Оптические Перерезка Нервные: Модель взрослых апоптоза нейронов в центральной нервной системе
Summary
Оптические перерезки нерва широко используется модель взрослого травмы ЦНС. Девяносто процентов ганглиозных клеток сетчатки (РГК), чьи аксоны полностью перерезана (axotomy) умирают в течение 14 дней после axotomy. Эта модель легко поддается манипуляции и экспериментальных высокой воспроизводимостью.
Abstract
Ганглиозных клеток сетчатки (РГК) в ЦНС нейроны, которые выводят визуальную информацию от сетчатки в мозг через зрительный нерв. Зрительного нерва могут быть доступны в орбите глаза и полностью перерезана (axotomized), резки аксоны весь РГК населения. Оптические перерезки нерва воспроизводимые модели апоптоза нейронов гибель клеток во взрослом ЦНС 1-4. Эта модель особенно привлекательна тем, стекловидное камеры глаза действует как капсулы для доставки лекарств к сетчатке, что позволяет с помощью экспериментальных манипуляций внутриглазных инъекций. Диффузии химических веществ через стекловидное жидкости гарантирует, что они действуют на весь РГК населения. Более того, РГК могут быть выборочно трансфекции, применяя короткий вмешательства РНК (siRNAs), плазмиды или вирусные векторы, чтобы сократить конце зрительного нерва 5-7 или инъекционные векторы в свою цель, верхний бугорок 8. Это позволяет исследователям изучать механизмы апоптоза в нужном нейронов населения, не смешивая воздействия на другие нейроны свидетеля или окружающей глии. Дополнительным преимуществом является легкость и точность, с которой выживаемость клеток может быть определена количественно после травмы. Сетчатка представляет собой плоскую, слоистых тканей и РГК локализованы в самый внутренний слой, слой ганглиозных клеток. Выживание РГК могут быть отслежены с течением времени, применяя флуоресцентные трассирующими (3% Fluorogold), чтобы сократить конце зрительного нерва во время axotomy, или путем введения трассирующими в верхний бугорок (РГК цель) за неделю до axotomy. Трассировщик ретроградно транспортируются, маркировка всей РГК населения. Потому что слой ганглиозных ячейка монослоя (одну ячейку толщиной), РГК плотности может быть определена количественно в квартире монтаж ткани, без необходимости стереологии. Оптические перерезки нерва приводит к апоптозу, 90% раненых РГК в течение 14 дней postaxotomy 9-11. RGC апоптоз имеет характерное время курс которой гибель клеток задерживается 3-4 postaxotomy дней, после чего клетки быстро вырождается. Это обеспечивает временное окно для экспериментальной манипуляции направлены против путей, участвующих в апоптозе.
Protocol
Discussion
Есть много вариантов этой хирургической процедуры, и несколько из шагов в этом протоколе не нужны. Нужно только отказаться от мышц, которые залегают зрительный нерв для того, чтобы получить доступ к нерву. Тем не менее, это приводит к очень ограниченным рабочим пространством вокруг нер?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
PDK поддерживается операционной CIHR гранта (СС 86523)
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Stereotaxic Frame | Stoelting, Kopf, WPI | |||
| Rat Gas Mask | Stoelting, Kopf, WPI | |||
| Anesthesia System | VetEquip | 901806 | ||
| Isoflurane (PrAErrane) | Baxter Corp | DIN 02225875 | ||
| Surgical Microscope | WPI, Zeiss, Leica | |||
| Fluorogold -(Hydroxystilbamidine bis(methanesulfonate) | Sigma | 39286 | ||
| Gelfoam | Pharmacia & Upjohn | |||
| Tears Naturale P.M. | Alcon | |||
| Proviodine | Medline | MDS093945H | ||
| Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 15000-00 | ||
| Fine tip Dumont forceps | Fine Science Tools | 11252-00 | ||
| Micro surgical hook | Fine Science Tools | 10062-12 | ||
| Eye dressing serrated forceps | Fine Science Tools | 11152-10 | ||
| Dumont #7b sharp curved serrated forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | ||
| Cauterizer | Fine Science Tools | 18010-00 |
References
- Bahr, M. Live or let die – retinal ganglion cell death and survival during development and in the lesioned adult CNS. Trends Neurosci. 23, 483-4890 (2000).
- Isenmann, S., Kretz, A., Cellerino, A. Molecular determinants of retinal ganglion cell development, survival, and regeneration. Prog Retin Eye Res. 22, 483-543 (2003).
- Koeberle, P. D., Bahr, M. Growth and guidance cues for regenerating axons: where have they gone. J Neurobiol. 59, 162-180 (2004).
- Weishaupt, J. H., Bahr, M. Degeneration of axotomized retinal ganglion cells as a model for neuronal apoptosis in the central nervous system – molecular death and survival pathways. Restor. Neurol. Neurosci. 19, 1-2 (2001).
- Valenzuela, G. a. r. c. i. a., E, S. C. S. h. a. r. m. a. Rescue of retinal ganglion cells from axotomy-induced apoptosis through TRK oncogene transfer. Neuroreport. 9, 3165-3170 (1998).
- Kugler, S. Transduction of axotomized retinal ganglion cells by adenoviral vector administration at the optic nerve stump: an in vivo model system for the inhibition of neuronal apoptotic cell death. Gene Ther. 6, 1759-1767 (1999).
- Lingor, P. Down-regulation of apoptosis mediators by RNAi inhibits axotomy-induced retinal ganglion cell death in vivo. Brain. 128, 550-558 (2005).
- Koeberle, P. D., Gauldie, J., Ball, A. K. Effects of adenoviral-mediated gene transfer of interleukin-10, interleukin-4, and transforming growth factor-beta on the survival of axotomized retinal ganglion cells. 신경과학. 125, 903-920 (2004).
- Berkelaar, M. Axotomy results in delayed death and apoptosis of retinal ganglion cells in adult rats. J Neurosci. 14, 4368-4374 (1994).
- Villegas-Perez, M. P. Influences of peripheral nerve grafts on the survival and regrowth of axotomized retinal ganglion cells in adult rats. J Neurosci. 8, 265-280 (1988).
- Villegas-Perez, M. P. Rapid and protracted phases of retinal ganglion cell loss follow axotomy in the optic nerve of adult rats. J Neurobiol. 24, 23-36 (1993).
- Quigley, H. A. Retinal ganglion cell death in experimental glaucoma and after axotomy occurs by apoptosis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 36, 774-786 (1995).
- Thanos, S. Specific transcellular carbocyanine-labelling of rat retinal microglia during injury-induced neuronal degeneration. Neurosci Lett. 127, 108-1012 (1991).
- Thanos, S. Specific transcellular staining of microglia in the adult rat after traumatic degeneration of carbocyanine-filled retinal ganglion cells. Exp Eye Res. 55, 101-117 (1992).
