在脑电图记录期间从大鼠的侧尾静脉采集脑脊液和血液

摘要

该协议显示癫痫大鼠的重复脑脊液和血液采集与连续视频脑电图（EEG）监测同时进行。这些有助于探索各种体液分子变化与癫痫发作活动之间的可能联系。

摘要

由于体液的成分反映了许多生理和病理动力学，因此在许多实验环境中通常获得生物液体样品来测量感兴趣的分子，例如激素、生长因子、蛋白质或小的非编码 RNA。一个具体的例子是在癫痫生物标志物研究中对生物液体进行采样。在这些研究中，希望通过同时提取脑脊液和血浆并考虑从癫痫发作到癫痫发作的采样时间距离来比较脑脊液 （CSF） 和血浆中的分子水平。脑脊液和血浆取样相结合，加上癫痫动物的视频脑电图监测，是验证推定诊断和预后生物标志物的一种有前途的方法。在这里，描述了从大池中撤出脑脊液和从连续视频脑电图监测的癫痫大鼠的侧尾静脉取血的联合程序。与其他常用技术相比，该程序具有显着优势。它允许以最小的疼痛或侵入性快速取样，并减少麻醉时间。此外，它可用于在系留和遥测脑电图记录的大鼠中获取脑脊液和血浆样本，并且可以在多天的实验中重复使用。通过缩短异氟烷麻醉时间，最大限度地减少取样引起的压力，预计测量将更准确地反映生物流体中所研究分子的真实水平。根据适当分析测定的可用性，该技术可用于测量多个不同分子的水平，同时进行脑电图记录。

引言

在临床前和临床研究中，脑脊液 （CSF） 和血液采样对于识别和验证癫痫的生物标志物都很重要 ^1,2。如今，癫痫的诊断和大多数关于癫痫生物标志物的研究都集中在脑电图和神经影像学上 ^3,4,5。然而，这些方法存在一些局限性。除了常规的头皮测量外，在许多情况下，脑电图还需要深度电极等侵入性技术⁶.脑成像方法的时间和空间分辨率较差，并且相对昂贵且耗时 ^7,8。出于这个原因，识别非侵入性、低成本和基于生物流体的生物标志物将提供一种非常有吸引力的替代方案。此外，这些生物流体生物标志物可以与现有的诊断方法相结合，以提高其预测性。

被诊断为癫痫的患者通常接受脑电图^9、10 和血液采样^11、12

研究方案

根据 1986 年 11 月 24 日欧洲共同体理事会关于保护用于实验和其他科学目的的动物的指令 （86/609/EEC） 中概述的指南，所有实验程序均已获得费拉拉大学机构动物护理和使用委员会和意大利卫生部的批准（授权：DM 603/2022-PR）。该方案专门针对在大鼠脑脊液和癫痫动物脑电图控制下获得的血浆中小的非编码核糖核酸（sncRNA）的进一步定量聚合酶链反应（qPCR）分析进行了调整。根据其选择，请参阅相关的 JoVE 视频，以更好地了解和改进手术^19、20、21。

1. 准备动物进行电极或遥测仪的手术植入

注意：立体定位手术技术因所使用的脑电图系统而异。以下方法部分描述了这两种手术的共同步骤。

1. 使用根据当地实验动物护理和使用法律饲养的Sprague-Dawley（SD）大鼠（雄性，7-8周龄，体重250-290克）。将动物饲养在标准条件下，并免费获得食物和饮用水。
2. 在手术和实验方案程序前几天继续处理大鼠。
3. 使用立体定位装置进行电极或遥测仪植入。遵循无菌手术的现代标准。使用无菌且工作良好的电极和变质器。
4. 用电动剃须....

讨论

目前的工作说明了一种易于掌握的大鼠脑脊液和采血技术，该技术不仅可能对癫痫模型的研究有用，而且对其他神经系统疾病或疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病或多发性硬化症）的研究也很有用。在癫痫研究中，当追求不同可溶性分子水平与癫痫发作活动之间的相关性时，两种采样程序与视频脑电图相结合都是理想的。出于这个特定原因，采用了连续的视频脑电图记录：i） 为了正确诊断癫痫?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Blood collection set BD Vacutainer Safety-Lok	BD Italy SpA, Milan, Italy	367246	Material
Blood Collection tubes (Microtainer K2E)	BD Italy SpA, Milan, Italy	365975	Material
Butterfly Winged Infusion Set 23G x 3/4'' 0.6 x 19 mm	Nipro, Osaka, Japan	PSY-23-ET-ICU	Material
Centrifuge refrigerated ALC PK 130R	DJB Labcare Ltd, Buckinghamshire, England	112000033	Material
Cotton suture 3-0	Ethicon, Johnson & Johnson surgical technologies, Raritan, New Jersey, USA	7343H	Material
Diazepam 5 mg/2ml, Solupam	Dechra Veterinary Products, Torino, Italy	105183014 (AIC)	Solution
Digital video 8-channel media recorder system of telemetry EEG set up	Data Sciences International (DSI), St Paul, MN, USA	PNM-VIDEO-008	Equipment
Digital video surveillance system of tethered EEG set up	EZVIZ Network, Hangzhou, Cina	EZVIZ (V5.3.2)	Equipment
Disinfectant based on stabilized peroxides and quaternary ammonium activity	Laboratoire Garcin-Bactinyl, France	LB 920111	Solution
Dummy guide cannula 8 mm	Agn Tho's, Lindigö, Sweden	CXD-8	Material
Electrode 3-channel two-twisted	Invivo1, Plastic One, Roanoke, Virginia, USA	MS333/3-B/SPC	Material
Electrode holder for stereotxic surgery	Agn Tho's, Lindigö, Sweden	1776-P1	Equipment
Eppendorf BioSpectrometer basic	Eppendorf AG, Hamburg, Germany	6137	Equipment
Eppendorf PCR Tubes 0.2 mL	Eppendorf Srl, Milan, Italy	30124332	Material
Eppendorf μCuvette G1.0	Eppendorf AG, Hamburg, Germany	6138	Equipment
Feeding needle flexible 17G for rat	Agn Tho's, Lindigö Sweden	7206	Material
Grass Technology apparatus	Grass Technologies, Natus Neurology Incorporated, Pleasanton, California, USA	M665G08	Equipment (AS40 amplifier, head box, interconnecting cables, telefactor model RPSA S40)
Isoflurane 100%, IsoFlo	Zoetis, Rome, Italy	103287025 (AIC)	Solution
Ketamine (Imalgene)	Merial, Toulouse, France	221300288 (AIC)	Solution
Lithium chloride	Sigma-Aldrich, Milan, Italy	L9650	Material
Microinjection cannula 31G 9 mm	Agn Tho's, Lindigö Sweden	CXMI-9	Material
MP150 modular data acquisition and analysis system	Biopac, Goleta, California, USA	MP150WSW	Equipment
Ophthalmic vet ointment, Hylo night	Ursapharm, Milan, Italy	941791927 (AIC)	Material
Pilocarpine hydrochloride	Sigma-Aldrich, Milan, Italy	P6503	Material
PTFE Tube with joint	Agn Tho's, Lindigö, Sweden	JT-10	Material
Saline	0.9% NaCl, pH adjusted to 7.0		Solution
Scopolamine hydrobromide trihydrate	Sigma-Aldrich, Milan, Italy	S2250	Material
Scopolamine methyl nitrate	Sigma-Aldrich, Milan, Italy	S1876	Material
Silver sulfadiazine 1% cream	Sofar, Trezzano Rosa, Milan, Italy	025561010 (AIC)	Material
Simplex rapid dental methacrylic cement	Kemdent, Associated Dental Products Ltd, Swindon, United Kingdom	ACR811	Material
Stereotaxic apparatus	David Kopf Instruments, Los Angeles, CA, USA	Model 963	Equipment
Sucrose solution	10% sucrose in distilled water	Home-made	Solution
Syringe 1 mL	Biosigma, Cona, Venezia, Italy	20,71,26,03,00,350	Material
Telemeters	Data Sciences International (DSI), St Paul, MN, USA	CTA-F40	Material
Telemetry EEG traces analyzer	Data Sciences International (DSI), St Paul, MN, USA	NeuroScore v3-0	Equipment
Telemetry system	Data Sciences International (DSI), St Paul, MN, USA	Hardware plus software Ponemah core 6.51	Equipment
Xylazine hydrochloride	Sigma-Aldrich, Milan, Italy	X1251	Material