Utvikling av en ensidig-lesioned 6-OHDA mus modell av Parkinsons sykdom

Summary

En protokoll for å utføre ensidige 6-OHDA lesjoner i mediale forebrain bunten i mus er beskrevet. Denne metoden har lav dødelighet (13,3%) med 89% av de overlevende dyrene viser> 95% tap av striatale banene dopamin og 90,63 ± -4,02% ipsiversive roterende bias mot siden av lesjonen.

Abstract

Den ensidig lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rotte modell av Parkinsons sykdom (PD) har vist seg å være uvurderlig i fremme vår forståelse av mekanismene bak parkinsonsymptomer, siden det sammenfatter endringene i basalgangliene kretser og farmakologi observert i parkinsonsymptomer pasienter ^1-4. Men de nøyaktige cellulære og molekylære endringer som skjer ved Cortiço-striatale banene synapser av produksjonen trasé innenfor striatum, som er den viktigste innspill regionen i basalgangliene forblir unnvikende, og dette antas å være stedet der patologiske forandringer underliggende parkinsonsymptomer oppstår ^{3 , 5.}

I PD, har forståelse for mekanismene bak endringene i basalgangliene kretser følgende degenerasjon av nigro-striatale banene veien vært sterkt frem med utviklingen av bakteriell kunstig kromosom (BAC) mus over-uttrykke grønne fluorescerende proteiner drevet av fremmers spesifikk for de to striatale banene output stier (direkte vei: eGFP-D1, indirekte vei: eGFP-D2 og eGFP-A2a) ^8, slik at de kan studeres i isolasjon. For eksempel har nyere studier antydet at det er patologiske forandringer i synaptisk plastisitet i parkinsonsymptomer mus ^9,10. Men disse studiene benyttes juvenile mus og akutte modeller av parkinsonisme. Det er uklart om endringene beskrevet hos voksne rotter med stabile 6-OHDA lesjoner også forekomme i disse modellene. Andre grupper har forsøkt å gi en stabil ensidig-lesioned 6-OHDA voksen mus modell av PD ved lesioning den mediale forebrain bundle (MFB), dessverre, var dødeligheten i denne studien ekstremt høy, med bare 14% overleve operasjonen for 21 dager eller lengre ^11. Flere nyere studier har generert intra-nigral lesjoner med både lav dødelighet> 80% tap av dopaminerge nevroner, men uttrykk for L-DOPA indusert dyskinesier ^11,12,13,14 var variabeli disse studiene. Et annet godt etablert mus modell av PD er den MPTP-lesioned mus ^15. Mens denne modellen har vist seg nyttig i vurderingen av mulige nervecellene agenter ^16, er det mindre egnet for å forstå mekanismene bak symptomene på PD, som denne modellen ofte unnlater å indusere motor underskudd, og viser et bredt variasjon i omfanget av lesjon ^{17, 18} .

Her har vi utviklet en stabil ensidig 6-OHDA-lesioned mus modell av PD ved direkte administrasjon av 6-OHDA i MFB, som konsekvent fører> 95% tap av striatale banene dopamin (målt ved HPLC), samt produsere det atferdsmessige ubalanser observert i brønnen karakterisert ensidige 6-OHDA-lesioned rotte modell av PD. Denne nyutviklede mus modell av PD vil være et verdifullt verktøy for å forstå mekanismene bak generasjon av parkinsonsymptomer.

Protocol

1. Bolig og utarbeidelse av mus Opprettholde en koloni av bakteriell kunstig kromosom (BAC) drevet transgene mus 8 (Mutant Mouse Regional Resource Center (MMRRC) FVB i en 12:12 h lys-mørke-syklusen med fri tilgang til mat og vann. Disse musene er rene FVB mus, og det er ikke nødvendig å krysse disse musene med andre belastninger, enten for avl, eller for å sikre suksess i 6-OHDA lesjon prosedyre. For å generere en Parkinsonrelaterte modell, er voksne mus i alderen postnatal dag 31-42…

Discussion

Denne protokollen beskriver en metode for generering av en stabil ensidig 6-OHDA-lesioned mus modell av Parkinsons sykdom, noe som er svært reproduserbare, med en høy lesjon suksessrate, og en lav dødelighet. Suksessen av 6-OHDA lesjon kirurgi kan lett estimeres ved måling av spontan roterende adferd med> 70% ipsiversive rotasjoner som tyder på> 95% dopamin uttømming i lesioned striatum ^27. Kvantifisering av striatale banene dopaminnivåer er den mest nøyaktige måling av omfanget av striatale ba…

Materials

Name of the reagent	Company	Catalogue number	Comments (optional)
desipramine HCl	Sigma-Aldrich, Oakville, ON, Canada	D125	25mg/kg
pargyline HCl	Sigma-Aldrich, Oakville, ON, Canada	P8013	5mg/kg
6-OHDA HBr	Sigma-Aldrich, Oakville, ON, Canada	H116	3mg / mouse
stereotaxic Frame	Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA	Model 900
mouse ear cups	Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA	Model 921 Zygoma Ear Cups
mouse incisor bar	Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA	Model 923B
mouse anaesthesia mask	Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA	Model 923B
priming kit (containing 250ml syringe)	Hamilton Company, Reno, NV, USA	PRMKIT 81120
RN compression fitting kit (1 mm)	Hamilton Company, Reno, NV, USA	55750-01
PEEK tubing from RN compression fitting kit< (1/16th inch)	Hamilton Company, Reno, NV, USA	55751-01
dual small hub RN Coupler	Hamilton Company, Reno, NV, USA	55752-01
luer to small hub RN adaptor	Hamilton Company, Reno, NV, USA	55753-01
1ml 25S syringe model 7001KH	Hamilton Company, Reno, NV, USA	80100
*33G removable needle (RN) pack of 6. . Custom 1 inch with 45<° bevel	Hamilton Company, Reno, NV, USA	7803-05
Scissors	Fine Science Tools, Vancouver, BC, Canada.	14084-08
Scalpel	Fine Science Tools, Vancouver, BC, Canada	10003-12
Scalpel blades	Fine Science Tools, Vancouver, BC, Canada	10035-20
Forcep	Fine Science Tools, Vancouver, BC, Canada	11608-15
Hemostats	Fine Science Tools, Vancouver, BC, Canada.	13004-14
Isoflurane	Abbot	02241315	2-3%
Suters (Vicryl 4.0)	Syneture	SS-683
Steriliser	Fine Science Tools, Vancouver, BC, Canada	18000-45
Infusion Pump	Harvard Apparatus	PhD 22/2000
Needles (27G)	Becton Dickinson	305109
Needles (25G)	Becton Dickinson	305127
Syringes (1ml)	BD syringe	309692
Anaesthesia trolley	LEI medical	M2000
Baytril	CDMV, St. hyacinthe, QC	102207
Lidocaine	CDMV, St. hyacinthe, QC	3914
Betadine solution	CDMV, St. hyacinthe, QC	19955