May 10th, 2015
cDNAを発現するレンチウイルスまたはshRNAの定位注射は、マウスの特定の脳領域における遺伝子発現を調節することができます。ここでは、そのようなオープンフィールド試験(OFT)および強制水泳試験(FST)のような行動のタスク、と定位注射を結合するためのプロトコルを提示します。
この手順の全体的な目標は、標的領域での遺伝子発現の調節が動物の行動にどのように影響するかを評価することです。これは、最初に標的遺伝子の発現を調節するためのレンチウイルスを作成することによって達成されます。2番目のステップは、定位注射を使用して、ERげっ歯類の特定の脳領域にレンチウイルスを注入することです。
次に、不安や抑うつなどの行動は、確立された行動パラダイムを用いて定量的に測定することができます。最後のステップは、正しい注射部位を確認するために組織学を行うことです。最終的には、定位注射と行動評価を組み合わせることで、標的領域の特定の遺伝子がマウスの行動にどのように影響するかを示すことができます。
この手法が既存の方法よりも優れている点は、科学者が小さな標的領域で単一の遺伝子の発現を変更し、マウスの行動変化を評価できることです。この手順を開始するには、麻酔をかけたマウスを定位装置に置き、前歯を前歯クランプに掛けて顎を固定します。次に、頭を完全に安定させるために、イヤーバーを外耳道に挿入します。
次に、マウスの下に加熱パッドを置き、体温を調節します。手順全体を通して、乾燥を防ぐためにげっ歯類の目に人工涙液を置きます。その後、最初に10%ポビドンヨウ素を綿棒で円を描くようにこすり、手術部位を完全に清掃します。
その後、同じ方法で手術部位に70%エチルアルコールをこすります。このクリーニング手順をさらに2回繰り返します。マウスの準備ができたら、滅菌済み機器バッグを開けます。
器具に触れる前に手袋を交換してください。次に、滅菌布を取り出し、器具を布の上に置きます。次に、マウスの皮膚を血液端鉗子で優しくつかみ、メスを使用して切開します。
耳から約1.5センチメートル上から切開を開始し、耳から約0.5センチメートルまで伸ばしてbgmaを露出させます。bgmaが視覚化されたら、滅菌綿の先端を使用して、頭蓋骨の表面を覆っている血液を優しく取り除きます。次に、2つの綿の先端を使用して、皮膚を頭の側面に押し込みます。
次に、ヒュームフードに注射するウイルスを注射器に充填します。内部に気泡が溜まっていないことを確認してください。次に、定位装置に注射器を置き、完全に固定されていることを確認します。
その後、シリンジを頭蓋骨の表面の真上に来るまでゆっくりと下げます。次に、滅菌シリンジ針の先端をB bgmaとインタールーラルラインの交点に移動します。この点を 0 に設定します。
続いて、対象地域の座標を設定します。シリンジの針を穴を開ける目的部位に移動します。次に、ドリルビットを頭蓋骨に対して45度の角度でターゲットサイトの真上に置き、ドリルを開始します。
皮質の損傷を防ぐために、脳に穴を開けないように注意してください。その後、滅菌綿の先端で穴から血液を洗い流します。シリンジを下げて、先端が脳の表面にぴったりとく
るようにします。DV 座標を 0 に設定し、シリンジを目的の深さまで下げます。次に、毎分0.2マイクロリットルの速度で注射を開始します。注射が終了したら、約2分間待って、残留ウイルスが吸収されたことを確認します。
次に、シリンジをゆっくりと上げます。綿の先端を使用して、注射部位から液体を取り除きます。その後、皮膚を縫合し、定位システムから動物を取り除きます。
マウスが目を覚ますまでマウスを加熱パッドに置いたままにし、必要に応じて追加の鎮痛剤を投与します。この手順では、プラスチック製の正方形のアリーナを取得します。実験前にアリーナを70%エチルアルコールで洗浄してください。
次に、アリーナを床に置き、影とまぶしさを最小限に抑えるように照明が設定されていることを確認します。次に、マウスが画面に表示されるように検出設定を調整します。その後、カメラの電源を入れて動作タスクを記録し、マウスが壁に面するようにマウスをアリーナの中央正面に向けて配置します。
タイマーを5分に設定し、アリーナから離れるか、部屋を出ます。5分後、マウスをケージに戻します。次の動物に進む前に、70%エチルアルコールを使用してフィールドを徹底的に清掃してください。
次に、2リットルの透明なバケツに22度の水を入れます。バケツを床に置き、影とまぶしさを最小限に抑えるように照明が設定されていることを確認します。トラッキングソフトウェアを使用する場合は、カメラをバケットの真上に配置します。
マウスが画面上で見やすくなるようにソフトウェア設定を調整します。次に、カメラの電源を入れて、動作タスクを記録します。マウスを水の入ったバケツの真ん中にそっと置き、前足が立つようにします。
最初に水に触れて、頭が沈まないようにします。その後、行動エリアから離れる前にタイマーを6分に設定します。6分後、マウスをバケツから取り出し、余分な水を拭き取ってからケージに戻します。
これは代表的な脳スライスで、歯状回へのウイルスの注入が成功したことを示しています。この図は、対照マウスと実験マウスが新しいオープンフィールドの中心で過ごした時間を示しています。実験マウスは、不安の表現型を示すアリーナの中央で過ごす時間が有意に少なく、この図は、強制水泳試験で対照マウスと実験マウスが動かない時間を示しています。
実験マウスは、動かないで過ごした時間の長さにおいて、対照群と有意差はありませんでした。このビデオを見た後、視聴者はげっ歯類の行動を評価するために定位注射をどのように使用するかについてよく理解しているはずです。
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このプロトコルは、マウスの特定の脳領域における遺伝子発現を調節するためのレンチウイルスの定位注射の使用を概説しています。これらの注射を行動評価と組み合わせて、不安やうつ病関連行動への影響を評価します。