Method Article
* These authors contributed equally
זהו פרוטוקול לחקות מחלת אלצהיימר אצל חולדות על ידי הערכה של ליקוי זיכרון מרחבי, שינויים פתולוגיים עצביים, בטא עמילואיד עצביים חלבון (Aβ) נטל ושילב מצבור קשרים neurofibrillary, המושרה על ידי ההזרקה של Aβ25-35 עם אלומיניום trichloride, האדם רקומביננטי צורה של גורם גדילה-β1.
מחלת אלצהיימר (AD) היא מחלה מוחי בלתי הפיך, מתקדמת לאט הורס זיכרון, מלווה השינוי ואובדן של מבנה הנוירון. עם העלייה של חולי אלצהיימר ברחבי העולם, פתולוגיה וטיפול המחלה הפכה מוקד בתעשיית התרופות הבינלאומי. לפיכך, הקמת המודל החייתי לחקות לספירה במעבדה הוא בעל חשיבות רבה.
כאן, אנו מתארים את פרוטוקול מפורט להקמת של חיקוי של AD, חיה עכברוש דגם למרות intracerebroventricular הזרקה של עמילואיד ביתא חלבון 25-35 (Aβ25-35) בשילוב עם אלומיניום trichloride (alcl מערכתיות3) גרעין דפנות התלמוס anterodorsal הזרקה של האדם רקומביננטי צורה של גורם גדילה-β1 (RHTGF-β1) חולדות. הקריטריונים הקשורים של המודעה נמדדו, לרבות: זיכרון מרחבי, מבנה עצביים, בתיוג, Aβ עצביים וייצור neurofibrillary קשרים (NFT). מודל זה עכברוש מדגים ליקוי זיכרון מרחבי, מבנה עצביים, שינויים פתולוגיים בתיוג, נוירון תאיים Aβ נטל, צבירת NFT, ומספק של חיקוי קרוב של ההפרעה העצבית מבנה ותפקוד לזה של ניסויים קליניים חולי אלצהיימר. לפיכך, הציג לספירה עכברוש modelprovides כלי יקר ויוו עבור חקר תפקוד פתולוגיה עצביים, והתרופות הקרנה של AD.
זה ידוע כי המודעה היא מחלה כרונית ומתקדמת ניווניות, עם אובדן זיכרון הדרגתי סינדרום קליני הראשי. פתולוגיה כללית, יש ניוון רקמות עצבים, נוירון, אובדן סינפסה, ובכליות עצביים subcellular מבנה ותפקוד, אשר כולם מעורבים פיתוח, ביטוי קליני של המודעה1,2. הוא דיווח כי חיות היו intracerebroventricularly מוזרק עם Aβ, כמה אירועים העצבים מתרחשים במוח מעורבים נוירון אובדן, הפרעה הומאוסטזיס סידן, נוירון אפופטוזיס, מתערובת של מינים חמצן תגובתי3. עם זאת, גורמים רבים מעורבים בפתוגנזה של AD, לכן חיוני להקים מודל טוב יותר של המודעה.
פרוטוקול מפורט מתואר כאן להקמת ויוו מחקים לספירה מודל באמצעות הזרקת intracerebroventricular של Aβ25-35 ו alcl מערכתיות3, בשילוב עם הזרקת גרעין דפנות התלמוס anterodorsal של RHTGF-β1 חולדות. Modelhighly העכברוש הזה מחקה תפקוד האדם, histopathogenesis של AD, כולל ליקוי זיכרון, נוירון הפסד, נזק מבנה, אפופטוזיס, תאיים Aβ נטל ' NFT צבירת4,5,6 , 7 , 8 , 9. alcl מערכתיות3 מונעת את Aβ הופקדו ויוצרים Aβ מסיסים, ו RHTGF-β1 יכול לקדם ייצור Aβ הופקדו וכדי להקל על התרחשות לספירה10. זו מתקפה של מספר גורמים על הנוירון הוא על פי רב בפתוגנזה של המודעה.
הניסוי כולו המורחב 86 ימים: איור 1 מראה ציר זמן של הנבחנים, עם נקודת הזמן של הניתוח בעלי חיים, המודל החייתי ההקרנה, מבחן זיכרון מרחבי חיים הכנת הדוגמא. ביום הראשון של המבצע, RHTGF-β1 היה microinjected לתוך הגרעין דפנות התלמוס anterodorsal. ביום השני של המבצע, Aβ25-35 ו- alcl מערכתיות3 היו microinjected לתוך החדר הלטראלי מדי יום במשך 14 ימים רצופים בבוקר ו- 5 ימים עוקבים אחר הצהריים, בהתאמה. כל העכברושים הורשו להתאושש במשך 45 ימים לאחר הניתוח. מבוך המים מוריס שימש על המסך עבור מודל מוצלח חולדות עם ליקוי זיכרון כדי להעריך את הזיכרון המרחבי של חולדות. העכברים עברו 4 ימים רצופים של מבוך המים באמצעות 2 מבחנים ליום, ביום 4 אימונים, החולדות הוערכו עם ביצועים מבוך המים מוריס תדיריל זיכרון. כל העכברושים המשיך להיות מוזן 37 ימים לאחר ההקרנה במודל חיה. הזיכרון המרחבי של חולדות נבחנה בתוך מבוך המים מוריס מעל 7 ימים רצופים, מיום 79 ליום 85 לאחר הניתוח. כל העכברושים הוקרבו ע י עריפת ראשו ביום 86 עבור הכנת הדוגמא המוח.
איור 1. ציר הזמן של הנבחנים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
הליך זה היה בהתאם לתקנות של ניסיוני חיה המינהל שהונפקו על ידי המדינה ועדת המדע, הטכנולוגיה של סין ב 31 באוקטובר 198811. מדענים צריך בצע את ההנחיות הוקמה ואושרו על-ידי שלהם הלאומית ולמוסדות רגולטוריות ארגונים בעלי חיים.
הערה: בעלי חיים, חברי ההנהלה: חולדות ספראג-Dawley זכר בן 4 חודשים (300-350 גר') סופקו על הניסוי הזה. כל העכברושים שוכנו בקבוצות (ארבעה או חמישה לכל כלוב) בטמפרטורה של 23 ± 1 ° C עם מחזור בהירה-כהה 12-h. מזון ומים היו זמינים ad libitum. העכברושים היו התאקלם תנאי דיור 7 ימים לפני ההליך בוצע. Aβ25-35 היה מומס 1% דימתיל סולפוקסיד תמיסת מלח כדי 1 מ"ג/מ"ל, sonicated במשך 5 דקות, מכשיר אולטראסאונד מעקב עד התפרקה לחלוטין. Alcl מערכתיות3 ו- RHTGF-β1 היו מומס תמיסת מלח ב 1% ל- 0.1 מ"ג/מ"ל, בהתאמה. קונגו אדום, כסף חנקתי, וחומרים כימיים אחרים היו של כיתה אנליטית, נרכשו ממקורות מסחריים רגילים.
1. ניתוח
הערה: חולדות ספראג-Dawley זכר 20 היו microinjected עם Aβ ללא הפרדות הצבע לתוך החדר הלטראלי ו anterodorsal גרעין דפנות התלמוס, כמנהל הקבוצה שערכת שטופלו Aβ. עוד חולדות 20 עברו את אותה הפעולה אך קיבלו 0.1% דימתיל סולפוקסיד מלוחים microinjection, כמנהל הקבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים.
2. סינון עבור מודל מוצלח חולדות והערכה של זיכרון מרחבי עם מבוך המים מוריס
3. נוירון בדיקה
4. נוירון הוא מכתים
5. אדום קונגו צביעת עבור Assaying נוירון Aβ נטל
6. חנקת הכסף צביעת עבור Assaying נוירון NFT היווצרות
7. בהיפוקמפוס נוירון Ultrastructure מדידה
כל הנתונים מוצגים כמו זאת אומרת ± החבילה ב- SEM SAS/סטטיסטיקה שימש לחישוב ניתוח סטטיסטי. קבוצה הבדלי זמן השהיה כדי למצוא את הפלטפורמה מוסתרים מבחן למידה מחדש זיכרון של זיכרון רכישת נותחו על ידי דו-כיווני השונות (ANOVA) באמצעים חוזרות ונשנות. ההבדלים קבוצה החללית המשפט ומספר הנוירונים נותחו על ידי חד-כיווני אנובה ואחריו מבחן מרובה-טווח של דאנקן. p < 0.05 נחשב סטטיסטית18.
הקרנה של חולדות מודל מוצלח עם ליקוי זיכרון עבור הקבוצה שערכת שטופלו Aβ:
התוצאות איור 2AA1 ו 2AA2 מראים כי הקבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים של חולדות תמיד שחה בחופשיות, החולדות שערכת קבוצה שטופלו Aβ (איור 2AB1, AB2) תמיד שחה למתחם הבריכה בשחייה מסתגלת ב מבוך המים מוריס. 4 ימי הקרנה עבור זיכרון ליקוי במודל חולדות, היה כל העכברושים פוחתת בהדרגה פעמים למצוא פלטפורמה מוסתר (השהיה) (איור 2B). ביום 4 של מוריס מים מבוך הכשרה, אם SR היה יותר מ- 0.2 (שהתבסס על ההשהיה של כל עכברוש שערכת שטופלו Aβ וקבוצת המופעלים באמצעות העמדת פנים של חולדות למציאת פלטפורמה מוסתר), אז העכברוש שערכת שטופלו Aβ נחשב מוצלח במודל חולדה עם ליקוי זיכרון. 18 מתוך 19 חולדות (94.70%) שרד את הניתוח עבר העכברושים ההקרנה. 6 דגם מוצלח של כל קבוצה נבחרו על הניסויים הבאים.
איור 2 . הקרנת עבור מודל מוצלח חולדות עם ליקוי זיכרון בקבוצה שטופלו Aβ שערכת באמצעות המים מוריס מבוך אימונים. (א) השחייה מסתגלת מסלול של חולדות בתוך מבוך המים מוריס. (AA2AA1–) קבוצת המופעלים באמצעות העמדת פנים; (AB1–AB2) קבוצת שטופלו Aβ ללא הפרדות הצבע. (B) השהיה מתכוון למצוא את הפלטפורמה מוסתרים 4 ימים רצופים של המשפט ההקרנה במים מוריס מבוך להכשרת הקבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים וקבוצת שטופלו Aβ ללא הפרדות הצבע. איור שונתה מ 4 הפניה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Aβ שערכת גרם עכברוש זיכרון הרכישה וזיכרון מחדש ליקויי למידה:
עכברוש זיכרון הרכישה נקבע על-ידי המשפט ניווט מיקום ביום 1 ו- 2 של הבדיקה מבוך המים מוריס, אשר תאמו לניתוח פוסט יום 79, 80. במהלך 2 ימי זיכרון הרכישה במשפט, כל העכברושים הציג השהיה הפוחתת בהדרגה כדי למצוא את הפלטפורמה מוסתרים. כפי שמוצג באיור3, השהיות ארוכות יותר של קבוצת שטופלו Aβ שערכת למציאת פלטפורמה מוסתרים היו 360.67% ל- 558.28% (F (1, 5) = 238.67, p < 0.01) גדולים יותר מאלה של קבוצת המופעלים באמצעות העמדת פנים ביום 1 ו- 2 של המים מוריס מבוך מבחן, בהתאמה. אפשרות זו מציינת Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לגרום ליקוי זיכרון הרכישה אצל חולדות.
העכברוש זיכרון מחדש למידה היה לבדיקה בעקבות המהפך למשפט ביום 4, 5 ו- 6 של הבדיקה מבוך המים מוריס, אשר תאמו לניתוח פוסט יום 82, 83, 84. כפי שמוצג באיור3, השהיות ארוכות יותר של קבוצת שטופלו Aβ שערכת למציאת פלטפורמה מוסתרים היו 306.20%, 650.16% ו- 936.92% זמן רב יותר מאשר אלה של קבוצת המופעלים דמה (F (1, 5) = 138.76, p < 0.01). זה מדגים Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לרומם את הזיכרון מחדש למידה ליקוי בחולדות (איור 3).
איור 3 . Aβ שערכת גרם עכברוש זיכרון הרכישה וזיכרון מחדש למידה לקויות. המשפט ניווט מיקום שימש כדי להעריך את זיכרון הרכישה על ידי 2 ימים רצופים שחייה ההישג ביום 1 ו- 2 במבחן מבוך המים מוריס. אלה בוצעו על ניתוח פוסט יום 79, 80. ניסיון ההיפוך שימש כדי להעריך את זיכרון לימוד מחדש על-ידי 3 ימים רצופים שחייה הציון ביום 4, 5 ו- 6 בבחינה מבוך המים מוריס, אשר תאמו יום 82, 83, 84 של הפעולה. גרף קו מראים ההשהיה מתכוון למצוא פלטפורמת המוסתרים עבור כל קבוצה ביום 1, 2, 4, 5 ו- 6 במבחן מבוך המים מוריס. הנתונים נותחו על ידי ANOVA דו-כיווני (יום x קבוצה) באמצעים חוזרות ונשנות. זאת אומרת ± ב- SEM. n = 6. ** p < 0.01, לעומת קבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים. איור שונתה מ 4 הפניה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Aβ שערכת גרם עכברוש ליקוי זיכרון השמירה:
שימור זיכרון עכברוש נמדדה על ידי ניסיון בדיקה ביום השלישי של המבחן מבוך המים מוריס, אשר תאמו לניתוח פוסט יום 81. ב- 1 יום זיכרון השמירה למשפט, הקבוצה שערכת שטופלו Aβ לקח פחות שחייה זמן לשחות מרחק, חוצה מספר ב- Q1 בתוך 60 s, אשר תאמו 32.14% 30.11%, 78.95% (p < 0.01), בהתאמה, מאשר אלו של קבוצת המופעלים דמה (איור 4א, 4B). תוצאות אלו מראות כי Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לייצר ליקוי זיכרון שמירה אצל חולדות.
איור 4 . Aβ ללא הפרדות הצבע המופק ליקוי השמירה זיכרון עכברוש. המשפט בדיקה שימש כדי להעריך את שימור זיכרון על ידי 1 יום שוחים ההישג ביום 3 הבדיקה מבוך המים מוריס, אשר נערך על ניתוח פוסט יום 81. (א) שחייה זמן לשחות מרחק, חוצה מספר ב- Q1 בתוך 60 s במשפט בדיקה (לא רציף). הנתונים נותחו על ידי חד-כיווני אנובה עם הבדיקה מרובות-טווח. זאת אומרת ± ב- SEM. n = 6. ** p < 0.01, לעומת הקבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים. (B) שחיה המסלול של חולדות במשפט בדיקה. (א) המופעלים שאם הקבוצה, מציג מרחק וזמן שחייה גדולה יותר ברביע היעד (Q1). (B) שטופלו Aβ שערכת קבוצת, מציג פחות שחייה הזמן והמרחק ברביע היעד (Q1). איור שונתה מ 4 הפניה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Aβ שערכת השפיעו על מהירות שחייה חולדה:
העכברוש שחייה מהירות מחושב על ידי פלטפורמת גלוי למשפט ביום 7 של מוריס מים מבוך הבדיקה, אשר תאמו היום 85 לתגובה. העכברוש מהירות, המבוסס על חישוב לשחות מרחק וזמן לצעוד על הרציף של כל קבוצה בבריכת שחייה לא היתה שונה באופן משמעותי. לכן, ההבדלים הבודדים עכברוש שחייה מהירות יכול להיות נשלל, אשר מציין כי מוטיבציה וכישורים מוטוריים היו למעשה ללא שינוי כל העכברושים (איור 5).
איור 5 . Aβ שערכת השפיע על מהירות שחייה חולדה. העכברוש שחייה מהירות מחושב על-ידי הפלטפורמה גלוי למשפט ביום 7 של הבדיקה מבוך המים מוריס, אשר נערך ביום 85 לאחר הניתוח. העכברוש שחייה מהירות של כל קבוצה לא היתה שונה באופן משמעותי. הנתונים נותחו על ידי חד-כיווני אנובה עם הבדיקה מרובות-טווח. זאת אומרת ± ב- SEM. n = 6. איור שונתה מ 4 הפניה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Aβ ללא הפרדות הצבע נגרם שינוי מורפולוגי עצביים חולדה:
כל העכברושים נהרגו על ידי עריפת ראש ביום 86 של ניתוח. בדיקה ויזואלית מצא כי משטח צהוב או דק או מכווצת קליפת הופיע אצל כמה חולדות שטופלו Aβ ללא הפרדות הצבע. לעומת הקבוצה המופעלים דמה (איור 6AA2), מיקרוסקופ אופטי התבוננות בקבוצה שטופלו Aβ שערכת על ידי הוא מוכתם, נמצאו שינויים פתולוגיים נוירון בהיפוקמפוס, כגון ניוון neurofibrillary, neuronophagia, pyknosis גרעיני, גרעיני margination (איור 6AB2). חוץ מזה, החלק של קליפת בקבוצה שטופלו Aβ שערכת חשף נמק colliquative טיפוסי, אשר התאפיינה שיבשו קרום התא, גרעינים מפוצלים, תאים דלקתיים נרחב בחדירת (אזור נמק איור 6A B3). אפשרות זו מציינת כי Aβ ללא הפרדות הצבע עלול לגרום עצביים פציעות פתולוגיים מבניים בחולדות.
בנוסף שינויים פתולוגיים של מבנה עצביים, לעומת הקבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים, הרוזן נוירון משמעותי גם ירדו היפוקמפוס, קליפת המוח (למעט המדגם נמק colliquative) של שערכת קבוצת שטופלו Aβ. המספר נוירון היה 63.86% (p < 0.01) נמוך יותר מזה של המופעלים שאם קבוצה hippocampal CA1 מקטעים של 0.125 מ מ ו- 55.46% (p < 0.01) התחתון בסעיפים קליפת המוח של 0.0352 mm2 (איור 6B), מה שמרמז כי Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לגרום ספירת נוירון ירד.
איור 6 . Aβ ללא הפרדות הצבע נגרם שינוי מורפולוגי עצביים עכברוש. (א) להחליפן בתמונות של נוירונים בקליפת המוח בהיפוקמפוס ולתקן מוחין מוכתם הוא. (A1–B1) ההיפוקמפוס 40 x; (A2–B2) ההיפוקמפוס CA1 400 x; (A3–B3) X 400 קליפת המוח. (A1–A3) קבוצת המופעלים באמצעות העמדת פנים; (B1–B3) קבוצת שטופלו Aβ שערכת; נוירון מראה מסומן אובדן, ניוון neurofibrillary (←), neuronophagia (←), הגרעין pyknosis (↗), הגרעין margination (↙) של ההיפוקמפוס, נמק colliquative טיפוסי (★), שיבשו ממברנות הסלולר, מספר גדול של תאים דלקתיים הסתננו בקליפת בחלק של הקבוצה שערכת שטופלו Aβ. סרגל קנה מידה של A1, B1 = 10 מיקרומטר; סרגל קנה מידה של A2, B2 A3, B3 = 100 מיקרומטר. (B) מספרים של נוירונים עם הכתם הוא היפוקמפוס, קליפת המוח, אשר נמנו תחת מיקרוסקופ אור (400 x). כל אמצעי אחסון מייצגת זאת אומרת ± SEM משדות visual 9 3 דגימות עצמאית (n = 3). ** p < 0.01, לעומת קבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים. איור שונתה מ 4 הפניה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
מיקרוסקופ אלקטרונים ציין את ultrastructure subcellular של נוירונים בהיפוקמפוס. המבנה התחתי של נוירונים בהיפוקמפוס בקבוצה שערכת שטופלו Aβ (איור 7 ב1 – B4) נהרסו באופן משמעותי, מציג נפיחות מיטוכונדריאלי ומורחבים cristae שבירה, צפיפות אלקטרונים מיטוכונדריאלי מוגברת, מחוספס רשתית תוך-פלזמית, depolymerized polyribosomes polymicrotubules, יש צפיפות postsynaptic (PSD), lysosomes משניים רבים ו lipofuscin משקעים בתוך הציטופלסמה, בהשוואה לקבוצת המופעלים דמה (איור 7 א1 – A4). קרום גרעיני היה גס ולא שקועות, euchromatin היה מרוכז, שפגע בסימני, הרבדים מיאלין היו רופפים או ניוון, ולא אקסונים פנימי וסיבים היו הקלוש. תוצאות אלה מדגימים Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לייצר נזק מבנה תת נוירון בחולדות.
איור 7 . מבנה subcellular של נוירון בהיפוקמפוס מוערך על ידי התבוננות מיקרוסקופית אלקטרונים. A1 -A4: קבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים. סרגל קנה מידה של A1 = 4 מיקרומטר, 12, 000 x; סרגל קנה מידה של A2 = מיקרומטר 3, 15, 000 x; סרגל קנה מידה של A3 = מיקרומטר 5, 10, 000 x; סרגל קנה מידה של A4 = 1 מיקרומטר, 35, 000 x. (B1–B4) קבוצת שטופלו Aβ ללא הפרדות הצבע. (B1) נוירון, הגרעין pyknosis (←), euchromatin עיבוי או ניוון (#), התנפחות הרגל אסטרוציט (*), המיטוכונדריה צפיפות אלקטרונים גבוהה (▲), שכבות מעטפת המיאלין רופף או הנחתה (←); (B2) GFAP רבתי, המיטוכונדריה צפיפות אלקטרונים גבוהה (▲), שכבות מעטפת המיאלין רופף או הנחתה:, גדול יותר משני lysosomes (↑), pericytes pyknosis, pericytes euchromatin עיבוי או ניוון (☆), אסטרוציט הרגל נהדר (*), צפיפות אלקטרונים גבוהה המיטוכונדריה (▲), יותר lipofuscin (↓), שכבות מעטפת המיאלין רופף או הנחתה (←). B4: עצבי מעוררים יותר (#), אלקטרון גבוהה צפיפות או פציעה ממברנה המיטוכונדריה (▲), פחות synapsis. סרגל קנה מידה של B1, B2 = 10 מיקרומטר, 5, 000 x; סרגל קנה מידה של B3 = מיקרומטר 5, 8, 000 x; סרגל קנה מידה של B4 = 1 מיקרומטר, 40, 000 x. איור שונתה מ 4 הפניה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Aβ שערכת גרם Aβ נטל בנוירונים חולדה:
צביעת קונגו אדום נעשה שימוש כדי לזהות את העומס Aβ על הנוירונים. התוצאות מציגות Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לגרום בעיקר הנטל Aβ תאיים עכברוש היפוקמפוס, קליפת המוח (איור 8א). המספר החיובי של תאים עם Aβ אדום מוכתמת קונגו אדום היפוקמפוס, קליפת המוח של הקבוצה שטופלו Aβ שערכת הן 8.05 - של 4.09 פי (0.01 <p ) גדולים יותר מאלה של קבוצת המופעלים דמה (איור 8ב'). זה מדגים כי Aβ ללא הפרדות הצבע יכול להגביר נוירון נטל Aβ אצל חולדות.
איור 8 . Aβ שערכת גרמה Aβ נטל של החולדה הנוירונים. (א) נציג תמונות של נוירון Aβ חיובי מוכתם על ידי קונגו אדום בהיפוקמפוס ולתקן מוחין קורטיקלית. (A1–B1) ההיפוקמפוס CA1 400 x; (A2–B2) X 400 קליפת המוח. (A1–A2) קבוצת המופעלים באמצעות העמדת פנים; (B1–B2) קבוצת שטופלו Aβ שערכת, מראה Aβ יותר חיובית תאים מוכתמת קונגו אדום. סרגל קנה מידה = 10 מיקרומטר, 400 x. (B) מספרים חיוביים של נוירונים Aβ מוכתמת קונגו אדום היפוקמפוס, קליפת המוח, אשר נמנו תחת מיקרוסקופ אור (400 x). כל אמצעי אחסון מייצגת זאת אומרת ± SEM משדות visual 9 3 דגימות עצמאית (n = 3). ** p < 0.01, לעומת קבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Aβ שערכת גרם NFT התצהיר בנוירונים חולדה:
כסף חנקתי מכתים שימש לגילוי התצהיר NFT בנוירונים. התוצאות הראה כי Aβ ללא הפרדות הצבע יכול באופן ניכר לגרום התצהיר NFT תאיים בחולדה היפוקמפוס, קליפת המוח (איור 9א). המספר החיובי של תאים עם NFT חום מוכתם על ידי כסף חנקתי היפוקמפוס, קליפת המוח של הקבוצה שטופלו Aβ שערכת הן 9.75 - ו 4.82 פי (0.01 <p ) גדולים יותר מאלה של קבוצת המופעלים דמה (איור 9B ). זה מדגים כי Aβ ללא הפרדות הצבע יכול להגביר את המצבור NFT נוירון בחולדות.
איור 9 . Aβ שערכת גרמה NFT צבירה של החולדה הנוירונים. (א) להחליפן בתמונות של נוירונים NFT חיובי מוכתמת. חנקת הכסף ההיפוקמפוס, קליפת המוח. (A1–B1) ההיפוקמפוס CA1 400 x; (A2–B2) X 400 קליפת המוח. (A1–A2) קבוצת המופעלים באמצעות העמדת פנים; (B1–B2) קבוצת שטופלו Aβ ללא הפרדות הצבע. מציג את NFT יותר חיובית תא מוכתמת. חנקת הכסף בקבוצה שטופלו שערכת. סרגל קנה מידה = 10 מיקרומטר, 400 x. נוירונים (B) NFT חיובי מוכתמת. המספרים של כסף חנקתי ההיפוקמפוס, קליפת המוח, אשר נמנו תחת מיקרוסקופ אור (400 x). כל אמצעי אחסון מייצגת זאת אומרת ± SEM משדות visual 9 3 דגימות עצמאית (n = 3). ** p < 0.01, לעומת קבוצה המופעלים באמצעות העמדת פנים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
זה ידוע כי האובדן של למידה וזיכרון הם סימפטומים קליניים עיקריים לספירה חולים2. ההליך המתואר כאן היא שיטה ויוו ללמוד לספירה; אנחנו הסתגלו פרוטוקול שפורסמו בעבר נבדקו תרופות כדי להקל על הזיכרון גירעונות ופגיעות עצביים עכברוש דגם4 פרוטוקול שלנו מספק פרטים חשובים כדי לקבל נתונים יקרי ערך, כמו גם שיעור הישרדות גבוהה של בעלי החיים בהצלחה מודל הפעולה זיכרון גירעונות, נוירון פציעות, Aβ נטל, התצהיר NFT, כדי לחקות את המודעה (בשלבי הניסוי הנוכחי, שיעור ההישרדות קצב דגם מוצלח של המבצע יותר מ- 90%). אלה חולדות מודל מוצלח שימשו כדי למדוד את הזיכרון המרחבי שלהם עם הבדיקה מבוך המים מוריס. המשפט ניווט מיקום מצא כי Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לגרום עכברוש ליקוי זיכרון הרכישה; המשפט בדיקה מצא Aβ ללא הפרדות הצבע יכול להקטין עכברוש שימור זיכרון; ומצאתי ההיפוך למשפט כי Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לגרום עכברוש מחדש למידה ליקוי. אלה מים מוריס מבוך לבדוק נתונים מראים Aβ ללא הפרדות הצבע יכול לגרום זיכרון מרחבי עכברוש. בסך הכל, מזריק חולדות intracerebroventricularly Aβ25-35 בשילוב עם alcl מערכתיות3 ו- TGF-β1 יצר ריאלי ואמינה ויוו לספירה דמוי חיות מודל עבור המעבדה.
מחקרים קודמים הראו כי עוצמת הקול במוח של חולי אלצהיימר הוא 10% פחות מזה של אנשים בריאים. מתנוון שונים ניתן למצוא בחצי הכדור מוחי באמצעות התבוננות חזותי. מידת ניוון קליפתי קשורה באופן חיובי ליקוי זיכרון19. בהיסטולוגיה, המספר הגדול של פתולוגיה מורפולוגי חמור ואובדן של נוירון להפריע ישירות את פונקצית זיכרון לספירה חולים20. במחקר הנוכחי, התבוננות מיקרוסקופית אור/אלקטרונים מצא כי החולדות microinjected עם Aβ שערכת מוצגים השינויים הדרמטיים neuropathological, לרבות אובדן נוירון, ובהפסקות עצביים ומבנה subcellular. תוצאה זו אם יאשר ההפרעה בזיכרון המרחבי עכברוש שנגזרות Aβ שערכת, והיא דומה למצב של חולי אלצהיימר.
זה ידוע כי המוח Aβ נטל של צבירת NFT נחשבים התכונות החשובות ביותר histopathogenic לספירה. הם יכולים להרוס את המבנה עצביים להפריע האיתות העצבי, לשבש את תפקוד, לגרום סניליות מתקדמת17. המודל בעלי חיים נוכח גילו Aβ נטל NFT צבירת במוח, אשר מסכימים עם המדינה החולה לספירה. לכן, הפציעות נוירון נוכח בחולדות שנגזרות שערכת Aβ יכול לשמש כמודל ללמוד אסטרטגיית טיפול של AD לפתולוגיה עצביים.
להלן דוגמאות של הקרנת השפעות סמים במודלים עכברוש לספירה: זאו. et al., דיווחו כי שני פלבנואידים מ קערורית גבעולים ועלים (SSF) barbata קערורית (SBF) יכול להחליש עכברוש זיכרון וירידה אפופטוזיס המושרה על ידי 8,שערכת Aβ9. גואו. et al., גם דיווחו SBF יכול לעכב NFT צבירת זרחון יתר של חלבון טאו בצד Ser199 ', ' Ser214 ', ' Ser202 ', Ser404, Thr231, ירידה בביטוי חלבונים ו mRNA GSK-3β, CDK5 ו- PKA אצל חולדות שטופלו Aβ שערכת21 . במקביל, שאנג. et al., דיווחו גם כי SBF יכול לדכא את התפשטות אסטרוציט ו מיקרוגלייה, ואת התחתונה Aβ1-40, Aβ1-42, ו β-אתרים יישום. ביקוע אנזים 1 (BACE1) ביטוי mRNA במוח Aβ שערכת חולדות22. על סמך התוצאות לעיל, המודל החייתי שלנו יש יתרון על מודל אחר, כמו AD, בהם מעורבים יותר תפקוד, הפרעות במבנה.
בנוגע דגם AD-כמו אחרים, הזרקת intracerebroventricular יחיד של Aβ חולדות עלולים לגרום עכברוש זיכרון הגירעונות הנוירון אובדן, התפשטות neurogliocyte, אבל ייתכן או אולי אין התצהיר Aβ ו NFT23. חולדות נחשפים במינון גבוה Al מופיעים יש אחוזי הצלחה גבוהים לחקות לספירה, מודל בעלי חיים חסכוני, עם ליקוי זיכרון, אובדן נוירון, התפשטות neurogliocyte, ואת סנילי פלאק (SP) NFT צבירת במוח. עם זאת, המינון הגבוה של Al ועלול לגרום לפציעות עכברוש בכבד, אנורקסיה, מלווה עם ירידה במשקל24. העכברוש בגילאי הוא דגם AD-כמו עוד. העכברושים בגילאי להפגין זיכרון גירעונות, שינויים פתולוגיים מבנה עצביים/בתיוג, lipofuscin התצהיר, אבל ללא Aβ נטל NFT צבירה. חולדות של יותר מ- 24 חודשים של גיל נחשב יישון של מודל זה, לכן זה דורש פרק זמן ארוך יותר של האכלה, ובכך העלות היא17,גבוהה יותר25. SAMP8 ו APP העכברים הטרנסגניים החיקוי הכי קרוב לספירה והוא גם הכי אידיאלי מודלים עבור חוקרים לספירה. אבל שני הדגמים בעלי חיים מתומחרות גבוה יותר מוגבלים לשימוש במעבדה26,27. המודל שלנו של המודל החייתי שטופלו Aβ שערכת לעומת הדגמים בעלי חיים לעיל, כולל עלות נמוכה יותר, ביצועים גבוהים, שהופך אותו כלי אידיאלי ללמוד לספירה.
לסיכום, intracerebroventricular הזרקה של Aβ25-35 בשילוב alcl מערכתיות3 ו- TGF-β1 חולדות מציע ערך ויוו חיות מודל כדי להבין טוב יותר את ליקוי זיכרון מרחבי, פציעות עצביים, Aβ נטל, ומשקעים NFT כבסיס לספירה. מודל זה מספק מהיר ולשרוד נסיוני יחסית פשוטה עם חיים גבוהה קצב, מודל גבוה שיעור מוצלח של המבצע, כמו גם שיעור גבוה של שכפול, אשר הראו כלכלית יותר. המודל בעלי חיים בהווה מודל יעיל כדי לחקות את המודעה, יכול עוד יותר לאמת עצמה על ידי בשימוש לחקות אחרים מחלות שונות.
המחברים אין לחשוף.
הפרויקט נתמך על ידי הביי מחוזי מדעי הטבע קרן (מס ' C2009001007, H2014406048), הממשל הביי מחוזי של הרפואה הסינית המסורתית (מספר 05027), את נושא מפתח הבנייה של הביי מחוזי המכללה, סין.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sprague-Dawley rat | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd, China | SCXK(Jing) 2012-0001 | 300–350 g |
Morris water maze | Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical Research Institute, China | No | |
Movable small animal anesthesi | RWD Life Science Co., Ltd. China | R580 | |
Brain Stereotaxic Apparatus | RWD Life Science Co., Ltd. China | 68001 | |
Flexible bone drill | Shanghai Soft Long Technology Development Co., Ltd. China | BW-sD908 | |
Transmission electron microscope | Japan Co., Ltd. Japan | JEM-1400 | |
Two channel microinjection pump | RWD Life Science Co., Ltd. China | RWD202 | |
EM microtome | Hitachi Co., Ltd. China | H-7650 | |
Dummy cannula | RWD Life Science Co., Ltd. China | 62001 | 0.D.0.64×I.D.0.0.45mm/M3.5 http://www.rwdls.com/English/Product/3985102014.html |
Guide cannula | RWD Life Science Co., Ltd. China | 62101 | 0.D.0.40mm/M3.5 |
Internal cannula | RWD Life Science Co., Ltd. China | 62201 | 0.D.0.41×I.D.0.25mm/![]() |
Tighten the nut | RWD Life Science Co., Ltd. China | 62501 | 0.D.5.5mm/L7.5mm/M3.5 |
Fixing screw | RWD Life Science Co., Ltd. China | 62514 | M1.2×L2.0mm(100BAO) |
The screwdriver | RWD Life Science Co., Ltd. China | 62999 | 45*1mm |
PE Tubing | RWD Life Science Co., Ltd. China | 62302 | |
Amyloid beta 25-35 | Sigma Aldrich Co. USA | SCP0002-5MG | |
Recombinant human transforming growth factor-β1 | PeproTech Inc. USA | 100-21 | |
Aluminium trichloride | Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd. China | 3011080 | |
Congo red | Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd. China | 3010016 | |
Silver nitrate | Sinopharm Chcmical Reagent Co., Ltd. China | 20150720 | |
Zinc phosphate dental cement | Dental Material of Factory Shanghai Medical Instruments Co., Ltd. China | 201311 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved