Summary

FITC 표시 된 알 부 민 신경 질환의 마우스 모델에서의 정 맥 주입에 의해 혈액-뇌 장벽 침투성의 평가

Published: November 08, 2017
doi:

Summary

이 연구에서 우리는 신경 퇴행 성 조건 하에서 혈액-뇌 장벽 장애를 평가 하기 위한 간단 하 고 효율적인 절차를 제시. 우리의 목표를 달성 하기 위해 우리는 높은 분자량 fluorescein isothiocyanate 표시 (FITC) 주입-마우스 경으로 알 부 민 정 맥 및 형광 현미경 검사 법에 의해 뇌 실질에 그것의 누설을 평가.

Abstract

혈액-뇌 장벽 (BBB) 무결성의 중단은 다른 신경 및 신경 퇴행 성 질환에 대 한 일반적인 기능입니다. 교란된 BBB 항상성 및 뇌 질환의 병 인 사이 상호 작용 추가 조사 필요, 비록 개발 및 BBB 변경 정확 하 게 감지 하는 신뢰할 수 있는 프로시저의 유효성 검사 중요 한 그리고 유용한 도구를 대표 잠재적으로 질병을 예측에 대 한 진행 및 개발 대상 치료 전략.

여기, 우리는 그런 결함 BBB의 침투성에는 천재에 명확 하 게 감지할 수 있는 헌팅턴 질병의 전 임상 마우스 모델에서 발생 하는 신경 상태에서 BBB 누설을 평가 하기 위한 간단 하 고 효율적인 절차를 제시 질병입니다. 특히,는 높은 분자량 fluorescein isothiocyanate 표시 (FITC)-알 부 민, 장애인은 경우에 BBB를 교차 수 있는 마우스 경 정 맥 혈관 이나 parenchymal 지구에 그것의 배급에 심하게 융합은 다음 형광 현미경 검사 법에 의해 결정 됩니다.

뇌 실질에 녹색 형광 민의 축적 탈 BBB 침투성의 색인 기능 그리고 때 quantitated J 이미지 프로세싱 소프트웨어를 사용 하 여 그린 형광 강도로 보고 됩니다.

Introduction

중앙 신경 조직 (CNS) 내의 항상성 적절 한 커뮤니케이션 및 신경 세포의 기능에 대 한 전제 조건입니다. CNS 실질은 단단히 봉쇄 주변에서는 내 피 혈액-뇌 장벽 (BBB), 주변 혈 류와 뇌 간의 인터페이스와이 두 지구1 사이 잡담에 중추적인 역할을 하 여 ,2. Bbb 등급은 복잡 하 고 동적 3 차원 구조는 주로 전문 마이크로-혈관 내 피 세포 (ECs) 세포 접합 단지-단단한 접속점 (TJs)-를 통해 서로 연결 하 고 pericytes에 의해 포위의 구성 신경 엔딩과 사이토 발 프로세스1,2.

생리 적인 조건 하에서 그대로 BBB의 매우 낮은 침투성 그리고 두뇌, 영양소와 다른 분자의 수송의 엄격한 규제를 보장 하 고 CNS에서 발생 하는 변화에서 독특한 보호를 제공 한다는 구성 및 가능성 주변에 대 한 신경 활동에 영향을 줄 수 있는 혈액의 모욕1,2,3.

그러나 BBB 무결성 및 그것의 향상 된 침투성의 많은 신경에 대 한 핵심 기능을 구성 하는 것 오랫동안 알려져 있다 및 신경 장애4 헌팅턴의 질병 (HD)5,6를 포함 하 여 이러한 장애 원인이 현상 여부 질병 과정에서 propagative 이벤트 아직 명확 하지 않습니다. 그러나 BBB 붕괴의 타이밍은 또한 애매 남아,, 우리의 그룹 및 다른 사람에 의해 증거 신흥 방해 BBB 무결성 늦은 이벤트를 질병의 진행, 하지만 오히려 초기 단계6에서,7 을 대표 하지 않는다 , 8, 장기 결과가 있을 수 있습니다.

이 염두에서에 두고, 그것은 성공적으로 대체 하 고 더 많은 타겟 개입의 수를 개발 하 고 질병의 진행 및 뇌 손상 예측에 유용한 전략을 개발 하기 위하여 조 neurodegeneration BBB 붕괴를 공개 하는 것이 중요 이러한 장애의 임상 결과 완화 BBB 장애의 신뢰할 수 있는 이미징, 그러므로, 실험 연구 및 뇌 질환의 임상 관리에 중요 한 중요성의 이다.

이 문서에서 우리는 높은 분자량 fluorescein isothiocyanate 표시-알 부 민 (FITC-알 부 민)을 사용 하 여 HD 마우스 모델에서 BBB 침투성의 평가 대 한 성공적이 고 간단한 절차를 설명 합니다. FITC-민, 일반적으로 뇌 실질에는 장벽을 교차 수 없습니다의 넘쳐 흐름 BBB 누설의 지표로 측정 되었다. 이 기술은 쉽게 적응할 수 있는 쥐 및 다른 병리학 조건 cerebrovasculature 장애9,10특징 이다.

Protocol

IRCCS Neuromed 동물 관리 검토 위원회에 의해 그리고 동물에 대 한 모든 절차 승인 " Istituto 레 디 Sanità " (허가 번호: 1163/2015-홍보) EU 지시문 2010의 지침에 따라 했다 / 63/EU 동물 실험에 대 한. 1. 경 정 맥에 주입 FITC 민 솔루션의 준비 참고: 모든 실험 했다 매니페스트 (11 주 된) HD R6/2 마우스에 고 나이에 날 라와 일치 하는 성별 야생-타입 (WT) 제어 littermat…

Representative Results

적절 한 주입 FITC 민의 BBB는 두뇌 parenchymawhen으로 혈 류에서 녹색 형광 추적 프로그램의 넘쳐 흐름에 경 정 맥 결과6손상. 생리 적인 조건 하에서 생긴된 형광 민의 뇌 혈관의 내부에 제한 된 이며 주변 혈관 주위 지역 및/또는 뇌 실질에 신호 감지 (그림 1A, 현미경에는 탑)입니다. 반대로, BBB 신경 병 적인 상황에서 손상 될 때 FITC 민 ?…

Discussion

우리는 여기에 설명 하는 기술 두뇌 질병 조건 하에서 BBB 누설을 탐지 하는 데 주로 유용 합니다. BBB 역 기능은 다양 한 신경학 적 장애4의 일반적인 기능으로 관심을 얻고 있다. 우리는 이전 HD6같은 희귀 신경 질환의 마우스 모델에서 BBB 무결성의 초기 혼란을 설명 하기 위해이 방법을 사용.

이 방법은 정확 하 고 신뢰할 수 있는 결과 제공 ?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품 “피코 Neuromed”에 의해 지원 되었고 건강 V.M. 게 “검색 전류”의 이탈리아 정부에 의해 자금

Materials

Albumin-fluorescin isothiocyanate conjiugate SIGMA A9771-100MG
pAb anti-Laminin Novus Biologicals NB300-144
CY3 anti-rabbit made in goat MILLIPORE AP132
SUPERFROST PLUS Thermo Scientific J1800AMNZ
Cover Slips 24 X 50 mm Thermo Scientific (DIAPATH) 61050
Kilik Optimal Cutting Temperature (OCT) compound Bio Optica 05-9801
VECTASHIELD Mounting Media VECTOR H-1500 Mounting media with DAPI
iNSu/Light Insulin Disposible Syringe RAYS Health &Safety INS1ML26G13
30G 1/2" BD Microlance 304000 Needle for Insulin disposible Syringe
Scalpel Handle F.S.T. 91003-12
#22 Disposable Scalpel blads F.S.T. 10022-00
Fine Iris scissors 10.5 cm F.S.T. 14094-11
Dumont Forceps #5745 45° 0.10 x 0.06 mm F.S.T. 11251-35
Graefe Forceps 10 cm F.S.T. 11051-10
Dumont Forceps #5 0.1 X 0.06 mm F.S.T. 11251-20
Medical patch Medicalis 34788
Sterile disposable towel drape Dispotech TVO50VE
Stereoscopic Microscope NIKON SMZ 745 T
Optic Illuminator LED light (C-FLED2) NIKON 1003167 Optic Illuminator for Stereoscopic Micrscope
Eclipse Ni-U Microscope Nikon 932162 Epifluorescence Microscope
Microscope digital Camera Nikon DS-Ri2 Microscope camera
Intenslight Nikon C-HGFI Microscope lamp
NIS-Elements 64 bit Nikon AR 4.40.00 Analysis Software
Electric Razor Gemei GM-3007

Riferimenti

  1. Obermeier, B., Verma, A., Ransohoff, R. M. The blood-brain barrier. Handb Clin Neurol. 133, 39-59 (2016).
  2. Serlin, Y., Shelef, I., Knyazer, B., Friedman, A. Anatomy and physiology of the blood-brain barrier. Semin Cell Dev Biol. 38, 2-6 (2015).
  3. Moretti, R., et al. Blood-brain barrier dysfunction in disorders of the developing brain. Front Neurosci. 9, 40 (2015).
  4. Zhao, Z., Nelson, A. R., Betsholtz, C., Zlokovic, B. V. Establishment and Dysfunction of the Blood-Brain Barrier. Cell. 163 (5), 1064-1078 (2015).
  5. Drouin-Ouellet, J., et al. Cerebrovascular and blood-brain barrier impairments in Huntington’s disease: Potential implications for its pathophysiology. Ann Neurol. 78 (2), 160-177 (2015).
  6. Di Pardo, A., et al. Impairment of blood-brain barrier is an early event in R6/2 mouse model of Huntington Disease. Sci Rep. 7, 41316 (2017).
  7. Lecler, A., Fournier, L., Diard-Detoeuf, C., Balvay, D. Blood-Brain Barrier Leakage in Early Alzheimer Disease. Radiology. 282 (3), 923-925 (2017).
  8. van de Haar, H. J., et al. Blood-Brain Barrier Leakage in Patients with Early Alzheimer Disease. Radiology. 282 (2), 615 (2017).
  9. Fernandez-Lopez, D., et al. Blood-brain barrier permeability is increased after acute adult stroke but not neonatal stroke in the rat. J Neurosci. 32 (28), 9588-9600 (2012).
  10. Yang, Y., Rosenberg, G. A. Blood-brain barrier breakdown in acute and chronic cerebrovascular disease. Stroke. 42 (11), 3323-3328 (2011).
  11. Walantus, W., Castaneda, D., Elias, L., Kriegstein, A. In utero intraventricular injection and electroporation of E15 mouse embryos. J Vis Exp. (6), e239 (2007).
  12. Szot, G. L., Koudria, P., Bluestone, J. A. Transplantation of pancreatic islets into the kidney capsule of diabetic mice. J Vis Exp. (9), e404 (2007).
  13. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. J Vis Exp. (65), (2012).
  14. McCloy, R. A., et al. Partial inhibition of Cdk1 in G 2 phase overrides the SAC and decouples mitotic events. Cell Cycle. 13 (9), 1400-1412 (2014).
  15. Burgess, A., et al. Loss of human Greatwall results in G2 arrest and multiple mitotic defects due to deregulation of the cyclin B-Cdc2/PP2A balance. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (28), 12564-12569 (2010).
  16. Krueger, M., Hartig, W., Reichenbach, A., Bechmann, I., Michalski, D. Blood-brain barrier breakdown after embolic stroke in rats occurs without ultrastructural evidence for disrupting tight junctions. PLoS One. 8 (2), e56419 (2013).
  17. Hirano, A., Kawanami, T., Llena, J. F. Electron microscopy of the blood-brain barrier in disease. Microsc Res Tech. 27 (6), 543-556 (1994).
check_url/it/56389?article_type=t

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Citazione di questo articolo
Di Pardo, A., Castaldo, S., Capocci, L., Amico, E., Maglione, V. Assessment of Blood-brain Barrier Permeability by Intravenous Infusion of FITC-labeled Albumin in a Mouse Model of Neurodegenerative Disease. J. Vis. Exp. (129), e56389, doi:10.3791/56389 (2017).

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