Iniezione intracerebroventricular dei peptidi beta-amiloide in topi normali per indurre Acutamente Alzheimer-like Deficit cognitivi
Summary
L'amiloide-β (Ap) -injected modello animale consente la somministrazione di una quantità e specie di frammenti Ap definiti e riduce le differenze individuali all'interno di ciascun gruppo di studio. Questo protocollo descrive la intracerebroventricolare (ICV) iniezione di Ap senza strumenti stereotassica, consentendo la produzione di anomalie comportamentali Alzheimer-like nei topi normali.
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
Dato che amiloide-β (Ap) è una caratteristica patologica della malattia di Alzheimer (AD), lo sviluppo di modelli animali di AD si è concentrata sulla sovraespressione neurale di Ap. Poiché le mutazioni nella proteina precursore dell'amiloide (APP) o presenilina (PS) portano a disturbi di Ap equilibrio e, infine, alla patogenesi di AD familiare 1, modelli murini che coinvolgono APP o PS mutazioni del gene sono state generalmente accettata. Tra la vasta gamma di topi transgenici, modelli prototipali di topo sono i seguenti: Tg2576, PDAPP, APP / PS1 e APP23. Nel cervello, questi topi in genere mostrano aggregazione Ap e placche senili alla fine; formazione di placca è seguito da un significativo deterioramento cognitivo tale che essi mostrano scarse prestazioni nei test comportamentali di apprendimento e memoria. La generazione di utilizzare topi transgenici che imitano naturalmente patologia AD umano ha così contribuito alla società di ricerca dC da permettendoci di monitorare la progressione della diSease. Tuttavia, utilizzando topi transgenici è antieconomica e richiede molto tempo perché ci vogliono mesi per i topi di sviluppare placche Ap e anche di più per mostrare sinaptica Ap-indotto o anomalie comportamentali 2,3. Originariamente sviluppato come alternativa per superare le carenze di modelli di topi transgenici, modelli non transgenici sono comunemente utilizzati a causa della loro vantaggi. modelli AD patogeno-indotta possono essere ottenuti mediante iniezione diretta di Ap nel cervello, che deficit cognitivi AD-simili possono anche essere attivati da altri chimici e fisici mezzi, ad esempio l'iniezione di composti neurotossici come scopolamina, l'induzione di lesioni nelle zone cognizione legati, come l'ippocampo, o da danni corticale 4. Tuttavia, l'induzione non patogeno di deterioramento cognitivo non riflette accuratamente la fisiopatologia fondamentale di AD; invece, imita solo i suoi risultati sintomatici. Al contrario, un modello AD patogeno-indotta, l'A46; il modello -injected del mouse, può non solo mostrare anomalie comportamentali AD-like, ma può anche esporre patologia Ap, la caratteristica comune condiviso da AD familiare e sporadica.
Nonostante la difficoltà di visualizzare placche Ap nel tessuto cerebrale, il più grande vantaggio del modello di Ap-iniettato che lo rende attraente per le indagini AD è la sua controllabilità. I ricercatori possono estirpare le differenze individuali nel modelli murini che possono portare a dati erronei in studi legati alla droga. trattamento farmacologico attuale è abilitato a seconda del meccanismo del farmaco candidato; di elaborare, un inibitore di Ap aggregazione può essere applicato prima l'iniezione di Ap. Inoltre, i ricercatori possono assumere che la trasformazione patogeno che sorge dopo l'iniezione Ap deriva dall'esposizione Ap perché gli altri fattori sono strettamente controllate, compresa differenze individuali.
In questo protocollo, una vivida descrizione di how per indurre un fenotipo AD-come in topi normali via Ap intracerebroventricolare (ICV) di iniezione senza strumenti stereotassica è presentato. Riducendo al minimo i danni inserimento-provocati al tessuto cerebrale è essenziale per evitare la possibilità di danni strutturali e infiammazione lesione indotta. La mancanza di abilità nel maneggiare il mouse porta a danno neuronale inaspettato. Inoltre, le tecniche che consentono l'inclinazione e profondità appropriata da raggiungere durante l'iniezione sono particolarmente importanti per aggirare errori frequenti. Oltre ad una dettagliata spiegazione vivido della iniezione ICV, l'affidabilità del modello prodotto dalla seguente protocollo è anche illustrata nelle seguenti sezioni. Il seguente protocollo potrebbe essere uno strumento affidabile e di facile comprensione che contribuisce alla ricerca dC, fornendo in tal modo un trampolino di lancio che potrebbe in ultima analisi portare ad una scoperta significativa per la società AD.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il passo più importante in questo protocollo è l'iniezione ICV di Ap. Questo protocollo è progettato per iniettare Ap nella regione ICV di topi senza strumenti stereotassica 11,12. Prima di iniziare un esperimento, un periodo preliminare di iniezioni di pratica con un colorante blu invece di Ap dovrebbe avvenire per raggiungere destrezza sufficiente. Subito dopo l'iniezione, è necessario verificare se l'iniezione di pigmento è stato eseguito correttamente. Estrarre con attenzione il cervello …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è stata sostenuta da una sovvenzione della Corea del Health Technology R & S del progetto attraverso la Corea Health Industry Development Institute (Khidi), finanziato dal Ministero della Salute e del Welfare, Repubblica di Corea (codice di autorizzazione: 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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