A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
כאן נציג של assay חדירות כלי דם במוח העכבר באמצעות הזרקה בקרום הבטן של המשדרים פלורסנט ואחריו זלוף הרלוונטיים מודלים חייתיים של תפקוד לקוי של מחסום הדם - מוח. חמי-המוח משמש עבור הערכת חדירות באופן כמותי, והשני עבור מעקב חזותי/immunostaining. התהליך לוקח ב' 5-6-10 עכברים.
מחסום הדם - מוח (BBB) היא מכשול מיוחדים מגן microenvironment למוח את הרעלים ואת פתוגנים במחזור ושומר על הומאוסטזיס המוח. האתרים העיקריים של המכשול הם תאי אנדותל של הנימים במוח שתפקידם המכשול נובעת צמתי המערכת צר, מסועי בזרימת הביע על קרום פלזמה. פונקציה זו מוסדר על ידי pericytes, האסטרוציטים היוצרים יחד את יחידת נוירו-וסקולריים (NVU). מספר מחלות נוירולוגיות כגון שבץ, מחלת אלצהיימר (AD), גידולים במוח קשורים עם תפקוד לקוי BBB. הערכה של החדירות BBB לכן חשוב בהערכת חומרת המחלה הנוירולוגית וההצלחה של אסטרטגיות טיפול המועסקים.
אנו מציגים כאן פשוטה אך assay חדירות חזקות זה הוחלו בהצלחה על העכבר מספר מודלים שניהם, גנטית ו ניסיוני. השיטה היא מאוד כמותי ואובייקטיבי לעומת הניתוח פלורסצנטיות מעקב על ידי מיקרוסקופ שמוחל כלל. בשיטה זו, עכברים מוזרקים intraperitoneally עם שילוב של מימית המשדרים פלורסנט אינרטי ואחריו מאלחש העכברים. זלוף הלב של בעלי החיים מבוצע לפני הקטיף במוח, בכליות או איברים אחרים. האיברים הומוגני, centrifuged ואחריה פלורסצנטיות מדידה תגובת שיקוע. דם מן הלב הניקוב רק לפני זלוף משמש לצורך נורמליזציה כדי תא כלי הדם. קרינה פלואורסצנטית הרקמה הוא מנורמל כדי פלורסצנטיות משקל, סרום רטוב להשיג כמותיים מעקב חדירות אינדקס. לאישור נוסף, contralateral המי-המוח יחסית אימונוהיסטוכימיה יכול להיות מנוצל למטרות הדמיה פלורסצנטיות מעקב.
מחסום הדם - מוח (BBB) מורכב microvascular אנדותל התאים (ECs) נתמך על ידי הדוק pericytes (אישיים), אשר ensheathed בתוך הנדן הבזליים, ו האסטרוציטים (ACs) זה לעטוף את קרום המרתף ברגליים הסוף-1 ,2. ECs אינטראקציה עם מספר סוגי תאים תומכים, לווסת את הפונקציה מכשול, בעיקר ACs ומחשבים, גם נוירונים ואת מיקרוגלייה, אשר כולם יחד יוצרים יחידת נוירו-וסקולריים (NVU). NVU היא קריטית עבור הפונקציה של BBB, אשר מגביל את התעבורה של רעלים נישא בדם, פתוגנים מלהיכנס המוח. פונקציה זו היא תוצאה של מולקולות חזק-צומת claudin-5, occludin, zonula occludens-1, אשר נמצאים בין ה-ECs וגם עקב הפעולה של מובילי כגון p-גליקופרוטאין (P-gp) בזרימת את מולקולות מזין את אנדותל בחזרה כלי לומן1,2,3. BBB עם זאת מאפשר עבור הובלה של מולקולות חיוניים כגון חומרים מזינים (גלוקוז, ברזל, חומצות אמינו) על ידי מובילי ספציפיים הביע על2,31,ממברנות פלזמה EC. השכבה EC הוא מקוטב מאוד לגבי חלוקת למעליות שונים בין luminal (דם הפונה) לבין abluminal (המוח הפונה ממברנות) כדי לאפשר וקטורי וספציפית התחבורה פונקציה4,5 . בעוד BBB הוא מגן ביחס בחוזקה המסדיר את חצרו CNS, זה אתגר גדול עבור משלוח סמים CNS מחלות כגון פרקינסון עם BBB פונקציונלי. אפילו במחלות נוירולוגיות עם תפקוד לקוי של BBB, זה לא יכול להניח כי משלוח סמים המוח מוגברת במיוחד בזכות תפקוד המחסום יכול לכלול נזק על מטרות טרנספורטר ספציפי למשל כמו מחלת אלצהיימר (AD). לספירה, מספר שנאים עמילואיד ביתא כגון LRP1, זעם, P-gp ידועים להיות dysregulated, ומכאן מיקוד שנאים אלה עשוי להיות חסר תועלת6,7,8. BBB היא נפגעת מספר מחלות נוירולוגיות כגון שבץ מוחי, לספירה, דלקת קרום המוח,-טרשת נפוצה, ואת המוח גידולים9,10,11. שחזור הפונקציה מכשול הוא חלק חיוני של האסטרטגיה הטיפולית, ובכך בהערכתו הוא קריטי.
בעבודה זאת, שתיארנו אובייקטיבית, הפרוטוקולים כמותית של חדירות assay בחולדות כי אנחנו הוחלו בהצלחה מספר קווים העכבר בשתי מחלות הטרנסגניים וניסויים מודלים10,12,13 ,14. השיטה מבוססת על זריקה בקרום הבטן פשוטה של המשדרים פלורסנט ואחריו זלוף של העכברים כדי להסיר את המשדרים תא כלי הדם. למוח ולאיברים נוספים הם פוסט שנאספו זלוף, חדירות לאומדן אובייקטיבית ואינדקס חדירות מוחלטת על סמך מדידות קרינה פלואורסצנטית של רקמת homogenates ב קורא צלחת. כל הערכים פלורסצנטיות raw מתוקנות על רקע באמצעות רקמות homogenates או סרום מחיות המזויפים שאינם מקבלים כל מעקב. Normalizations בשפע כלולים עבור נפח סרום נסיוב פלורסצנטיות, המשקל של הרקמות, ובכך מניב אינדקס חדירות מוחלטת, השוואה בין סוגי רקמות ניסויים. כדי להקל על ההשוואה בין הקבוצות, ערכי אינדקס חדירות מוחלט יכול בקלות להיהפך ל יחסי כפי שאנחנו ביצע בעבר12. במקביל, מאוחסנות המי-המוח וכליות יכול להיות מנוצל להמחשת נותב על-ידי קרינה פלואורסצנטית מיקרוסקופ10. מיקרוסקופיה זריחה קלאסי יכול להיות יקר בהשגת אזורי השוני חדירות אמנם מסורבלת עקב בחירה סובייקטיבית של מקטעי רקמת ותמונות עבור ניתוח כמותי למחצה. השלבים המפורטים מוצגים בפרוטוקול, הערות נוספות בהתאם לצורך. פעולה זו מספקת את המידע הדרוש לביצוע בהצלחה וזמינותו חדירות ב- vivo בעכברים כי ניתן לשנות אחרים חיות קטנות. הבדיקה ניתן להחיל על סוגים רבים של המשדרים ומאפשר את החיוב ואת הגודל המבוסס על חדירות הערכה ע י שילוב של המשדרים עם פלורסצנטיות ברורים ספקטרה.
כל החיות שטופלו עם ש"צריך מזעור כאב או אי נוחות במהלך ההליך. הליך זה עוקב אחר ההנחיות טיפול בבעלי חיים של מוסדנו, אושרה על ידי הוועדה המקומית (Regierungspraesidium דרמשטט, אישור מספר FK/1044).
תיאור סכמטי של השלבים בעבודה ויוו חדירות assay בעכברים מוצג באיור1. הפרטים של כל שלב שיפורטו להלן.
1. לטיפול בבעלי חיים
2. ברקמה
אנחנו הראו לאחרונה כי angiopoietin-2 (אנג-2) רווח-של-פונקציה (GOF) עכברים יש גבוה יותר חדירות כלי דם במוח מאשר עכברים שליטה תנאים בריאים10. בעכברים שבץ הנגרמת, היה זה גם מראה כי העכברים GOF היו חדירות גדולה יותר מאשר הארנבונים מאותה שליטה וגדלים לאוטם גדול יותר. תוצאות אלו...
מחסום הדם - מוח בתפקוד מזוהה עם מספר רב של הפרעות נוירולוגיות, כולל גידולים במוח העיקרי והמשני או שבץ מוחי. התפלגות BBB קשורה לעיתים קרובות עם בצקת CNS סכנת חיים. הבהרה של המנגנון המולקולרי המפעילות את פתיחת או סגירת BBB ולכן חשיבות טיפולית בהפרעות נוירולוגיות, בדרך כלל נחקר על ידי חוקרים. עם זא?...
המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.
המחברים רוצה להכיר קונסורציום Sphingonet במימון קרן Leduq לתמיכה עבודה זו. עבודה זו גם נתמך על ידי המרכז לחקר שיתופי "בידול וסקולרית ובניה" (CRC / Transregio23, פרויקט C1) ועל -ידי 7. FP, COFUND, גתה הבינלאומי פוסטדוק תוכנית קדימה-פנימה, מס 291776 מימון. אנו עוד יותר להכיר קתלין זומר לסיוע טכני שלה עם עכברים טיפול ו genotyping.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Tetramethyl Rhodamine (TMR) dextran 3kD | Thermosfisher | D3308 | |
Fluorescein isothiocyanate (FITC) dextran 3kD | Thermosfisher | D3306 | |
Ketamine (Ketavet) | Zoetis | ||
Xylazine (Rompun) | Bayer | ||
0.9% Saline | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | ||
1X PBS | Gibco | 10010-015 | |
Tissue-tek O.C.T compound | Sakura Finetek | 4583 | |
37% Formaldhehyde solution | Sigma | 252549-1L | prepare a 4% solution |
Bovine Serum Albumin, fraction V | Roth | 8076.3 | |
Triton X-100 | Sigma | T8787 | |
rat anti CD31 antibody, clone MEC 13.3 | BD Pharmingen | 553370 | |
goat anti rat alexa 568 | Molecular Probes | A-11077 | |
goat anti rat alexa 488 | Molecular Probes | A-11006 | |
DAPI | Molecular Probes | D1306 | |
Aqua polymount | Polyscience Inc | 18606 | |
21-gauge butterfly needle | BD | 387455 | |
serum collection tube | Sarstedt | 41.1500.005 | |
2mL eppendorf tubes | Sarstedt | 72.695.500 | |
Kimtech precision wipes tissue wipers | Kimberley-Clark Professional | 05511 | |
384-well black plate | Greiner | 781086 | |
slides superfrost plus | Thermoscientific | J1800AMNZ | |
PTFE pestle | Wheaton | 358029 | |
electric overhead stirrer | VWR | VWR VOS 14 | |
plate reader | Tecan | Infinite M200 | |
Cryostat | Microm GmbH | HM 550 | |
Nikon C1 Spectral Imaging confocal Laser Scanning Microscope System | Nikon | ||
peristaltic perfusion system | BVK Ismatec | ||
microcentrifuge | eppendorf | 5415R |
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