نموذج Pilocarpine صرع الفص الصدغي ورصد EEG باستخدام نظام راديوتيليميتري في الفئران
Summary
هذه المخطوطة وصف أسلوب يحفز مركز epilepticus بحقن pilocarpine النظمية ورصد عفوية النوبات المتكررة في الحيوانات الحية باستخدام القياس عن بعد اللاسلكية الفيديو والنظام الكهربائي. ويمكن استخدام هذا البروتوكول لدراسة الآليات باثوفيسيولوجيك الصرع المزمن، وابيليبتوجينيسيس، والنوبات الحادة.
Abstract
صرع الفص الصدغي (TLE) اضطراب عصبي مشتركة في مرحلة البلوغ. متعدية الجنسيات دراسات الصرع المزمن، كثيرا ما تحديد الوضع الناجم عن بيلوكاربيني ابيليبتيكوس (جنوب شرق) أن الخص عفوية النوبات المتكررة (SRS). نقدم هنا بروتوكولا لتحريض سراج الدين بالحقن داخل (القائمة) من بيلوكاربيني ورصد النوبات المتكررة المزمنة في الحيوانات الحية باستخدام القياس عن بعد الفيديو اللاسلكية ونظام للالكهربائي (EEG). وقد دللنا أبرز التغيرات السلوكية التي تحتاج إلى عناية بعد حقن pilocarpine وارتباطها مع فقدان الخلايا العصبية هيبوكامبال في 7 أيام و 6 أسابيع بعد انتهاء بيلوكاربيني. ونحن أيضا وصف الإجراءات التجريبية لزرع قطب كهربائي للفيديو وتسجيل EEG، وتحليل تواتر ومدة النوبات المتكررة المزمنة. وأخيراً، نحن نناقش الأسباب المحتملة لماذا لم تتحقق النتائج المتوقعة في كل حالة على حدة. وهذا يوفر نظرة عامة أساسية من النمذجة الصرع المزمن في الفئران، والمبادئ التوجيهية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. ونحن نعتقد أن هذا البروتوكول يمكن أن تخدم كأساس لنماذج مناسبة للصرع المزمن وابيليبتوجينيسيس.
Introduction
TLE واحد من ابيليبسيس المكتسبة الأكثر شيوعاً1. الناس المصابين بالصرع تجربة النوبات المتكررة نتيجة أنشطة الخلايا العصبية غير طبيعي في الدماغ2،3. TLE غالباً مستعصية على الحل، فإن من المهم لفهم الآليات الأساسية التي تقوم عليها تنمية الصرع.
يمكن أن تقدم نماذج حيوانية يمكن إيجاز الخصائص الرئيسية للبشرية TLE تقدير أفضل TLE الفيزيولوجيا المرضية، مما يسمح لنا برصد ومعالجة العوامل الحاسمة في ابيليبتوجينيسيس بسهولة. فيما بينها، كان سراج الدين الناجم عن تشيموكونفولسانتس تستخدم على نطاق واسع4،5. خلافا لنماذج أخرى من الصرع، مثل التحفيز الكهربائي الذي يظهر التصلب هيبوكامبال وقوية SRS6،،من78، لا يمكن أن تحاكي الجهازية حقن تشيموكونفولسانتس المرضية الإكلينيكية ل TLE البشرية، أيإصابة في الدماغ الأولية وفترة كامنة، وصرع مزمن مرحلة الإظهار SRS5،،من910. ولذلك، يمكن استخدام هذا الأسلوب في مختلف الدراسات التي تشرح آليات تلف الدماغ الحادة، ابيليبتوجينيسيس، أو قمع الاستيلاء. وعلاوة على ذلك، مماثلة لتلك التي ظهرت في TLE البشرية، توفير المبررات إضافية لاستخدام TLE نماذج القوارض10،،من1112نسيجية التعديلات الناجمة عن تشيموكونفولسانتس. جدير بالذكر أن الأضرار الهيكلية التي تنطوي الحصين قد استنسخ دائماً في كلا النموذجين حمض و pilocarpine–المستحثة SE كينك. ومع ذلك، مقارنة بحقن حمض كينك، طراز بيلوكاربيني يمكن أن تنتج SRS أكثر قوة في الفئران، التي يمكن أن توفر مزايا كبيرة لدراسة الصرع المزمن عند النظر في توافر واسعة من الماوس المعدلة وراثيا خطوط5، 13 , 14 , 15-علاوة على ذلك، تطور الاستيلاء بعد الحقن بيلوكاربيني عادة أسرع من أي وقت في نموذج حمض كينك، تقديم أدلة إضافية للاستخدام الفعال لنموذج بيلوكاربيني للصرع.
هنا، نبدي وسيلة لحمل سراج الدين بحقن القائمة pilocarpine وأداء الفيديو ورصد EEG في الصرع المزمن.
Protocol
Representative Results
Discussion
ويصف هذا العمل الإجراءات التجريبية لاستحثاث سراج الدين والتقييم لمضبوطات المزمنة.
عدة عوامل يمكن أن تؤثر على نجاح توجيهي سراج الدين. دقة الرصد السلوكي طبقاً لمقياس رأسين أمر بالغ الأهمية لتطوير استراتيجية الاعتماد على الذات. رئيس الإيماء، رمع فوريليمب، تربية، وتقع هي الس?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
هذا العمل ودعم المنح الوطنية بحوث مؤسسة من كوريا (جبهة الخلاص الوطني) التي تمولها “الحكومة الكورية” (جبهة الخلاص الوطني-2014R1A1A3049456) ومنحة من كوريا الصحة التكنولوجيا والتطوير د المشروع من خلال كوريا الصحة الصناعة تطوير معهد (خيدي)، وتمول وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية، جمهورية كوريا (HI15C2854).
Materials
| C57BL/6 | Envigo | C57BL/6NHsd | |
| Scopolamine methyl nitrate | Sigma | S2250 | Make 10X stock |
| Terbutaline hemisulfate salt | Sigma | T2528 | Make 10X stock |
| Pilocarpine hydrochloride | Sigma | P6503 | |
| Intensive care unit | Daejong instrument industry Co., Ltd. | 28~30℃ | |
| Ketamine hydrochloride | Yuhan corporation | ||
| Xylazine hydrochloride | Bayer Korea | ||
| Diazepam | SAMJIN | ||
| Castor oil (Kolliphor EL) | Sigma | C5135 | Polyoxyl 35 hydrogenated castor oil |
| Saline | Daihan pharm. Co. | ||
| 5% Dextrose | Daihan pharm. Co. | ||
| Iodine solution (Povidin) | Firson | ||
| vet ointment (Terramycin) | Pfizer | ||
| Blue Nylon | AILEE | NB617 | |
| Mupirocin (Bearoban) | Daewoong Pharmaceutical Co., Ltd | ||
| Ketoprofen | Samchundang Pharm. Co., Ltd | 5 mg/kg | |
| Gentamicin | Huons, Ltd. | 5 mg/kg | |
| 1 mL syringe | Sung shim medial Co., Ltd. | ||
| 26 guage needle | Sung shim medial Co., Ltd. | 26 G * 13 mm (1/2") | |
| 30 guage needle | Sung shim medial Co., Ltd. | 30 G * 13 mm (1/2") | |
| Razor blade | Dorco | ||
| Drill | Saeshin precision Co., Ltd. | 207A, 35K (speed) | |
| Telemetry video/EEG system | Data sciences International. Inc. | Version 5.20-SP6 | |
| Implantable transmitter | Data sciences International. Inc. | ETA-F10 | |
| Screw | Sungho Steel | M1.4, 2 mm length stainless steel | |
| Vertex dental material | Dentimex | ||
| Acetone | Duksan pure chemicals Co., Ltd. | CAS 67-64-1 | |
| Paraformaldehyde (PFA) | millipore | 1.04005.1000 | 4 % |
| Sucrose | Sigma | S9378 | 30 % solution in 0.01 M PBS |
| Cresyl violet acetate | Sigma | C5042 | |
| Ethanol | EMD Millipore Co. | UN1170 | |
| xylene | Duksan pure chemicals Co., Ltd. | UN1307 | |
| Acetic acid glacial | Junsei chemical | 31010-0350 | |
| FSC33 Clear | Leica biosystems | OCT compound for tissue freezing | |
| DPX Mounting for histology | Sigma | 6522 | |
| Forceps | Fine science tools | 11002-12 | |
| Scissors | Solco biomedical | 02-2445 | |
| Stereotaxic frame | David Kopf Instruments | E51070012 |
References
- Chang, B. S., Lowenstein, D. H. Epilepsy. N Engl J Med. 349 (13), 1257-1266 (2003).
- Scharfman, H. E. The neurobiology of epilepsy. Curr Neurol Neurosci Rep. 7 (4), 348-354 (2007).
- Rakhade, S. N., Jensen, F. E. Epileptogenesis in the immature brain: emerging mechanisms. Nat Rev Neurol. 5 (7), 380-391 (2009).
- Cavalheiro, E. A. The pilocarpine model of epilepsy. Ital J Neurol Sci. 16 (1-2), 33-37 (1995).
- Curia, G., Longo, D., Biagini, G., Jones, R. S., Avoli, M. The pilocarpine model of temporal lobe epilepsy. J Neurosci Methods. 172 (2), 143-157 (2008).
- Morimoto, K., Fahnestock, M., Racine, R. J. Kindling and status epilepticus models of epilepsy: rewiring the brain. Prog Neurobiol. 73 (1), 1-60 (2004).
- Levesque, M., Avoli, M. The kainic acid model of temporal lobe epilepsy. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 37 (10), 2887-2899 (2013).
- Sharma, A. K., et al. Mesial temporal lobe epilepsy: pathogenesis, induced rodent models and lesions. Toxicol Pathol. 35 (7), 984-999 (2007).
- Hellier, J. L., Dudek, F. E. Chemoconvulsant model of chronic spontaneous seizures. Curr Protoc Neurosci. 9, 19 (2005).
- Pitkanen, A., Lukasiuk, K. Molecular and cellular basis of epileptogenesis in symptomatic epilepsy. Epilepsy Behav. 14, 16-25 (2009).
- Mathern, G. W., Adelson, P. D., Cahan, L. D., Leite, J. P. Hippocampal neuron damage in human epilepsy: Meyer’s hypothesis revisited. Prog Brain Res. 135, 237-251 (2002).
- Turski, W. A., et al. Limbic seizures produced by pilocarpine in rats: behavioural, electroencephalographic and neuropathological study. Behav Brain Res. 9 (3), 315-335 (1983).
- Brulet, R., Zhu, J., Aktar, M., Hsieh, J., Cho, K. O. Mice with conditional NeuroD1 knockout display reduced aberrant hippocampal neurogenesis but no change in epileptic seizures. Exp Neurol. 293, 190-198 (2017).
- Cho, K. O., et al. Aberrant hippocampal neurogenesis contributes to epilepsy and associated cognitive decline. Nat Commun. 6, 6606 (2015).
- Cavalheiro, E. A., Santos, N. F., Priel, M. R. The pilocarpine model of epilepsy in mice. Epilepsia. 37 (10), 1015-1019 (1996).
- Racine, R. J. Modification of seizure activity by electrical stimulation. II. Motor seizure. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 32 (3), 281-294 (1972).
- Hester, M. S., Danzer, S. C. Accumulation of abnormal adult-generated hippocampal granule cells predicts seizure frequency and severity. J Neurosci. 33 (21), 8926-8936 (2013).
- Shibley, H., Smith, B. N. Pilocarpine-induced status epilepticus results in mossy fiber sprouting and spontaneous seizures in C57BL/6 and CD-1 mice. Epilepsy Research. 49 (2), 109-120 (2002).
- Borges, K., et al. Neuronal and glial pathological changes during epileptogenesis in the mouse pilocarpine model. Exp Neurol. 182 (1), 21-34 (2003).
- Pavlova, M. K., Shea, S. A., Bromfield, E. B. Day/night patterns of focal seizures. Epilepsy Behav. 5 (1), 44-49 (2004).
