Parkinson Hastalığının tek taraflı lezyonlanmıştır 6-OHDA Mouse Model Geliştirme
Summary
Bir protokol unilateral 6-OHDA lezyonlar, farelerde medyal önbeyin demet gerçekleştirmek için tarif edilmektedir. Bu yöntem, striatal dopamin ve 90,63>% 95 kaybı gösteren hayatta kalan hayvanların% 89 ile düşük mortalite oranı (% 13.3) ±% -4,02, lezyonun tarafa doğru ipsiversive dönme önyargı vardır.
Abstract
Bu özetlediği bazal ganglionlar devresi değişiklikleri ve farmakoloji olarak gözlenen bu yana tek taraflı olarak lezyonlanmıştır 6 hyroxydopamine (6-OHDA)-lezyonlanan Parkinson hastalığı sıçan modeli (PD), parkinson belirtileri altında yatan mekanizmaları anlayışımıza ilerlemede paha biçilmez olmak için ispat etti Parkinsonlu hastalarda 1-4. Bununla birlikte,, çıkış yollarının, başlıca, bazal ganglia bir giriş bölgesi olan striatum, dahilinde kortiko-striatal sinapsların oluşan hassas hücresel ve moleküler değişiklik zor kalır, ve bu patolojik anormallikleri parkinson arazlarının yatan 3 ortaya çıkan sitenin olduğuna inanılmaktadır 5.
PD, bazal ganglion devresi-striatal Nigro yolunun aşağıdaki dejenerasyon değişikliklerin altında yatan mekanizmaları anlamak, büyük ölçüde teşvik tarafından yönlendirilen aşırı eksprese yeşil floresan proteinleri gelişimi bakteriyel yapay kromozom (BAC) fareler tarafından ileri olmuşturrs özel izolasyon çalışılması gerekir izin vererek 8:; iki striatal çıkış yolları (EGFP-D2 ve EGFP-A2a dolaylı yolun EGFP-D1 doğrudan yolak). Örneğin, son yıllarda yapılan çalışmalarda, parkinson fareler 9,10 sinaptik plastisite patolojik değişiklikler olduğunu ileri sürmüşlerdir. Ancak, bu çalışmalar yavru fareler ve parkinsonizm akut modelleri kullandı. 6-OHDA stabil lezyonlar ile erişkin sıçanlarda açıklanan değişimler de bu modellerde oluşup oluşmadığına belirsizdir. Diğer gruplar medial ön beyin demeti (MFB) lezyon PD tek taraflı lezyonlanan istikrarlı bir 6-OHDA yetişkin fare modeli oluşturmak için çalıştılar, ne yazık ki, bu çalışmada mortalite oranı sadece 14% 21 cerrahi kalan, son derece yüksek oldu gün veya daha uzun 11. Daha yeni çalışmalarda, düşük bir mortalite oranı ile intra-nigral lezyonlar dopaminerjik nöronlar>% 80 kaybı, L-DOPA bağlı diskinezi 11,12,13,14 Ancak ifade değişkenBu çalışmalar. , PD iyi kurulmuş bir başka fare modeli, MPTP-lezyonlanan fare 15. Iken, bu model potansiyel nöroprotektif ajanların 16 değerlendirme yararlı olan bu modeli genellikle motor açıklarının neden başarısız, PD belirtileri altında yatan mekanizmaları anlamak için daha uygun ve geniş bir lezyon 17, 18 ölçüde değişkenlik gösterir .
Burada içine doğrudan 6-OHDA, uygulama tarafından, tutarlı>% 95 striatal dopamin kaybı (gibi HPLC ile ölçülen) yanı sıra, davranışsal üreten neden MFB, stabil bir PD unilateral 6-OHDA-lezyonlu fare modelinde geliştirilmiştir. dengesizliklerin PD iyi karakterize tek taraflı 6-OHDA-lezyonlanan sıçan modelinde gözlendi. PD Bu yeni geliştirilen bir fare modelinde, parkinson arazlarının nesil altında yatan mekanizmaları anlamak için değerli bir araç ispat edecektir.
Protocol
Discussion
Bu protokol bir lezyon başarı oranı yüksek ve düşük mortalite oranı, son derece tekrarlanabilir Parkinson hastalığı, istikrarlı bir tek taraflı 6-OHDA-lezyonlanan fare modelinin üretimi için bir yöntem açıklanır. , 6-OHDA lezyon cerrahisi başarı kolayca lezyonlu striatum 27>% 95 dopamin eksikliği göstergesidir>% 70 ipsiversive rotasyonlar ile ölçümü ile spontan dönme davranışı tahmin edilebilir. Striatal dopamin düzeylerini 28 doğrudan ölçüm sağlar striata…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Dışişleri Bakanlığı ve Uluslararası Ticaret (Kanada Hükümeti), University of Toronto Connaught Fonu, Yenilik, NSERC, Krembil Vakfı ve için Cure Parkinson Güven Kanada Vakfı tarafından desteklenmiştir.
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 |
References
- Costall, B., Naylor, R. J., Pycock, C. Non-specific supersensitivity of striatal dopamine receptors after 6-hydroxydopamine lesion of the nigrostriatal pathway. Eur. J. Pharmacol. 35, 276-283 (1976).
- Maneuf, Y. P., Mitchell, I. J., Crossman, A. R., Brotchie, J. M. On the role of enkephalin cotransmission in the GABAergic striatal efferents to the globus pallidus. Exp. Neurol. 125, 65-71 (1994).
- Robertson, G. S., Robertson, H. A. Evidence that L-dopa-induced rotational behavior is dependent on both striatal and nigral mechanisms. J. Neurosci. 9, 3326-3331 (1989).
- Ungerstedt, U., Arbuthnott, G. W. Quantitative recording of rotational behavior in rats after 6-hydroxy-dopamine lesions of the nigrostriatal dopamine system. Brain Res. 24, 485-493 (1970).
- Brotchie, J. M. Novel approaches to the symptomatic treatment of parkinsonian syndromes: alternatives and adjuncts to dopamine-replacement. Curr. Opin. Neurol. 10, 340-345 (1997).
- Besson, M. J., Graybiel, A. M., Nastuk, M. A. [3H]SCH 23390 binding to D1 dopamine receptors in the basal ganglia of the cat and primate: delineation of striosomal compartments and pallidal and nigral subdivisions. Neuroscience. 26, 101-119 (1988).
- Gerfen, C. R. D1 and D2 dopamine receptor-regulated gene expression of striatonigral and striatopallidal neurons. Science. 250, 1429-1432 (1990).
- Schiffmann, S. N., Jacobs, O., Vanderhaeghen, J. J. Striatal restricted adenosine A2 receptor (RDC8) is expressed by enkephalin but not by substance P neurons: an in situ hybridization histochemistry study. J. Neurochem. 57, 1062-1067 (1991).
- Hutchison, W. D. Differential neuronal activity in segments of globus pallidus in Parkinson’s disease patients. Neuroreport. 5, 1533-1537 (1994).
- Pan, H. S., Penney, J. B., Young, A. B. Gamma-aminobutyric acid and benzodiazepine receptor changes induced by unilateral 6-hydroxydopamine lesions of the medial forebrain bundle. J. Neurochem. 45, 1396-1404 (1985).
- Pan, H. S., Walters, J. R. Unilateral lesion of the nigrostriatal pathway decreases the firing rate and alters the firing pattern of globus pallidus neurons in the rat. Synapse. 2, 650-656 (1988).
- Gong, S. A gene expression atlas of the central nervous system based on bacterial artificial chromosomes. Nature. 425, 917-925 (2003).
- Kreitzer, A. C., Malenka, R. C. Endocannabinoid-mediated rescue of striatal LTD and motor deficits in Parkinson’s disease models. Nature. 445, 643-647 (2007).
- Shen, W., Flajolet, M., Greengard, P., Surmeier, D. J. Dichotomous dopaminergic control of striatal synaptic plasticity. Science. 321, 848-851 (2008).
- Lundblad, M., Picconi, B., Lindgren, H., Cenci, M. A. A model of L-DOPA-induced dyskinesia in 6-hydroxydopamine lesioned mice: relation to motor and cellular parameters of nigrostriatal function. Neurobiol. Dis. 16, 110-123 (2004).
- Grealish, S., Mattsson, B., Draxler, P., Bjorklund, A. Characterisation of behavioural and neurodegenerative changes induced by intranigral 6-hydroxydopamine lesions in a mouse model of Parkinson’s disease. Eur. J. Neurosci. 31, 2266-2278 (2010).
- Dauer, W., Przedborski, S. Parkinson’s disease: mechanisms and models. Neuron. 39, 889-909 (2003).
- Francardo, V. Impact of the lesion procedure on the profiles of motor impairment and molecular responsiveness to L-DOPA in the 6-hydroxydopamine mouse model of Parkinson’s disease. Neurobiol. Dis. 42, 327-340 (2011).
- Jakowec, M. W., Petzinger, G. M. 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned model of parkinson’s disease, with emphasis on mice and nonhuman primates. Comp. Med. 54, 497-513 (2004).
- Visanji, N. P., Brotchie, J. M. MPTP-Induced Models of Parkinson’s Disease in Mice and Non-Human Primates. Curr. Protoc. Pharmacol. Chapter 5, 42-42 (2005).
- Sedelis, M., Schwarting, R. K., Huston, J. P. Behavioral phenotyping of the MPTP mouse model of Parkinson’s disease. Behav. Brain Res. 125, 109-125 (2001).
- Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury. Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).
- Paul, M. L., Currie, R. W., Robertson, H. A. Priming of a D1 dopamine receptor behavioural response is dissociated from striatal immediate-early gene activity. Neuroscience. 66, 347-359 (1995).
- Breese, G. R., Traylor, T. D. Effect of 6-hydroxydopamine on brain norepinephrine and dopamine evidence for selective degeneration of catecholamine neurons. J. Pharmacol Exp. Ther. 174, 413-420 (1970).
- Breese, G. R., Chase, T. N., Kopin, I. J. Metabolism of tyramine-3H and octopamine-3H by rat brain. Biochem. Pharmacol. 18, 863-869 (1969).
- Frankin, K. B. J., Paxinos, G. . The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2008).
- Cornell-Bell, A. H., Finkbeiner, S. M., Cooper, M. S., Smith, S. J. Glutamate induces calcium waves in cultured astrocytes: long-range glial signaling. Science. 247, 470-473 (1990).
- Iancu, R., Mohapel, P., Brundin, P., Paul, G. Behavioral characterization of a unilateral 6-OHDA-lesion model of Parkinson’s disease in mice. Behav. Brain Res. 162, 1-10 (2005).
- Tan, Y., Williams, E. A., Lancia, A. J., Zahm, D. S. On the altered expression of tyrosine hydroxylase and calbindin-D 28kD immunoreactivities and viability of neurons in the ventral tegmental area of Tsai following injections of 6-hydroxydopamine in the medial forebrain bundle in the rat. Brain Res. 869, 56-68 (2000).
- Thiele, S. L. Generation of a model of L-DOPA-induced dyskinesia in two different mouse strains. J. Neurosci. Methods. 197, 193-208 (2011).
- Henry, B., Crossman, A. R., Brotchie, J. M. Characterization of a rodent model in which to investigate the molecular and cellular mechanisms underlying the pathophysiology of L-dopa-induced dyskinesia. Adv. Neurol. 78, 53-61 (1998).
