الحقن في الوريد في الفئران حديثي الولادة
Summary
نماذج حيوانية من المرض لدى الأطفال يمكن أن تواجه بداية مبكرة وتطور المرض العدواني. سريريا تقديم العلاج ذات الصلة لنماذج الماوس الشباب يمكن أن يكون صعبا من الناحية الفنية. يصف هذا البروتوكول طريقة الحقن في الوريد غير الغازية عن الفئران حديثي الولادة في غضون شهرين بعد الولادة الأيام الأولى من الحياة.
Abstract
الحقن في الوريد هي الطريقة المعمول بها سريريا لتقديم العلاجات. للقوارض الكبار والحيوانات الكبيرة، والحقن الوريدية هي مجدية تقنيا والروتينية. ومع ذلك، يمكن لبعض نماذج الماوس يكون بداية مبكرة من المرض مع التقدم السريع الذي يجعل إدارة العلاجات المحتملة صعوبة. الوريد الصدغي (أو الوجه) هو مجرد الأمامي لبرعم الأذن لدى الفئران وبشكل واضح للعيان اليومين الأولين بعد الولادة على جانبي الرأس باستخدام مجهر تشريح. خلال هذا الإطار، يمكن حقنه في الوريد الصدغي مع وحدات التخزين ما يصل إلى 50 ميكرولتر. الحقن هو آمن وجيد التحمل من قبل كل من الجراء والسدود. اكتمال إجراء حقن نموذجي في غضون 1-2 دقائق، وبعد ذلك يتم إرجاع الجرو إلى قفص المنزل. في اليوم الثالث بعد الولادة الوريد من الصعب تصور ويصبح إجراء الحقن لا يمكن الاعتماد عليها من الناحية الفنية. وقد استخدمت هذه التقنية لإيصال فيروس الغدة المرتبطة (AAV) vectأملاح الإماهة الفموية، والتي بدورها يمكن أن توفر تقريبا في جميع أنحاء الجسم، ومستقر التعبير التحوير لحياة الحيوان اعتمادا على المصلي الفيروسي الذي تم اختياره.
Introduction
تقديم العلاجات للجهاز العصبي المركزي (CNS) في نماذج الفئران من أمراض الأطفال ما زال يمثل تحديا. الفئران هذا النموذج الحالات المرضية حديثي الولادة هي الأصغر وغير ناضجة تنمويا، وبالتالي يمكن أن يكون صعبا لحقن مباشرة في الهياكل المناسبة داخل الجهاز العصبي المركزي. الحقن داخل الأوعية الدموية من العوامل العلاجية هو غير الغازية أو أسلوب جيد التحمل لتوصيل الخلايا، والمخدرات، أو ناقلات فيروسية لكامل الجسم بما في ذلك الجهاز العصبي المركزي وشبكية العين 1-5 3،5-9. المنشورات السابقة تصف الزمانية الوريد حقن الوجه باستخدام نقل transilluminator 10،11، دون مجهر تشريح 11،12، أو التي تتطلب شخصين لحقن 10. تقنية الحقن الموصوفة في هذا البروتوكول هو مفيد لشخص واحد يمكن أن تضخ الجراء، ومصدر الضوء لعرض الوريد الصدغي لا لمس الجرو، مما يلغي الحاجة إلى الشريط الجراحية أو مرفق من الجرو على سطح ثابتمثل نقل transilluminator 11. تسليم الغدة المرتبطة ناقلات فيروسية المصلي 9 (AAV9) في الفئران ينتج التعبير القوي في الخلايا العصبية والخلايا النجمية في جميع أنحاء الدماغ والحبل الشوكي (الشكل 1). تسليم داخل الأوعية ناقلات فيروسية في الوريد الوجهي الصدغي السطحي قد استخدمت بشكل صحيح في مختلف الدراسات في الفئران حديثي الولادة لعلاج الخلل العصبي العضلي للأطفال ضمور العضلات الشوكي (SMA) 2،4،13،14 وزادت في نهاية المطاف حياة الفئران المعالجة.
الحقن داخل الأوعية الدموية للفئران حديثي الولادة تستهدف أيضا بشكل فعال على الجهاز العصبي المحيطي والأجهزة الطرفية (الشكل 2). بعد حقن AAV، وقد لوحظ تنبيغ العقد الجذرية الظهرية والكبد والقلب والعضلات والهيكل العظمي والرئة، والضفيرة العضلية المعوية للامعاء 1،3،6،7،15. التنبيغ واسع النطاق للجهاز العصبي المركزي ومحيط يجعل هذه الطريقة من الحقن مثالية للأمراض التي تتطلب التعبير العالميالتحوير، مثل مرض 16 وغيرها من أمراض التخزين الليزوزومية غوشر 17،18، مرض باتن وlipofuscinoses سيرويد الخلايا العصبية ذات الصلة، 19 ومتلازمة بارديه-بيدل، وهو اضطراب وراثي المتعددة للمع ظهور الأعراض التي تحدث في مرحلة الطفولة المبكرة (20). وينبغي أيضا النظر الحقن داخل الأوعية الدموية في الفئران حديثي الولادة كوسيلة رواية النمذجة أمراض الأطفال على نطاق المنظومة. وقد ترجمت هذه التقنية لنماذج حيوانية أكبر 5،21، والحقن داخل الأوعية موجود بالفعل كوسيلة مقبولة سريريا لتقديم العلاجات.
يصف البروتوكول الحالي وسيلة بسيطة وفعالة لتقديم وكلاء لالفئران حديثي الولادة عن طريق الوريد الصدغي السطحي وجه في موعد أقصاه يوم بعد الولادة 2. حقن يمكن أن يتم الانتهاء من واحدة، يمارس الفرد وجيد التحمل من قبل كل من الجراء والسدود. الجراء تجربة الحد الأدنى من الشدة والتعافي بسرعة. الاهميهTLY، وحقن الناجح يؤدي إلى تسليم العالمي للعامل تدار. هذا البروتوكول هو المناسب لتسليم ناقلات فيروسية، وكلاء الصيدلانية أو خلايا الفئران حديثي الولادة.
Protocol
Representative Results
Discussion
تسليم داخل الأوعية الدموية وكلاء لالجهاز العصبي المركزي أو في جميع أنحاء الجسم أمر صعب في نماذج الفئران حديثي الولادة من الأمراض. بروتوكول صفها هو، طريقة سريعة نسبيا غير الغازية لإدارة حلول عن طريق الوريد في الفئران حديثي الولادة مع متطلبات الحد الأدنى من المعدات. ع…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب نود أن نعترف NINDS، FightSMA، وأسر SMA للدعم المالي. ويدعم سيجل من خلال التدريب NINDS منحة # 5T32NS077984-02.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Thinpro Insulin Syringe | Terumo | SS30M3009 | 3/10cc, 3/8" needle, 30G, 1 per mouse |
| Evans Blue Dye | Sigma-Aldrich | E2129 | Dilute to 1% with 1X Phosphate Buffered Saline |
| Cotton Tipped Applicators | Fisher Scientific | 23-400-101 | |
| Fiber Optic Light Source | Fisher Scientific | 12-562-36 | |
| Dissecting Microscope |
Referências
- Foust, K. D., et al. Intravascular AAV9 preferentially targets neonatal neurons and adult astrocytes. Nature. 27, 59-65 (2009).
- Dominguez, E., et al. Intravenous scAAV9 delivery of a codon-optimized SMN1 sequence rescues SMA mice. Human molecular genetics. 20, 681-693 (2011).
- Rahim, A. A., et al. Intravenous administration of AAV2/9 to the fetal and neonatal mouse leads to differential targeting of CNS cell types and extensive transduction of the nervous system. FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology. 25, 3505-3518 (2011).
- Foust, K. D., et al. Rescue of the spinal muscular atrophy phenotype in a mouse model by early postnatal delivery of SMN. Nat Biotechnol. 28, 271-274 (2010).
- Duque, S., et al. Intravenous administration of self-complementary AAV9 enables transgene delivery to adult motor neurons. Mol Ther. 17, 1187-1196 (2009).
- Bostick, B., Ghosh, A., Yue, Y., Long, C., Duan, D. Systemic AAV-9 transduction in mice is influenced by animal age but not by the route of administration. Gene Ther. 14, 1605-1609 (2007).
- Miyake, N., Miyake, K., Yamamoto, M., Hirai, Y., Shimada, T. Global gene transfer into the CNS across the BBB after neonatal systemic delivery of single-stranded AAV vectors. Brain research. 1389, 19-26 (2011).
- Porensky, P. N., et al. A single administration of morpholino antisense oligomer rescues spinal muscular atrophy in mouse. Human molecular genetics. 21, 1625-1638 (2012).
- Hua, Y., et al. Peripheral SMN restoration is essential for long-term rescue of a severe spinal muscular atrophy mouse model. Nature. 478, 123-126 (2011).
- Kienstra, K. A., Freysdottir, D., Gonzales, N. M., Hirschi, K. K. Murine neonatal intravascular injections: modeling newborn disease. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science : JAALAS. 46, 50-54 (2007).
- Glascock, J. J., et al. Delivery of therapeutic agents through intracerebroventricular (ICV) and intravenous (IV) injection in mice. J. vis. Exp. (56), (2011).
- Sands, M. S., Barker, J. E. Percutaneous intravenous injection in neonatal mice. Laboratory animal science. 49, 328-330 (1999).
- Bevan, A. K., et al. Early heart failure in the SMNDelta7 model of spinal muscular atrophy and correction by postnatal scAAV9-SMN delivery. Human molecular genetics. 19, 3895-3905 (2010).
- Valori, C. F., et al. Systemic delivery of scAAV9 expressing SMN prolongs survival in a model of spinal muscular atrophy. Science translational medicine. 2, (2010).
- Foust, K. D., Poirier, A., Pacak, C. A., Mandel, R. J., Flotte, T. R. Neonatal intraperitoneal or intravenous injections of recombinant adeno-associated virus type 8 transduce dorsal root ganglia and lower motor neurons. Hum Gene Ther. 19, 61-70 (2008).
- Guggenbuhl, P., Grosbois, B., Chales, G. Gaucher disease. Joint, bone, spine : revue du rhumatisme. 75, 116-124 (2008).
- Daly, T. M., Vogler, C., Levy, B., Haskins, M. E., Sands, M. S. Neonatal gene transfer leads to widespread correction of pathology in a murine model of lysosomal storage disease. Proc Natl Acad Sci U S A. 96, 2296-2300 (1999).
- Daly, T. M., Ohlemiller, K. K., Roberts, M. S., Vogler, C. A., Sands, M. S. Prevention of systemic clinical disease in MPS VII mice following AAV-mediated neonatal gene transfer. Gene Ther. 8, 1291-1298 (2001).
- Wang, S. Juvenile neuronal ceroid lipofuscinoses. Advances in experimental medicine and biology. 724, 138-142 (2012).
- Forsythe, E., Beales, P. L. Bardet-Biedl syndrome. European journal of human genetics. 21, 8-13 (2013).
- Bevan, A. K., et al. Systemic gene delivery in large species for targeting spinal cord, brain, and peripheral tissues for pediatric disorders. Mol Ther. 19, 1971-1980 (2011).
- Yardeni, T., Eckhaus, M., Morris, H. D., Huizing, M., Hoogstraten-Miller, S. Retro-orbital injections in mice. Lab animal. 40, 155-160 (2011).
- Saunders, N. R., Joakim Ek, C., Dziegielewska, K. M. The neonatal blood-brain barrier is functionally effective, and immaturity does not explain differential targeting of AAV9. Nature biotechnology. 27, 804-805 (2009).
- Foust, K. D., et al. Therapeutic AAV9-mediated suppression of mutant SOD1 slows disease progression and extends survival in models of inherited ALS. Mol Ther. 21, 2148-2159 (2013).
