α-シヌクレイン線維の末梢接種後のトランスジェニックマウスにおける神経炎症の生物発光イメージング
Summary
Tgは（M83 +/-：GFAP -Luc +/-）の腹膜または舌にα-シヌクレイン原線維の末梢注入家族A53T変異ホタルルシフェラーゼでヒトα-シヌクレインを発現するマウスは、神経炎症を含む、神経病理を誘導することができます、その中枢神経系インチ
Abstract
ミスフォールドα-シヌクレインのプリオンのような挙動を研究するために、マウスモデルは、中枢神経系（CNS）内の神経病理を引き起こすα-シヌクレインprionoids、迅速かつ簡単な伝送を可能にする必要があります。プリオンタンパク質プロモーターからA53T変異を有するヒトα-シヌクレインを過剰発現し、ホタル由来のルシフェラーゼマウス、：ここでは、バイジェニックのTg（GFAP -Luc +/- M83 +/-）にα-シヌクレイン原線維のintraglossalまたは腹腔内注射を記述しますグリア線維性酸性タンパク質（GFAP）のプロモーターは、神経病理学的疾患を誘導するのに十分です。 8ヶ月の年齢で始まる深刻な神経症状を発症ホモ接合体のTg（M83 + / +）マウスと比較して、ヘテロ接合のTg（M83 +/-：GFAP -luc +/-）、彼らが到達するまでの動物は、自発的な病気の自由なまま22ヶ月の年齢。興味深いことに、intraperitone介しα-シヌクレイン線維の注射229±17日の中央値はインキュベーション時間をマウス：アルルートは4 5のTg（GFAP -luc +/- M83 +/-）で麻痺と神経疾患を誘発しました。病気にかかった動物は自分の脳や脊髄にリン酸化αシヌクレインの深刻な沈着を示しました。 α-シヌクレインの蓄積は、サルコシル不溶性であり、ユビキチンおよびP62と共局在し、そして星状細胞グリオーシスおよび小膠細胞を生じる炎症応答を伴いました。驚くべきことに、舌へのα-シヌクレイン線維の接種285日後にα-シヌクレイン病理を示す5注射した動物の一方のみで疾患を引き起こすにはあまり効果的でした。マウス。：私達の調査結果は、intraglossal経路を介して接種し、より多くのように腹腔内経路では、Tgのシヌクレイノパチーの関連する顕著な特徴（GFAP -luc +/- M83 +/-）で神経学的な病気を誘発するのに適していることを示していますこれは、誘導プリオンなどの病因を研究するための新しいモデルを提供しますより詳細にα-シヌクレインprionoidsによってDは
Introduction
α-シヌクレインは、特に自己シードする能力で、プリオンタンパク質のものと類似しており、細胞間および神経経路に沿ったミスフォールディングを伝搬特性を有することが成長の証拠があります。 α-シヌクレインのこの特性はまた、「プリオン様」または「prionoid」と呼ばれ、罹患ニューロンから新たに移植され、健康なニューロン1にミスフォールドα-シヌクレインの透過性を示唆している移植実験において観察によって支持され、2 、3、4。また、脳または周囲、 例えば後肢筋肉または腸壁の遠位部分にα-シヌクレイン病理の広がりにおける結果に誤って折り畳まれたα-シヌクレインの直接注入CNS 5、6、7、<SUPクラス= "外部参照"> 8、9、10。我々は、より詳細には、末梢経路を介してα-シヌクレインprionoidsの伝送を分析し、ミスフォールドα-シヌクレインは、単一intraglossalまたは腹腔内注射後にCNSをneuroinvadeできるかどうかを疑問に対処し、以前にプリオンのためではなく、ミスフォールドアルファのために示された機能シヌクレイン。舌へのプリオンの注入後の、CNSの神経侵入は、脳幹11に位置する舌下神経の核につながる舌の舌下神経に沿って伝播を介して達成されます。プリオンプロモーターからのヒトα-シヌクレインのA53T変異体を過剰発現マウス、及びホタルによってアストロサイトの活性化をモニターするために、GFAPプロモーターの制御下でルシフェラーゼ：マウスモデルとして、我々はTgが（GFAP -Luc +/- M83 +/-）を選択しました生物発光、以前の脳に示すように、プリオン感染マウス12。我々の手ではバイジェニックTgは（M83 +/-：GFAP -luc +/-）他13で示されているようマウスは生後23ヶ月まで、疾患を発症しませんでした。 α-シヌクレインprionoidsという仮説を支持するマウス：脳及びTgは（GFAP -Luc +/- M83 +/-）の脊髄での病理と神経疾患を誘発しintraglossalまたは腹腔内経路を介してヒトα-シヌクレイン線維の単回注射プリオン14との重要な特徴を共有します。
Protocol
Representative Results
Discussion
Tgは（M83 +/-：GFAP -Luc +/-）の腹膜内へのα-シヌクレイン線維の末梢注射したマウスは、シヌクレイノパチーの重要な特性を再現するために、神経炎症を伴う神経疾患を誘発するための容易な方法を表します。同様に、舌の注射は、トランスジェニックマウスにおけるα-シヌクレインprionoidsによって神経侵入のための別のルートを表すが、あまり効率的です。私たちは、?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者はオルガ・シャルマ、テレサ・ハント、および技術サポートのためのDZNE顕微鏡および動物施設のスタッフに感謝します。
Materials
| anti-actin antibody | Merck Millipore | MAB1501 | |
| anti-alpha-synuclein, phospho S129 antibody [pSyn#64] | Wako | 015-25191 | |
| anti-alpha-synuclein, phospho S129 antibody [EP1536Y] | Abcam | ab51253 | |
| anti-GFAP antibody | Dako | Z0334 01 | |
| anti-IBA-1 antibody | Wako | 019-19741 | |
| anti-Sequestosome-1 (p62) antibody | Proteintech | 18420-1-AP | |
| anti-ubiquitin antibody [Ubi-1] | Merck Millipore | MAB1510 | |
| Phosphate-buffered saline (PBS) | Invitrogen | 14190169 | |
| Ketamine | Ratiopharm | 100 mg/kg | |
| Xylazine | Ratiopharm | 10 mg/kg | |
| 27-gauge syringe | VWR | 613-4900 | |
| Isoflurane | Piramal Healthcare | PZN 4831850 | |
| Depilatory cream | Veet | ||
| Secureline lab marker | Neolab | 25040 | |
| D-luciferin potassium salt | Acris | LK10000 | 30 mg/mL stock solution |
| Thermomixer | Eppendorf | 5776671 | |
| Sonopuls Mini20 sonicator | Bandelin | 3648 | |
| IVIS Lumina II imaging system | PerkinElmer | ||
| Living Image 3.0 Software | PerkinElmer | ||
| Tg(M83+/-) mice or B6;C3-Tg(Prnp-SNCA*A53T)83Vle/J mice | The Jackson Laboratory | 004479 | |
| Standard pattern forceps | Fine Science Tools | 11000-16 | |
| Narrow pattern forceps | Fine Science Tools | 11002-12 | |
| N-laurylasarcosyl | Sigma | L5125-100G | |
| Optima Max-XP ultracentrifuge | Beckman Coulter | TLA-110 rotor | |
| Thickwall polycarbonate tubes | Beckman Coulter | 362305 | |
| NuPAG Novex 4-12% Bis-Tris Midi Protein Gels | Thermo Fisher Scientific | WG1401BOX | |
| HRP conjugated antibody | Cayman | Cay10004301-1 | |
| IR Dye 680 conjugated antibody | LI-COR Biosciences | 926-68070 | |
| SuperSignal West Dura Extended Duration Substrate | Thermo Fisher Scientific | 34075 | |
| Stella 3200 imaging system | Raytest | ||
| Odyssey infrared imaging system | LI-COR Biosciences | ||
| Tween 20 | MP Biomedicals | TWEEN201 | |
| Triton X-100 | Sigma | SA/T8787 | |
| Immobilon-FL PVDF membrane | Merck Millipore | IPFL00010 | |
| Xylol | Sigma | Roth | |
| Hydrogen peroxide | Sigma | SA/00216763/000500 | working solution 3% |
| Bovine serum albumine (BSA) | Thermo Fisher Scientific | A3294-100G | |
| Goat serum | Thermo Fisher Scientific | PCN5000 | |
| 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) | Thermo Fisher Scientific | D1306 | working dilution 1:50,000 |
| Fluoromount media | Omnilab | SA/F4680/000025 | |
| LSM700 confocal laser scanning microscope | Carl Zeiss | ||
| HALT protease and phosphatase inhibitors | Thermo Fisher Scientific | 10516495 | |
| Precellys 24-Dual homogenizer | Peqlab | 91-PCS24D | |
| Alexa Fluor 488 conjugated antibody | Thermo Fisher Scientific | A31619 | |
| Alexa Fluor 594 conjugated antibody | Thermo Fisher Scientific | A11005 | |
| Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 10741395 | |
| Microtome RM2255 | Leica | ||
| LSM700 confocal laser scanning microscope | Carl Zeiss |
References
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