologico
Interrogatorio funzionale di età ipotalamico neurogenesi con focale Radiological inibizione
In questo articolo
Sommario
Abstract
La caratterizzazione funzionale dei neuroni adulti nati rimane una sfida significativa. Approcci per inibire neurogenesi adulta tramite consegna virale invasivo o animali transgenici hanno potenziali confonde che rendono l'interpretazione dei risultati di questi studi difficile. Nuovi strumenti radiologici stanno emergendo, tuttavia, che permettono di indagare in modo non invasivo la funzione di selezionare gruppi di neuroni adulti nati attraverso accurata e precisa di targeting anatomica nei piccoli animali. Radiazioni ionizzanti Focal inibisce la nascita e la differenziazione di nuovi neuroni e consente il targeting di specifiche regioni progenitrici neurali. Per illuminare il potenziale ruolo funzionale che la neurogenesi adulta ipotalamico svolge nella regolazione dei processi fisiologici, abbiamo sviluppato una tecnica di irradiazione focale non invasivo per inibire selettivamente la nascita di neuroni adulti nati nel eminenza mediana dell'ipotalamo. Descriviamo un metodo per C omputer tomografia-guidaf Ocal ir radiazione (CFIR) la consegna per consentire preciso e accurato anatomica di targeting in piccoli animali. CFIR utilizza l'orientamento dell'immagine volumetrica tridimensionale per la localizzazione e il targeting della dose di radiazione, riduce al minimo l'esposizione alle radiazioni regioni cerebrali nontargeted, e consente la distribuzione della dose conforme con i confini del fascio taglienti. Questo protocollo permette di porre domande riguardanti la funzione dei neuroni adulti di nascita, ma apre anche le aree a domande nei settori di radiobiologia, biologia dei tumori, e dell'immunologia. Questi strumenti radiologici faciliteranno la traduzione di scoperte al banco al capezzale.
Introduzione
Recenti scoperte hanno dimostrato che il cervello dei mammiferi adulti può subire un notevole grado di plasticità. Neuroni nati adulti, vengono generati durante l'età adulta in nicchie specializzate del cervello dei mammiferi 1. Qual è la funzione di questi neuroni adulti nati? E tanto più, non giocano un ruolo nella fisiologia e del comportamento? Studi su questo argomento sono tradizionalmente focalizzati sulla zona subventricular dei ventricoli laterali e la zona subgranulare dell'ippocampo, tuttavia, studi recenti hanno caratterizzato neurogenesi in altre regioni del cervello come l'ipotalamo mammifero 2. Neurogenesi è stata ripo....
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Protocollo
Uso Animal
Ottenere l'approvazione dal Comitato istituzionale, cura degli animali ed uso di protocolli di cura standard di utilizzo. Il protocollo attuale è stato sviluppato per studi di irradiazione focali 5,5-10 settimane di età adulte C57BL6 / J topi, come precedentemente descritto (Figura 2) 2. Tuttavia, altre epoche e le piccole specie animali (ratti, criceti, scoiattoli di terra, ecc) possono essere utilizzati anche, a condizione che i protocolli di anestesia efficaci e di un atlante di riferimento radiografici che consentono di identificare la regione di interesse (ROI) sono disponibili.
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Risultati
Valutare Targeting CT-guidata e precisione
La taratura meccanica del sistema è fondamentale per garantire che travi da varie angolazioni tutti intersecano in un unico punto. Calibrazione è stata eseguita con un metodo di imaging basata semi-automatico, dove end-to-end precisione di allineamento è stato misurato per essere 0,2 millimetri 29. Questa precisione è molto critica come il volume della struttura eminenza mediana ipotalamico è piccolo 2. Per verificare questa tarat.......
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Discussione
Irradiazione focale TC-guidata (CFIR) è un approccio nuovo e completo sistema in grado di fornire campi di radiazione a obiettivi nei piccoli animali sotto controllo robotico con CT-guida 32. La capacità di CFIR di fornire fasci altamente mirati per piccoli modelli animali offre nuove opportunità di ricerca per colmare laboratorio di ricerca e traduzione clinica. Questo documento descrive l'approccio CFIR per la consegna di radiazione preciso per indirizzare specificamente una popolazione progenitore neur.......
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Dichiarazioni
JW ha un finanziamento della ricerca e consultazione accordi con Xstrahl, Inc.
Ringraziamenti
Ringraziamo C. Montojo, J. Reyes, e M. Armour per la consulenza e assistenza tecnica. Questo lavoro è stato sostenuto da US National Institutes of Health di sovvenzione F31 NS063550 (a DAL), un Premio Basilio O'Connor Starter Scholar e sovvenzioni del Fondo Klingenstein e NARSAD (a SB). SB è un WM Keck Distinguished giovane studioso nella ricerca medica.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Piattaforma di ricerca SARRP | Xstrahl | RS225A | http://www.xstrahl.com/xstrahlrs225.htm |
| SARRP bunker di irradiazione | Xstrahl | Opzionale, ma l'esposizione alle radiazioni deve essere contenuta con una schermatura alternativa al piombo | |
| GAF film cromico | IPS | GAFchromic ETB2 | |
| Topo fantasma | Gammex | 457 | Acquistate da Gammex lastre d'acqua solide di 0,5 cm x 30 cm x 30 cm e tagliatele nella misura desiderata. |
| Anticorpo anti-fosfo-istone H2AX Ser139 di topo | Millipore, Inc. | 05-636 | clone JBW301 |
| Dieta per roditori ad alto contenuto di grassi | Diete di ricerca | D12492i | 60% delle calorie sotto forma di grassi, il cibo deve essere irradiato |
| Isoflurano | Baxter Healthcare Corporation | 10019-360-40 | |
| 0,01 M Citrato di sodio | Fisher Scientific | 1,471 g di citrato di sodio sciolto in 500 ml di acqua deionizzata | |
| Superfrost Plus vetrini | Fisher Scientific | 12-550-15 | |
| DAPI | Fisher Scientific | controcolorante nucleare | |
| Mezzo di montaggio | Fisher Scientific | Vectashield o Gelvatol è preferibile |
Riferimenti
- Ming, G. L., Song, H. Adult neurogenesis in the mammalian brain: significant answers and significant questions. Neuron. 70, 687-702 (2011).
- Lee, D. A., et al. Tanycytes of the hypothalamic median eminence form a diet-responsive neurogenic....
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Ristampe e permessi
