일반 마우스의 아밀로이드-β의 펩티드의 뇌 실내 주사는 급성 치매와 같은인지 적자를 유도합니다
Summary
아밀로이드-β (Aβ)의 동물 모델에 정의 된 수량 및 Aβ 단편 종의 관리를 가능하게하고 각 연구 그룹 내의 개별 차이를 줄여 주사 하였을. 이 프로토콜은 정상 마우스에서 알츠하이머와 같은 행동 이상의 생산을 가능하게 정위기구없이 Aβ의 뇌실 (ICV) 주입을 설명합니다.
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
알츠하이머 병 (AD)의 병리학 적 특징은 그 아밀로이드 β (Aβ)을 감안할 때, AD의 동물 모델의 개발은 Aβ의 신경 과발현에 초점을 맞추고있다. 아밀로이드 전구체 단백질 (APP) 또는 프레 (PS)의 돌연변이는 Aβ 평형 외란 궁극적 가족 성 AD (1)의 발병을 유도하기 때문에, APP 또는 PS 유전자 돌연변이를 포함하는 마우스 모델이 일반적으로 허용되고있다. 형질 전환 마우스의 넓은 범위 중, 원형 마우스 모델은 다음과 같습니다 : TG2576, PDAPP, APP / PS1과 APP23합니다. 뇌에서,이 마우스는 일반적으로 Aβ 응집 결국 노인반을 나타내고; 플라크 형성은 그들이 학습과 기억의 행동 테스트에서 성능 저하를 표시하도록 유의 한인지 장애옵니다. 천연 인간 AD 병리를 모방하는 트랜스 제닉 마우스를 사용하여 생성을 따라서 다이의 진행을 모니터하기 위해 우리시킴으로써 AD 연구 사회에 기여한sease. 이 Aβ 플라크를 개발하기 위해 마우스 개월 취하고 더 긴 Aβ 유도 시냅스 또는 2,3- 행동 이상을 표시하기 때문에, 트랜스 제닉 마우스를 사용하는 것은 비 경제적으로 시간 소모적이다. 원래 형질 전환 마우스 모델의 단점을 극복하기위한 대안으로 개발 된, 비 – 형질 전환 모델은 또한 일반적으로 그들의 독특한 이점 때문에 사용된다. AD와 같은인지 결핍은 다른 물리 화학적으로 유발 될 수있는 반면 병원체 – 유도 AD의 모델 수단 – 예컨대 스코 폴라 민 등의 신경 독성 화합물의 주입, 병변의 유도로, 뇌에 Aβ의 직접 주사에 의해 제조 할 수있다 이러한 해마와 같은 또는 대뇌 피질의 손상 사에 의해 인식 관련 분야이다. 그러나,인지 장애의 비 병원성 유도 정확하게 AD의 기본 병태 생리를 반영하지 않는다; 대신, 그것은 단지 그 결과 증상을 모방. 대조적으로, AD 병원체 – 유도 모델은 A(46), 주사 하였을 마우스 모델은 AD-같은 행동 이상을 표시 할 수 있습니다뿐만 아니라, Aβ 병리, 가족 및 산발적 AD가 공유하는 공통의 기능을 나타낼 수있다.
뇌 조직에서 Aβ 플라크를 시각화하기 어려움에도 불구하고, AD의 조사가 매력적인 만드는 Aβ 주입 모델의 가장 큰 장점은 제어합니다. 연구자들은 마약 관련 연구에서 잘못된 데이터로 이어질 수 마우스 모델의 개별 차이를 걸러 수 있습니다. 적시 약물 치료는 후보 약물의 기전에 따라 활성화되고; 정교한, Aβ 응집 억제제는 Aβ의 주입 전에 적용 할 수있다. 또한, 연구자들은 다른 요소가 긴밀하게 개인차를 포함하여 제어되기 때문에 Aβ 주입 후 발생하는 병원성 변화가 Aβ 노출에서 파생되어 있다고 가정 할 수 있습니다.
시간이 프로토콜에서 생생한 설명흐름은 제시 정위기구없이 Aβ의 뇌실 (ICV) 주사를 통해 정상 마우스의 AD-같은 표현형을 유도합니다. 뇌 조직에 주입 – 유발 손상을 최소화하는 구조적 손상 및 병변을 유발 염증 가능성을 방지하기 위해 필수적이다. 마우스 취급 능력의 부족은 뜻밖의 연결 부상으로 이끈다. 또한, 주입하는 동안 달성 될 수있는 적절한 각도 및 깊이를 활성화 기술은 잦은 오류를 회피하는 것이 특히 중요하다. ICV 주사 상세한 선명한 설명에 더하여, 이하의 프로토콜에 의해 생성 된 모델의 신뢰성은 또한 다음 섹션에서 설명된다. 다음 프로토콜함으로써 궁극적으로 AD 사회에 대한 의미있는 발견으로 이어질 수있는 발판을 제공, AD 연구에 기여하는 안정적이고 쉽게 이해 도구가 될 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜에서 가장 중요한 단계는 Aβ의 ICV 주입입니다. 이 프로토콜은 정위기구 (11, 12)없이 마우스의 ICV 영역으로 Aβ를 주입하도록 설계되었습니다. 실험을 시작하기 전에, 대신 Aβ의 파란색 염료와 연습 주사의 예비 기간은 충분한 손재주를 달성하기 위해 장소를해야한다. 즉시 주사 한 결과, 안료 분사가 적절하게 수행되었는지 여부를 확인할 필요가있다. 조심스럽게 뇌를 꺼내 해?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 한국의 보건 복지부, 공화국 (: H14C04660000 허가 번호)에 의해 투자 한국 보건 산업 진흥원을 통해 한국 의료 기술 R & D 프로젝트의 기금에 의해 지원되었다.
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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