で閉鎖性頭部外傷性脳損傷を負わせる方法<em>ショウジョウバエ</em
Summary
ここでは、 ショウジョウバエにおいて閉鎖性頭部外傷性脳損傷（TBI）を与えるための方法を説明します。この方法は、ハエのために利用可能な実験ツールと技術の広大な配列を使用して、TBI病理の根底にある細胞および分子メカニズムを調査するためのゲートウェイを提供します。
Abstract
外傷性脳損傷（TBI）、物理的な認知、行動機能と死の障害を引き起こし、毎年何百万人もの人々に影響を与えます。 ショウジョウバエを用いた研究は、神経学的プロセスを理解する上で重要なブレークスルーを貢献しています。したがって、ヒトにおけるTBI病理の細胞および分子基盤を理解することを目標に、私たちはハエに閉鎖性頭部TBIを与えるためにハイインパクトトラウマ（HIT）装置を開発しました。ハエは、このような一時的な無能力および進行性神経変性などのヒトTBIと一致HITデバイス表示の表現型を行いました。 HITデバイスは、フライ脳への機械的損傷を引き起こし、バイアルの壁にハエを推進するために、スプリングベースのメカニズムを使用しています。デバイスは、その操作は簡単で、迅速で、安価で構築することが容易であり、再現性のある結果を生成します。したがって、HIT装置は、既存の実験ツールとハエは基本対処するための技術と組み合わせることができTBIの診断と治療法の開発につながる可能性がTBIについての質問。具体的には、HITデバイスはTBI病状の遺伝的基礎を理解するために、大規模な遺伝子スクリーニングを行うことができます。
Introduction
外傷性脳損傷（TBI）は、外部の機械的な力から脳への損傷として定義されます。このような鈍力と脳が頭蓋骨の内側に当たるせる慣性加速と減速力などの閉鎖性頭部力から最も一般的には、TBIの結果。米国では、50,000人がTBIから毎年死亡し、2.5から6500000個人は、物理的な認知および行動上の問題1,2を衰弱させるなど、TBIの結果、で生きていると推定されています。 TBIの結果は、脳への主要な機械的傷害にも時間3-5にわたって生じる脳への二次細胞および分子の怪我だけでなく、他の組織にだけではなくです。 TBIを診断し、治療するための方法の開発は、TBIは、複雑な疾患過程であるため、困難であることが証明されています。異種の二私の主な傷害、人間の生理、および環境要因の結果の可変性njuriesと病理。根本的な変動要因は、一次損傷の重症度、繰り返しの一次傷害の間の時間、および個々の年齢および遺伝子型が含まれます。各変動要因は、TBIの結果にどのように寄与するかを理解することは、TBI 6,7を診断し、治療するためのアプローチの開発に役立つ可能性があります。
ここでは、TBIの結果に変動要因の寄与を描写するために使用することができるキイロショウジョウバエ （ショウジョウバエ）で閉鎖性頭部TBIを負わする方法について説明します。手のひらに対して激しくフライ培養バイアルの側面を打つ最初の観察は、野生型は、TBIの可能性の高い結果を一時的に行動不能になるために飛ぶ引き起こさに方法がベースにしています。したがって、我々は手打つ作用から加速と減速力を再現するための高インパクトトラウマ（HIT）デバイスを構築しました。高速ムービーが示していることから、単一のストライキHITデバイスは、自分の頭と体8でバイアル壁を数回連絡するハエが発生します。ある程度までは、すべての連絡先は、ハエの脳が跳ね返ると転倒や車のクラッシュ9に人間に何が起こるかに似た頭部カプセル、に対して変形させる可能性があります。したがって、脳10で運動失調が続く一時的無能力、モビリティの緩やかな回復、頭の中で遺伝子発現の変化、および進行性の神経変性を含む、脳損傷と一致HITデバイスディスプレイの表現型で処理したハエ。このように、HITデバイスはハエのために開発された実験ツールと技術の巨大な武器庫を使用して、TBIを研究することが可能となります。
Protocol
Representative Results
Discussion
HIT装置方法は、それがTBI 11を貫通するのではなく、閉鎖性頭部を引き起こすという事実によってハエに外傷を負わせる他の方法と区別されます。また、HIT装置方法は、多くのハエでTBIを与えるために、より少ない時間、労力、およびスキルを取り、その方法は、大規模な遺伝子スクリーニングに、他の方法よりも適しています。最後に、HIT装置によって与え主要な傷害は、脳に限定?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、健康補助金の国立研究所、R01 AG033620（BG）で、ロバート·ドレイパー技術革新資金（DAW）によってサポートされていました。
Materials
| Zinc plated compression spring | The Hillman Group | 540189 | 9 7/8 in (length), 15/16 in (outer diameter), 0.12 in (wire size) |
| Wooden board | 9 in (length), 6.5 in (width), 0.75 in (height) | ||
| Clamps | Sigma Electrical Manufacturing Corporation | 49822 | 3.10 in (length), 0.68 in (width), 1.11 in (height), EMT Two Hole Straps, click on type for 1 inch steel EMT conduit |
| Loop half of self-adhesive velcro | 3 in (length), (3/4 in width) | ||
| Polyurethane ice bucket cover | Fisher Scientific | 02-591-45 | 9 1/8 in (length), 9 1/8 in (width), 1 1/4 in (height) |
| Plastic fly vials | Applied Scientific | AS-510 | 3 11/16 in (height), 1 1/16 in (inner diameter), 1 1/8 in (outer diameter) |
| Large cotton balls | Fisher Scientific | 22-456-883 | |
| Paper protractor | 10 in (diameter) |
Riferimenti
- Harrison-Felix, C. L., Whiteneck, G. G., Jha, A., DeVivo, M. J., Hammond, F. M., Hart, D. M. Mortality over four decades after traumatic brain injury rehabilitation: A retrospective cohort study. Arch Phys Med Rehabil. 90, 1506-1513 (2009).
- Coronado, V. G., et al. Surveillance for traumatic brain injury-related deaths – United States. MMWR Surveill Summ. 60, 1-32 (1997).
- Masel, B., DeWitt, D. S. Traumatic brain injury: A disease process, not an event. J. Neurotrauma. 27, 1529-1540 (2010).
- Blennow, K., Hardy, J., Zetterberg, H. The neuropathology and neurobiology of traumatic brain injury. Neuron. 76, 886-899 (2012).
- Prins, M., Greco, T., Alexander, D., Giza, C. C. The pathophysiology of traumatic brain injury at a glance. Disease Models Mech. 6, 1307-1315 (2013).
- Menon, D. K. Unique challenges in clinical trails in traumatic brain injury. Crit Care Med. 37, S129-S135 (2009).
- Xiong, Y., Mahmood, A., Chopp, M. Animal models of traumatic brain injury. Nature Rev Neurosci. 14, 128-142 (2013).
- Balsiger, Z., Leudkte, J., Mawer, S., Willey, M. . HIT device high speed analysis. , (2014).
- Davceva, N., Janevska, V., Illevski, B., Petrushevska, G., Popeska, Z. The occurrence of acute subdural haematoma and diffuse axonal injury as two typical acceleration injuries. J Forensic Leg Med. 19, 480-484 (2012).
- Katzenberger, R. J., Loewen, C. A., Wassarman, D. R., Petersen, A. J., Ganetzky, B., Wassarman , D. A. A Drosophila. model of closed head traumatic brain injury. Proc Natl Acad Sci USA. 110, E4152-E4159 (2013).
- Fang, Y., Bonini, N. M. Axon degeneration and regeneration: insights from Drosophila .models of nerve injury. Annu Rev Cell Biol. 28, 575-597 (2012).
- Babcock, D. T., Ganetzky, B. An improved method for accurate and rapid measurement of flight performance in Drosophila. J Vis Exp. (84), e51223 (2014).
- Tully, T., Preat, T., Boynton, S. C., Vecchio, M. D. Genetic dissection of consolidated memory in Drosophila. Cell. 79, 35-47 (1994).
- Andretic, R., Shaw, P. J. Essentials of sleep recordings in Drosophila.: moving beyond sleep time. Methods Enzymol. 393, 759-772 (2005).
