La inyección intracerebroventricular de péptidos beta-amiloide en ratones normales para inducir de forma aguda déficits cognitivos como la enfermedad de Alzheimer,
Summary
El amiloide-β (Aß): se inyecta modelo animal permite la administración de una cantidad y especies de fragmentos Aß definido y reduce las diferencias individuales dentro de cada grupo de estudio. Este protocolo describe la inyección intracerebroventricular (ICV) de Aß sin instrumentos de estereotaxia, permitiendo la producción de anomalías en el comportamiento de Alzheimer como en ratones normales.
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
Dado que el amiloide-β (Aß) es una característica patológica de la enfermedad de Alzheimer (EA), el desarrollo de modelos animales de AD se ha centrado en la sobreexpresión neuronal de Aß. Debido a que las mutaciones en la proteína precursora amiloide (APP) o la presenilina (PS) conducen a la perturbación del equilibrio Aß y en última instancia a la patogénesis de la EA familiar 1, los modelos de ratón que implican APP o PS mutaciones genéticas han sido generalmente aceptada. Entre la amplia gama de ratones transgénicos, los modelos prototípicos de ratón incluyen los siguientes: Tg2576, PDAPP, APP / PS1 y APP23. En el cerebro, estos ratones exhiben generalmente la agregación de Aß y placas seniles con el tiempo; la formación de placa es seguida por deterioro cognitivo significativo de tal manera que muestran bajo rendimiento en las pruebas de comportamiento de aprendizaje y memoria. La generación de la utilización de ratones transgénicos que, naturalmente, imitar AD patología humana ha contribuido tanto a la sociedad de investigación dC por lo que nos permite controlar la progresión de la diSease. Sin embargo, el uso de ratones transgénicos no es económico y requiere mucho tiempo, ya que toma meses para los ratones para desarrollar placas de Aß y aún más para mostrar sináptica Aß inducida o anormalidades de comportamiento 2,3. Originalmente desarrollado como una alternativa para superar las deficiencias de los modelos de ratones transgénicos, los modelos no transgénicos también se utilizan comúnmente debido a sus ventajas. modelos AD inducida por patógenos pueden ser producidos por la inyección directa de Aß en el cerebro, mientras que los déficits cognitivos-AD similares también pueden ser provocados por otros químicos y físicos medios, tales como la inyección de compuestos neurotóxicos, como la escopolamina, la inducción de lesiones en áreas relacionadas con la cognición, como el hipocampo, o por el daño cortical 4. Sin embargo, la inducción no patógena de deterioro cognitivo no refleja con precisión la fisiopatología de la EA fundamental; en su lugar, que sólo imita sus resultados sintomáticos. Por el contrario, un modelo de AD inducida por patógenos, la A46; modelo de ratón inyectados, no sólo puede mostrar anomalías de comportamiento similar a AD, pero también puede exhibir patología Aß, la característica común compartida por EA familiar y esporádica.
A pesar de la dificultad para visualizar las placas de Aß en el tejido cerebral, el mayor beneficio del modelo de Aß-inyectado que lo hace atractivo para la investigación AD es su capacidad de control. Los investigadores pueden eliminar a las diferencias individuales en los modelos de ratón que pueden conducir a datos erróneos en los estudios relacionados con las drogas. tratamiento de drogas oportuna es activado dependiendo del mecanismo del fármaco candidato; para elaborar, un inhibidor de la agregación de Aß se puede aplicar antes de la inyección de Aß. Además, los investigadores pueden asumir que la transformación patógena que surge después de la inyección de Aß se deriva de la exposición Aß porque los otros factores están estrechamente controlados, incluyendo las diferencias individuales.
En este protocolo, una vívida descripción de how para inducir un fenotipo similar a AD en ratones normales a través de la inyección de Aß intracerebroventricular (ICV) sin instrumentos estereotáxica se presenta. Reducir al mínimo el daño provocado inserción en el tejido cerebral es esencial para evitar la posibilidad de daños estructurales y la inflamación inducida por la lesión. A falta de habilidad en el manejo del ratón conduce a la lesión neuronal inesperado. Además, las técnicas que permiten que el ángulo y la profundidad apropiada para ser alcanzado durante la inyección son especialmente importantes para eludir errores frecuentes. Además de una explicación detallada, vivo de la inyección ICV, la fiabilidad del modelo producido por el siguiente protocolo también se ilustra en las siguientes secciones. El siguiente protocolo podría ser una herramienta fiable y de fácil comprensión que contribuye a la investigación AD, proporcionando así un peldaño que en última instancia podría conducir a un descubrimiento significativo para la sociedad AD.
Protocol
Representative Results
Discussion
El paso más importante en este protocolo es la inyección ICV de Aß. Este protocolo está diseñado para inyectar Aß en la región de ICV de los ratones sin instrumentos estereotácticas 11,12. Antes de iniciar un experimento, un período preliminar de las inyecciones de práctica con un tinte azul en lugar de Aß debe llevarse a cabo para alcanzar la suficiente destreza. Inmediatamente después de la inyección, es necesario comprobar si la inyección de pigmento se lleva a cabo correctamente. Retire cuid…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Esta investigación fue apoyada por una beca de la Tecnología de Corea I + D Proyecto de Salud a través del Instituto Coreano de Desarrollo Industria de la Salud (KHIDI), financiado por el Ministerio de Salud y Bienestar Social, República de Corea (número de concesión: H14C04660000).
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 |
Referências
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