Доставка терапевтических агентов Через Intracerebroventricular (ICV) и внутривенного (IV) инъекций у мышей
Summary
В этой статье показано два совершенно разных методов инъекций: 1) в головном мозге (intracerebroventricular) и 2) системные (внутривенное) введение терапевтических агентов в центральной нервной системы у новорожденных мышей.
Abstract
Несмотря на защитную роль, что гематоэнцефалический барьер играет в защитный головной мозг, это ограничивает доступ к центральной нервной системе (ЦНС), которое чаще всего приводит к отказу потенциальных терапии предназначен для нейродегенеративных 1,2 расстройств. Нейродегенеративных заболеваний, таких как спинальная мышечная атрофия (СМА), в которой нижние моторные нейроны влияют, могут извлечь большую пользу от введения терапевтических агентов в ЦНС. Цель этого видео, чтобы продемонстрировать две разные парадигмы инъекции для доставки терапевтических материалов в новорожденных мышей вскоре после рождения. Одним из таких методов является употребление инъекционных непосредственно в мозговой боковых желудочков (Intracerebroventricular), что приводит к доставке материалов в ЦНС через спинномозговую жидкость 3,4. Второй метод временные инъекции вену (внутривенно), которые могут вводить различные терапии в кровеносную систему, что приводит к системной доставки, включая ЦНС 5. Широкое трансдукции ЦНС достижимо, если соответствующие вирусный вектор и вирусных серотипа используется. Визуализация и использование временных вену для инъекции возможно до послеродового день 6. Однако, если поставленный материал предназначен для достижения ЦНС, эти инъекции должны проводиться в то время как гематоэнцефалический барьер более проницаемыми из-за его незрелые статус, предпочтительно до послеродового день 2. Полностью разработана гематоэнцефалический барьер значительно ограничивает эффективность внутривенной доставки. Оба систем доставки являются простыми и эффективными раз хирургических способностей достигается. Они не требуют обширных хирургических устройств и могут быть выполнены одним человеком. Однако эти методы не без проблем. Небольшой размер послеродовой день 2 щенков и последующих небольших участков целевой можете сделать инъекции трудно выполнить и поначалу сложно воспроизвести.
Protocol
Discussion
Исследования с помощью мыши моделях болезни часто требует введения препаратов или других веществ новорожденных. В этом видео мы продемонстрируем шаг за шагом процедуры, связанные с двумя типами инъекции стратегий, которые могут быть использованы для целевой центральной нервной сист?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы поблагодарить Джон Марстон для экспертного животноводства и д-р Марко А. Пассини для оказания технической помощи на ранних этапах этого проекта. Эта работа финансировалась грантом Национального института здоровья в ХЛЛ (R01NS41584; R01HD054413).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
|---|---|---|---|
| Green Food Dye | McCormick | n/a | Must be filtered |
| Hamilton Glass Syringe (100 μL) | Sigma Aldrick | 20702 | |
| LuerMxF Thread Style White Nylon | Small Parts, Inc. | VPLF-LC78-1-25 | |
| Fine gauge Hypodermic Needles | Popper | 7111 | Size: 33(SWG) x ¼” (6.35 MM) |
| Wee Sight Transilluminator | Respironics | 1017920 | |
| 2.25X Headband Magnifier | MagEyes | Model No. 5 | Select magnification to fit individual preferences |
Referências
- Blanchette, M., Fortin, D. Blood-brain barrier disruption in the treatment of brain tumors. Methods Mol. Biol. 686, 447-463 (2011).
- Foust, K. D., Kaspar, B. K. Over the barrier and through the blood: to CNS delivery we go. Cell Cycle. 24, 4017-4018 (2009).
- Snyder, E. Y., Taylor, R. M., Wolfe, J. H. Neural progenitor cell engraftment corrects lysosomal storage throughout the MPS VII mouse brain. Nature. 374, 367-370 (1995).
- Passini, M. A., Wolfe, J. H. Widespread gene delivery and structure-specific patterns of expression in the brain after intraventricular injections of neonatal mice with an adeno-associated virus vector. J. Virol. 24, 12382-12392 (2001).
- Kienstra, K. A., Freysdottir, D., Gonzales, N. M., Hirschi, K. K. Murine neonatal intravascular injections: modeling newborn disease. J. Am. Assoc. Lab. Anim. Sci. 46, 50-54 (2007).
- Sands, M. S., Barker, J. E. Percutaneous intravenous injection in neonatal mice. Lab. Anim. Sci. 49, 328-330 (1999).
- Foust, K. D. Rescue of the spinal muscular atrophy phenotype in a mouse model by early postnatal delivery of SMN. Nat. Biotechnol. 28, 271-274 (2010).
- Foust, K. D. Intravascular AAV9 preferentially targets neonatal neurons and adult astrocytes. Nat. Biotechnol. 27, 59-65 (2009).
- Passini, M. A., Watson, D. J., Wolfe, J. H. Gene delivery to the mouse brain with adeno-associated virus. Methods Mol. Biol. 246, 225-236 (2004).
- Coady, T. H., Lorson, C. L. Trans-splicing-mediated improvement in a severe mouse model of spinal muscular atrophy. J. Neurosci. 30, 126-130 (2010).
- Baughan, T. D., Dickson, A., Osman, E. Y., Lorson, C. L. Delivery of bifunctional RNAs that target an intronic repressor and increase SMN levels in an animal model of spinal muscular atrophy. Hum. Mol. Genet. 18, 1600-1611 (2009).
- Coady, T. H., Baughan, T. D., Shababi, M., Passini, M. A., Lorson, C. L. Development of a single vector system that enhances trans-splicing of SMN2 transcripts. PLoS One. 3, e3468-e3468 (2008).
- Dickson, A., Osman, E., Lorson, C. A. Negatively-Acting Bifunctional RNA Increases Survival Motor Neuron in vitro and in vivo. Hum. Gene. Ther. 19, 1307-1315 .
- Mattis, V. B., Ebert, A. D., Fosso, M. Y., Chang, C. W., Lorson, C. L. Delivery of a read-through inducing compound, TC007, lessens the severity of a spinal muscular atrophy animal model. Hum. Mol. Genet. 18, 3906-3913 (2009).
- Williams, J. H. Oligonucleotide-mediated survival of motor neuron protein expression in CNS improves phenotype in a mouse model of spinal muscular atrophy. J. Neurosci. 29, 7633-7638 (2009).
- Passini, M. A. CNS-targeted gene therapy improves survival and motor function in a mouse model of spinal muscular atrophy. J. Clin. Invest. 120, 1253-1264 (2010).
- Shababi, M., Glascock, J., Lorson, C. L. Combination of SMN Trans-Splicing and a Neurotrophic Factor Increases the Life Span and Body Mass in a Severe Model of Spinal Muscular Atrophy. Hum. Gene. Ther. 22, 1-10 (2010).
