Die Autoren bedanken sich bei Adriane Mosley und Libuse Jerabek (Stanford) für die Unterstützung bei der chirurgischen Technik zu danken.

Alle Tierversuche wurden nach den Richtlinien der UCLA Tierpflege und Verwendung Ausschuss und den National Institutes of Health Guide für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt. Die Dauer des nachstehend beschriebenen Verfahrens beträgt etwa 45-60 min von Anfang bis Ende. 1. Vorbereitung der OP-Feld <ol><li> Führen Sie das Verfahren in einem Reinraum Tierchirurgie. </li><li> Ausstattung: Isofluran Vaporizer, Gaymer T Pumpe mit Heizkissen. </li><li> Sterile Instrumente: zwei gebogenen Pinzette, feine Scheren, Nadelhalter. </li><li> Sterile Handschuhe müssen während des gesamten Verfahrens verwendet werden. </li></ol> 2. Vorbereitung der Tiere <ol><li> Legen Sie zwei männlichen oder weiblichen Mäusen, aus der gleichen genetischen Hintergrund, der ähnlich wie Gewicht und Größe in den gleichen Käfig und Monitor für mindestens zwei Wochen zu einer harmonischen Zusammenleben zu gewährleisten. Weibliche Mäuse aufgrund ihrer weniger aggressives Verhalten bevorzugt. </li><li> Anesthetize Tiere durchmit einem Isofluran-Verdampfer. Platz Mäuse in einer Posi-Seal Induktionskammer verbunden ist, um die Isofluran-Verdampfer (5.4% v / v). Sobald Anästhesie induziert, übertragen das Tier das Fell rasieren Bereich und pflegen die Narkose während des gesamten Verfahrens durch ein Nasenkegel zu Isofluran (1,5 bis 2% v / v) verbunden. Bewerben Augensalbe mit einem Q-Tip, um trockene Augen zu vermeiden. </li><li> Legen Sie das Tier auf der Rückenlage. Gründlich rasieren die linke Seite der Maus auf der linken und der rechten Seite der Maus auf die rechte ab ca. 1 cm oberhalb des Ellenbogens bis 1 cm unter dem Knie platziert. </li><li> Die rasierten Flächen durch gründliches Abwischen (2-3x) mit Betadine getränkten Tücher, gefolgt von Alkoholtupfer aseptisch vorbereiten. Legen Sie die Maus auf einer beheizten Unterlage von einer sterilen Auflage abgedeckt. </li><li> Für Analgesie zu verabreichen Carprofen und Buprenorphin intraperitoneal oder subkutan in einer Dosis von 10 mg / kg und 0,1 mg / kg. </li><li> Zeigen Tiere auf ihrer Seite, Rücken an Rücken, mit einemdjacent rasiert Bereichen nach oben. Um eine Kontamination des chirurgischen Bereich zu vermeiden, umfassen die Mäuse mit einem sterilen Tuch Belichten nur den Arbeitsbereich. Erstellen Sie eine kleine Öffnung sterilen Tuch zu bleiben, wenn die Durchführung der Operation. Wir haben das Tuch Fenster groß, um eine bessere Sicht während der Videoaufnahmen zu haben. </li></ol> 3. Parabiose <ol><li> Mit einem scharfen Scheren, führen Längshautschnitte zu den rasierten Seiten von jedem Tier ab 0,5 cm über dem Ellbogen bis hin zu 0,5 cm unterhalb des Kniegelenks (Abbildung 1). Nach dem Schnitt vorsichtig lösen, die Haut aus dem subkutanen Faszie, indem Sie die Haut mit einem Paar von gebogenen Pinzette und trennen Sie die Blende mit einem zweiten Paar zu 0,5 cm Frei Haut. Führen Sie diese Trennung entlang der gesamten Einschnitt. </li><li> Beginnen Sie die Verbindung durch Anbringen der linken Olecranon von einem Tier auf der rechten Olecranon des anderen. Beide olecranons-und Kniegelenke sind klar unterscheidbar folgenden the Hautschnitt. Zur Erleichterung der Füge-, biegen Sie die Ellbogen der ersten Maus und übergeben Sie die Nadel des nicht resorbierbaren Nahtmaterial 3-0 unter der Olecranon. Ebenso biegen Sie die Ellbogen der zweiten Maus und übergeben die gleiche Naht unter ihm. Bringen Gelenke fest mit einem Doppel chirurgischen Knoten. </li><li> Schließen Sie die Kniegelenke nach dem gleichen Verfahren. </li><li> Nach der Befestigung der Gelenke, verbinden die Haut der beiden Tiere mit einem kontinuierlichen resorbierbaren 5-0 Vicrylnaht ab ventral vom Ellenbogen zum Knie. Um Haut Bruch und Trennung zu verhindern führen eine enge Nahtverschluss der Haut in der Gegend um den Ellenbogen und Knien. Sobald die Bauchhaut Anlage abgeschlossen ist, führen Sie einen Doppelklick chirurgischen Knoten. Legen Sie die Mäuse in der Bauchlage und setzen Sie die Naht dorsal endet mit einem Doppel chirurgischen Knoten. Überprüfen Sie, ob die Kontinuität der Naht und bestätigen das Fehlen von Öffnungen. </li><li> Verabreichen 0,5 ml 0,9% NaCl subkutan jeder Maus zu verhindern Dehydration. </li></ol> 4. Postoperative Erholung <ol><li> Halten Sie Tiere auf Pad erhitzt bis zur Genesung. </li><li> Nach der Erholung bieten Analgetika Carprofen und Buprenorphin. Wiederholen, intraperitoneal oder subkutan alle 24 bis 12 h, jeweils für 48 Stunden bei den gleichen, oben (Schritt 2.5) beschriebene Dosen. Überwachung der Tiere auf Anzeichen von Schmerzen und Leiden wie Schütteln, Lethargie, Kauen der Schwanz, zurück gewölbt, mangelnde Pflege, usw. täglich für zwei Wochen. </li><li> Prophylaktisch, Behandlung von Mäusen mit Sulfamethoxazol / Trimethoprim orale Suspension in ihre Wasserflasche 2 mg Sulfa / ml 0,4 mg trimmen / ml für 10 Tage, um bakterielle Infektionen zu verhindern. </li><li> Haus jeweils Parabiose Paar in einem sauberen Käfig mit monolithischen Bettwäsche Material (z. B. Papiertuch oder saugfähigen sterilen Tupfer) Aspiration von Bettmaterial zu verhindern. Bringen Sie die Tiere zu einem Käfig Bettwäsche gefüllt, wenn sie in der Lage, Brustlage mit dem Kopf nach oben zu halten sind. Um die Belastung zu minimierender greift nach Nahrung, während die Anpassung an Parabiose Existenz, legen Sie die angefeuchtetes Futter-Pellets auf dem Käfigboden. Geben Nistmaterial. 1-2 Wochen Parabiose Mäusen haben die Fähigkeit, in der Regel auf operativ gekoppelten vorderen und hinteren Extremitäten zubewegen. </li><li> Blut tritt Chimärismus 10-14 Tage nach der Operation. </li></ol> 5. Bestätigung und Reverse-Verfahren <ol><li> Nach zwei Wochen ziehen Blut aus den Schwanzvenen von jeder Maus für durchflusszytometrische Analyse, um den Blut Chimärismus (Abbildung 3) zu bestätigen. </li><li> Blutverarbeitungs für die durchflusszytometrische Analyse: 2-3 Tropfen verdünnte Blut in 500 ul 10 mM EDTA. In 500 ul von 2% Dextran (verdünnt in PBS), gut mischen und bei 37 ° C für 30 min. Den Überstand in ein neues Röhrchen, Spin bei 1.200 rpm für 5 min und Resuspendieren der pelletierten Zellen in PBS (oder andere Puffer) für die Durchflusszytometrie. </li><li> Je nach Versuchsaufbau kann die Parabiose Paar getrennt werden, einet späteren Zeitpunkten. Nach unserer Erfahrung haben wir parabiosed Paare für bis zu 9 Monate ohne Komplikationen gehalten. </li><li> Führen Sie in umgekehrter Reihenfolge auf einem sterilen OP-Oberfläche. Mäuse anästhesiert, indem sie in einer Induktionskammer zu einem Verdampfer Isofluran (4-5%) angeschlossen und Aufrechterhaltung einer Narkose mit Isofluran 1,5-2%, wie oben beschrieben (Schritt 2.2) beschriebene. </li><li> Entfernen Sie Haare aus der Umgebung des ersten Naht und aseptisch bereiten die rasierten Bereichen, wie oben beschrieben (Schritte 2.3, 2.4). </li><li> Für Analgesie zu verabreichen Carprofen und Buprenorphin intraperitoneal oder subkutan in einer Dosis von 10 mg / kg und 0,1 mg / kg. </li><li> Decken OP-Bereich mit einem sterilen Tuch wie oben (Schritt 2.6) beschrieben. </li><li> Mit einer scharfen Schere, trennen Sie die Maus über einen Längsschnitt entlang der Seitennaht und sanft lösen die neu gebildete Faszie zwischen den beiden Mäusen mit einem Paar von gebogenen Pinzette. Um die Gelenke zu trennen, schneiden Sie die Knoten der Nahtverbindet. Schneiden Sie die Haut entlang der Schnitt zu erreichen, glatte Kanten und bringen Sie die Haut mit einem resorbierbaren kontinuierliche 5-0 beschichteten Vicrylnaht. </li><li> Um Austrocknung zu vermeiden, zu verabreichen 0,5 ml 0,9% NaCl subkutan jeder Maus. Halten Sie Tiere auf Pad erhitzt bis zur Genesung. </li><li> Nach der Wiederherstellung wiederholen Analgetikum Verwaltung, Carprofen (10 mg / kg) alle 24 h und Buprenorphin (0,1 mg / kg) alle 12 h für 48 Stunden. </li><li> Um zu verhindern, bakterielle Infektionen zu behandeln Mäuse mit Sulfamethoxazol / Trimethoprim orale Suspension (2 mg Sulfa / ml 0,4 mg trimmen / ml) in ihre Wasserflasche für 10 Tage. </li></ol>

<ol>
	<li>Bert, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exp&#233;riences+et+consid&#233;rations+sur+la+greffe+animale.">Exp&#233;riences et consid&#233;rations sur la greffe animale.</a> Journal de l'Anatomie et de la Physiologie. 1, 69-87 .</li><li>Bunster, E., Meyer, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+methods+of+parabiosis.">Improved methods of parabiosis.</a> Anat. Rec. 57, 339-380 (1933).</li><li>Waskow, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+parabiotic+mice+for+the+study+of+DC+and+DC+precursor+circulation.">Generation of parabiotic mice for the study of DC and DC precursor circulation.</a> Methods Mol. Biol. 595, 413-428 (2010).</li><li>Finerty, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parabiosis+in+physiological+studies.">Parabiosis in physiological studies.</a> Physiol. Rev. 32, 277-302 (1952).</li><li>Aicher, A., Heeschen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonbone+marrow-derived+endothelial+progenitor+cells:+what+is+their+exact+location.">Nonbone marrow-derived endothelial progenitor cells: what is their exact location.</a> Circ. Res. 101, e102 (2007).</li><li>Abe, S., Boyer, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cells+derived+from+the+circulation+contribute+to+the+repair+of+lung+injury.">Cells derived from the circulation contribute to the repair of lung injury.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 170, 1158-1163 (2004).</li><li>Donskoy, E., Goldschneider, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thymocytopoiesis+is+maintained+by+blood-borne+precursors+throughout+postnatal+life.+A+study+in+parabiotic+mice.">Thymocytopoiesis is maintained by blood-borne precursors throughout postnatal life. A study in parabiotic mice.</a> J. Immunol. 148, 1604-1612 (1992).</li><li>Powell, A. E., Anderson, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusion+between+Intestinal+epithelial+cells+and+macrophages+in+a+cancer+context+results+in+nuclear+reprogramming.">Fusion between Intestinal epithelial cells and macrophages in a cancer context results in nuclear reprogramming.</a> Cancer Res. 71, 1497-1505 (2011).</li><li>Duyverman, A. M., Kohno, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+transient+parabiosis+skin+transplantation+model+in+mice.">A transient parabiosis skin transplantation model in mice.</a> Nat. Protoc. 7, 763-770 (2012).</li><li>Ajami, B., Bennett, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+self-renewal+can+sustain+CNS+microglia+maintenance+and+function+throughout+adult+life.">Local self-renewal can sustain CNS microglia maintenance and function throughout adult life.</a> Nat. Neurosci. 10, 1538-1543 (2007).</li><li>Weissman, I. L., Jerabek, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tolerance+and+the+H-Y+antigen:+Requirement+for+male+T+cells,+but+not+B+cells,+to+induce+tolerance+in+neonatal+female+mice.">Tolerance and the H-Y antigen: Requirement for male T cells, but not B cells, to induce tolerance in neonatal female mice.</a> Transplantation. 37, 3-6 (1984).</li></ol>

Die Autoren haben keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Die hier diskutierten Parabiose Verfahren stellt minimale technische Schwierigkeiten und führt zu einer geringen Sterblichkeit. Die Befestigung der Knie-und Ellbogengelenke ist eine signifikante Verbesserung des Bunster und Meyer Technik. Allerdings bleibt die invasive Verfahren somit wartungs von sterilen Bedingungen in der gesamten Operation ist zwingend erforderlich. Um weiter zu verhindern, Infektion der Operationsstelle ist es wichtig, dass die parabiosed Tiere erhalten eine Kombination von Antibiotika und regelm?...

Parabiose, die chirurgische Verbindung von zwei Organismen, wurde erstmals 1864 von Paul Bert als eine Möglichkeit, ein Modell zur gemeinsamen Kreislaufsystem entwickeln zu studieren beschrieben und bestand aus der Verbindung von der Haut und Muskelwände von zwei Ratten ein. Parabiose fördert die Bildung von Mikrogefäße an der Stelle der Entzündung und 3 hat mehrere Anwendungen in physiologischen Untersuchungen, wie die Hormonverbindung zwischen der Hypophyse und Gonaden sowie die Rolle der Niere bei Hypertonie 4 hatte. Es wurde weiter eingesetzt worden, um die Rekrutierung und Integration von Vorläuferzellen in Neovaskularisation 5, Migration von hämatopoetischen Stammzellen 6 und Lymphozyten-7, sowie die Rolle und die Kinetik der zirkulierenden Entzündungs ​​oder Stammzellen bei der Tumormetastasierung 8,9 zu untersuchen, und neurodegenerativen Erkrankung 10. Ein wesentlicher Vorteil liegt Parabiose, dass die Tiere eine Partnerschaft gemeinsame zirkulierenden Antigene, so dass die Zellmigration und Gefäßneubildung ohne Auslösung einer immunologischen Reaktion. Wichtig ist, Weissman et al. Haben, dass Parabiose zwischen männlichen und weiblichen Mäusen gezeigt, nicht zur Bildung von Anti-Antikörpern führen HY 11. In dem von Paul Bert beschrieben Original-Protokoll wurden die beiden Tiere zusammen durch Anschluss der Haut-und Muskelwände 1 verbunden. Dieses Verfahren jedoch eine erhebliche Belastung für die Tiere und führte zu hoher Mortalität aufgrund einer Infektion der Wunde. Seitdem ist die Parabiose Technik wurde von mehreren Gruppen mit den meisten vorherrschende wobei der durch Bunster und Meyer 1933 2 vorgeschlagene Protokoll überarbeitet. Ihre Methode enthalten Verbinden der Schulterblatt Gelenken, Körperhöhlen, und die Haut und ermöglicht eine bessere Unterstützung und weniger Schmerzen für die Tiere. Zur gleichen Zeit führte die neue Methode in minimal post-operative Betreuung und der wesentlichenlich verringerte Sterblichkeit. Das hierin beschriebene Protokoll ist eine Abwandlung der Bunster und Meyer Technik, die weniger invasiv ist und ermöglicht festere Verbindung. Nämlich werden die Mäuse durch die Ellbogen-und Kniegelenke sowie der Haut verbunden. Diese Verbindung verhindert Verlängerung der Haut und verursacht daher weniger Schmerzen und Komplikationen. Hier beschreiben wir die Verbindung von einem Wildtyp (WT) erwachsenen Maus mit einem konstitutiven GFP-exprimierenden Maus. Wir zeigen, dass zwei Wochen nach der Operation können wir 50% der Blut Chimärismus zu erreichen, die die Wirksamkeit dieser chirurgischen Verfahren, um einen gemeinsamen Kreislauf-System zu erstellen.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog number</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane-Phoenix</td>
			<td>Clipper</td>
			<td>NDC 57319-559-06</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Posi-Seal Induction Chamber</td>
			<td>Molecular Imaging Products</td>
			<td>AS-01-0530-SM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Portable Anesthesia System</td>
			<td>Molecular Imaging Products</td>
			<td>AS-01-0007</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gaymer T Pump</td>
			<td>Gaymar Industries, Inc</td>
			<td>TP650</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Warming Blanket (Heating pad)</td>
			<td>Kent Scientific Corp</td>
			<td>TP-22G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5101</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools (FST)</td>
			<td>FST 14063-09</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>FST</td>
			<td>FST 12501-13</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrical shaver</td>
			<td>Oster</td>
			<td>Golden A5</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

parabiosis in mice: a detailed protocol

Parabiose ist eine chirurgische Verbindung von zwei Organismen ermöglicht die gemeinsame Nutzung von den Blutkreislauf. Anbringen der Haut von zwei Tieren fördert die Bildung von Mikrogefäß am Ort der Entzündung. Parabiose Partner teilen ihre zirkulierende Antigene und sind somit frei von unerwünschten Immunreaktion. Zuerst von Paul Bert 1864 1 beschrieben, wurde die Operation durch Parabiose Bunster und Meyer im Jahr 1933 weiterentwickelt, um das Überleben der Tiere 2 zu verbessern. Im aktuellen Protokoll werden zwei Mäuse chirurgisch nach einer Modifikation der Bunster und Meyer Technik verbunden. Die Tiere werden durch die Ellbogen-und Kniegelenke, gefolgt von Befestigung der Haut ermöglicht feste Unterstützung, die Belastung der Haut vernäht verhindert verbunden. Hier beschreiben wir im Detail die Parabiose Verbindung von einer allgegenwärtigen GFP-exprimierenden Maus zu einer Wildtyp (WT)-Maus. Zwei Wochen nach dem Eingriff wird das Paar getrennt und im Blut zirkulierenden GFP-positive Zellen durch durchflusszytometrische Analyse nachgewiesen werdenIon der WT-Maus. Das Blut Chimärismus ermöglicht es, den Beitrag der zirkulierenden Zellen von einem Tier in dem anderen zu prüfen.

Die voraussichtliche Ergebnis der Parabiose von zwei Organismen ist die gleiche Beitrag der Kreislauf-System eines jeden Tieres auf einen gemeinsamen Blutkreislauf (Abbildung 2). Man kann leicht überprüfen, die erfolgreiche Gleichgewichtseinstellung des Blut des parabiosed WT und GFP-positiven Mäusen durch durchflusszytometrische Analyse. Hier wurde venöses Blut aus den Schwänzen der beiden parabionts bei 2 Wochen nach der Operation erhalten und wurde für periphere Blutzellen fraktioniert (Erythro...

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Parabiosis in Mice: A Detailed Protocol

Parabiose Verbinden von zwei Organismen führt zu der Entwicklung einer gemeinsamen Kreislauf. In diesem Protokoll beschreiben wir die OP-Schritte, um eine Verbindung zwischen einem Parabiose Wildtyp-Maus und einem konstitutiven GFP-exprimierenden Maus bilden.

Parabiose in Mäuse: Ein detailliertes Protokoll

Parabiosis is a surgical union of two organisms allowing sharing of the blood circulation. Attaching the skin of two animals promotes formation of ...

Research

JoVE Journal

Medicine

73.7K Aufrufe.  University of California, Los Angeles.  Parabiose Verbinden von zwei Organismen führt zu der Entwicklung einer gemeinsamen Kreislauf. In diesem Protokoll beschreiben wir die OP-Schritte, um eine Verbindung zwischen einem Parabiose Wildtyp-Maus und einem konstitutiven GFP-exprimierenden Maus bilden. 

Serie: Parabiosis in Mice: A Detailed Protocol

The Trier Social Stress Test Protocol for Inducing Psychological Stress

This article demonstrates a psychological stress protocol for use in a laboratory setting. Protocols that allow researchers to study the biological pathways of the stress response in health and disease are fundamental to the progress of research in stress and anxiety.1 Although numerous protocols exist for inducing stress response in the laboratory, many neglect to provide a naturalistic context or to incorporate aspects of social and psychological stress. Of psychological stress protocols, meta-analysis suggests that the Trier Social Stress Test (TSST) is the most useful and appropriate standardized protocol for studies of stress hormone reactivity.2 In the original description of the TSST, researchers sought to design and evaluate a procedure capable of inducing a reliable stress response in the majority of healthy volunteers.3 These researchers found elevations in heart rate, blood pressure and several endocrine stress markers in response to the TSST (a psychological stressor) compared to a saline injection (a physical stressor).3 Although the TSST has been modified to meet the needs of various research groups, it generally consists of a waiting period upon arrival, anticipatory speech preparation, speech performance, and verbal arithmetic performance periods, followed by one or more recovery periods. The TSST requires participants to prepare and deliver a speech, and verbally respond to a challenging arithmetic problem in the presence of a socially evaluative audience.3 Social evaluation and uncontrollability have been identified as key components of stress induction by the TSST.4 In use for over a decade, the goal of the TSST is to systematically induce a stress response in order to measure differences in reactivity, anxiety and activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) or sympathetic-adrenal-medullary (SAM) axis during the task.1 Researchers generally assess changes in self-reported anxiety, physiological measures (e.g. heart rate), and/or neuroendocrine indices (e.g. the stress hormone cortisol) in response to the TSST. Many investigators have adopted salivary sampling for stress markers such as cortisol and alpha-amylase (a marker of autonomic nervous system activation) as an alternative to blood sampling to reduce the confounding stress of blood-collection techniques. In addition to changes experienced by an individual completing the TSST, researchers can compare changes between different treatment groups (e.g. clinical versus healthy control samples) or the effectiveness of stress-reducing interventions.1

This article describes a protocol for inducing psychological stress in participants, which enables researchers to measure psychological, physiological and neuroendocrine responses to stress within single participants or between groups.

Die Trier Social Stress Test-Protokoll zur Induktion psychischer Stress

This article demonstrates a psychological stress protocol for use in a laboratory setting.  Protocols that allow researchers to study the biological ...

Forschung

Medizin

Protocol for Long Duration Whole Body Hyperthermia in Mice

Hyperthermia is a general term used to define the increase in core body temperature above normal. It is often used to describe the increased core body temperature that is observed during fever. The use of hyperthermia as an adjuvant has emerged as a promising procedure for tumor regression in the field of cancer biology. For this purpose, the most important requirement is to have reliable and uniform heating protocols. We have developed a protocol for hyperthermia (whole body) in mice. In this protocol, animals are exposed to cycles of hyperthermia for 90 min followed by a rest period of 15 min. During this period mice have easy access to food and water. High body temperature spikes in the mice during first few hyperthermia exposure cycles are prevented by immobilizing the animal. Additionally, normal saline is administered in first few cycles to minimize the effects of dehydration. This protocol can simulate fever like conditions in mice up to 12-24 hr. We have used 8-12 weeks old BALB/Cj female mice to demonstrate the protocol.

This paper describes a protocol for whole body hyperthermia in mice that can stimulate fever like conditions up to 12-24 hr.

Protokoll für Long Duration Ganzkörper-Hyperthermie in Mäuse

Hyperthermia is a general term used to define the increase in core body temperature above normal. It is often used to describe the increased core body ...

Collection Protocol for Human Pancreas

This dissection and sampling procedure was developed for the Network for Pancreatic Organ Donors with Diabetes (nPOD) program to standardize preparation of pancreas recovered from cadaveric organ donors. The pancreas is divided into 3 main regions (head, body, tail) followed by serial transverse sections throughout the medial to lateral axis. Alternating sections are used for fixed paraffin and fresh frozen blocks and remnant samples are minced for snap frozen sample preparations, either with or without RNAse inhibitors, for DNA, RNA, or protein isolation. The overall goal of the pancreas dissection procedure is to sample the entire pancreas while maintaining anatomical orientation.
Endocrine cell heterogeneity in terms of islet composition, size, and numbers is reported for human islets compared to rodent islets 1. The majority of human islets from the pancreas head, body and tail regions are composed of insulin-containing &beta;-cells followed by lower proportions of glucagon-containing &alpha;-cells and somatostatin-containing &delta;-cells. Pancreatic polypeptide-containing PP cells and ghrelin-containing epsilon cells are also present but in small numbers. In contrast, the uncinate region contains islets that are primarily composed of pancreatic polypeptide-containing PP cells 2. These regional islet variations arise from developmental differences. The pancreas develops from the ventral and dorsal pancreatic buds in the foregut and after rotation of the stomach and duodenum, the ventral lobe moves and fuses with the dorsal 3. The ventral lobe forms the posterior portion of the head including the uncinate process while the dorsal lobe gives rise to the rest of the organ. Regional pancreatic variation is also reported with the tail region having higher islet density compared to other regions and the dorsal lobe-derived components undergoing selective atrophy in type 1 diabetes4,5.
Additional organs and tissues are often recovered from the organ donors and include pancreatic lymph nodes, spleen and non-pancreatic lymph nodes. These samples are recovered with similar formats as for the pancreas with the addition of isolation of cryopreserved cells. When the proximal duodenum is included with the pancreas, duodenal mucosa may be collected for paraffin and frozen blocks and minced snap frozen preparations.

This video demonstrates a dissection procedure for processing human pancreas into multiple storage formats. Anatomical orientation is maintained throughout the pancreatic regions to allow definition of regional islet composition and density.

Sammlung Protokoll zur menschlichen Pankreas

This dissection and sampling procedure was developed for the Network for Pancreatic Organ Donors with Diabetes (nPOD) program to standardize preparation ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Halsschlagader Infusionen für pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analyse von Taxanen in Mäusen

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all limb bone fractures fail to heal completely due to the extent of the trauma, disease, or age of the patient. Our ability to improve bone regenerative strategies is critically dependent on the ability to mimic serious bone trauma in test animals, but the generation and stabilization of large bone lesions is technically challenging. In most cases, serious long bone trauma is mimicked experimentally by establishing a defect that will not naturally heal. This is achieved by complete removal of a bone segment that is larger than 1.5 times the diameter of the bone cross-section. The bone is then stabilized with a metal implant to maintain proper orientation of the fracture edges and allow for mobility. 
Due to their small size and the fragility of their long bones, establishment of such lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. As such, long bone defect models are confined to rats and larger animals. Nevertheless, mice afford significant research advantages in that they can be genetically modified and bred as immune-compromised strains that do not reject human cells and tissue.
Herein, we demonstrate a technique that facilitates the generation of a segmental defect in mouse femora using standard laboratory and veterinary equipment. With practice, fabrication of the fixation device and surgical implantation is feasible for the majority of trained veterinarians and animal research personnel. Using example data, we also provide methodologies for the quantitative analysis of bone healing for the model.

Animal models are frequently employed to mimic serious bone injury in biomedical research. Due to their small size, establishment of stabilized bone lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. Herein, we describe a simple method for establishing and analyzing experimental femoral defects in mice.

Eine einfache Kritische große Femoral Defect Modell an der Maus

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

Heterotopic Renal Autotransplantation in a Porcine Model: A Step-by-Step Protocol

Kidney transplantation is the treatment of choice for patients suffering from end-stage renal disease. It offers better life expectancy and higher quality of life when compared to dialysis. Although the last few decades have seen major improvements in patient outcomes following kidney transplantation, the increasing shortage of available organs represents a severe problem worldwide. To expand the donor pool, marginal kidney grafts recovered from extended criteria donors (ECD) or donated after circulatory death (DCD) are now accepted for transplantation. To further improve the postoperative outcome of these marginal grafts, research must focus on new therapeutic approaches such as alternative preservation techniques, immunomodulation, gene transfer, and stem cell administration.
Experimental studies in animal models are the final step before newly developed techniques can be translated into clinical practice. Porcine kidney transplantation is an excellent model of human transplantation and allows investigation of novel approaches. The major advantage of the porcine model is its anatomical and physiological similarity to the human body, which facilitates the rapid translation of new findings to clinical trials. This article offers a surgical step-by-step protocol for an autotransplantation model and highlights key factors to ensure experimental success. Adequate pre- and postoperative housing, attentive anesthesia, and consistent surgical techniques result in favorable postoperative outcomes. Resection of the contralateral native kidney provides the opportunity to assess post-transplant graft function. The placement of venous and urinary catheters and the use of metabolic cages allow further detailed evaluation. For long-term follow-up studies and investigation of alternative graft preservation techniques, autotransplantation models are superior to allotransplantation models, as they avoid the confounding bias posed by rejection and immunosuppressive medication.

Porcine models of organ transplantation provide an important platform to study mechanisms of organ preservation. This article describes a heterotopic porcine renal autotransplantation model, which allows investigating new approaches to improve the outcome of transplantation using marginal kidney grafts.

Heterotope Renal Autotransplantation in einem Schweine-Modell: Eine Schritt-für-Schritt-Protokoll

Kidney transplantation is the treatment of choice for patients suffering from end-stage renal disease. It offers better life expectancy and higher quality ...

A Step by Step Protocol for Subretinal Surgery in Rabbits

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in adults in industrially developed countries. RPE transplantation appears to be a promising therapy, as it may replace dysfunctional RPE, restore its function, and thereby vision.
Here we describe a method for transplanting a cultured RPE monolayer on a scaffold into the subretinal space (SRS) of rabbits. After vitrectomy xenotransplants were delivered into the SRS using a custom made shooter consisting of a 20-gauge metallic nozzle with a polytetrafluoroethylene (PTFE) coated plunger. The current technique evolved in over 150 rabbit surgeries over 6 years. Post-operative follow-up can be obtained using non-invasive and repetitive in vivo imaging such as spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) followed by perfusion-fixed histology.
The method has well-defined steps for easy learning and high success rate. Rabbits are considered a large eye animal model useful in preclinical studies for clinical translation. In this context rabbits are a cost-efficient and perhaps convenient alternative to other large eye animal models.

Retinal pigment epithelium (RPE) replacement strategies and gene-based therapy are considered for several retinal degenerative conditions. For clinical translation, large eye animal models are required to study surgical techniques applicable in patients. Here we present a rabbit model for subretinal surgery geared towards RPE transplantation, which is versatile and cost-efficient.

Eine Schritt für Schritt-Protokoll für Subretinale Chirurgie in Kaninchen

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in ...

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or intraabdominal infection. The precise mechanisms underlying adhesion formation are poorly understood. Many compounds and physical barriers have been tested for their ability to prevent adhesions after surgery with varying levels of success. The mouse and rat are important models for the study of abdominal adhesions. Several different techniques for the creation of adhesions in the mouse and rat exist in the literature. Here we describe a protocol utilizing abrasion of the cecum with sandpaper and sutures placed in the right abdominal sidewall. The mouse is anesthetized and the abdomen is prepped. A midline laparotomy is created and the cecum is identified. Sandpaper is used to gently abrade the surface of the cecum. Next, several figure-of-eight sutures are placed into the peritoneum of the right abdominal sidewall. The abdominal cavity is irrigated, a small amount of starch is applied, and the incision is closed. We have found that this technique produces the most consistent adhesions with the lowest mortality rate.

Abdominal adhesions that form after surgery are a major cause of pain, infertility, and hospitalization and reoperation for small bowel obstruction. Our surgical procedure for creating abdominal adhesions in mice is a reliable tool to study the mechanisms underlying the formation of adhesions.

Erstellung von Verwachsungen bei Mäusen

Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or ...

A Detailed Protocol for Perspiration Monitoring Using a Novel, Small, Wireless Device

Perspiration monitoring can be utilized for the detection of certain diseases, such as thermoregulation and mental disorders, particularly when the patients are unaware of such disorders or are having difficulty expressing their symptoms. Until now, several devices for perspiration monitoring have been developed; however, such devices tend to have a relatively large exterior, considerable power consumption, and/or less sensitivity.
Recently, we developed a small, wireless device for perspiration monitoring. The device consists of a temperature/relative humidity (T/RH) sensor, battery-driven small data logger, and silica gel as a desiccant in a small cylindrical exterior. The T/RH sensor is placed between the detection windows (through which the water vapor from the skin enters) and the silica gel. The underlying principle of the perspiration monitoring device is based on Fick&#39;s law of diffusion, which means that water vapor flux from the skin to the silica gel (i.e.&#160;transepidermal water loss and perspiration) can be captured by change in humidity at the T/RH sensor. In addition, a baseline subtraction method was adopted to distinguish perspiration and transepidermal water loss.
As shown in the previous report, the developed device can monitor the perspiration at any sites of the body in an easy, wireless manner. However, detailed methods of how to use the device have not been disclosed yet. In this article, therefore, we would like to show the point-by-point tutorials of how to use the device for perspiration monitoring, by showing the sympathetic activity test with the sympathetic skin response monitoring as an example.

Recently, we developed a small wireless device for perspiration monitoring. In this article, we present detailed protocols on how to use the device for perspiration monitoring with an example of the sympathetic activity test.

Ein detailliertes Protokoll für Transpiration Überwachung eines neuartigen Verwendung, Klein, Wireless Device

Perspiration monitoring can be utilized for the detection of certain diseases, such as thermoregulation and mental disorders, particularly when the ...

A Detailed Protocol for Physiological Parameters Acquisition and Analysis in Neurosurgical Critical Patients

Intracranial pressure (ICP) monitoring is now widely used in neurosurgical critical patients. Besides mean ICP value, the ICP derived parameters such as ICP waveform, amplitude of pulse (AMP), the correlation of ICP amplitude and ICP mean (RAP), pressure reactivity index (PRx), ICP and arterial blood pressure (ABP) wave amplitude correlation (IAAC), and so on, can reflect intracranial status, predict prognosis, and can also be used as guidance of proper treatment. However, most of the clinicians focus only on the mean ICP value while ignoring these parameters because of the limitations of the current devices. We have recently developed a multimodality monitoring system to address these drawbacks. This portable, user-friendly system will use a data collecting and storing device to continuously acquire patients&#39; physiological parameters first, i.e., ABP, ICP, and oxygen saturation, and then analyze these physiological parameters. We hope that the multimodality monitoring system will be accepted as a key measure to monitor physiological parameters, to analyze the current clinical status, and to predict the prognosis of the neurosurgical critical patients.

Recently, we have developed a portable multimodality monitoring system for the monitoring of various physiological parameters in neurosurgical critical patients. Detailed protocols on how to use this multimodality monitoring system are presented here.

Ein detailliertes Protokoll für physiologische Parameter Erfassung und Analyse bei neurochirurgischen kritische Patienten

Intracranial pressure (ICP) monitoring is now widely used in neurosurgical critical patients. Besides mean ICP value, the ICP derived parameters such as ...