다발성 경화증의 리솔레시틴 쥐 모델에서 골린 함량의 생체 내 측정을 위한 양전자 방출 단층 촬영
Summary
이 프로토콜은 다발성 경화증의 동물 모델에서 양성막 방출 단층 촬영 (PET) 이미징에 의해 생체 내 골수 (탈량 및 재마일레네이션)에서 모니터링하는 것을 목표로합니다.
Abstract
다발성 경화증 (MS)은 중추 신경계에서 축삭 및 뉴런 변성 및 탈량이 확대되는 신경 염증 성 질환으로 MS 진행 중에 운동 기능 장애, 심령 장애 및 인지 장애로 이어진다. 양전자 방출 단층 촬영 (PET)은 생체 세포 및 분자 변경에서 정량화 할 수있는 이미징 기술입니다.
myelin에 상냥함을 가진 Radiotracers는 시간이 지남에 따라 myelin 콘텐츠 변경의 생체 이미징에 사용할 수 있습니다. 골수린 함량의 증가 또는 감소를 감지할 수 있으며, 이는 이 이미징 기술이 중추 신경계의 탈량 및 재분화 과정을 감지할 수 있다는 것을 의미합니다. 이 프로토콜에서 우리는 포심 탈량 병변의 모델인 리솔자박 쥐 모델의 골린 변화를 감지하기 위해 PET 이미징을 사용하는 방법을 보여줍니다(즉, 다발성 경화증 질환의 모델). 11 C-PIB PET 이미징은 기준선에서 수행되었으며, 쥐 뇌의 오른쪽 줄무늬(4 μL)와 코퍼스 캘로섬(3 μL)에서 리솔자틴 1%의 스테레오탁스 주입 후 1주 및 4주 후에 수행되었으며, 초점 탈량(1주일 후 주입 부위) 및 재량 처리(4주 후 주입 부위)의 정량화를 허용하였다.
Myelin PET 화상 진찰은 탈근질병 진행 및 치료 반응을 감시하는 데 유용할 수 있던 myelin 콘텐츠에 있는 생체 내 변경을 감시하기 위한 흥미로운 공구입니다.
Introduction
다발성 경화증(MS)은 염증, 탈생 및 축삭 손실1을특징으로 하는 중추 신경계에 영향을 미치는 신경 염증 질환이다. 이 질병의 예후는 치료의 진보에도 가변적이며, 젊은 이들의 신경 적자의 가장 흔한 원인 중 하나입니다1. MS의 진단은 자기 공명 영상 (MRI)2,3에의한 특징병변의 임상 표현 및 시각화의 기준에기초한다.
양전자 방출 단층 촬영 (PET)은 MS 진행 및 치료 효과의 생체 내 모니터링에 유용한 도구가 될 수 있습니다. 탄소-11(11C-PIB)으로 표지된 피츠버그화합물 B 방사성 추적기(PIB)는 β-아밀로이드 플라크를 정량화하는 데 널리 사용된다. 그러나, 지난 10 년 동안, 그것은 myelin 콘텐츠를 정량화하고 동적 탈량과 재myelination을 보여주기 위해 연구되었다4,5,6.
다른 아밀로이드 PET 추적기(11C-PIB, 18F-florbetaben,18F-florbetapir, 18F-florbetaamol)를 사용하여 골린을 정량화하고 질병 진행 및 치료 반응에 대한 중요한 정보를 제공하여 신경염증의 간섭 없이 탈근 및 재발 과정을 식별할 수 있으며, 이는 기존의 자기염증(MRIson)과 함께 발생할 수 있다. 아밀로이드 PET 이미징은 활성 환자 에서 초기 백색 물질 손상에 의해 설명 될 수있는 비 활성 환자에 비해 활성 MS 환자에서 감소 추적기 upup 을 보였다8. 낮은 아밀로이드 추적자 섭취는 또한 후속 연구에서 인지 감소와 관련이 있었다, 이 기술을 보여주는 질병의 병리 생리학을 연구하기위한 귀중한 도구가 될9.
리솔자박(LPC) 쥐 모델은 다발성 경화증의 화학적 유도 모델으로, 주입된 독소, LPC는 염증을 증가시키고 결과적으로 탈량10,11을초래하는 대식세포의 높은 반응을 유도한다. 탈근은 약 4 주 만에 급속히 반전되어 설치류의 탈민화 및 재마일화 프로세스를 평가하기위한 좋은 모델입니다. 이 모델은 이미 PET 이미징을 사용하여 평가되었으며, 좋은 결과와 사후에세이(12)와상관관계가 있다.
여기서 우리는 리솔레시틴 쥐 모델에서 11C-PIB를 가진 myelin PET 화상 진찰을 위한 프로토콜을 제시합니다, 이 화상 진찰 기술은 myelin 내용의 생체 내 측정을 위한 유용한 공구가 될 것을 보여주는.
Protocol
Representative Results
Discussion
다발성 경화증을 연구하기 위해 리솔자박 모델을 사용하는 가장 큰 장점은14에서발생하는 탈민화(약 1주)와 재마일레네이션(약 4주)에 대한 빠른 타임라인이다. 이 모델은 또한마우스(15)에서유도될 수 있지만, 쥐의 유도는 쥐에 비해 쥐 뇌의 큰 크기로 인해 생체 내 PET 이미징에 더 유리하다.
유도 모델의 첫 번째 단계는 매우 신중해?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
β 큐브 장비(몰레큐브 NV, 벨기에)는 상파울루 연구 재단인 FAPESP-브라질(#2018/15167-1)의 지원을 받았습니다. LES는 FAPESP – 브라질 (#2019/15654-2)에서 박사 과정 학생 장학금을 보유하고 있습니다.
Materials
| Analytical Balance | Marte | AUWZZOD | max: 220 g- min: 1 mg |
| Anestesia vaporizer | Nanitech | 15800 | |
| Beta-cube | Molecubes | ||
| Bulldog clamp | Stoelting | 5212043P | |
| clorexidine | Rioquimica | 0.5%/100 mL | |
| Cotton swabs | johnson e johnson | ||
| Dose calibrator | Capintech | ||
| Drill | Kinzo powertools | 352901 | Model Q0M-DC3C |
| Eppendorf tube | Eppendorf | 30125150 | 1.5 mL |
| Eye lubricant | ADVFARMA | 30049099 | vaseline 15 g (pharmaceutical purity) |
| Fine forceps | Stoelting | 52102-38P | |
| Gloves | Descarpack | 212101 | 6.5 size |
| Heating pad | Softhear | ||
| Injection Syringe | Hamilton | 80314 | 10µ, 32ga, model 701 |
| Insuline syringe | BD | 328328 | 1 mL insulin syringes with needle |
| Isoflurane | Cristália | 410525 | 100 mL , concentration 1 mL/1 mL |
| Ketoprofen or other analgesic | Sanofi | 100 mg/2 mL | |
| lidocaine | Hipolabor | 1.1343.0102.001-5 | 2%/20mL |
| L-α-Lysophosphatidylcholine from egg yolk | Sigma-aldrich | L-4129 | 25 mg – ≥99%, Type I, powder |
| Needle holder | Stoelting | 5212290P | |
| Oxygen | White Martins | 7782-44-7 | Compressed gas |
| PMOD software | PMOD technologies | Version 4.1 | module fuse it |
| Rat anesthesia mask | KOPF | Model 906 | |
| Saline | Farmace | 0543325/ 14-8 | 0.9% sodium chloride for injection, 10 mL |
| Scapel blades | Stoelting | 52173-10 | |
| Scapel handles | Stoelting | 52171P | |
| Scissor | Stoelting | 52136-50P | |
| Semi-analytical Balance | Quimis | BK-3000 | max:3,100 g; min:0.2 g |
| shaver | Mega profissional | AT200 model | |
| Stereotactic Apparatus | KOPF | Nodel 900 | |
| Universal holder with needle support | KOPF | Model 1772-F1 | Hamilton support for 5 and 10 µL |
Referências
- Oh, J., Vidal-Jordana, A., Montalban, X. Multiple sclerosis: clinical aspects. Current Opinion in Neurology. 31 (6), 752-759 (2018).
- Sand, I. K. Classification, diagnosis, and differential diagnosis of multiple sclerosis. Current Opinion in Neurology. 28 (3), 193-205 (2015).
- Thompson, A. J., et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. Lancet Neurology. 17 (2), 162-173 (2018).
- Veronese, M., et al. Quantification of C-11 PIB PET for imaging myelin in the human brain: a test-retest reproducibility study in high-resolution research tomography. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 35 (11), 1771-1782 (2015).
- Carvalho, R. H. F., et al. C-11 PIB PET imaging can detect white and grey matter demyelination in a non-human primate model of progressive multiple sclerosis. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 35, 108-115 (2019).
- Stankoff, B., et al. Imaging central nervous system myelin by positron emission tomography in multiple sclerosis using [methyl-(1)(1)C]-2-(4′-methylaminophenyl)- 6-hydroxybenzothiazole. Annals of Neurology. 69 (4), 673-680 (2011).
- Faria, D. D. Myelin positron emission tomography (PET) imaging in multiple sclerosis. Neural Regeneration Research. 15 (10), 1842-1843 (2020).
- Pietroboni, A. M., et al. Amyloid PET as a marker of normal-appearing white matter early damage in multiple sclerosis: correlation with CSF -amyloid levels and brain volumes. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 46 (2), 280-287 (2019).
- Pytel, V., et al. Amyloid PET findings in multiple sclerosis are associated with cognitive decline at 18 months. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 39, (2020).
- Faria, D. d. P., et al. PET imaging of glucose metabolism, neuroinflammation and demyelination in the lysolecithin rat model for multiple sclerosis. Multiple Sclerosis Journal. 20 (11), 1443-1452 (2014).
- Rinaldi, M., et al. Galectin-1 circumvents lysolecithin-induced demyelination through the modulation of microglial polarization/phagocytosis and oligodendroglial differentiation. Neurobiology of Disease. 96, 127-143 (2016).
- Faria, D. d. P., et al. PET imaging of focal demyelination and remyelination in a rat model of multiple sclerosis comparison of [C-11]MeDAS, [C-11]CIC and [C-11]PIB. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 41 (5), 995-1003 (2014).
- Faria, D. d. P., et al. PET imaging of focal demyelination and remyelination in a rat model of multiple sclerosis: comparison of [11C]MeDAS, [11C]CIC and [11C]PIB. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 41 (5), 995-1003 (2014).
- vander Star, B. J., et al. In Vitro and In Vivo Models of Multiple Sclerosis. CNS & Neurological Disorders-Drug Targets. 11 (5), 570-588 (2012).
- Najm, F. J., et al. Drug-based modulation of endogenous stem cells promotes functional remyelination in vivo. Nature. 522 (7555), 216 (2015).
