Method Article

Infuso stereotassico di Oligomeric amiloide-beta nelle Hippocampus mouse

DOI:

10.3791/52805

June 17th, 2015

In This Article

Summary

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Qui, presentiamo un protocollo per l'infusione diretta stereotassica cerebrale di amiloide-beta. Questa metodologia fornisce un modello murino alternativo in vivo per affrontare gli effetti a breve termine dell'amiloide-beta sui neuroni cerebrali.

Abstract

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Malattia di Alzheimer è una malattia neurodegenerativa che colpisce la popolazione. Una caratteristica neuropathological fondamentale della malattia è l'eccessiva produzione di beta-amiloide e la deposizione di beta-amiloide placche nelle regioni del cervello degli individui afflitti. Nel corso degli anni gli scienziati hanno generato numerosi modelli del mouse della malattia di Alzheimer che tentano di replicare il beta-amiloide patologia. Purtroppo, i modelli di topo solo selettivamente imitano le caratteristiche della malattia. La morte neuronale, un effetto importante nel cervello dei pazienti con malattia di Alzheimer, è notevolmente carente in questi topi. Quindi, noi ed altri abbiamo impiegato un metodo di infondere direttamente solubili specie oligomeriche di beta-amiloide - forme di beta-amiloide, che hanno dimostrato di essere più tossico per i neuroni - stereotaxically nel cervello. In questo rapporto utilizziamo maschi C57BL / 6J per documentare questa tecnica chirurgica di aumentare i livelli di beta-amiloide in una selezione regione del cervello. Ilbersaglio infusione è il giro dentato dell'ippocampo perché questa struttura cerebrale, insieme al proencefalo basale che è collegata dal circuito colinergico, rappresenta una delle aree di degenerazione nella malattia. I risultati di elevare beta-amiloide nel giro dentato tramite infusione stereotassica rivelano aumenti di perdita di neuroni nel giro dentato entro 1 settimana, mentre vi è un concomitante aumento della morte cellulare e la perdita di neuroni colinergici nel ramo verticale della banda diagonale di Broca del proencefalo basale. Questi effetti sono stati osservati fino a 2 settimane. I nostri dati suggeriscono che il beta-amiloide modello infusione attuale prevede un modello alternativo del mouse per affrontare regione specifica morte dei neuroni in una base a breve termine. Il vantaggio di questo modello è che amiloide-beta può essere elevato in modo spaziale e temporale.

Introduction

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Depositi di placca amiloide, che sono composti di beta-amiloide (A? 1-42), sono un elemento chiave della patologia della malattia di Alzheimer (AD). Numerosi studi hanno dimostrato che i livelli elevati o tossici di ricombinante oligomeri Ap 1-42 suscitare morte neuronale, sinaptica la distrofia, perdita e disfunzioni; così come apprendimento e memoria deficit 1-4. Regioni cerebrali colpite sono l'ippocampo, la corteccia, e le strutture sottocorticali, come prosencefalo basale e il 5,6 amigdala. Ad oggi, ci sono più modelli di topi transgenici che tentano di simulare l'Ap 1-42 patologia di AD. A seconda d....

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Protocol

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Nota: Per tutti sperimentazione animale, istituzionale e le linee guida nazionali per la cura e l'uso di animali da laboratorio sono stati seguiti.

1. Preparare Strumenti chirurgici e soluzioni per la chirurgia

  1. Autoclavare tutti gli strumenti chirurgici in acciaio inox.
  2. Preparare 70% di etanolo diluendo 200 prova etanolo assoluto con grado molecolare acqua distillata deionizzata sterile.
  3. Attaccare l'ago G 29 alla siringa Hamilton. Pulire l'interno della siringa Hamilton e l'ago attraverso l'elaborazione e l'acqua espulsione Nanopure ripetutamente per 1 min. Ripetere questa procedura c....

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Results

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L'attuale metodo di preparazione umana ricombinante oligomeric Ap 1-42 produce specie oligomeriche solubili costituiti da monomeri, dimeri, trimeri e tetrameri (Figura 1A). Questi a basso peso molecolare Ap 1-42 specie, ma non le fibrille e placche, sono state esposte in numerose impostazioni per essere più tossico per i neuroni 1,4,9,17-19. Per determinare se oligomerica Ap 1-42 induce la morte dei neuroni nel cervello di topo Ap 1-42 (4 ml di 100 .......

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Discussion

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Per ottenere un successo Ap 1-42 iniezione lo sperimentatore o chirurgo deve: 1) utilizzare una tecnica asettica; 2) identificare correttamente la regione del cervello di interessi con coordinate precise; 3) essere in grado di rendere sicure le mouse nella telaio stereotassico con il cervello livellato sull'asse AP e ML; 4) avere la capacità di operare il micromanipolatore con precisione; 5) assicurare una corretta assistenza post-operatoria. Osservando tali passaggi chiave il mouse dovrebbe sopravvivere .......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institute of Neurological Disorder and Stroke concedere NS081333 (CMT), Alzheimer sovvenzione dell'Associazione NIRG-10-171.721 e Istituto Nazionale di Salute Mentale concessione MH096702 (UH), e National Institute on Aging, finanziato la ricerca sulle malattie di Alzheimer Center presso la Columbia University di sovvenzione pilota AG008702 (a YYJ e JB).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Ketamina HCl (100 mg/ml)Henry Schein Medical1049007100 mg di ketamina per 1 kg di
xilazina animale (20 mg/ml)Henry Schein Medicalnon disponibile10 mg di xilazina per 1 kg di
buprenex (0,3 mg/ml)Henry Schein Medical12177930,1 mg di buprenex per 1 kg di
A&beta animale; 1-42David Teplow/UCLAnon disponibile100 μ M; Questa amiloide è stata utilizzata nell'articolo
1-42BachemH-1368Può essere utilizzato al posto dell'amiloide dal laboratorio Teplow
1-42American Peptide62-0-80BPuò essere utilizzato al posto dell'amiloide proveniente dal laboratorio Teplow
Scrambled Aβ 1-42American Peptide62-0-46BPuò essere utilizzato come peptide di controllo per confrontare Aβ 1-42
Anticorpo NU4 (anticorpo amiloide oligomerico)Dono di William Klein/Northwestern U.non disponibileDiluizione 1:2.000
Anticorpo oligomerico anti-amiloide  (Coniglio policlonale)EMD MilliporeAB9234Può essere utilizzato al posto di Nu4; deve essere testato dall'utente finale
6E10 Anticorpo (topo monoclonale) (anticorpo amiloide)Biolegendsig-39320Diluizione 1:1.000
Anticorpo ChAT (capra policlonale)MilliporeAB144PDiluizione 1:100
DeadEnd Sistema TUNEL fluorimetricoPromegaG3250Seguire le indicazioni del produttore per utilizzare
il reagente antisbiadimento Prolong Gold con DAPIInvitrogenP36935Utilizzare quando si scivolano i vetrini
FluorogoldFluorochrome, LLCnon disponibilesoluzione al 2%
Etanolo assoluto (200 proof)Fisher ScientificBP2818-4Per produrre etanolo al 70% per la sanificazione e la disinfezione del
gel di tricina Novex 10-20%Life TechnologiesEC6625BOXPer separare Aβ 1-42
Novex Tricine SDS Running Buffer (10X)Life TechnologiesLC1675Per l'esecuzione di gel di tricina al 10-20% Tampone
di trasferimento Novex Tris-glicina (25X)Life TechnologiesLC3675Per il trasferimento di gel di tricina al 10-20% SuperSignal
Western Blot EnhancerThermo Scientific46640Per migliorare Aβ segnale 1-42; seguire il protocollo del produttore
Protran BA79 Membrana per tamponamento alla nitrocellulosa, 0,1 μ mGE Healthcare Life Sciences10402088Per il trasferimento del 10-20% di gel di tricina
Xcell SureLock Mini-CellLife TechnologiesEI0001Elettroforesi aparato per l'esecuzione di gel di tricina al 10-20%
GenTeal Lubricant Eye GelNovartisnon disponibilePer mantenere gli occhi del topo umidi durante l'intervento chirurgico; può essere trovato nei negozi di farmacia locale
 
[header]
Refresh Optive Lubrificante CollirioAllergannon disponibilePer mantenere umidi gli occhi del topo durante l'intervento chirurgico; può essere trovato nelle farmacie locali; Può essere utilizzato al posto di GenTeal
BetadineStoelting50998Per igienizzare e disinfettare
la spatola rotonda/conica.VWR82027-490Per l'apertura della bocca di un animale
Bulldog Serrefines Clamps (Dim. ganascia 9X1,6 mm; Lunghezza 28 mm)Strumenti per le scienze fini18050-28Opzionale; Per tenere la pelle del cuoio capelluto separata durante l'iniezione
Forbici dritte e fini (tagliente 25 mm; Lunghezza 11,5 cm)Fine Science Tools14060-11Per tagliare il cuoio capelluto
#3 Manico per bisturiFine Science Tools10003-12
#11 Lama chirurgicaFine Science Tools10011-00Per eseguire l'incisione del cuoio capelluto
Student Standard Pattern Forcep (Tip Dims. 2,5x1,5 mm; Lunghezza 11,5 cm)Fine Science Tools91100-12Per tenere chiuso il cuoio capelluto durante la sutura
Kit combinato rifinitoreKentScientific CL9990-1201Per la rasatura dei capelli
T/Pump Ricircolatore d'acqua calda Kent Scientific TP-700Per riscaldare l'animale durante l'intervento chirurgico
Tappetino da guerra riutilizzabile (5" x 10")Kent Scientific TPZ-0510FEAPer collegarlo al ricircolo dell'acqua calda T/Pump per riscaldare l'animale durante l'intervento chirurgico
Micro trapano a batteriaStoelting58610Utilizzare frese in acciaio da 0,8 mm per praticare fori nel cranio
Strumento stereotassico standard da laboratorio con mouse e Adattatore per ratto neonataleStoelting51615
Solo per lo strumento stereotassico del topoStoelting51730Può usarlo al posto di Stoelting Cat. #51615
Quintessential Stereotassico IniettoreStoelting53311
Sterilizzatore per perline di vetro seccoStoelting50287Per la sterilizzazione di strumenti in acciaio inossidabile
Telo chirurgico sterile (18 "x 26")Stoelting50981
Hamilton Siringa 50 ml, modello 705 RN SYR, NDLHamilton Company7637-01Per iniezione cerebrale; utilizzare siringhe diverse per soluzioni diverse
29 G Ago, mozzo piccolo RN NDLHamilton Company7803-06Per il collegamento alla siringa Hamilton per iniezione cerebrale
1 ml BD Siringhe per tubercolinaVWRBD309659Per la somministrazione di anestesia e soluzione salina
Ago da 30 g (0,5")VWRBD305106Per la somministrazione di anestesia e soluzione salina
Bilancia elettronica portatile serie CS (Ohaus)VWR65500-202Per pesare gli animali per determinare la dose di anestesia
Piastra riscaldante (Dim. piastra superiore 7,25x7,25 pollici)VWR47751-148Per il riscaldamento degli animali dopo l'intervento chirurgico
Sutura in seta di seta Sofsilk Taglio C-1 3/8, 12 mmCovidienS1173Per la chiusura della ferita
Vetbond Adesivo tissutale (3M)Santa Cruz Biotechnologysc-361931Opzionale: per facilitare la chiusura della ferita; Utilizzare con sutura.
Applicatori sterili con stelo in legno con punta in cotoneFisher scientific22-029-488Per la pulizia e l'asciugatura di ferite chirurgiche
Fisherbrand Superfrost Plus Vetrini per microscopioFisher Scientific 12-550-15Per la raccolta di sezioni cerebrali
VWR Micro Cover Glass 24 X 50 mmVWR48393241Per il montaggio di vetrini per microscopio
Thermo Scientific Nalgene Filtro per siringa 0,2 μ mFisher Scientific194-2520Per la sterilizzazione della soluzione salina
Marcatori cutanei sterili a doppia punta di Viscot MedicalMedlineVIS1422SRL91Per la marcatura delle coordinate sul cranio

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Baleriola, J., et al. Axonally Synthesized ATF4 Transmits a Neurodegenerative Signal across Brain Regions. Cell. 158 (5), 1159-1172 (2014).
  2. Haass, C., Selkoe, D. J. Soluble protein oligomers in neurodegener....

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