Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Dynamisk sanntidssamling av hippocampus ekstracellulær væske fra bevisste rotter ved hjelp av et mikrodialysesystem

Published: October 21, 2022 doi: 10.3791/64530
Automatic Translation
1,2, 3, 4, 1,2,3, 3, 1,2
1Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 2Research Institute of Integrated TCM & Western Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 3School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 4School of Ethnic Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

Summary

Protokollen her gir en detaljert sanntids dynamisk prøvetaking av ekstracellulær væske fra hippocampus hos våkne rotter ved hjelp av et mikrodialysesystem.

Abstract

En rekke sykdommer i sentralnervesystemet (CNS) er forbundet med endringer i sammensetningen av hippocampus ekstracellulær væske (HECF). Imidlertid har vanskeligheter med å skaffe HECF i sanntid fra bevisste rotter lenge begrenset evalueringen av CNS-sykdomsprogresjon og effektiviteten av etnomedisinbehandling. Oppmuntrende kan en hjernemikrodialyseteknikk brukes til kontinuerlig prøvetaking med fordelene ved dynamisk observasjon, kvantitativ analyse og en liten prøvetakingsstørrelse. Dette tillater overvåking av endringer i det ekstracellulære væskeinnholdet for forbindelser fra tradisjonelle urter og deres metabolitter i hjernen til levende dyr. Målet med denne studien var derfor å nøyaktig implantere en cerebrospinalvæskemikrodialysesonde i hippocampus-regionen hos Sprague Dawley (SD) rotter med et tredimensjonalt hjernestereotaktisk apparat, og kutte av molekylvekter større enn 20 kDa. HECF av høy kvalitet ble deretter oppnådd fra bevisste rotter ved hjelp av et mikrodialyseprøvetakingskontrollsystem med en justerbar prøvetakingshastighet fra 2,87 nL / min - 2,98 ml / min. Avslutningsvis gir protokollen vår en effektiv, rask og dynamisk metode for å oppnå HECF hos våkne rotter ved hjelp av mikrodialyseteknologi, noe som gir oss ubegrensede muligheter til å utforske patogenesen til CNS-relaterte sykdommer og evaluere legemiddeleffektiviteten.

Introduction

Sykdommer i sentralnervesystemet (CNS) med høy sykelighet, som nevrodegenerativ sykdom, traumatisk hjerneskade, hypoksiindusert hjerneskade i stor høyde og iskemisk hjerneslag, er viktige årsaker til den økende dødeligheten over hele verden 1,2,3. Sanntidsovervåking av cytokiner og proteinendringer i spesifikke hjernegrupper bidrar til diagnostisk nøyaktighet av CNS-sykdommer og hjernefarmakokinetiske studier etter medisinering. Tradisjonell vitenskapelig forskning bruker hjernevevshomogenat eller en manuell samling av interstitiell hjernevæske fra dyr for påvisning av spesifikke stoffer og for farmakokinetiske studier. Dette har imidlertid noen mangler, for eksempel en begrenset prøvestørrelse, manglende evne til dynamisk å observere endringene i indikatorer og ujevn prøvetakingskvalitet 4,5,6. Cerebrospinalvæske, en interstitiell væske, beskytter hjernen og ryggmargen mot mekanisk skade. Dens sammensetning er forskjellig fra serumet på grunn av eksistensen av blod-hjernebarrieren (BBB)7. Direkte analyse av cerebrospinalvæskeprøver bidrar mer til å avsløre mekanismen for CNS-lesjoner og legemiddeloppdagelse. Uunngåelig har cerebrospinalvæskeprøvene, manuelt oppnådd direkte fra cisterna magna og cerebrale ventrikler gjennom en sprøyte, ulemper med blodforurensning, en tilfeldig sjanse for prøveinnsamling, usikkerhet i mengde og nesten ingen mulighet for flere uthenting 8,9. Mer spesielt, konvensjonelle interstitielle hjernevæskeprøvetakingsmetoder kan ikke oppnå prøver fra skadede hjernegrupper, noe som hindrer utforskningen av patogenesen av CNS-sykdommer i spesifikke hjernegrupper og effektevalueringen av målrettede etnomedisinbehandlinger 9,10.

Hjernemikrodialyse er en teknikk for prøvetaking av interstitiell hjernevæske hos våkne dyr11. Mikrodialysesystemet imiterer vaskulær permeabilitet ved hjelp av en sonde implantert i hjernen. Mikrodialysesonden er bevæpnet med en semi-permeabel membran og er implantert i bestemte hjernegrupper. Etter perfusjon med isotonisk kunstig cerebrospinalvæske (ACSF), kan den dialyserte interstitielle hjernevæsken gunstig samles med fordelene med små prøvestørrelser, kontinuerlig prøvetaking og dynamisk observasjon12,13. Når det gjelder plassering, kan hjernemikrodialyseprober selektivt implanteres i hjernestrukturer eller kraniale cisterner av interesse14. En observasjon av unormale nivåer av et endogent stoff i hippocampus ekstracellulær væske (HECF) antyder forekomsten av CNS-sykdommer eller patogenesen av sykdom. Flere studier har vist at biomarkørene for CNS-sykdommer, som D-aminosyrer ved schizofreni, β-amyloid- og tau-proteiner ved Alzheimers sykdom, nevrofilament-lettkjeder ved traumatisk hjerneskade og ubiquitin karboksyterminal hydrolase L1 ved hypoksisk iskemi encefalopati, kan analyseres i cerebrospinalvæske15,16,17 . En kjemisk analysemetode basert på hjernens mikrodialyseprøvetakingsteknikk kan brukes til å overvåke dynamiske endringer av eksogene forbindelser som aktive ingredienser i etnomedisin, som diffunderer og distribuerer i bestemte hjernegrupper14.

Denne artikkelen presenterer den spesifikke prosessen med dynamisk HECF-oppkjøp i våkne rotter og måler dets osmotiske trykk for å sikre prøvekvalitet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Den eksperimentelle protokollen ble utført i samsvar med kravene fra komiteen for bruk av forsøksdyr og institusjonell dyrepleie og bruk ved Chengdu University of Traditional Chinese Medicine (Rekordnummer: 2021-11). Hannrotter av Sprague Dawley (SD) (280 ± 20 g, 6-8 uker gamle) ble brukt i denne studien.

1. Implantasjonskirurgi for hjernemikrodialyseprobe

  1. Bruk henholdsvis 3 % og 1,5 % isofluran til induksjon og vedlikehold av rotteanestesi ved bruk av et anestesisystem fra dyr i en luft-oksygenblanding ved 0,6 l/min. Pass på at rottene er dypt bedøvet uten både smerterefleks og hornhinnerefleks. Bruk veterinærsalve på øynene for å forhindre tørrhet mens du er under anestesi.
  2. Fjern pelsen på den bedøvede rottens skalle med en elektrisk barbermaskin i forberedelsesområdet. Deretter fikser du den bedøvede rotta på en stereotaksisk hjernelokator. Desinfiser operasjonsstedet før operasjonen ved å bruke povidon-jod og etanol 3x til operasjonsområdet med en steril bomullsdott. Påfør bupivakain lokalt for lokal analgesi. MERK: Hele prosessen med mikrodialysebasert HECF-prøveinnsamling er illustrert i figur 1.
  3. Lag et 1,5 cm kraniofacialt snitt ned i midten med kirurgisk saks og fjern periosteum ved hjelp av kirurgisk saks og oftalmisk tang.
  4. Betrakt bregma som basal posisjon og pierce endokraniet for å bore en 2 mm blenderåpning ved anteroposterior (AP) posisjon (-2 mm), medialateral (ML) posisjon (-3,5 mm) og dorsoventral (DV) posisjon (-3,5 mm) (hippocampal CA1-regionen) ved hjelp av en kranial bor.
  5. Fest kateterstilten på griperen til en stereotaksisk hjernelokator og juster posisjonen til mikrodialysehuset ved posisjonene AP (-2 mm), ML (-3,5 mm) og DV (0 mm). Juster DV-verdien til hjernestereolokalisatoren, og implanter mikrodialysehuset i CA1-regionen på en dybde på 3,5 mm.
    MERK: Hold temperaturen på dyret på 37 °C under bruk av en temperaturholder hos dyret.
  6. Bor ytterligere tre blenderåpninger med en diameter på 2 mm slik at de tre blenderåpningene danner en trekant der sondeåpningen er sentralt plassert. Implantatskruer inn i blenderåpningene på en dybde på 1 mm.
  7. Fest sondekateteret med dental sement og bruk en 4-0 kirurgisk sutur for å lukke huden. Se figur 2 for plassering av sonden.
  8. Plasser rotta i bur i 7 dager for å komme seg. Infiltrer bupivakain lokalt (1,5 mg/kg) én gang daglig etter operasjonen.  Gi mat og vann ad libitum. Bruk natriumhyaluronat øyedråper 3x om dagen for å forhindre tørrhet etter operasjonen.
    MERK: Utfør alle prosedyrene i et sterilt kirurgisk rom. Ikke la dyret være uten tilsyn før det har gjenvunnet tilstrekkelig bevissthet til å opprettholde sternal liggetid ved 37 °C. Ikke returner dyret som har gjennomgått kirurgi til selskap med andre dyr før det er fullstendig gjenopprettet.

2. Tilkobling av mikrodialysesystem og sondekontroll

  1. Koble til mikrodialysepumpen, mikrosprøyten, våkneaktivitetsenheten og kryogenprøvesamleren i henhold til produsentens instruksjoner. Monter mikrosprøyten med ACSF på mikrodialysepumpen og still mikrodialysepumpen til en hastighet på 1 μL/min for å tømme luften i rørledningen.
  2. Koble rørledningen og hjernens mikrodialysesonde (membran: PAES; membranlengde: 4 mm; membran OD: 0,5 mm; cut-off: 20 kDa; aksellengde: 14 mm). Bruk mikrodialysepumpen med en hastighet på 1 μL/min for å injisere ACSF i sonden til sondens overflate er litt fuktig. Senk sonden i heparinnatriuminjeksjonsvæske for senere bruk.
    MERK: Hvis en stor strøm av ACSF faller fra sondens semipermeable membran, sett med det blotte øye under tyngdekraften, erstatt sonden med en ny.

3. Samling av HECF fra den våkne rotta

  1. Sett hjernens mikrodialysesonde inn i sondekateteret og plasser rotta i et kammer (høyde: 360 mm; diameter: 400 mm) med polstring for å sikre at rottene er frie til å bevege seg rundt.
  2. Koble rørledningen, mikrosprøytepumpen og hjernemikrodialysesonden. Sel rotta via hullet på toppen av rottesikringsenheten og svingene i rustfritt stål.
  3. Slå på flerkanals svivelkontrolleren for å unngå å flette sammen mikrodialyserørledningene under rottens frie bevegelse. Slå på mikrosprøytepumpen og pump ACSF med en hastighet på 1 μL/min. Samle HECF med jevne mellomrom etter en 60 minutters likevekt av mikrodialyse-HECF-innsamlingssystemet.
  4. Sørg for at strømningshastigheten til HECF-prøvene i kjølefraksjonssamleren er i samsvar med ACSF-infusjon. Samle 20 μL HECF og bytt automatisk til neste prøvetakingsrør. Pass på å sjekke om sondemembranen er skadet når du setter inn sonden.

4. Måling av det osmotiske trykket for HECF

  1. Slå på osmometeret og logg inn på deteksjonssystemet. Klikk på Cal-knappen på berøringsskjermen og klikk på Res-knappen på siden for å tømme det forrige kalibreringsminnet.
  2. Monter et 1,5 ml rør som inneholder 100 μl rent vann uten bobler på målehodet. Trekk målehodet til bunnen av den kalde hydrazinbeholderen.
  3. Skriv inn prøvenummeret 0 på berøringsskjermen og bekreft for å teste. Dypp diodenålen raskt ned i prøverøret, og trekk den deretter raskt ut for å indusere krystallisering av prøven ved en temperatur på -6,2 °C.
  4. Vent til skjermen vises: Trykk på mål hodet opp og klikk på Cal og Cal 0 i sin tur for å kalibrere. Utfør målinger med en 300 mOsm-kalibreringsløsning og mål det osmotiske trykket til HECF-prøvene som beskrevet ovenfor.
    MERK: Tørk av målehodet med et mykt papirhåndkle etter kalibrering eller måling. HECF-prøvene uten bobler skal blandes godt.

5. Vedlikehold av mikrodialysesystemet og enhetene etter prøvetaking

  1. Ta ut hjernens mikrodialysesonde fra sondekateteret etter prøvetakingsavslutning. Senk sonden i avionisert vann og lavage med avionisert vann i 12 timer for å fjerne strandede saltavsetninger fra rørledningen og sonden.
  2. Fjern sonden for å plassere den i en 0,05 % trypsinløsning ved 4 °C. Tørk rørledningene i en lufttørkeovn ved 25 °C og oppbevar dem i romtemperatur.
    MERK: Mikrodialyseprobene er dyre, og dette trinnet kan øke gjenbrukbarheten til sondene. Proteiner som fester seg til sondeoverflaten kan fordøyes med trypsinløsning for å forhindre at sondemembranen blokkeres av proteiner, og trypsin hadde ingen effekt på sondematerialet.

6. Dyrebehandling etter prøvetaking

  1. Etter prøvetaking avlives rottene smertefritt ved å få dem til å inhalere 1,5 % isofluran, etterfulgt av en overdose på 5 % isofluran i samsvar med dyreetikk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Etter ovennevnte eksperimentelle protokoll og prøvetakingsparametrene angitt i tabell 1 ble vannlignende, fargeløs og gjennomsiktig rotte HECF oppnådd ved den innstilte prøvetakingshastigheten (figur 1K). Det osmotiske trykket til den oppnådde rotten HECF var 290-310 mOsm / L, noe som indirekte kan sikre kvaliteten på prøvene18,19.

Figure 1
Figur 1: Rotte HECF samlet inn ved hjelp av mikrodialyseprøvetakingsutstyret . (A,B) Dyrebedøvelsessystemet og det stereotaktiske apparatet med digital skjerm ble brukt til å bedøve og immobilisere rotter. (C) Prøvetakingsrør for mikrodialysesystem. (D) Den kraniale anatomiske strukturen til rotta viste bregma og lambdoidal sutur tydelig. (E) Kateterstilten og hjernemikrodialysesonden, som viser sondens dialysemembran og stålaksel. (F) Den in vitro faste bukken til mikrodialysesonden ble brukt til å lagre og rengjøre sonder. (G) Levering av fire sprøytevæsker fra sprøytepumpen. (H, I) Rustfritt stål svinger og flerkanals svingbar kontroller på systemet for fritt bevegelige dyr. (J) Tokanals kjølefraksjonsoppsamler. (K) Oppnådd rotte HECF ved mikrodialyse. (L) Fri bevegelsestank for rotter. (M) Beslektede komponenter i mikrodialyseprøvetakingssystemet-. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Skjematisk diagram over hjernens mikrodialysesonde innebygd i hippocampus-regionen av rottehjerne. Tre åpninger danner en trekant, og sondeåpningen er sentralt plassert. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Parametere elementer Verdi
Perfusjonshastighet 1 μL/min
Samplingsfrekvens 1 μL/min
Prøvetaking temperatur 4 °C

Tabell 1 Angi parametere for spinalvæskeprøvetakingssystemet mikrodialyse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Patogenesen av CNS-sykdommer er fortsatt ikke fullt ut forstått, noe som hindrer utviklingen av nye terapier og rusmidler. Studier har vist at de fleste CNS-sykdommer er nært beslektet med hippocampus-lesjoner20,21,22. Den foreslåtte hjernens mikrodialyseteknikk kan målrette mot bestemte regioner i hjernen, spesielt hippocampus, noe som gjør at den skiller seg ut fra den tradisjonelle tilnærmingen til å samle HECF. Sonder plasseres i CA1-regionen av rottehjernen gjennom implantasjonskirurgi for å skille molekyler av spesifikk størrelse ved passiv diffusjon av en kunstig membran. Implantasjonen av sonden er et avgjørende skritt der enhver skade på sonden og eventuelle lokale skader på hjernevev, for eksempel protein, aggregater23, som kan ha blitt forårsaket av sondeimplantasjon, vil føre til feil i eksperimentet eller en økning i unøyaktigheten av målingen. Derfor er det viktig å kontrollere sondens integritet og gi dyret en riktig gjenopprettingsperiode etter mikrodialysesondeimplantasjonskirurgi.

De siste årene har bruken av etnomedisin for å behandle hjernesykdommer vokst24,25. Den tradisjonelle metoden for å oppnå cerebrospinalvæske og interstitiell væske i hjernen er for det meste en engangshendelse med stor sannsynlighet for blodforurensning 8,9. Viktigst er det umulig å observere de dynamiske endringene av legemidler og deres metabolitter i kroppen. Som en online prøvetakingsteknikk for våkne organismer har hjernemikrodialyse egenskapene til å være in vivo, minimalt invasiv, en liten prøvestørrelse, sanntid og dynamisk, noe som gjør opp for manglene i de tradisjonelle prøvetakingsmetodene26. Kombinert med moderne analyse- og deteksjonsteknologi kan kvalitativ og kvantitativ analyse av sykdomsfaktorer og legemiddelkomponenter gjennomføres mer nøyaktig27. Generelt er det av stor betydning å introdusere hjernemikrodialyse for studier av hjernesykdommer og avsløre virkningsmekanismen for etnomedisin.

In vitro mikrodialyseprøvetakingsteknikken til HECF kan brukes til forebygging og behandling av CNS-sykdommer med medisiner. Sekundære hjerneskader som involverer endringer i HECF-sammensetninger er hovedårsaken til økt dødelighet av iskemisk hypoksisk hjerneskade og traumatisk hjerneskade. Som svar kan analyse av HECF basert på hjernemikrodialyseteknologi dynamisk diagnostisere tidlige biomarkører av disse CNS-sykdommene for å redusere sykelighet og dødelighet, samt forbedre prognosen28,29. Etter behandling bestemmes legemiddelkonsentrasjonen i hjernevev rutinemessig ved å måle homogenisert hele hjernevev under prekliniske studier, men direkte observasjon av konsentrasjon i de spesifikke hjernegruppene kan ikke utføres. For å overvinne dette kan legemiddelkonsentrasjoner og patologiske markører i spesifikke hjernegrupper analyseres kvantitativt i kombinasjon med hjernemikrodialyseprøvetakingsteknikker30. Spesielt for multikomponent etniske urter, kan kjemisk analyse basert på hjernemikrodialyseprøvetaking fokusere og avdekke mysteriet med sammensetning-hjerneregion-mekanismer i behandlingen av CNS-sykdommer31,32. I tillegg kan endringer i farge, gjennomsiktighet og osmotisk trykk hos rotte HECF forekomme i forskjellige sykdomstilstander, som hjerneblødning, hjernesvulster og hjernehinnebetennelse. Ved hjelp av HPLC eller massespektrometri kan forskere bestemme endringene i HECF-sammensetningen i forskjellige encefalopatier.

Generelt kan prøvetakingsteknologi for hjernemikrodialyse lette undersøkelsen av den patologiske mekanismen til CNS-sykdommer og utvikling av nye stoffer. Imidlertid inkluderer ytterligere begrensninger som må overvinnes for effektiv anvendelse av systemet skade på omkringliggende vev etter innsetting av mikrodialysesonden i det målrettede området av hjernen, muligheten for BBB-ødeleggelse og begrenset masseoverføring over membranen14,33,34. Avslutningsvis har hjernemikrodialyseteknologi brede applikasjonsutsikter i utforskningen av CNS-patogenesen og utviklingen av nye stoffer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation of China (82104533), Science & Technology Department of Sichuan Province (2021YJ0175) og China Postdoctoral Science Foundation (2020M683273). Forfatterne vil gjerne takke Mr. Yuncheng Hong, senior utstyrsingeniør ved Tri-Angels D &H Trading Pte. Ltd. (Singapore) for å tilby tekniske tjenester for mikrodialyseteknikken.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 Air-drying oven Suzhou Great Electronic Equipment Co., Ltd GHG-9240A
Animal anesthesia system Rayward Life Technology Co., Ltd R500IE
Animal temperature maintainer Rayward Life Technology Co., Ltd 69020
Artificial cerebrospinal fluid Beijing leagene biotech. Co., Ltd CZ0522
Brain microdialysis probe  CMA Microdialysis AB T56518
Catheter  CMA Microdialysis AB T56518
Covance infusion harness Instech Laboratories, Inc. CIH95
Denture base resins Shanghai Eryi Zhang Jiang Biomaterials Co., Ltd 190732
Electric cranial drill Rayward Life Technology Co., Ltd 78001
Electric shaver Rayward Life Technology Co., Ltd CP-5200
Free movement tank for animals  CMA Microdialysis AB CMA120
Heparin sodium injection Chengdu Haitong Pharmaceutical Co., Ltd H51021208
Iodophor Sichuan Lekang Pharmaceutical Accessories Co., Ltd 202201
Isofluran Rayward Life Technology Co., Ltd R510-22
Microdialysis catheter stylet  CMA Microdialysis AB 8011205
Microdialysis collection tube  CMA Microdialysis AB 7431100
Microdialysis collector  CMA Microdialysis AB CMA4004
Microdialysis fep tubing  CMA Microdialysis AB 3409501
Microdialysis in vitro stand  CMA Microdialysis AB CMA130
Microdialysis microinjection pump  CMA Microdialysis AB 788130
Microdialysis syringe (1.0 mL)  CMA Microdialysis AB 8309020
Microdialysis tubing adapter  CMA Microdialysis AB 3409500
Non-absorbable surgical sutures Shanghai Tianqing Biological Materials Co., Ltd S19004
Ophthalmic forceps Rayward Life Technology Co., Ltd F12016-15
Osmometer Löser OM 807
Sodium hyaluronate eye drops URSAPHARM Arzneimittel GmbH H20150150
Stereotaxie apparatus Rayward Life Technology Co., Ltd 68025
Surgical scissors Rayward Life Technology Co., Ltd S14014-15
Surgical scissors Shanghai Bingyu Fluid technology Co., Ltd BY-103
Syringe needle  CMA Microdialysis AB T56518
Trypsin solution Boster
Biological Technology, Ltd.		 PYG0107
Ultrasonic cleaner Guangdong Goote Ultrasonic Co., Ltd KMH1-240W8101

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Erkkinen, M. G., Kim, M. O., Geschwind, M. D. Clinical neurology and epidemiology of the major neurodegenerative diseases. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 10 (4), 033118 (2018).
  2. Salehi, A., Zhang, J. H., Obenaus, A. Response of the cerebral vasculature following traumatic brain injury. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 37 (7), 2320-2339 (2017).
  3. Kurtzman, R. A. em3, Caruso, J. L. High-altitude illness death investigation. Academic Forensic Pathology. 8 (1), 83-97 (2018).
  4. Matsumoto, T., et al. Pharmacokinetic study of Ninjin'yoeito: Absorption and brain distribution of Ninjin'yoeito ingredients in mice. Journal of Ethnopharmacology. 279, 114332 (2021).
  5. Mahat, M. Y., et al. An improved method of transcutaneous cisterna magna puncture for cerebrospinal fluid sampling in rats. Journal of Neuroscience Methods. 211 (2), 272-279 (2012).
  6. Ceaglio, N., et al. High performance collection of cerebrospinal fluid in rats: evaluation of erythropoietin penetration after osmotic opening of the blood-brain barrier. Journal of Neuroscience Methods. 219 (1), 70-75 (2013).
  7. Bothwell, S. W., Janigro, D., Patabendige, A. Cerebrospinal fluid dynamics and intracranial pressure elevation in neurological diseases. Fluids and Barriers of the CNS. 16 (1), 9 (2019).
  8. Barthel, L., et al. A step-by-step guide for microsurgical collection of uncontaminated cerebrospinal fluid from rat cisterna magna. Journal of Neuroscience Methods. 352, 109085 (2021).
  9. Zhao, Y., Yang, Y., Wang, D. X., Wang, J., Gao, W. Y. Cerebrospinal fluid amino acid metabolite signatures of diabetic cognitive dysfunction based on targeted mass spectrometry. Journal of Alzheimer's Disease. 86 (4), 1655-1665 (2022).
  10. Lim, N. K., et al. An improved method for collection of cerebrospinal fluid from anesthetized mice. Journal of Visualized Experiments. (133), e56774 (2018).
  11. Hendrickx, S., et al. A sensitive capillary LC-UV method for the simultaneous analysis of olanzapine, chlorpromazine and their FMO-mediated N-oxidation products in brain microdialysates. Talanta. 162, 268-277 (2017).
  12. Chefer, V. I., Thompson, A. C., Zapata, A., Shippenberg, T. S. Overview of brain microdialysis. Current Protocols in Neuroscience. , Chapter 7, Unit 7.1 (2009).
  13. Hammarlund-Udenaes, M. Microdialysis as an important technique in systems pharmacology-a historical and methodological review. The AAPS Journal. 19 (5), 1294-1303 (2017).
  14. Anderzhanova, E., Wotjak, C. T. Brain microdialysis and its applications in experimental neurochemistry. Cell and Tissue Research. 354 (1), 27-39 (2013).
  15. Mohammadi, A., Rashidi, E., Amooeian, V. G. Brain, blood, cerebrospinal fluid, and serum biomarkers in schizophrenia. Psychiatry Research. 265, 25-38 (2018).
  16. Lashley, T., et al. Molecular biomarkers of Alzheimer's disease: progress and prospects. Disease Models & Mechanisms. 11 (5), 031781 (2018).
  17. Kawata, K., Tierney, R., Langford, D. Blood and cerebrospinal fluid biomarkers. Handbook of Clinical Neurology. 158, 217-233 (2018).
  18. Zhao, Q. P., et al. Protective effects of dehydrocostuslactone on rat hippocampal slice injury induced by oxygen-glucose deprivation/reoxygenation. International Journal of Molecular Medicine. 42 (2), 1190-1198 (2018).
  19. Wang, X. B. Protective effects of dehydrocostuslactone on oxygen-glucose deprivation injury in rat hippocampal slices. , Ningxia Medical University. Master's thesis (2017).
  20. Coimbra-Costa, D., Alva, N., Duran, M., Carbonell, T., Rama, R. Oxidative stress and apoptosis after acute respiratory hypoxia and reoxygenation in rat brain. Redox Biology. 12, 216-225 (2017).
  21. Liu, H. Y., Chou, K. H., Chen, W. T. Migraine and the Hippocampus. Current Pain and Headache Reports. 22 (2), 13 (2018).
  22. Toda, T., Parylak, S. L., Linker, S. B., Gage, F. H. The role of adult hippocampal neurogenesis in brain health and disease. Molecular Psychiatry. 24 (1), 67-87 (2019).
  23. Wang, P., Lo Cascio, F., Gao, J., Kayed, R., Huang, X. F., F, X. Binding and neurotoxicity mitigation of toxic tau oligomers by synthetic heparin like oligosaccharides. Chemical Communications. 54 (72), 10120-10123 (2018).
  24. Han, J. Y., Li, Q., Ma, Z. Z., Fan, J. Y. Effects and mechanisms of compound Chinese medicine and major ingredients on microcirculatory dysfunction and organ injury induced by ischemia/reperfusion. Pharmacology & Therapeutics. 177, 146-173 (2017).
  25. Peng, T. M., et al. Anti-inflammatory effects of traditional Chinese medicines on preclinical in vivo models of brain ischemia-reperfusion-injury: Prospects for neuroprotective drug discovery and therapy. Frontiers in Pharmacology. 10, 204 (2019).
  26. König, M., Thinnes, A., Klein, J. Microdialysis and its use in behavioural studies: Focus on acetylcholine. Journal of Neuroscience Methods. 300, 206-215 (2018).
  27. Liu, M. Z., Wang, P., Yu, X. M., Dong, G. C., Yue, J. Intracerebral microdialysis coupled to LC-MS/MS for the determination tramadol and its major pharmacologically active metabolite O-desmethyltramadol in rat brain microdialysates. Drug Testing and Analysis. 9 (8), 1243-1250 (2017).
  28. de Lima Oliveira, M., et al. Cerebral microdialysis in traumatic brain injury and subarachnoid hemorrhage: state of the art. Neurocritical Care. 21 (1), 152-162 (2014).
  29. Amiridze, N., Dang, Y., Brown, O. R. Hydroxyl radicals detected via brain microdialysis in rats breathing air and during hyperbaric oxygen convulsions. Redox Report. 4 (4), 165-170 (1999).
  30. Chang, H. Y., Morrow, K., Bonacquisti, E., Zhang, W., Shah, D. K. Antibody pharmacokinetics in rat brain determined using microdialysis. MABS. 10 (6), 843-853 (2018).
  31. Wan, H. Y., et al. Pharmacokinetics of seven major active components of Mahuang decoction in rat blood and brain by LC-MS/MS coupled to microdialysis sampling. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 393 (8), 1559-1571 (2020).
  32. Zheng, H. Z., et al. Pharmacokinetic analysis of Huangqi Guizhi Wuwu decoction on blood and brain tissue in rats with normal and cerebral ischemia-reperfusion Injury by microdialysis with HPLC-MS/MS. Drug Design Development and Therapy. 14, 2877-2888 (2020).
  33. Bongaerts, J., et al. Sensitive targeted methods for brain metabolomic studies in microdialysis samples. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 161, 192-205 (2018).
  34. Zhang, Y. Q., Jiang, N., Yetisen, A. K. Brain neurochemical monitoring. Biosensors and Bioelectronics. 189, 113351 (2021).

Tags

Nevrovitenskap utgave 188
Dynamisk sanntidssamling av hippocampus ekstracellulær væske fra bevisste rotter ved hjelp av et mikrodialysesystem
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, X., Xie, N., Zhang, Y., Meng,… More

Wang, X., Xie, N., Zhang, Y., Meng, X., Hou, Y., Zhang, S. Real-Time Dynamic Collection of Hippocampal Extracellular Fluid from Conscious Rats Using a Microdialysis System. J. Vis. Exp. (188), e64530, doi:10.3791/64530 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter