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Esta presentación en video muestra un método de recolección de las dos estructuras altamente vasculares más importantes que apoyan la función del cerebro anterior. Ellos son la superficie cerebral (superficial) vasculatura junto con meninges asociados (MAV) y el plexo coroideo que son necesarios para el flujo de sangre cerebral y líquido cefalorraquídeo (LCR) homeostasis.
Esta presentación en video fue creado para mostrar un método de recolección de las dos estructuras altamente vasculares más importantes, no residentes en el cerebro apropiada, que la función del cerebro anterior apoyo. Ellos son la superficie cerebral (superficial) vasculatura junto con meninges asociados (MAV) y el plexo coroideo que son necesarios para el flujo de sangre cerebral y líquido cefalorraquídeo (LCR) homeostasis. El tejido recogido es adecuado para el análisis bioquímico y fisiológico, y la MAV se ha mostrado sensible a los daños producidos por las anfetaminas y 1,2 hipertermia. A su vez, los vasculaturas cerebrales mayores y menores cosechadas en MAV son de interés potencialmente alto en la investigación de los tipos de conmoción trauma en la cabeza. El MAV diseccionado en esta presentación consiste en la pía madre y algunos de la aracnoides (menos dura) de las meninges y los vasos cerebrales superficie mayor y menor. El plexo coroideo diseccionado es la estructura que reside en el lateral ventrículos según lo descrito por Oldfield y McKinley 3,4,5,6. Los métodos utilizados para la recolección de estos dos tejidos también facilitar la recolección de tejido cortical regional desprovisto de meninges y mayor superficie de la vasculatura cerebral, y es compatible con la recolección de otros tejidos del cerebro tales como el cuerpo estriado, hipotálamo, hipocampo, etc La disección de los dos tejidos se lleva del total 5 a 10 minutos. Los niveles de expresión de genes para la MAV diseccionado y el plexo coroideo, como se muestra y describe en esta presentación se puede encontrar en GSE23093 (MAV) y GSE29733 (plexo coroideo) en el repositorio de NCBI GEO. Estos datos han sido y está siendo, utilizados para ayudar a comprender mejor el funcionamiento de la MAV y el plexo coroideo y la forma neurotóxica eventos tales como la hipertermia severa y AMPH adversamente afectar su función.
Aunque no se muestra en el vídeo, las ratas se les dio primero una sobredosis de 300 mg / kg de pentobarbital, lo que resulta en la anestesia en menos de 3 min y, a continuación sacrificaron por decapitación. Sus cerebros fueron luego rápidamente pero cuidadosamente retirados del cráneo y se enfrió en hielo frío solución salina normal durante 5 min. Es importante dejar que el cerebro fresco para esta cantidad de tiempo antes de la disección de la MAV, para que la MAV se puede separar de la superficie de la corteza (la parte superior de la capa I). El cerebro se colocó en el fondo de un plato de Petri de vidrio que descansa sobre hielo que estaba lleno (1 cm de profundidad) de helado de solución salina normal o de sodio 0,1 M de buffer fosfato salino pH = 7,4. Toda la disección se realiza con el cerebro en su mayor parte sumergió en solución salina.
1. Extirpación de la Glándula Pineal
2. La eliminación de la MAV
3. La eliminación del plexo coroideo
4. La eliminación de la MAV que queda en el 3 º ventrículo Cubriendo el tálamo y el colículo así como en las regiones más caudal de la corteza como retroesplenial, auditivo y corteza visual
5. Los resultados representativos
Cuando la disección se realiza correctamente, los tejidos resultantes MAV deben estar en dos entidades intactas pesan alrededor de 35 a un total de 45 mg. El inicialmente diseccionado MAV que rodea la mayor parte de la corteza debe pesar aproximadamente 25 mg y la MAV que cubre el tálamo, el colículo y corteza occipital debe pesar aproximadamente 15 mg. Debe ser un poco de color rosado de la sangre residual en la vasculatura. El plexo coroideo bilateral cosechados deben estar en dos muestras de tejido intacto con un peso cada 1 a 2 mg. Aunque el exceso de agua puede eliminarse de la MAV antes de su almacenamiento o procesamiento con el uso del papel tejido tal como el utilizado en la limpieza de la lente, para evitar la pérdida de tejido que no es una buena idea para eliminar el exceso de agua de la coroides diseccionado plexo. Figura 1 se ha generado para comparando profil expresión es en tres regiones (cuerpo estriado, la corteza parietal y MAV) bajo condiciones de control usando Agilent-014879 enteros Rat Genome 4x44K 60mer matrices de oligonucleótidos (G4131F, Agilent Technologies, Palo Alto, CA; NCBI GEO n º de acceso GPL7294; GSE23093 y GSE29733 que están presentes en el NCBI GEO repositorio). Los dos gráficos en la figura gráficamente muestran la expresión en 1) el cuerpo estriado en comparación con la corteza parietal y 2) la MAV en comparación con la corteza parietal. Es evidente que el cuerpo estriado y la corteza parietal son mucho más estrechamente relacionados entre sí que la MAV. Los datos que comparan el plexo coroideo con la MAV se presenta en una publicación futura. Sin embargo, es probable que los perfiles de expresión en la MAV y el plexo coroideo están más estrechamente relacionados entre sí que lo son para el cuerpo estriado y la corteza parietal. Figura 2 muestra la expresión diferencial de genes de respuesta a la hipertermia (EIH) versus AMPH en comparación MAV para controlar y entre ellos.
contenido "> La expresión de genes de más de 11.000 genes con los oficiales símbolos de genes NCBI en MAV de animales de control se comparó con los registrados en el cuerpo estriado y la corteza parietal. Más de 2000 de estos genes tenían una expresión de 2,5 veces o más diferentes en el MAV en comparación con los dos neuronal tejidos ricos, y 550 genes tenían una diferencia de 10 veces mayor en la expresión. Algo más del 40% (253) de éstos eran genes con una expresión disminuida de 10-veces o más en MAV y estaban relacionadas con la función neuronal. Hubo 343 genes con una expresión más de 10-veces o más en comparación con MAV corteza parietal y el cuerpo estriado. Esta lista de genes se utilizó como punto de partida con el cual determinar los genes con un enriquecimiento muy alto en la MAV. Cuadro 1 se enumeran los genes con una mayor expresión de 15-veces en comparación con MAV corteza parietal y el cuerpo estriado y las clasifica con respecto a la función. Muchos de estos genes estaban relacionados con el sistema vascular y / o el sistema inmune. Estos tipos de genes debe ser enriquecida sobre 5 - a 10 - veces a causa del aumento de la vasculatura en sí y la sangre presente en ella. Sin embargo, incluso para los genes con funciones conocidas vasculares generales, un aumento por encima de 15-veces indica un enriquecimiento en MAV. También había un número de genes con cambios veces muy grandes que eran: 1) proteínas de la matriz extracelular (no específicamente relacionados con la vasculatura), 2) transportadores de soluto y 3) los lípidos y el metabolismo del ácido retinoico. Dado que el crecimiento así, pocos y diferenciación genética o factores de transcripción se encontraron.
Figura 1. Comparación de la Expresión Génica en MAV con la corteza parietal y el cuerpo estriado. Parcela Volcán comparar los niveles de expresión génica de la corteza parietal y el cuerpo estriado (gráfica superior) y la corteza parietal y MAV (diagrama de abajo). Los símbolos rojos denotan los genes que son significativamente diferentes betwebaño regiones de p <0,05 y tienen una expresión diferencial de 1,5 veces o más entre las regiones. Los símbolos negros representan los genes que no difieren significativamente entre las regiones (p> 0,05) y están a menos de 1,5-veces difieren en la expresión. Los símbolos indican los genes de color rosa con menos de una diferencia de 1,5-veces en la expresión pero estadísticamente diferentes de manera significativa a p <0,05. Los símbolos amarillos identificar los genes que tienen una expresión 1,5-veces o más, pero este cambio no es estadísticamente significativa a p <0,05.
Abreviaturas
AMPH anfetamina
EIH ambientalmente hipertermia inducida
MAV meninges y la vasculatura cerebral asociada
Norma normotérmica controla
Figura 2. Efectos de la hipertermia y la anfetamina sobre la expresión de genes en MAV. Volcán compararon parcelaslos niveles de expresión génica en el MAV después salina, o EIH AMPH en el punto 3 hr tiempo. Los símbolos rojos indican los genes que se consideran significativamente diferentes, mientras que los puntos negros / círculos representan los genes que no difieren significativamente entre regiones. Análisis estadístico adicional se utilizó para verificar que la expresión de las diferencias entre el control y los tratamientos eran de hecho estadísticamente significativa.
Expresión MAV cerebral Expresión | NCBI Gene símbolos | Especificidad tejido o función informado (s) |
> 50-veces | ANXA2 a, Col8a1, Des, Esm1, Glycam1, Kl a, Lect1, Lepr, Lum, MYH11, Ogn, Tagln, Thbs2, TNNT2 | Vasculatura y corazón |
> 50-veces | CCL19, una CD74, DEFB1, Lrrc21, Mgl1, Mrc1, Msln, Pl.a2g5, PRG4, RT1-Bb, RT1-Da | Sistema Inmune |
> 50-veces | Adh1, Aebp1, Aldh1a2, GSTM2 | El ácido retinoico y procesamiento de los lípidos |
> 50-veces | Cdh1, COL3A1, COL1A2, Colec12, Cpxm2, CPZ, DCN, Emp3, GPC3, Nupr1, OMD, Pcolce Slamf9, Tmem27, Tspan8 | Matriz extracelular y uniones célula-célula |
> 50-veces | AQP1, Asgr1, Kcnj13, Slc5a5, Slc6a13, Slc6a20, Slc22a6, Sned1, Ttr | Ion y homeostasis de solutos |
> 50-veces | Alx3, CDKN1C, FOXC2, IGFBP2, IFITM1, Ifitm2, Nkx6-1, OSR1, Prrx2, SFRP1, Tbx15. Upk1b, Wisp2, Wnt6 | Desarrollo y regulación de la transcripción |
> 50-veces | Gpha2, Mfap5, Mpzl2 Plac8, Scgb1c1, Sostdc1, Steap1 | Desconocido y Otros |
30 a 50 veces | ANXA1 a, Angpt2, C6 a, GJB2, Ptgis, Thbd, TIMP1 | Vasculatura y corazón |
30 a 50 veces | Casp12, CCL2, CCR1, CD14, CXCL10, Ifitm3, Klra5, Lgals1, Lgals3, Ms4a4a, Ms4a7, Plscr1, Spp1, Xcl1 | Sistema Inmune |
30 a 50 veces | COL6A3, Cpxm1, Efemp1, FMod, pop, NID2 | Matriz extracelular y uniones célula-célula |
30 a 50 veces | Cp, CUBN, GCGR, S100A6, Scn7a, SCT, Slc4a5, Slc16a11, Slco1a5 | Ion y homeostasis de solutos |
30 a 50 veces | CFD, Ch25h, CRABP2, Rarres2 | El ácido retinoico y procesamiento de los lípidos |
30 a 50 veces | BMP6, Casp12, Dab2, Folr1, Igf2, MSX1, Tbx18, TWIST1, Wnt5b | Desarrollo y regulación de la transcripción |
30 a 50 veces | Cela3b, Cln6, C1qtnf7, Copz2, Dhrs7c, Gng11, Prss23, Srpx, Vim | Desconocido y Otros |
15 a 30 veces | Adm, Angpt1, Angptl2, BGN, Cklf a, cnn1, Cox8h, CTSK, F13a1, GJA5, Klf4, Lox, Lyz, Myl9, PROCR, PROS1, RT1-Ba, Serpinb10, Serping1, Serpinf1, TGM2, Tnmd, Trim63, Txnip a, Vamp5, VTN | Vasculatura y corazón |
15 a 30 veces | Ada a, Bst2, Ccl6, CD40, CD68, CTSC, Dap, Faim3, Fkbp9, Fxyd5, Fmo1, Glipr1, IER3, Ifi47, Igsf6, Msc, NFATc4, RT1-DB1, Serpinb1a, TiR4, Tubb6 | Sistema Inmune |
15 a 30 veces | Adamtsl4, COL1A1, CRB3, DPT, Egfl3, Fbn1, FBLN1, FBLN5, FN1, ITGB4, Lama2, Lgals3bp, LOXL1, Mfap4, MMP14, Mmp23, PPIC, Serpinh1, TIMP3 | Matriz extracelular y uniones célula-célula |
15 a 30 veces | Cybrd1, Selenbp1, SLC2A4, Slc9a2, Slc13a3, Slc16a4, Slc22a8, Slc22a18 | Ion y homeostasis de solutos |
15 a 30 veces | AGPAT2, Bdh2, Cyp26b1, Lpar3, Ltb4dh, Olr1, PON3, RBP1, RBP4 | El ácido retinoico y procesamiento de los lípidos |
15 a 30 veces | ATF3, Dkk4, Eya2, Ifitm7, Ltbp1, Mustn1, Nr2f2, PTRF, Sphk1, TGFBI, Tcfap2b Tcea3, Wnt2b, Wnt5a, Zic1 | Desarrollo y regulación de la transcripción |
15 a 30 veces | Adamts12, Adamtsl3, C1r, Crispld2, Crygn, CYP1B1, DSE, ENPEP, Enpp2, Epn3, FLNA, FMO3, GNMT, Gprc5c, HSPB1, Klc3, KRT18, Krt19, MDK, Mesp1, Ms4a6a, Ms4a6b, Ms4a11, NET1, Pdlim2, Phactr2, PLP2, Ppp1r3b, Pqlc3, Rin3, SPAG11, SULT1A1, Tmem106a, Wfikkn2 | Desconocido y Otros |
* Los genes incluidos en la tabla debe ser tanto la expresión por encima de más de 15-veces en el cuerpo estriado y Parietal córtex y 5-veces por encima de los niveles de fondo. La menor de las dos relaciones (MAV / estriado o MAV / corteza parietal) para cada gen se utiliza para la agrupación.
unos genes se encuentran en las células endoteliales sino también probablemente juegan un papel importante en la mediación de la respuesta inmune.
Tabla 1. Los genes con un * 15-veces o más mayor expresión en MAV comparación con el cuerpo estriado y la corteza parietal.
Aspectos técnicos de la MAV y disección del plexo coroideo
Es crítico durante la disección de la MAV tener el cerebro "sumergido" la mayor parte del tiempo en la solución salina normal o de sodio salina tamponada con fosfato. Permitir que la MAV y la corteza para deshidratar durante la disección tendrá como resultado la MAV fuertemente adheridas a la capa cortical I. Esto aumentará la cantidad de tejido cortical cosechado con la MAV y / o resultar en la imposibilidad de eliminar estas secciones MAV adheridas de la corteza. Además, la paciencia es necesaria durante la disección. Una vez más, si uno encuentra cierta resistencia en la eliminación de la MAV de la corteza en un hemisferio durante la disección, cambie al otro hemisferio y volver más tarde para el lado donde la resistencia fue encontrado. Este método requiere algo de práctica para perfeccionar y requiere entre 5 y 15 disecciones de "práctica" antes de una cosecha constante uniforme de tejido MAV se logra. El método de iniciar la disección y removal de la MAV en el círculo arterial en la base del cerebro facilita la eliminación de las meninges mediante el uso de la vasculatura más grande como apoyo "andamiaje".
Gran parte de la sangre originalmente en la vasculatura MAV después del sacrificio debe ser expulsado durante la disección, y menos del 5% de la RNA cosechada de MAV deberán ser de origen arterial. Es posible eliminar casi toda la sangre perfundiendo el animal con 50 a 70 ml de solución salina, usando técnicas histológicas, antes de la decapitación y la extracción del cerebro. Sin embargo, es entonces mucho más difícil de visualizar los tejidos MAV durante la disección. Las tres fuentes más probables de "contaminación" de los tejidos MAV son la glándula pineal, la capa cortical I tejido y tejido residual bulbo olfatorio, pero también es posible obtener tejido de la glándula pituitaria en la preparación. Contaminación pineal en el MAV es detectado por el MAV que contiene una ronda 1 a 2 mm de diámetro esfera que es de color rojo oscuro coloreado. La función primariade la glándula pineal se considera normalmente ser completamente diferente de la MAV. Su función principal es la de producir melatonina, que regula los aspectos de la ritmo circadiano 9, y en lipoxigenación 10 de precursores lipídicos. Aunque el Lox gen, que regula la actividad de la lipoxigenasa, se pensó para estar presente en los adultos, principalmente en la glándula pineal 10, nuestros resultados indican que también es consistentemente presentes en niveles significativos en MAV. Residuales corticales o olfativo resultados bulbo de contaminación en el rosáceo en forma de banda de tejido que tiene algunas MAV 1 a 2 mm de los tejidos más densos que son mucho más pálida en color incluida en ella. Esto puede ser visto a "flotar" la MAV en la superficie del tampón, y luego eliminando los tejidos corticales más pesado o bombilla utilizando las dos pinzas de disección.
Si la contaminación de la MAV de capa cortical I tejido, tejido hipotalámico o de la glándula pineal está presente, entonces varios genes tendrá un signifiexpresión significativamente mayor que la que normalmente está presente en una "limpia" la disección. La contaminación de la MAV con la glándula pineal resultará en una mayor expresión de arilalquilamina N-acetiltransferasa (AANAT) que es necesaria para la síntesis de melatonina. Desafortunadamente, si la contaminación pineal se produce durante la disección MAV, los niveles de LOX en MAV no será capaz de determinar con precisión. La contaminación de la MAV con el tejido cortical resultará en una mayor expresión de genes específicos de neuronas tales como hippocalcin (HPCA), parvalbúmina (Pvalb) y / o receptor de pentraxina neuronal (Nptxr). La contaminación de MAV con tejido hipotalámico dará lugar a la expresión más elevada de la hormona de crecimiento 1 (GH1), proopiomelanocortina (POMC). En el caso de que alguna contaminación existe en los tejidos cosechados, la mayoría de estos genes pueden ser identificados y no se utiliza en el análisis de la expresión génica. Esto es particularmente importante para los genes presentes en el blo circulanteod que todavía puede estar presente en MAV o plexo coroideo.
Interpretting datos de expresión génica de MAV cosechada y plexo coroideo
La superficie cerebral (superficial) vasculatura junto con meninges asociados (MAV) y el plexo coroideo son necesarias para que el flujo sanguíneo cerebral y líquido cefalorraquídeo (LCR) homeostasis 4,11, 12, 13, 14, 15, 16, 17. La cosecha de tejido es adecuado para el análisis bioquímico y fisiológico, y la MAV se ha mostrado sensible a los daños producidos por las anfetaminas y 1,2 hipertermia a través de análisis de expresión génica. Estos resultados son acordes con lo que también se conoce sobre la hipertermia severa y la exposición a las anfetaminas a la vasculatura del cerebro en general 18,19,20. Humanos de los datos clínicos apoya la creencia de que la vasculatura subdural es sensible a los daños por anfetamina y metanfetamina 21,22. Además, las vasculaturas cerebrales mayores y menores incluídoIng. las de la capa pial de las meninges que se cosechan en MAV son de interés potencialmente alto en la investigación de los tipos de trauma en la cabeza conmoción 23,24 25. El perfil de expresión génica de corriente producido a partir de la MAV indica que la pía madre y, posiblemente, las membranas meníngeas aracnoideas puede jugar un papel mayor que la esperada en la regulación de composición CSF. En el futuro, a través del uso de técnicas de microscopía de disección, puede ser posible para separar aún más los tejidos que comprenden la MAV modo que las membranas pial y la aracnoides se puede separar de la presente vasculatura arterial más grande y, posiblemente, una de la otra. Esto permitirá una mejor interpretación de la función de cada uno de estos 3 componentes de la MAV se recogieron.
No tenemos nada que revelar. El trabajo presentado aquí no necesariamente representan la opinión de la Administración de Alimentos y Drogas.
Este trabajo fue financiado por NCTR / FDA.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nombre del reactivo / equipo | Empresa | Número de catálogo | Comentarios (opcional) |
Solución salina normal (9 gramos de solución salina / 1 litro de H 2 O) | En casa | Disección búfer | |
0,1 M de fosfato de sodio pH 7,4 | En casa | Disección búfer | |
La gubia ósea | Roboz | RS-8300 | Cráneo de la eliminación de hueso |
Pinzas de punta doblada-(4 "de largo y 0,8 mm de ancho punta) | Roboz | RS-5135 RS o 5137- | Pinza de disección |
Pinzas de punta-recto (5,5 "de largo) | Roboz | RS-8124 RS o 8104- | Pinza del pulgar Dressing |
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