Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Dynamisk samling i realtid af hippocampus ekstracellulær væske fra bevidste rotter ved hjælp af 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 giver en detaljeret dynamisk prøveudtagning i realtid af ekstracellulær væske fra hippocampus hos vågne rotter ved hjælp af et mikrodialysesystem.

Abstract

En række sygdomme i centralnervesystemet (CNS) er forbundet med ændringer i sammensætningen af hippocampus ekstracellulær væske (HECF). Imidlertid har vanskeligheder med at opnå HECF i realtid fra bevidste rotter længe begrænset evalueringen af CNS-sygdomsprogression og effektiviteten af etnomedicinsk terapi. Det er opmuntrende, at en hjernemikrodialyseteknik kan anvendes til kontinuerlig prøveudtagning med fordelene ved dynamisk observation, kvantitativ analyse og en lille prøveudtagningsstørrelse. Dette muliggør overvågning af ændringer i det ekstracellulære væskeindhold for forbindelser fra traditionelle urter og deres metabolitter i hjernen hos levende dyr. Formålet med denne undersøgelse var således nøjagtigt at implantere en cerebrospinalvæskemikrodialysesonde i hippocampusområdet hos Sprague Dawley (SD) rotter med et tredimensionelt hjernestereotaksisk apparat, der afskærer molekylvægte større end 20 kDa. HECF af høj kvalitet blev derefter opnået fra bevidste rotter ved hjælp af et mikrodialyseprøvetagningskontrolsystem med en justerbar prøveudtagningshastighed fra 2,87 nL / min - 2,98 ml / min. Afslutningsvis giver vores protokol en effektiv, hurtig og dynamisk metode til at opnå HECF hos vågne rotter ved hjælp af mikrodialyseteknologi, som giver os ubegrænsede muligheder for yderligere at udforske patogenesen af CNS-relaterede sygdomme og evaluere lægemiddeleffektivitet.

Introduction

Centralnervesystemet (CNS) sygdomme med høj sygelighed, såsom neurodegenerativ sygdom, traumatisk hjerneskade, hypoxi-induceret hjerneskade i stor højde og iskæmisk slagtilfælde, er afgørende årsager til den voksende dødelighed på verdensplan 1,2,3. Realtidsovervågning af cytokiner og proteinændringer i specifikke hjerneområder bidrager til diagnostisk nøjagtighed af CNS-sygdomme og hjernefarmakokinetiske undersøgelser efter medicinering. Traditionel videnskabelig forskning anvender hjernevævshomogenat eller en manuel indsamling af interstitiel hjernevæske fra dyr til påvisning af specifikke stoffer og til farmakokinetiske undersøgelser. Dette har dog nogle mangler, såsom en begrænset stikprøvestørrelse, manglende evne til dynamisk at observere ændringer i indikatorer og ujævn stikprøvekvalitet 4,5,6. Cerebrospinalvæske, en interstitiel væske, beskytter hjernen og rygmarven mod mekanisk skade. Dens sammensætning er forskellig fra serumets på grund af eksistensen af blod-hjerne-barrieren (BBB)7. Direkte analyse af cerebrospinalvæskeprøver er mere befordrende for at afsløre mekanismen for CNS-læsioner og lægemiddelopdagelse. Uundgåeligt har cerebrospinalvæskeprøverne, manuelt opnået direkte fra cisterna magna og cerebrale ventrikler gennem en sprøjte, ulemper ved blodforurening, en tilfældig chance for prøveindsamling, usikkerhed om mængde og næsten ingen mulighed for multipel hentning 8,9. Mere bemærkelsesværdigt kan konventionelle interstitielle hjernevæskeprøveudtagningsmetoder ikke få prøver fra beskadigede hjerneområder, hvilket hindrer udforskningen af patogenesen af CNS-sygdomme i specifikke hjerneområder og effektivitetsevalueringen af målrettede etnomedicinbehandlinger 9,10.

Hjernemikrodialyse er en teknik til prøveudtagning af interstitiel hjernevæske hos vågne dyr11. Mikrodialysesystemet efterligner vaskulær permeabilitet ved hjælp af en sonde implanteret i hjernen. Mikrodialysesonden er bevæbnet med en semipermeabel membran og implanteres i specifikke hjerneområder. Efter perfusion med isotonisk kunstig cerebrospinalvæske (ACSF) kan den dialyserede interstitielle hjernevæske med fordel opsamles med fordelene ved små prøvestørrelser, kontinuerlig prøveudtagning og dynamisk observation12,13. Med hensyn til placering kan hjernemikrodialyseprober selektivt implanteres i hjernestrukturer eller kraniale cisterner af interesse14. En observation af unormale niveauer af et endogent stof i hippocampus ekstracellulær væske (HECF) antyder forekomsten af CNS-sygdomme eller patogenesen af sygdom. Flere undersøgelser har vist, at biomarkørerne for CNS-sygdomme, såsom D-aminosyrer i skizofreni, β-amyloid- og tau-proteiner i Alzheimers sygdom, neurofilament-lyskæder i traumatisk hjerneskade og ubiquitincarboxy-terminal hydrolase L1'er i hypoxisk iskæmi encephalopati, kan analyseres i cerebrospinalvæske15,16,17 . En kemisk analysemetode baseret på hjernens mikrodialyseprøveudtagningsteknik kan bruges til at overvåge dynamiske ændringer af eksogene forbindelser såsom aktive ingredienser i etnomedicin, som diffunderer og distribuerer i specifikke hjerneområder14.

Denne artikel præsenterer den specifikke proces med dynamisk HECF-erhvervelse i vågne rotter og måler dets osmotiske tryk for at sikre prøvekvaliteten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Den eksperimentelle protokol blev udført i overensstemmelse med kravene fra Udvalget for Brug af Forsøgsdyr og Institutionel Dyrepleje og Brug ved Chengdu University of Traditional Chinese Medicine (rekordnummer: 2021-11). Hanrotter fra Sprague Dawley (SD) (280 ± 20 g, 6-8 uger gamle) blev anvendt til nærværende undersøgelse.

1. Hjernemikrodialyse, sondeimplantationskirurgi

  1. Brug henholdsvis 3% og 1,5% isofluran til induktion og vedligeholdelse af rottebedøvelse ved hjælp af et dyrebedøvelsessystem i en luft-iltblanding ved 0,6 l / min. Sørg for, at rotterne bedøves dybt uden både smerterefleks og hornhinderefleks. Brug veterinærsalve på øjnene for at forhindre tørhed under anæstesi.
  2. Fjern pelsen på den bedøvede rottes kranium med en elektrisk barbermaskine i forberedelsesområdet. Fastgør derefter den bedøvede rotte på en stereotaksisk hjernefinder. Desinficer det kirurgiske sted før operationen ved at anvende povidon-jod og ethanol 3x på operationsområdet med en steril bomuldskugle. Påfør bupivacain topisk for lokal analgesi. BEMÆRK: Hele processen med mikrodialysebaseret HECF-prøveoptagelse er illustreret i figur 1.
  3. Lav et 1,5 cm kraniofacialt snit ned i midten med kirurgisk saks og fjern periosteum ved hjælp af kirurgisk saks og oftalmisk tang.
  4. Overvej bregma som basalpositionen og gennembor endokraniet for at bore en 2 mm blænde ved anteroposterior (AP) position (-2 mm), den mediolaterale (ML) position (-3,5 mm) og den dorsoventrale (DV) position (-3,5 mm) (hippocampus CA1-regionen) ved hjælp af en kraniebor.
  5. Fastgør kateteret stylet på griberen på en stereotaksisk hjernelokalisering, og juster mikrodialysehusets position ved AP (-2 mm), ML (-3,5 mm) og DV (0 mm) positioner. Juster DV-værdien af hjernestereolokaliseringen, og implanter mikrodialysehuset i CA1-regionen i en dybde på 3,5 mm.
    BEMÆRK: Hold dyrets temperatur på 37 °C under operationen ved hjælp af en dyretemperaturholder.
  6. Der bores yderligere tre åbninger med en diameter på 2 mm, således at de tre åbninger danner en trekant, hvori sondeåbningen er centralt placeret. Implantatskruer ind i åbningerne i en dybde på 1 mm.
  7. Fastgør sondekateteret med tandcement og brug en 4-0 kirurgisk sutur til at lukke huden. Se figur 2 for placeringen af sonden.
  8. Placer rotten i bur i 7 dage for at komme sig. Infiltrer bupivacain (1,5 mg/kg) lokalt én gang dagligt efter operationen.  Sørg for mad og vand ad libitum. Brug natriumhyaluronat øjendråber 3x om dagen for at forhindre tørhed efter operationen.
    BEMÆRK: Udfør alle procedurer i et sterilt kirurgisk rum. Dyret må ikke efterlades uden opsyn, før det har genvundet tilstrækkelig bevidsthed til at opretholde en liggetid under 37 °C. Returner ikke dyret, der har gennemgået kirurgi, til selskab med andre dyr, før det er helt genoprettet.

2. Tilslutning af mikrodialysesystem og sondekontrol

  1. Tilslut mikrodialysepumpen, mikrosprøjten, vågen aktivitetsenhed og kryogenprøveopsamleren i henhold til producentens anvisninger. Installer mikrosprøjten med ACSF på mikrodialysepumpen, og indstil mikrodialysepumpen til en hastighed på 1 μL/min for at udlede luften i rørledningen.
  2. Tilslut rørledningen og hjernens mikrodialysesonde (membran: PAES; membranlængde: 4 mm; membran OD: 0,5 mm; afskæring: 20 kDa; aksellængde: 14 mm). Betjen mikrodialysepumpen med en hastighed på 1 μL/min for at injicere ACSF i sonden, indtil sondens overflade er let fugtig. Nedsænk sonden i heparinnatriuminjektionsopløsning til efterfølgende brug.
    BEMÆRK: Hvis en stor strøm af ACSF falder fra sondens semipermeable membran, som set med det blotte øje under tyngdekraften, skal du udskifte sonden med en ny.

3. Indsamling af HECF fra den vågne rotte

  1. Indsæt hjernens mikrodialysesonde i sondekateteret og placer rotten i et kammer (højde: 360 mm; diameter: 400 mm) med polstring for at sikre, at rotterne frit kan bevæge sig rundt.
  2. Tilslut rørledningen, mikrosprøjtepumpen og hjernens mikrodialysesonde. Sele rotten via hullet øverst på rottefastholdelsesanordningen og drejeleddene i rustfrit stål.
  3. Tænd multikanals drejeregulatoren for at undgå sammenfletning af mikrodialyserørledningerne under rottens frie bevægelighed. Tænd mikrosprøjtepumpen, og pump ACSF med en hastighed på 1 μL/min. HECF indsamles regelmæssigt efter 60 minutters ligevægt i mikrodialyse HECF-opsamlingssystemet.
  4. Sørg for, at HECF-prøvernes strømningshastighed i den nedkølede fraktionsopsamler er i overensstemmelse med ACSF-infusion. Der opsamles 20 μL HECF, og skift automatisk til næste prøvetagningsglas. Sørg for at kontrollere, om sondemembranen er beskadiget, når sonden indsættes.

4. Måling af det osmotiske tryk for HECF

  1. Tænd osmometeret, og log ind på detektionssystemet. Klik på Cal-knappen på den berøringsfølsomme skærm, og klik på Res-knappen på siden for at rydde den forrige kalibreringshukommelse.
  2. Installer et 1,5 ml rør indeholdende 100 μL rent vand uden bobler på målehovedet. Træk målehovedet til bunden af den kolde hydrazinbeholder.
  3. Indtast prøvenummer 0 på den berøringsfølsomme skærm, og bekræft for at teste. Diodenålen dyppes hurtigt ned i prøveglasset, og træk den derefter hurtigt ud for at fremkalde krystallisation af prøven ved en temperatur på -6,2 °C.
  4. Vent på, at skærmen vises: Tryk målehovedet op, og klik på Cal og Cal 0 igen for at kalibrere. Udfør målinger med en 300 mOsm kalibreringsopløsning, og mål det osmotiske tryk i HECF-prøverne som beskrevet ovenfor.
    BEMÆRK: Tør målehovedet af med et blødt køkkenrulle efter kalibrering eller måling. HECF-prøverne uden bobler skal blandes godt.

5. Vedligeholdelse af mikrodialysesystemet og -udstyret efter prøveudtagning

  1. Tag hjernens mikrodialysesonde ud af sondekateteret efter prøvetagningsafslutning. Nedsænk sonden i deioniseret vand og skylning med deioniseret vand i 12 timer for at fjerne strandede saltaflejringer fra rørledningen og sonden.
  2. Sonden fjernes for at placere den i en 0,05% trypsinopløsning ved 4 °C. Rørledningerne tørres i en lufttør ovn ved 25 °C og opbevares ved stuetemperatur.
    BEMÆRK: Mikrodialysesonderne er dyre, og dette trin kan øge sondernes genanvendelighed. Proteiner, der klæber til sondeoverfladen, kan fordøjes af trypsinopløsning for at forhindre, at sondemembranen blokeres af proteiner, og trypsin havde ingen virkning på sondematerialet.

6. Behandling af dyr efter prøveudtagning

  1. Efter prøveudtagning aflives rotterne smertefrit ved at få dem til at inhalere 1,5% isofluran efterfulgt af en overdosis på 5% isofluran i overensstemmelse med dyreetik.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Efter ovennævnte forsøgsprotokol og prøvetagningsparametrene i tabel 1 blev vandlignende, farveløs og gennemsigtig rotte-HECF opnået ved den indstillede prøvetagningshastighed (figur 1K). Det osmotiske tryk af den opnåede rotte HECF var 290-310 mOsm/L, hvilket indirekte kan sikre kvaliteten af prøverne18,19.

Figure 1
Figur 1: HECF indsamlet af rotter indsamlet ved hjælp af mikrodialyseprøvetagningsudstyr . (A,B) Dyrebedøvelsessystemet og stereotaksisk apparat med digitalt display blev brugt til at bedøve og immobilisere rotter. C) Prøveudtagningsrør til mikrodialysesystem. (D) Rottens kraniale anatomiske struktur viste bregma og lambdoidal sutur tydeligt. (E) Kateterstilet og hjernemikrodialysesonden, der udviser sondens dialysemembran og stålaksel. (F) Den in vitro-fikserede buk i mikrodialysesonden blev anvendt til opbevaring og rensning af sonder. (G) Fire sprøjters væskeafgivelse af sprøjtepumpen. (H, I) Drejeled i rustfrit stål og multikanals drejelig controller på systemet til frit bevægelige dyr. J) Tokanals kølet fraktionsopsamler. K) Opnået HECF hos rotter ved mikrodialyse. (L) Tank med fri bevægelighed for rotter. M) Relaterede komponenter i mikrodialyseprøvetagningssystemet-. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Skematisk diagram over hjernens mikrodialysesonde indlejret i hippocampusområdet i rottehjernen. Tre åbninger danner en trekant, og sondeåbningen er centralt placeret. Klik her for at se en større version af denne figur.

Parametre elementer Værdi
Perfusionshastighed 1 μL/min
Samplingfrekvens 1 μL/min
Prøveudtagningstemperatur 4 °C

Tabel 1: Indstil parametre for mikrodialyse cerebrospinalvæskeprøveudtagningssystemet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Patogenesen af CNS-sygdomme er stadig ikke fuldt ud forstået, hvilket forhindrer udviklingen af nye terapier og lægemidler. Undersøgelser har vist, at de fleste CNS-sygdomme er tæt forbundet med hippocampale læsioner20,21,22. Den foreslåede hjernemikrodialyseteknik kan målrette mod bestemte områder af hjernen, især hippocampus, hvilket gør det skiller sig ud fra den traditionelle tilgang til indsamling af HECF. Sonder placeres i CA1-regionen i rottehjernen gennem implantationskirurgi for at adskille molekyler af specifik størrelse ved passiv diffusion af en kunstig membran. Implantationen af sonden er et afgørende skridt, hvor enhver skade på sonden og enhver lokal skade på hjernevæv, såsom protein, aggregater23, som kan have været forårsaget af sondeimplantation, vil føre til eksperimentets fiasko eller en stigning i målingens unøjagtighed. Derfor er det vigtigt at kontrollere sondens integritet og give dyret en ordentlig restitutionsperiode efter mikrodialyseprobeimplantationsoperation.

I de senere år er brugen af etnomedicin til behandling af hjernesygdomme vokset24,25. Den traditionelle metode til opnåelse af cerebrospinalvæske og interstitiel væske i hjernen er for det meste en engangshændelse med stor sandsynlighed for blodforurening 8,9. Vigtigst er det umuligt at observere de dynamiske ændringer af stoffer og deres metabolitter i kroppen. Som en online prøveudtagningsteknik for vågne organismer har hjernemikrodialyse egenskaberne ved at være in vivo, minimalt invasiv, en lille prøvestørrelse, realtid og dynamisk, hvilket kompenserer for manglerne ved de traditionelle prøveudtagningsmetoder26. Kombineret med moderne analyse- og detektionsteknologi kan kvalitativ og kvantitativ analyse af sygdomsfaktorer og lægemiddelkomponenter udføres mere præcist27. Generelt er det af stor betydning at introducere hjernemikrodialyse til undersøgelse af hjernesygdomme og afsløre etnomedicinens virkningsmekanisme.

HECF's in vitro-mikrodialyseprøveudtagningsteknik kan anvendes til forebyggelse og behandling af CNS-sygdomme med lægemidler. Sekundære hjerneskader, der involverer ændringer i HECF-sammensætninger, er hovedårsagen til øget dødelighed af iskæmisk hypoxisk hjerneskade og traumatisk hjerneskade. Som svar kan analyse af HECF baseret på hjernemikrodialyseteknologi dynamisk diagnosticere tidlige biomarkører for disse CNS-sygdomme for at reducere sygelighed og dødelighed samt forbedre prognosen28,29. Efter behandling bestemmes lægemiddelkoncentrationen i hjernevæv rutinemæssigt ved at måle homogeniseret hele hjernevæv under prækliniske undersøgelser, men direkte observation af koncentrationen i de specifikke hjerneområder kan ikke udføres. For at overvinde dette kan lægemiddelkoncentrationer og patologiske markører i specifikke hjerneområder analyseres kvantitativt i kombination med hjernemikrodialyseprøveudtagningsteknikker30. Især for etniske urter med flere komponenter kunne kemisk analyse baseret på hjernemikrodialyseprøveudtagning fokusere og afdække mysteriet om sammensætning-hjerne-region-mekanismer i behandlingen af CNS-sygdomme31,32. Derudover kan ændringer i farve, gennemsigtighed og osmotisk tryk af rotte HECF forekomme i forskellige sygdomstilstande, såsom hjerneblødning, hjernetumorer og meningitis. Ved hjælp af HPLC eller massespektrometri kan forskere bestemme ændringerne i HECF-sammensætningen i forskellige encefopatier.

Generelt kan hjernemikrodialyseprøveudtagningsteknologi lette undersøgelsen af den patologiske mekanisme for CNS-sygdomme og udviklingen af nye lægemidler. Imidlertid omfatter yderligere begrænsninger, der skal overvindes for effektiv anvendelse af systemet, skader på omgivende væv efter indsættelse af mikrodialysesonden i det målrettede område af hjernen, muligheden for BBB-ødelæggelse og begrænset masseoverførsel over membranen 14,33,34. Afslutningsvis har hjernemikrodialyseteknologi brede anvendelsesmuligheder i udforskningen af CNS-patogenese og udvikling af nye lægemidler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af National Natural Science Foundation of China (82104533), Science & Technology Department of Sichuan-provinsen (2021YJ0175) og China Postdoctoral Science Foundation (2020M683273). Forfatterne vil gerne takke Mr. Yuncheng Hong, en senior udstyrsingeniør hos Tri-Angels D&H Trading Pte. Ltd. (Singapore) til levering af tekniske tjenester til 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

Neurovidenskab udgave 188
Dynamisk samling i realtid af hippocampus ekstracellulær væske fra bevidste rotter ved hjælp af 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