Ein visueller Ansatz zur Induktion von Dolichoektasie bei Mäusen zur Modellierung der durch große Gefäße vermittelten zerebrovaskulären Dysfunktion

Zusammenfassung

Wir zeigen die chemische Induktion großer Blutgefäßerweiterungen bei Mäusen als Modell für die Untersuchung zerebrovaskulärer Dysfunktion, das für die Modellierung von vaskulärer Demenz und Alzheimer verwendet werden kann. Wir demonstrieren auch die Visualisierung des Gefäßsystems durch Injektion von Silikonkautschukmischung und eine klare visuelle Anleitung zur Messung von Veränderungen der Blutgefäßgröße.

Zusammenfassung

Das Blut-Hirn-Gehirn (BHS) ist ein entscheidendes System, das die selektive Gehirnzirkulation mit der Peripherie reguliert und es den notwendigen Nährstoffen ermöglicht, in das Gehirn einzudringen und überschüssige Aminosäuren oder Toxine aus dem Gehirn auszuscheiden. Um zu modellieren, wie die BHS bei Krankheiten wie vaskulärer Demenz (VaD) oder Alzheimer (AD) beeinträchtigt werden kann, entwickelten Forscher neuartige Methoden zur Modellierung der Gefäßerweiterung. Eine beeinträchtigte BHS in diesen Krankheitszuständen kann nachteilig sein und zu einer Fehlregulation der BHS führen, was zu unerwünschten und pathologischen Folgen führt, die sich auf die Gehirnfunktion auswirken. Wir waren in der Lage, eine bestehende Technik zu modifizieren, die es uns ermöglichte, direkt in die Cisterna magna (CM) zu injizieren, um die Erweiterung der Blutgefäße mit Hilfe von Elastase zu induzieren und die Tight Junctions (TJ) der BHS zu stören. Mit dieser Methode konnten wir verschiedene Erfolgsmetriken im Vergleich zu früheren Techniken feststellen, darunter eine konsistente Erweiterung der Blutgefäße, eine geringere Mortalität oder eine verbesserte Genesung sowie die Verbesserung des Füll-/Trübungsmittels, einer Silikonkautschukmischung, die zur Markierung von Blutgefäßen für die Dilatationsanalyse verabreicht wird. Diese modifizierte minimal-invasive Methode hat vielversprechende Ergebnisse erzielt, mit einer Steigerung der anhaltenden Dilatation großer Blutgefäße um 19 % bis 32 % bei Mäusen von 2 Wochen bis 3 Monaten nach der Injektion. Diese Verbesserung steht im Gegensatz zu früheren Studien, die erst nach 2 Wochen eine erhöhte Dilatation zeigten. Zusätzliche Daten deuten auf eine anhaltende Expansion auch nach 9,5 Monaten hin. Dieser Anstieg wurde durch den Vergleich des Durchmessers der Blutgefäße der Elastase und der Vehikel-injizierten Gruppe bestätigt. Insgesamt ist diese Technik wertvoll für die Untersuchung pathologischer Störungen, die das Zentralnervensystem (ZNS) betreffen, anhand von Tiermodellen.

Einleitung

Mikrovaskuläre Endothelzellen, die die Hirnkapillaren auskleiden, sind die Hauptkomponenten für die Bildung der Blut-Hirn-Schranke (BHS)¹, die eine entscheidende Rolle bei der Regulierung dessen spielt, was in den Gehirnkreislauf mit der Peripherie eintritt oder ihn verlässt. Essentielle Nährstoffe, die für das Nervengewebe benötigt werden, dürfen in die BHS gelangen, während einige essentielle Aminosäuren wie Glutamat aus dem Gehirn ausgeschieden werden, da hohe Konzentrationen das Hirngewebe dauerhaft neuroexzitatorisch schädigen können². Unter normalen physiologischen Bedingungen begrenzt die BHS die Menge an Plasmapr....

Protokoll

Für diese Studie wurden^{App-NL-F-Mäuse}(3 Monate alt) verwendet, die humane Amyloid-Plaque auf physiologischer Ebene exprimieren, obwohl dieses System mit jedem Nagetiermodell verwendet werden kann. Alle Tierverfahren wurden vom Animal Care Committee des CAMH genehmigt (Protokoll #843) und entsprachen den ethischen Standards der Richtlinien des Canadian Council on Animal Care. Die Mäuse wurden im eigenen Haus gezüchtet und in einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus mit ad libitum Zugang zu Futter und Wasser gehalten.

1. Ablauf der Injektion von Cisterna magna (CM)

1. Chirurgischer Eingriff
   1. Lege....

Diskussion

Dieser Artikel zeigt ein verbessertes Protokoll für die zerebrovaskuläre Dilatation, das einen präzisen und unkomplizierten Ansatz für die Elastase-Injektion in die Cisterna magna von Mäusen bietet. Dieser anatomische Punkt dient als direkter Zugang zum Liquor cerebrospinalis und bietet einen wertvollen Weg für die Untersuchung verschiedener neurologischer Erkrankungen. Einer der Hauptvorteile dieser modifizierten Technik besteht darin, dass die Injektion einer Einzeldosis Elastase in die Cisterna magna von Mäusen.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
23 G catheter	University Medstore	2546-CABD305145	Needed for perfusion  (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Absolute ethanol	University Medstore	https://www.uoftmedstore.com/index.sz	For removing the microfil
Betadine scrub	#	https://www.pittsborofeed.com/products/betadine-surgical-scrub	Sterilization
Betadine solution	Amazon	https://www.amazon.ca/Povidone-Iodine-10-Topical-Solution-100ml/dp/B09DTKJGHW	Sterilization
Bupivacaine	Provided by animal facility	N/A	Analgesic
Clippers	BrainTree Scientific Inc	CLP-41590	Shave fur
Cotton Q-tip	University Medstore	1962	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Elastase	Sigma-aldrich	E7885	Used for the dilatation of blood vessel
Ethanol	University Medstore	39752-P016-EAAN	Sterilization (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Goat anti-mouse 568	Invitrogen	A11004	For staining mature neurons
Graphpad prism 10	Graphpad prism 10	https://www.graphpad.com/	Statistical analysis software
Hamilton syringe	Sigma-aldrich	28614-U	Injection elastase
Heat pad	Amazon	https://www.amazon.ca/iPower-Temperature-Controller-Terrarium-Amphibians/dp/B08L4DBFFZ	Maintain body temperature
ImageJ software	Fiji Imagej software	imagej.net (USA)	Image analysis software
Induction chamber	Provided by animal facility	N/A	Anesthesia induction
Metacam	Provided by animal facility	N/A	Analgesic
Methyl salicylate	Sigma-aldrich	M6752	For removing the microfil
Microfil	Flow Tech, Carver, Massachusetts	https://www.flowtech-inc.com/order/	Dye (yellow)
Mouse monoclonal anti-NeuN	Millipore Sigma	MAB377	For staining mature neurons
Olympus VS200 slide scanner and VSI software.	Olympus Life Science	https://www.olympus-lifescience.com/en/downloads/detail-iframe/?0[downloads][id]=847254104	Imaging software
Paraformaldehyde	University Medstore	PAR070.1	For protein fixation  (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Perfusion pump	VWR International	https://pr.vwr.com/store/product/4787969/vwr-variable-speed-peristaltic-pumps	Needed for perfusion
Scalpel	University Medstore	2580-M90-10	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Stereotaxic	Provided by animal facility	N/A	So secure the animal for surgery
Surgical scissor	University Medstore	22751-A9-240	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
Surgical tape	University Medstore	https://www.amazon.ca/3M-Micropore-Tape-1530-2-Rolls/dp/B0082A9GS2	Secure the animal on the diaper
Sutures	University Medstore	2297-VS881	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)
X2 tweezers	University Medstore	7731-A10-612	For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz)