Injection intracérébroventriculaire de Peptides amyloïde-ß chez les souris normales à Provoquer Pleinement Déficits cognitifs de type Alzheimer
Summary
Le amyloïde-β (Aß) -injected modèle animal permet à l'administration d'une quantité et d'espèces de fragments Aß défini et réduit les différences individuelles au sein de chaque groupe d'étude. Ce protocole décrit l'injection intracérébroventriculaire (ICV) de Aß sans instrument stéréotaxique, ce qui permet la production d'anomalies du comportement de type Alzheimer chez les souris normales.
Abstract
Amyloid-β (Aβ) is a major pathological mediator of both familial and sporadic Alzheimer’s disease (AD). In the brains of AD patients, progressive accumulation of Aβ oligomers and plaques is observed. Such Aβ abnormalities are believed to block long-term potentiation, impair synaptic function, and induce cognitive deficits. Clinical and experimental evidences have revealed that the acute increase of Aβ levels in the brain allows development of Alzheimer-like phenotypes. Hence, a detailed protocol describing how to acutely generate an AD mouse model via the intracerebroventricular (ICV) injection of Aβ is necessary in many cases. In this protocol, the steps of the experiment with an Aβ-injected mouse are included, from the preparation of peptides to the testing of behavioral abnormalities. The process of preparing the tools and animal subjects before the injection, of injecting the Aβ into the mouse brain via ICV injection, and of assessing the degree of cognitive impairment are easily explained throughout the protocol, with an emphasis on tips for effective ICV injection of Aβ. By mimicking certain aspects of AD with a designated injection of Aβ, researchers can bypass the aging process and focus on the downstream pathology of Aβ abnormalities.
Introduction
Étant donné que l'amyloïde-β (Aß) est une caractéristique pathologique de la maladie d'Alzheimer (AD), le développement de modèles animaux AD a mis l'accent sur la surexpression neuronal de Aß. Parce que les mutations dans la protéine précurseur de l' amyloïde (APP) ou de la préséniline (PS) , conduisent à des perturbations de l' équilibre Aß et , finalement , à la pathogenèse de la MA familiale 1, les modèles de souris portant les mutations du gène APP ou PS ont été généralement accepté. Parmi le large éventail de souris transgéniques, des modèles de souris prototypiques sont les suivants: Tg2576, PDAPP, APP / PS1 et APP23. Dans le cerveau, ces souris présentent généralement une agrégation Aß et éventuellement des plaques séniles; la formation de plaque est suivie par des troubles cognitifs importants tels qu'ils montrent une faible performance dans les tests comportementaux de l'apprentissage et de la mémoire. La génération de l'utilisation de souris transgéniques qui imitent naturellement la pathologie AD humaine a ainsi contribué à la société de recherche de AD en nous permettant de suivre la progression de la diSease. Cependant, en utilisant des souris transgéniques est peu rentable et prend du temps car il faut plusieurs mois pour les souris pour développer des plaques d' Aß et plus encore pour montrer synaptique induite par Aß ou des anomalies comportementales 2,3. Développé à l'origine comme une alternative à surmonter les inconvénients des modèles de souris transgéniques, les modèles non transgéniques sont également couramment utilisés en raison de leurs avantages distincts. modèles AD induite par Pathogen-peuvent être produits par l'injection directe de Aß dans le cerveau, alors que les déficits cognitifs AD-like peuvent également être déclenchées par d'autres produits chimiques et physiques des moyens tels que l'injection de composés neurotoxiques tels que la scopolamine, l'induction des lésions dans les domaines liés cognition tels que l'hippocampe, ou par lésions corticales 4. Cependant, l'induction non pathogène de la déficience cognitive ne reflète pas fidèlement la physiopathologie fondamentale de la MA; à la place, il n'imite ses résultats symptomatiques. En revanche, un modèle de AD induite par un agent pathogène, l'A46; modèle de souris -injected, non seulement peut montrer des anomalies comportementales AD-like, mais peut également présenter une pathologie Aß, la caractéristique commune partagée par AD familiale et sporadique.
Malgré la difficulté à visualiser les plaques Aß dans le tissu cérébral, le plus grand avantage du modèle de Aß injecté qui le rend attrayant pour une enquête antidumping est sa contrôlabilité. Les chercheurs peuvent éliminer les différences individuelles dans les modèles de souris qui peuvent conduire à des données erronées dans les études liées à la drogue. le traitement médicamenteux est activé en temps voulu en fonction du mécanisme du médicament candidat; d'élaborer, un inhibiteur de l'agrégation Aß peut être appliqué avant l'injection de Aß. En outre, les enquêteurs peuvent supposer que la transformation pathogène qui se pose après l'injection Aß est dérivée de l'exposition Aß parce que les autres facteurs sont étroitement contrôlés, y compris les différences individuelles.
Dans ce protocole, une description vivante de how pour induire un phénotype de type AD chez des souris normales par Aß intracérébroventriculaire (ICV) injection sans instruments stéréotaxiques est présenté. Minimiser dégâts d'insertion provoqué aux tissus du cerveau est essentielle pour prévenir la possibilité de dommages structuraux et l'inflammation induite par lésion. Un manque de compétences dans la manipulation de la souris conduit à une lésion neuronale inattendue. En outre, les techniques qui permettent à l'angle et la profondeur appropriée à atteindre lors de l'injection sont particulièrement importants pour contourner les erreurs fréquentes. En plus, une explication vive détaillée de l'injection ICV, la fiabilité du modèle produit par le protocole suivant est également illustré dans les sections suivantes. Le protocole suivant pourrait être un outil fiable et facile à comprendre, qui contribue à la recherche de AD, fournissant ainsi un tremplin qui pourrait finalement conduire à une découverte significative pour la société AD.
Protocol
Representative Results
Discussion
L'étape la plus importante dans ce protocole est l'injection ICV de Aß. Ce protocole est conçu pour injecter Aß dans la région ICV de souris sans instruments stéréotaxiques 11,12. Avant de commencer une expérience, une période préliminaire d'injections de pratique avec un colorant bleu au lieu de Aß devrait avoir lieu pour obtenir une dextérité suffisante. Immédiatement après l'injection, il est nécessaire de vérifier si l'injection de pigment a été effectuée correcteme…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette recherche a été soutenue par une subvention de la Korea Health Technology R & D Project par l'Institut coréen de l'industrie de la santé pour le développement (KHIDI), financé par le ministère de la Santé et Bien-être, République de Corée (numéro de subvention: H14C04660000).
Materials
| ICR mouse | Orientbio | male, 6~8 weeks, 27~29 g of body weight | |
| C57BL/6 mouse | Orientbio | male, 6~8 weeks, 21~23 g of body weight | |
| Amyloid-beta1-42 | in house synthesis | n.a. | stock concentration: 1 mM/DMSO, injected concentration: 100 μM/10% DMSO and 90% PBS |
| ICV injection syringe (26s gauge) | Hamilton | 80308 | |
| Evans blue dye (EBD) | abcamBIochemicals | ab120869 | 1 % EBD in PBS |
| DMSO | Sigma | D2650 | |
| PBS | gibco | 10010-023 | |
| Gradi-GelTM II Gradient PAGE Analysis Kit | ELPiS Biotech | EBS-1056 | 15% Gel |
| Precision Plus ProteinTM Dual Xtra Standards | Bio-Rad | 161-0377 | |
| Silver-Staining Kit | GE-Healthcare | 17-1150-01 |
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