uzunlamasına<em> İn Vivo</em> Cerebrovasculature Görüntüleme: MSS Hastalıkları uygunluk
Summary
Bu yazının uzunlamasına iki foton mikroskopi kullanılarak in vivo amiloid plak birikimi sırasında cerebrovasculature bir biçimlenme izlemek için bir yordam açıklanır. Incelmiş kafatası preparat, Alzheimer hastalığının bir fare modelinde serebrovasküler hasara ilerlemesini değerlendirmek için floresan boyalar görselleştirme sağlar.
Abstract
beynin damarsal Tadilat beyin patolojileri ortak bir özelliktir. In vivo görüntüleme teknikleri serebrovasküler plastisite veya hasar fazla mesai meydana gelen ve nöronal aktivitenin ya da kan akışına ilişkin tespit etmek esastır. In vivo iki foton mikroskopi yaşam beyinde büyük hücresel birimlerinin yapısal ve fonksiyonel plastisite çalışma sağlar. Özellikle, inceltilmiş-kafatası pencere hazırlama önemli beyin iltihabı neden olmadan faiz (ROI) kortikal bölgelerinde görselleştirme sağlar. kortikal ROI Tekrarlanan görüntüleme oturumları çok sayıda CNS hastalıklarının ilerlemesi sırasında zamanla hastalık işaretlerinden karakterizasyonu sağlayan mümkün bulunmaktadır. Beynin 250 um olan pial yapıları erişmek Bu teknik, genetik hücresel belirteçleri ve / veya vital boyaların tarafından kodlanan floresan probları tespitine dayanır. Ikinci (örneğin, floresan dekstranlar) Lumin eşlemek için kullanılırserebrovasküler yapıların al bölmesi. Burada tarif edilen protokole Germane Alzheimer hastalığı (AD) ilerlemesini değerlendirmek için amiloid birikintilerinin in vivo işaretleyici, metoksi-O4, kullanılmasıdır. Biz de vasküler değişiklikleri ve amiloid birikimlerinin izlemek için kullanılan alım sonrası görüntü işleme açıklar. AD model üzerinde halen odaklanarak, açıklanan protokol patolojik serebrovasküler değişiklikler meydana diğer merkezi sinir sistemi bozukluklarına alakalı.
Introduction
Beyin damar anatomik ve fonksiyonel nöron elde etmek için bir çok hücreli yapıdır. Gemilerin dinamik yeniden şekillenme beyin gelişimi süresince ve merkezi sinir sistemi (MSS) 1,2 patolojilerin ilerlemesi sırasında oluşur. Yaygın serebrovasküler hasar Alzheimer hastalığı (AH), epilepsi dahil olmak üzere birçok CNS hastalıkları, travmatik beyin hasarının bir işaretidir ve 3,4 ensefalit olduğu kabul edilmektedir. Başlangıcından ve kronik evreye, MSS hastalıkları modelleme nedenle, in vivo serebrovasküler değişiklikleri izleme belirgin hale gelir. serebrovasküler değişiklikler genellikle nöronal hasar veya plastisite ile eşzamanlı meydana geldiğinde nöro-damar yapısının görüntüleme MSS hastalığı patofizyolojiye deşifre etmek önemli bir giriş noktasını temsil eder.
Bu protokol, bir fare modelinde cerebrovasculature bir yenileme izlemek için uzunlamasına iki foton göre prosedürü anlatmaktadırAD nedeniyle amiloidojenik plak birikimi 5-7 büyük ve küçük kalibreli damarları serebrovasküler kusurları ile işaretlenmiş bir ilerici patoloji. Bu prosedür, hastalığın süresi boyunca nörovasküler yeniden ile ilgili amiloid birikintileri ve konum ve büyüme izleme olarak gösterebilir. Vital floresan boyalar transgenik AD fareler 8 cerebrovasculature ve amiloid plaklarının görüntülenmesi için her bir görüntüleme oturumundan önce enjekte edilir. Bir inceltilmiş kafatası transkranial pencereden bir ROI Mükerrer görüntüleme oturumları non-invaziv ve seçim yöntemi yaşayan fare beyninde 2,5,9,10 nörovasküler biçimlenme değerlendirmek için.
Aşağıdaki prosedür cerrahi protokol, görüntü toplama ve işleme özetliyor. çoğunlukla büyük leptomeningeal ve delici arteriyollerde serebral amiloid anjiyopati (CAA) erken ilerlemesi karakterizedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
In vivo iki foton mikroskopi için açık kafatası tekniği büyük görüntüleme alanları 13,14 sınırsız görüntüleme oturumları avantajı sunuyor. Ancak, bu teknik, aynı zamanda ilgi 14 bölgede inflamasyon üreten, genellikle uyumsuz ya da etkileyen nöro-vasküler okuma-çıkışları 15. Aksine, inceltilmiş kafatası transkraniyal tekniği güvenilir serebrovasküler yapıların görüntüleme ve plak birikimini 10,14 sağlayan nöro-inflamasyon ile so…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Ligue Francaise contre l'Epilepsie (MA-L), (FJ için) Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale Grant AVENIR R12087FS, Montpellier Üniversitesi'nden hibe (FJ için) ve hibe kabul etmek istiyorum Federasyonu (nm) la Recherche sur le cerveau dökün. Biz Montpellier in vivo görüntüleme çekirdek platformu tesis IPAM de Chrystel Lafont teknik yardım kabul. Biz de yazının redaksiyon Mary Vernov (Weill Cornell Medical College) teşekkür ederim.
Materials
| methoxy-X04 | tocris | 4920 | use 10 mg/Kg |
| FITC-Dextran 70Kda | sigma | 46945 | use 100 mg/Kg |
| gelfoam/Bloxang | Bausch and Lomb | ||
| micorsurgical blade | surgistar | 6900 | must be sharp and not dented |
| povidone-iodine | betadine | antisceptic solution | |
| binocular stereomicroscope | olympus | SX10 | optimal image contrast is crucial for this procedure |
| 2-photon microscope | zeiss | Zeiss LSM 710mp | |
| fine scissors-toughcut | Fine science tools | 14058-09 | this scissors are optimized for cutting skin and soft tissue |
Riferimenti
- Harb, R., Whiteus, C., Freitas, C., Grutzendler, J. In vivo imaging of cerebral microvascular plasticity from birth to death. J Cereb Blood Flow Metab. 33 (1), 146-156 (2013).
- Whiteus, C., Freitas, C., Grutzendler, J. Perturbed neural activity disrupts cerebral angiogenesis during a postnatal critical period. Nature. 505 (7483), 407-411 (2014).
- Masamoto, K., et al. Microvascular sprouting, extension, and creation of new capillary connections with adaptation of the neighboring astrocytes in adult mouse cortex under chronic hypoxia. J Cereb Blood Flow Metab. 34 (2), 325-331 (2014).
- Marchi, N., Lerner-Natoli, M. Cerebrovascular remodeling and epilepsy. Neuroscientist. 19 (3), 304-312 (2013).
- Giannoni, P., et al. Cerebrovascular pathology during the progression of experimental Alzheimer’s disease. Neurobiol Dis. 88, 107-117 (2016).
- Kimbrough, I. F., Robel, S., Roberson, E. D., Sontheimer, H. Vascular amyloidosis impairs the gliovascular unit in a mouse model of Alzheimer’s disease. Brain. 138 (Pt 12), 3716-3733 (2015).
- Herzig, M. C., et al. Abeta is targeted to the vasculature in a mouse model of hereditary cerebral hemorrhage with amyloidosis. Nat Neurosci. 7 (9), 954-960 (2004).
- Oakley, H., et al. Intraneuronal beta-amyloid aggregates, neurodegeneration, and neuron loss in transgenic mice with five familial Alzheimer’s disease mutations: potential factors in amyloid plaque formation. J Neurosci. 26 (40), 10129-10140 (2006).
- Liston, C., et al. Circadian glucocorticoid oscillations promote learning-dependent synapse formation and maintenance. Nat Neurosci. 16 (6), 698-705 (2013).
- Yang, G., Pan, F., Parkhurst, C. N., Grutzendler, J., Gan, W. B. Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice. Nat Protoc. 5 (2), 201-208 (2010).
- Klunk, W. E., et al. Imaging Abeta plaques in living transgenic mice with multiphoton microscopy and methoxy-X04, a systemically administered Congo red derivative. J Neuropathol Exp Neurol. 61 (9), 797-805 (2002).
- Yardeni, T., Eckhaus, M., Morris, H. D., Huizing, M., Hoogstraten-Miller, S. Retro-orbital injections in mice. Lab Anim (NY). 40 (5), 155-160 (2011).
- Cao, V. Y., et al. In vivo two-photon imaging of experience-dependent molecular changes in cortical neurons. J Vis Exp. (71), (2013).
- Holtmaat, A., et al. Long term, high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window. Nat Protoc. 4 (8), 1128-1144 (2009).
- Heppner, F. L., Ransohoff, R. M., Becher, B. Immune attack: the role of inflammation in Alzheimer disease. Nat Rev Neurosci. 16 (6), 358-372 (2015).
- Marker, D. F., Tremblay, M. E., Lu, S. M., Majewska, A. K., Gelbard, H. A. A thin-skull window technique for chronic two-photon in vivo imaging of murine microglia in models of neuroinflammation. J Vis Exp. (43), (2010).
- Joseph-Mathurin, N., et al. Amyloid beta immunization worsens iron deposits in the choroid plexus and cerebral microbleeds. Neurobiol Aging. 34 (11), 2613-2622 (2013).
- Sadowski, M., et al. Targeting prion amyloid deposits in vivo. J Neuropathol Exp Neurol. 63 (7), 775-784 (2004).
