Utvecklingen av en ensidigt-lesionerad 6-OHDA-musmodell av Parkinsons sjukdom

Summary

Ett protokoll för att utföra ensidigt 6-OHDA-lesioner i den mediala forebrain bundle i möss beskrives. Denna metod har en låg dödlighet (13,3%) med 89% av de överlevande djuren visade> 95% förlust av striatal dopamin och 90,63 ± -4,02% ipsiversive roterande inriktning mot sidan av lesionen.

Abstract

Den ensidigt lesion 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-skadade råttmodell av Parkinsons sjukdom (PD) har visat sig vara ovärderligt för att föra vår förståelse av mekanismerna bakom parkinsonsymtom, eftersom den sammanfattas de förändringar i basala ganglierna kretsar och farmakologi observerats i patienter med Parkinsons sjukdom ^1-4. Men de exakta cellulära och molekylära förändringar som sker vid kortiko-striatala synapser för de utgående vägar inom striatum, vilket är den största ingången regionen i basala ganglierna förblir svårfångad, och detta tros vara platsen där patologiska avvikelser som ligger bakom parkinsonsymtom uppstår ^{3 , 5.}

I PD, har förstå de mekanismer som ligger bakom förändringarna i basala ganglierna kretsar efter degeneration av Nigro-striatala vägen blivit mycket fram genom utvecklingen av bakteriell artificiell kromosom (BAC) möss över uttrycker gröna fluorescerande proteiner som drivs av att främjars specifika för de två striatala utgående vägar (direkt väg: EGFP-D1, indirekta vägen: EGFP-D2 och EGFP-A2a) ^8, vilket gör att de kan studeras isolerat. Till exempel har senare studier antytt att det finns sjukliga förändringar i synaptisk plasticitet i Parkinson möss ^9,10. Men dessa studier utnyttjas unga möss och akuta modeller av parkinsonism. Det är oklart om de förändringar som beskrivs i vuxna råttor med stabila 6-OHDA lesioner förekommer även i dessa modeller. Andra grupper har försökt skapa en stabil ensidigt-skadade 6-OHDA modell vuxen mus av PD genom att skada den mediala framhjärnan bunt (MFB), tyvärr var dödligheten i denna studie extremt hög, med endast 14% överlevande operationen för 21 dagar eller längre ^11. Nyare studier har genererats inom nigrala lesioner med både en låg dödlighet> 80% förlust av dopaminerga neuroner, men expression av L-DOPA-inducerad dyskinesi ^11,12,13,14 var variabeli dessa studier. En annan väl etablerad musmodell av PD är den MPTP-lesionerad mus ^15. Även denna modell har visat sig användbar vid bedömningen av potentiella nervskyddande ämnen ^16, är det mindre lämpligt för att förstå mekanismerna bakom symtom på PD, eftersom denna modell ofta misslyckas med att framkalla motoriska brister, och visar en bred variation i omfattningen av skadan ^{17, 18} .

Här har vi utvecklat en stabil unilaterala 6-OHDA-skadade musmodell av PD genom direkt administrering av 6-OHDA i MFB, som genomgående ger> 95% förlust av striatal dopamin (mätt med HPLC), såväl som framställning av beteendemässiga obalanser observerades i väl karaktäriserade unilaterala 6-OHDA-skadade råttmodell av PD. Denna nyutvecklade musmodell av PD kommer att visa sig vara ett värdefullt verktyg för att förstå mekanismerna bakom generation parkinsonsymtom.

Protocol

1. Bostäder och förberedelse av möss Upprätthålla en koloni av bakteriell artificiell kromosom (BAC) drivs transgena möss 8 (Mutant Mouse regionalt resurscentrum (MMRRC) FVB i en 12:12 h ljus-mörker-cykel med fri tillgång till mat och vatten. Dessa möss är rena FVB-möss, och är det inte nödvändigt att korsa dessa möss med någon annan stam, antingen för avel, eller för att säkerställa framgång för 6-OHDA lesion förfarande. För att generera en parkinsonistisk modell …

Discussion

Detta protokoll beskriver en metod för generering av en stabil unilaterala 6-OHDA-skadade musmodell av Parkinsons sjukdom, som är extremt reproducerbar, med en hög lesion framgång, och en låg dödlighet. Framgången av 6-OHDA-lesionen kirurgi kan lätt uppskattas genom mätning av spontan rotationsbeteende med> 70% ipsiversive rotationer som indikerar> 95% dopaminbrist i den skadade striatum ^27. Kvantifiering av striatala dopaminnivåer är de mest exakta mätningen av graden av striatal dopamin re…

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