נתמך על ידי Fundação דה Amparo Pesquisa לעשות Estado לעשות בריו דה ז&#39;נרו (FAPERJ) ו Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico דואר Tecnológico (CNPq). אנו אסירי תודה לשופטים אלמוניים שהערותיו עזרו לנו לשפר את כתב היד ווידאו.

כימיקלים כל מאוחסנים בצורת מוצק, כגון 6-OHDA ו הידרוכלורידי, היו מדולל במים מסוננים הזרקה סטרילי בתוך מכסה המנוע זרימה למינרית, כדי למנוע זיהום. בנוסף, neurotoxins וחומרים neuroactive אוחסנו, מוכן, טיפל להיפטר פי התקנות שנקבעו על ידי הנחיות בינלאומיות 6 ו biosafety הוועדה המקומית. 1 - הרדמה וניתוח למבוגרים עכברים השוויצרי גבר (25-30G) הם premedicated עם אטרופין (0.2 מ&quot;ג / ק&quot;ג, sc) כדי להפחית את הטון ואת מחנק הרדים אז עם זריקה intraperitoneal של קטמין (90-120 מ&quot;ג / ק&quot;ג) ו Xylazine (10 מ&quot;ג / ק&quot;ג) . חיה ממוקמת על משטח חימום מבוקר אלקטרונית (Insight) כדי להבטיח טמפרטורת הגוף נשמר 37 ° C, כמו אינדוקציה של הרגעה לוקח כמה דקות. רמת הרדמה נבדק לאורך ההליך על ידי בדיקת העדר רפלקס נסיגה. מינון ההרדמה צריך להיות ajusted עבור כל זן / המושבה. בהתאם החיה ומשך הניתוח, מינונים נוספים של קטמין עשוי להיות נחוץ. אחרי זה, מי מלח (NaCl 0,9%) מוחל על שתי העיניים כדי להגן על קרניות מהתייבשות ולבדוק את העדר רפלקס למצמץ ברגע זה הראשון. הפרווה על הראש כולו מגולח עם גוזם כדי להבטיח את מגע מינימלי עם אזורים unsterile. הרדמה מקומית (Xylocaine) על הסורגים האוזן כדי למנוע סבל. רק פעם אחת נסיגה רפלקס למצמץ נעלמו, המציין את רמת ההרדמה היא עמוקה מספיק לניתוח (שלב 3), החיה ממוקם על מסגרת stereotaxic באמצעות הפה חתיכת וברים האוזן תוכנן במיוחד עבור מין זה (Insight). Positionated פעם, משחה ophthalmologic (Marca) מוחל על מנת להגן על העיניים חיה לאורך כל הניתוח. רק לאחר להיות בטוח כי בעיני מוגנים כראוי, ההליך להמשיך עם החיטוי של העור באזור הניתוח על ידי חזרה על שלושה יישומים של יוד povidone ואחריו אתנול 70%, באמצעות ספוגיות כותנה סטרילי אחרי, מיקום נכון של הסורגים האוזן מובטחת על ידי בדיקת תנועות הצידה של הראש (הראש לא צריך לזוז כדי להבטיח את הסורגים הם קבועים היטב). הנטייה dorsoventral נכונה של הראש יאומת מאוחר יותר, כאשר מתגלים סימני דרך הגולגולת. חתך sagittal (1.5 ס&quot;מ) הוא עשה עם אזמל סטרילי (# 15 להב). Periosteum על פני שטח של עניין הוא שרט בעדינות עם להב חדש, העצם נמחק במבט סטרילי ספוגיות כותנה, כדי לחשוף ציוני דרך הגולגולת: גבחת מוגדרת כנקודת החיתוך של התפרים sagittal ו העטרה, בעוד למבדה היא נקודת החיתוך של תפר sagittal וקו בכושר הטוב ביותר עובר דרך חלקים על ימין ועל שמאל של תפר lambdoid. קצה של מחט התייחסות בציר אנכי הוא התביית הראשון גבחת, תחת בדיקה באמצעות מיקרוסקופ כירורגי, ולאחר מכן עבר כמו לגעת בנקודה למבדה. אם הראש ממוקם כראוי, למבדה צריכה להיות ברמה dorso-הגחון כמו גבחת, וציוני דרך שניהם צריכים להיות רחוקים ידי מ&quot;מ 4.2 לאורך ציר rostro-הזנב. אם לא, האוזניים ברים nosepiece יש לשחרר ואת הראש מוטה בעדינות סביב ציר interaural, על מנת להשיג את המיקום הרצוי, המגדיר את &quot;גולגולת שטוחה&quot; התייחסות אמצעים stereotaxical. קצה המחט התייחסות ממוקם אז קואורדינטות הרצוי: קדמית, אחורית (AP 0.5 מ&quot;מ) לרוחב (L -2.0 מ&quot;מ, משמאל). המקום מסומן על הגולגולת חור קטן (בקוטר 1.2 מ&quot;מ) נפתח עם קצת לקדוח מעוקרים, באמצעות פעולה לסירוגין, כדי למנוע החום באזור. שברי עצם מוסרים בזהירות עם מגרד שיניים ושטפה עם סטרילי NaCl 0.9% חם. מעוקר 5 μl המילטון מזרק (26s מד; בקוטר 0.47 מ&quot;מ החיצוני) הוא טעון עם פתרון 6-OHDA (או ברכב לבעלי חיים שליטה) ו בציר אנכי המנגנון stereotaxic. קצה המחט (סוג 2 או 12 שפוע °) מוכנס לתוך החור ואז נפתחה, עד לגעת במשטח pial, כדי דטרמיניסטיות נקודת ההתייחסות של לתאם dorso-הגחון. לאחר דטרמיניסטיות זה לתאם, המחט יורדת לאט להגיע הקואורדינטות של בסטריאטום (AP: 0.5; L: -2.0 ו DV: מ&quot;מ -3.0, מתחת לפני השטח pial 7). הפתרון 6-OHDA (10 מיקרוגרם 6-OHDA ב NaCl 0.9% עם חומצה אסקורבית 0.02%), אשר הוכנה מסוננים בתוך מכסה המנוע זרימה למינרית, והוא חייב להיות מוגן מפני אור על ידי רדיד אלומיניום לאורך ההליך, מוזרק אז קצב הזרימה של 0.1μL/min. עבור בעלי חיים שליטה, נפח שווה של כלי רכב (0.02% חומצה אסקורבית ו -0.9% NaCl במים סטריליים) מוזרק. לאחר μL כולו 2.0 כבר הזריק, המזרק נשמר מקום 5 דקות לפני שהם מאוד לאט חזר בו מן המוח, לא פחות מאשר 5 דקות. הגולגולת היא לנקות את החתך נסגר באמצעות תפרים # 6-0 ניילון (שלון). כדי לקחת תוספתטיפול נגד זיהום, משחה אנטיביוטית מקומית, כמו neomycin, ניתן להחיל על העור sutured. בעלי חיים יוסרו מן המסגרת, בהתחשב 0.5 מ&quot;ל של תמיסת מלח (sc.) על מנת למנוע התייבשות, והמשיך חמים תחת השגחה צמודה עד להחלמה מלאה. הם שוכנו אז עם מזון כרצונך מים. משככי כאבים מתווסף בקבוק שתייה עבור היומיים הראשונים לאחר הניתוח (נתון ממוצע צריכת המים היומית של 5.5 מ&quot;ל, ואת המינון המומלץ של איבופרופן 0.03 מ&quot;ג / גרם של משקל גוף / יום; להוסיף 0,82 מ&quot;ל של 20 מ&quot;ג / mL איבופרופן-אבוט ההשעיה למים לשתייה 100 מ&quot;ל). עכברים בדרך כלל להתאושש במהירות מן ההליך, נדודים והגעה עבור כדורי מזון, מים בקלות. בכל מקרה של אי נוחות נראית לעין, או כל סימן לזיהום, בעלי חיים צריכים להיות מורדמים בהתאם להנחיות המקומיות. 2 - מבחן ההתנהגות למרות פגיעה מוטורית ניתן לראות אחרי שבוע, מרווח שלאחר הנגע של חודש אחד מותר לפני כימות אמין במבחן הסיבוב. חיים מקבל זריקה תת עורית של הידרוכלורידי אגוניסט התובע (0.5 מ&quot;ג / ק&quot;ג), והוא ממוקם אטום של גליל בקוטר 30 ס&quot;מ, 45 ס&quot;מ מתחת להציב מצלמה ההקלטה. חשוב להסיר שאריות וריחות מחיות נבדק קודם לכן לפני כל בדיקה. לאחר תקופת התרגלות 5 דקות, התנועות נרשמות על פרק זמן 5 דקות. קונטרה ו סיבוב שני ipsilateral גוף מלא נמדדים בהשוואה לקבוצת הביקורת (הרכב מוזרק). אם ההליך בוצע כהלכה, חיות בקרת לא יציגו כל סיבוב, ואילו 6-OHDA חיות lesioned יתחיל להפוך לצד הנגדי, שכן אגוניסט בעיקר מפעיל את הסטריאטום denervated רגיש בצד lesioned. בעלי חיים ניקוד מעל 7 סל&quot;ד (הצגת לפחות 7 גוף מלא הנגדי סיבובים לדקה) נחשבים lesioned בהצלחה. בעלי חיים ניתן חזרו בשלום שלהם 30 דקות דיור לאחר הבדיקה, אשר ניתן לחזור לשבוע. בידיים שלנו, פחות מ -5% של עכברים lesioned מוצגים שיעורי הסיבוב הכי מוצלח.

<ol>
	<li>Ungerstedt, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=6-hydroxy-dopamine+induced+degeneration+of+central+monoamine+neurons.">6-hydroxy-dopamine induced degeneration of central monoamine neurons.</a> Eur. J. Pharmacol. 5, 107-110 (1968).</li><li>Akerud, P., Canals, J. M., Snyder, E. Y., Arenas, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroprotection+through+delivery+of+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor+by+neural+stem+cells+in+a+mouse+model+of+Parkinson's+Disease.">Neuroprotection through delivery of glial cell line-derived neurotrophic factor by neural stem cells in a mouse model of Parkinson's Disease.</a> J. Neurosci. 21, 8108-8118 (2001).</li><li>Ghosh, A., Roy, A., Liu, X., Kordower, J. H., Mufson, E. J., Hartley, D. M., Ghosh, S., Mosley, R. L., Gendelman, H. E., Pahan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+inhibition+of+NF-kappaB+activation+prevents+dopaminergic+neuronal+loss+in+a+mouse+model+of+Parkinson's+Disease.">Selective inhibition of NF-kappaB activation prevents dopaminergic neuronal loss in a mouse model of Parkinson's Disease.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104, 18754-18759 (2007).</li><li>Alvarez-Fischer, D., Henze, C., Strenzke, C., Westrich, J., Ferger, B., H&#246;glinger, G. U., Oertel, W. H., Hartmann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+striatal+6-OHDA+model+of+Parkinson's+disease+in+wild+type+and+a-synuclein-deleted+mice.">Characterization of the striatal 6-OHDA model of Parkinson's disease in wild type and a-synuclein-deleted mice.</a> Exp. Neurol. 210, 182-193 (2008).</li><li>Ungerstedt, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=6-Hydroxydopamine-induced+degeneration+of+the+nigrostriatal+dopamine+pathway:+The+turning+syndrome.">6-Hydroxydopamine-induced degeneration of the nigrostriatal dopamine pathway: The turning syndrome.</a> Pharmacology and Therapeutics Part B: General and Systematic Pharmacology. 2, 37-40 (1976).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guidelines for the Care and Use of Mammals in Neuroscience and Behaviour Research. , 209 (2003).</li><li>Franklin, K. B. J., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (1997).</li><li>Hudson, J. L., Horne, C. G. v. a. n., Str&#246;mberg, I., Brock, S., Clayton, J., Masserano, J., Hoffer, B. J., Gerhardt, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+of+apomorphine-+and+amphetamine-induced+turning+with+nigrostriatal+dopamine+content+in+unilateral+6-hydroxydopamine+lesioned+rats.+Brain+Res.">Correlation of apomorphine- and amphetamine-induced turning with nigrostriatal dopamine content in unilateral 6-hydroxydopamine lesioned rats. Brain Res.</a> , 626-6167 (1993).</li><li>Truong, L., Allbutt, H., Kassiou, M., Henderson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+a+preclinical+model+of+Parkinson's+disease:+A+study+of+behaviour+in+rats+with+graded+6-OHDA+lesions.">Developing a preclinical model of Parkinson's disease: A study of behaviour in rats with graded 6-OHDA lesions.</a> Behav. Brain Res. 169, 1-9 (2006).</li><li>Harvey, B. K., Wang, Y., Hoffer, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+rodent+models+of+Parkinson's+disease.">Transgenic rodent models of Parkinson's disease.</a> Acta Neurochir. (Wien.). 101, 89-92 (2008).</li><li>Isacson, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ole+Isacson:+Development+of+New+Therapies+for+Parkinson's+Disease.">Ole Isacson: Development of New Therapies for Parkinson's Disease.</a> JoVE. 3, (2007).</li></ol>

הניסויים בוצעו בהתאם להנחיות בינלאומי לטיפול ושימוש יונקים Neuroscience ומחקר התנהגות<sup&gt; 6</sup&gt;, לאחר אישור על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש (Comissão Avaliação דה דה דה מועדון חיילים Animais אותם Pesquisa: UFRJ / CAUAP פרוטוקול DAHEICB # 027). אמצעים הולמים ננקטו כדי לצמצם את כאב ואי נוחות של חיות הניסוי.

הנגע חד צדדית נרחבת של מסלול הכושי-striatal יכולה להיות מושגת על ידי הזרקת אמין stereotaxic יחיד של 6-OHDA לתוך בסטריאטום בעכברים. היקף הפגיעה ניתן לאמת שלאחר המוות ע&quot;י אימונוהיסטוכימיה עבור hydroxylase טירוזין (אשר catalyses שיעור הגבלת שלב של הסינתזה של התובע, כלומר המרה של L-tyrosine כדי di...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Ketamine hydrochloride</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>K&ouml;nig</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>90-120 mg/Kg</td>
</tr>
<tr>
<td>Xylazine hydrochloride</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>K&ouml;nig</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>10 mg/Kg</td>
</tr>
<tr>
<td>Atropine Sulfate</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Isofarma</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Isofarma</td>
</tr>
<tr>
<td>6 &#x2013; Hydroxydopamine Hydrochloride</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>5 &mu;g/&mu;L</td>
</tr>
<tr>
<td>L - Ascorbic Acid</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>USB Corporation</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>0.2%</td>
</tr>
<tr>
<td>Xylocaine (Lidocaine Chloridrate)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>ASTRA Chemistry</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>5% 50 mg</td>
</tr>
<tr>
<td>Nebacetin (Neomycin Sulfate + Bacitracin)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Altana Pharma</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>5 mg/g + 250 Ul/g</td>
</tr>
<tr>
<td>R-(-)-Apomorphine hydrochloride</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>0.5 mg/Kg</td>
</tr>
<tr>
<td>GenTeal lOphthalmic ointment Hypromellose</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>NOVARTIS</td>
<td>&nbsp;</td>
<td> 0.33%</td>
</tr>
<tr>
<td>Ibuprofen</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Abbott</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>4 mg/ 100 ml drinking water</td>
</tr>
<tr>
<td>Povidine</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>JohnsonDiversey</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>R-(-)-Apomorphine hydrochloride</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>0.5 mg/Kg</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

murine model for parkinson's disease: from 6-oh dopamine lesion to behavioral test

מחלת הפרקינסון (PD) משפיע על לפחות 6,500,000 בני אדם ברחבי העולם, ללא הבדל מין, גבולות חברתיים, כלכליים או גיאוגרפיים. תסמינים עיקריים, כגון קשיחות רעד, ו bradikinesia, לפתח כאשר כ 3 / 4 של תאים דופאמינרגיים יאבדו את nigra substantia, ולא מצליחים לספק להסדרת חלקה ומתואמת של מעגלים מנוע striatal. דיכאון הזיות נפוצים, ודמנציה בסופו של דבר מתרחשת אצל 20% מהחולים. בשלב זה, אין טיפול לעכב או לעצור את ההתקדמות של מחלת הפרקינסון. במקום זאת, תרופות המטרה זמין כרגע יותר לכיוון להקל על תסמינים אלו. אסטרטגיות כירורגית ניו הפיך עשוי לעבור על מעגלים פגום מבחינה תפקודית באמצעות גירוי חשמלי של מבנים מוחיים עמוקים, אך למרות גירוי מוחי עמוק הוא התקדמות גדולה, זה לא מתאים לכל החולים. נותר אפוא צורך לבחון גישות חדשות בטיפול תא במודלים פרה. שיבוש neurotoxic סלקטיבי של מסלולים דופאמין ניתן לשחזר על ידי הזרקה של hydroxydopamine-6 ​​(6 OHDA) או MPTP (1-methyl-4-פניל-1-,2,3,6 tertahydropyridine) ואילו depleting סמים חמצוני מזיק כימיקלים עשויה גם להתרבות תכונות ספציפיות של פ&quot;ד במכרסמים. בניגוד MPTP, 6-OHDA נגעים לגרום לאובדן מסיבי עצבי בלתי הפיך, והוא יכול להיות חד או דו צדדי. המודל 6-OHDA הנגע הוא אמין, מוביל גירעונות מנוע חזק, והיא הנפוצה ביותר rats1 לאחר 40 שנים של מחקר. כמו יחסי הגומלין בין תאים מורכבים מארח כעת ניתן ללמוד באופן יסודי יותר בעכברים מאשר בחולדות, המודל כבר משורבב ל 2,3 עכברים, בו התאפיינה לאחרונה 4. בסרטון זה אנו מדגימים כיצד הנגע מסלול שמאל הכושי-striatal של עכברים הרדים ידי לאט ומספק 2.0 μL של 6-OHDA באמצעות מחט המזרק מוכנס מיקרו stereotaxically. ההפסד של דופאמין קלט מתרחשת בתוך ימים, ליקויי פונקציונלי יכול להיות פיקוח על שלאחר הניתוח שבועות וחודשים על ידי בעלי חיים סיבובים דירוג המושרה על ידי סוכני דופאמין 5. כאן, אנו מציגים גוף מלא סיבובים הנגדי המתרחשים 10 דקות לאחר מתן תת עורית אחת של הידרוכלורידי, נמדד כחודש לאחר הפגיעה. התוצאות והחסרונות נדונים להלן.

Watch this Scientific Journal Video about Murine Model for Parkinson's Disease: from 6-OH Dopamine Lesion to Behavioral Test at JoVE.com

Murine Model for Parkinson&#039;s Disease: from 6-OH Dopamine Lesion to Behavioral Test

מחלת פרקינסון נגרמת על ידי אובדן של העצבוב דופאמין אל הסטריאטום, אשר יכול להיגרם בניסוי על ידי 6 דופמין-OH. אנו מתארים כיצד לבצע הנגע stereotaxic כדי לפקח הידרוכלורידי-Induced התנהגות הסיבוב בעכברים. מודל זה שימושי ואמין לבדיקה טיפולים חדשים למחלת פרקינסון.

דגם Murine עבור מחלת פרקינסון: מן הנגע 6-OH דופמין מבחן ההתנהגות

Parkinson's disease (PD) affects at least 6.5 million people worldwide, irrespective of gender, social, ethnic, economic, or geographic boundaries. Key ...

murine-model-for-parkinson-s-disease-from-6-oh-dopamine-lesion-to

Research

JoVE Journal

Biology

Murine Model for Parkinson's Disease: from 6-OH Dopamine Lesion to Behavioral Test

31.4K Views.  Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil. מחלת פרקינסון נגרמת על ידי אובדן של העצבוב דופאמין אל הסטריאטום, אשר יכול להיגרם בניסוי על ידי 6 דופמין-OH. אנו מתארים כיצד לבצע הנגע stereotaxic כדי לפקח הידרוכלורידי-Induced התנהגות הסיבוב בעכברים. מודל זה שימושי ואמין לבדיקה טיפולים חדשים למחלת פרקינסון.

Video: Murine Model for Parkinson's Disease: from 6-OH Dopamine Lesion to Behavioral Test

Ole Isacson: Development of New Therapies for Parkinson's Disease

Ole Isacson: Development of New Therapies for Parkinson&#039;s Disease

Ole Isacson gives a concise overview of Parkinsons's disease, its causes, therapeutic strategies, and advances in Parkinson's research.

אולה Isacson: פיתוח טיפולים חדשים עבור מחלת פרקינסון

Primary Dissociated Midbrain Dopamine Cell Cultures from Rodent Neonates

The ability to create primary cell cultures of dopamine neurons allows for the study of the presynaptic characteristics of dopamine neurons in isolation from systemic input from elsewhere in the brain. In our lab, we use these neurons to assess dopamine release kinetics using carbon fiber amperometry, as well as expression levels of dopamine related genes and proteins using quantitative PCR and immunocytochemistry. In this video, we show you how we generate these cultures from rodent neonates.
The process involves several steps, including the plating of cortical glial astrocytes, the conditioning of neuronal cell culture media by the glial substrate, the dissection of the midbrain in neonates, the digestion, extraction and plating of dopamine neurons and the addition of neurotrophic factors to ensure cell survival.
The applications suitable for such a preparation include electrophysiology, immunocytochemistry, quantitative PCR, video microscopy (i.e., of real-time vesicular fusion with the plasma membrane), cell viability assays and other toxicological screens.

Primary dissociated midbrain dopamine cell cultures allow for the study of presynaptic characteristics of dopamine neurons. They can be used to monitor real-time dopamine release kinetics and protein/mRNA levels of regulators of dopamine exocytosis. Here, we show you how to generate these cultures from rodent neonates.

ראשי ניתק דופמין במוח התיכון Cell תרבויות מן ילודים מכרסמים

The ability to create primary cell cultures of dopamine neurons allows for the study of the presynaptic characteristics of dopamine neurons in isolation ...

Application of a C. elegans Dopamine Neuron Degeneration Assay for the Validation of Potential Parkinson's Disease Genes

Improvements to the diagnosis and treatment of Parkinson's disease (PD) are dependent upon knowledge about susceptibility factors that render populations at risk. In the process of attempting to identify novel genetic factors associated with PD, scientists have generated many lists of candidate genes, polymorphisms, and proteins that represent important advances, but these leads remain mechanistically undefined. Our work is aimed toward significantly narrowing such lists by exploiting the advantages of a simple animal model system. While humans have billions of neurons, the microscopic roundworm Caenorhabditis elegans has precisely 302, of which only eight produce dopamine (DA) in hemaphrodites. Expression of a human gene encoding the PD-associated protein, alpha-synuclein, in C. elegans DA neurons results in dosage and age-dependent neurodegeneration.
Worms expressing human alpha-synuclein in DA neurons are isogenic and express both GFP and human alpha-synuclein under the DA transporter promoter (Pdat-1). The presence of GFP serves as a readily visualized marker for following DA neurodegeneration in these animals. We initially demonstrated that alpha-synuclein-induced DA neurodegeneration could be rescued in these animals by torsinA, a protein with molecular chaperone activity 1. Further, candidate PD-related genes identified in our lab via large-scale RNAi screening efforts using an alpha-synuclein misfolding assay were then over-expressed in C. elegans DA neurons. We determined that five of seven genes tested represented significant candidate modulators of PD as they rescued alpha-synuclein-induced DA neurodegeneration 2. Additionally, the Lindquist Lab (this issue of JoVE) has performed yeast screens whereby alpha-synuclein-dependent toxicity is used as a readout for genes that can enhance or suppress cytotoxicity. We subsequently examined the yeast candidate genes in our C. elegans alpha-synuclein-induced neurodegeneration assay and successfully validated many of these targets 3, 4.
Our methodology involves generation of a C. elegans DA neuron-specific expression vector using recombinational cloning of candidate gene cDNAs under control of the Pdat-1 promoter. These plasmids are then microinjected in wild-type (N2) worms, along with a selectable marker for successful transformation. Multiple stable transgenic lines producing the candidate protein in DA neurons are obtained and then independently crossed into the alpha-synuclein degenerative strain and assessed for neurodegeneration, at both the animal and individual neuron level, over the course of aging.

Application of a C. elegans Dopamine Neuron Degeneration Assay for the Validation of Potential Parkinson&#039;s Disease Genes

This video demonstrates how to use C. elegans to assess dopaminergic neuron neurodegeneration as a model for Parkinson's disease. Furthermore, genetic screens are used to identify factors that either enhance degeneration or are neuroprotective.

יישום של C. elegans Assay ניוון Neuron דופמין עבור אימות של מחלת פרקינסון גנים אפשריים

Improvements to the diagnosis and treatment of Parkinson's disease (PD) are dependent upon knowledge about susceptibility factors that render populations ...

Xenopus laevis as a Model to Identify Translation Impairment

Protein synthesis is a fundamental process to gene expression impacting diverse biological processes notably adaptation to environmental conditions. The initiation step, which involves the assembly of the ribosomal subunits at the mRNA initiation codon, involved initiation factor including eIF4G1. Defects in this rate limiting step of translation are linked to diverse disorders. To study the potential consequences of such deregulations, Xenopus laevis oocytes constitute an attractive model with high degrees of conservation of essential cellular and molecular mechanisms with human. In addition, during meiotic maturation, oocytes are transcriptionally repressed and all necessary proteins are translated from preexisting, maternally derived mRNAs. This inexpensive model enables exogenous mRNA to become perfectly integrated with an effective translation. Here is described a protocol for assessing translation with a factor of interest (here eIF4G1) using stored maternal mRNA that are the first to be polyadenylated and translated during oocyte maturation as a physiological readout. At first, mRNA synthetized by in vitro transcription of plasmids of interest (here eIF4G1) are injected in oocytes and kinetics of oocyte maturation by Germinal Vesicle Breakdown detection is determined. The studied maternal mRNA target is the serine/threonine-protein-kinase mos. Its polyadenylation and its subsequent translation are investigated together with the expression and phosphorylation of proteins of the mos signaling cascade involved in oocyte maturation. Variations of the current protocol to put forward translational defects are also proposed to emphasize its general applicability. In light of emerging evidence that aberrant protein synthesis may be involved in the pathogenesis of neurological disorders, such a model provides the opportunity to easily assess this impairment and identify new targets.

Xenopus laevis as a Model to Identify Translation Impairment

Protein synthesis control occurs mainly at the translation initiation step, deficiencies in which are linked to diverse disorders. To better understand their etiology, we described here a protocol using Xenopus laevis oocytes assessing the translation of mos transcript in the presence of a mutant of translation initiation factor eIF4G1.

Xenopus laevis כמודל לזיהוי תרגום ירידת ערך

Protein synthesis is a fundamental process to gene expression impacting diverse biological processes notably adaptation to environmental conditions. The ...

Magnetic-Activated Cell Sorting Strategies to Isolate and Purify Synovial Fluid-Derived Mesenchymal Stem Cells from a Rabbit Model

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the main cell source for cell-based therapy. MSCs from articular cavity synovial fluid could potentially be used for cartilage tissue engineering. MSCs from synovial fluid (SF-MSCs) have been considered promising candidates for articular regeneration, and their potential therapeutic benefit has made them an important research topic of late. SF-MSCs from the knee cavity of the New Zealand white rabbit can be employed as an optimized translational model to assess human regenerative medicine. By means of CD90-based magnetic activated cell sorting (MACS) technologies, this protocol successfully obtains rabbit SF-MSCs (rbSF-MSCs) from this rabbit model and further fully demonstrates the MSC phenotype of these cells by inducing them to differentiate to osteoblasts, adipocytes, and chondrocytes. Therefore, this approach can be applied in cell biology research and tissue engineering using simple equipment and procedures.

This article presents a simple and economic protocol for the straightforward isolation and purification of mesenchymal stem cells from New Zealand white rabbit synovial fluid.

מגנטי תא לפעיל על-מיון אסטרטגיות כדי לבודד ולטהר Synovial נגזר הנוזלים בתאי גזע Mesenchymal ממודל ארנב

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the main cell source for cell-based therapy. MSCs from articular cavity synovial fluid could potentially be used for ...

Noninvasive Monitoring of Lesion Size in a Heterologous Mouse Model of Endometriosis

Here, we describe a protocol for the implementation of a heterologous mouse model in which progression of endometriosis can be assessed in real time through noninvasive monitoring of fluorescence emitted by implanted ectopic human endometrial tissue. For this purpose, biopsies of human endometrium are obtained from donor women ongoing oocyte donation. Human endometrial fragments are cultured in the presence of adenoviruses engineered to express cDNA for the reporter fluorescent protein mCherry. Upon visualization, labeled tissues with an optimal rate of fluorescence after infection are subsequently chosen for the implantation in recipient mice. One week prior to the implantation surgery, recipient mice are oophorectomized, and estradiol pellets are placed subcutaneously to sustain the survival and growth of lesions. On the day of surgery mice are anesthetized, and peritoneal cavity accessed through a small (1.5 cm) incision by the linea-alba. Fluorescently labeled implants are tweezed, briefly soaked in glue and attached to the peritoneal layer. Incisions are sutured, and animals left to recover for a couple of days. Fluorescence emitted by endometriotic implants is usually non-invasively monitored every 3 days for 4 weeks with an in vivo imaging system. Variations in the size of endometriotic implants can be estimated in real time by quantification of the mCherry signal and normalization against the initial time-point showing maximal fluorescence intensity.
Traditional preclinical rodents of models of endometriosis do not allow non-invasive monitoring of lesion in real time but rather allow evaluation of the effects of drugs assayed at the end point. This protocol allows one to track lesions in real time and is more useful to explore the therapeutic potential of drugs in preclinical models of endometriosis. The main limitation of the model thus generated is that non-invasive monitoring is not possible over long periods of time due to the episomal expression of Ad-virus.

Here, we present a protocol for live-imaging of fluorescently labeled human endometrial fragments grafted in mice. The method allows studying the effects of drugs of choice on endometriotic lesion size through monitoring and quantification of fluorescence emitted by the fluorescent reporter on real time

ניטור לא פולשנית של גודל הנגע במודל של עכברים Heterologous ' של אנדומטריוזיס

Here, we describe a protocol for the implementation of a heterologous mouse model in which progression of endometriosis can be assessed in real time ...

Mass Spectrometry Analysis to Identify Ubiquitylation of EYFP-tagged CENP-A (EYFP-CENP-A)

Studying the structure and the dynamics of kinetochores and centromeres is important in understanding chromosomal instability (CIN) and cancer progression. How the chromosomal location and function of a centromere (i.e., centromere identity) are determined and participate in accurate chromosome segregation is a fundamental question. CENP-A is proposed to be the non-DNA indicator (epigenetic mark) of centromere identity, and CENP-A ubiquitylation is required for CENP-A deposition at the centromere, inherited through dimerization between cell division, and indispensable to cell viability.
Here we describe mass spectrometry analysis to identify ubiquitylation of EYFP-CENP-A K124R mutant suggesting that ubiquitylation at a different lysine is induced because of the EYFP tagging in the CENP-A K124R mutant protein. Lysine 306 (K306) ubiquitylation in EYFP-CENP-A K124R was successfully identified, which corresponds to lysine 56 (K56) in CENP-A through mass spectrometry analysis. A caveat is discussed in the use of GFP/EYFP or the tagging of high molecular weight protein as a tool to analyze the function of a protein. Current technical limit is also discussed for the detection of ubiquitylated bands, identification of site-specific ubiquitylation(s), and visualization of ubiquitylation in living cells or a specific single cell during the whole cell cycle.
The method of mass spectrometry analysis presented here can be applied to human CENP-A protein with different tags and other centromere-kinetochore proteins. These combinatory methods consisting of several assays/analyses could be recommended for researchers who are interested in identifying functional roles of ubiquitylation.

Mass Spectrometry Analysis to Identify Ubiquitylation of EYFP-tagged CENP-A EYFP-CENP-A

CENP-A ubiquitylation is an important requirement for CENP-A deposition at the centromere, inherited through dimerization between cell division, and indispensable to cell viability. Here we describe mass spectrometry analysis to identify ubiquitylation of EYFP-tagged CENP-A (EYFP-CENP-A) protein.

ניתוח ספקטרומטר המסה כדי לזהות את אוביקווילציה של EYFP-מתויג CENP-A (EYFP-CENP-A)

Studying the structure and the dynamics of kinetochores and centromeres is important in understanding chromosomal instability (CIN) and cancer ...

Isolation of High Quality Murine Atrial and Ventricular Myocytes for Simultaneous Measurements of Ca2+ Transients and L-Type Calcium Current

Mouse models play a crucial role in arrhythmia research and allow studying key mechanisms of arrhythmogenesis including altered ion channel function and calcium handling. For this purpose, atrial or ventricular cardiomyocytes of high quality are necessary to perform patch-clamp measurements or to explore calcium handling abnormalities. However, the limited yield of high-quality cardiomyocytes obtained by current isolation protocols does not allow both measurements in the same mouse. This article describes a method to isolate high-quality murine atrial and ventricular myocytes via retrograde enzyme-based Langendorff perfusion, for subsequent simultaneous measurements of calcium transients and L-type calcium current from one animal. Mouse hearts are obtained, and the aorta is rapidly cannulated to remove blood. Hearts are then initially perfused with a calcium-free solution (37 &#176;C) to dissociate the tissue at the level of intercalated discs and afterwards with an enzyme solution containing little calcium to disrupt extracellular matrix (37 &#176;C). The digested heart is subsequently dissected into atria and ventricles. Tissue samples are chopped into small pieces and dissolved by carefully pipetting up and down. The enzymatic digestion is stopped, and cells are stepwise reintroduced to physiologic calcium concentrations. After loading with a fluorescent Ca2+-indicator, isolated cardiomyocytes are prepared for simultaneous measurement of calcium currents and transients. Additionally, isolation pitfalls are discussed and patch-clamp protocols and representative traces of L-type calcium currents with simultaneous calcium transient measurements in atrial and ventricular murine myocytes isolated as described above are provided.

Isolation of High Quality Murine Atrial and Ventricular Myocytes for Simultaneous Measurements of Ca2+ Transients and L-Type Calcium Current

Mouse models allow studying key mechanisms of arrhythmogenesis. For this purpose, high quality cardiomyocytes are necessary to perform patch-clamp measurements. Here, a method to isolate murine atrial and ventricular myocytes via retrograde enzyme-based Langendorff perfusion, which allows simultaneous measurements of calcium-transients and L-type calcium current, is described.

בידוד מיוציטים פרוזדוריים וחדריים באיכות גבוהה למדידות בו זמנית של Ca2+ Transients וזרם סידן מסוג L

Mouse models play a crucial role in arrhythmia research and allow studying key mechanisms of arrhythmogenesis including altered ion channel function and ...

Rating L-DOPA-Induced Dyskinesias in the Unilaterally 6-OHDA-Lesioned Rat Model of Parkinson's Disease

L-DOPA-induced dyskinesias (LIDs) refer to motor complications that arise from prolonged L-DOPA administration to patients with Parkinson's disease (PD). The most common pattern observed in the clinic is the peak-dose dyskinesia which consists of clinical manifestations of choreiform, dystonic, and ballistic movements. The 6-hydroxydopamine (6-OHDA) rat model of PD mimics several characteristics of LIDs. After repeated L-DOPA administration, 6-OHDA-lesioned rats exhibit dyskinetic-like movements (e.g., abnormal involuntary movements, AIMs). This protocol demonstrates how to induce and analyze AIMs in 6-OHDA-lesioned rats with 90%-95% dopaminergic depletion in the nigrostriatal pathway. Repeated administration (3 weeks) of L-DOPA (5 mg/kg, combined with 12.5 mg/kg of benserazide) can induce the development of AIMs. The time course analysis reveals a significant increase in AIMs at 30-90 min (peak-dose dyskinesia). Rodent models of LIDs are an important preclinical tool to identify effective antidyskinetic interventions.

Rating L-DOPA-Induced Dyskinesias in the Unilaterally 6-OHDA-Lesioned Rat Model of Parkinson&#039;s Disease

Rodent models of L-DOPA-induced dyskinesias are invaluable tools to identify therapeutic interventions to attenuate the development or alleviate the manifestations that emerge due to the repeated administration of L-DOPA. This protocol demonstrates how to induce and analyze dyskinetic-like movements in the unilaterally 6-OHDA-lesioned rat model of Parkinson's disease.

דירוג L-DOPA-המושרה על ידי דיסקינזיות במודל העכברוש החד-צדדי 6-OHDA-נגעים של מחלת פרקינסון

L-DOPA-induced dyskinesias (LIDs) refer to motor complications that arise from prolonged L-DOPA administration to patients with Parkinson's disease (PD). ...

תרבית תלת ממדית של אורגנואידים מקריפטים של המעי המוריני ותאי גזע בודדים

The 3D Culturing of Organoids from Murine Intestinal Crypts and a Single Stem Cell for Organoid Research

At present, organoid culture represents an important tool for in vitro studies of different biological aspects and diseases in different organs. Murine small intestinal crypts can form organoids that mimic the intestinal epithelium when cultured in a 3D extracellular matrix. The organoids are composed of all cell types that fulfill various intestinal homeostatic functions. These include Paneth cells, enteroendocrine cells, enterocytes, goblet cells, and tuft cells. Well-characterized molecules are added into the culture medium to enrich the intestinal stem cells (ISCs) labeled with leucine-rich repeats containing G protein-coupled receptor 5 and are used to drive differentiation down specific lineages; these molecules include epidermal growth factor, Noggin (a bone morphogenetic protein), and R-spondin 1. Additionally, a protocol to generate organoids from a single erythropoietin-producing hepatocellular receptor B2 (EphB2)-positive ISC is also detailed. In this methods article, techniques to isolate small intestinal crypts and a single ISC from tissues and ensure the efficient establishment of organoids are described.

מחבר זרקור: התרבות התלת-ממדית של אורגנואידים מקריפטים של מעי מורין ותא גזע יחיד למחקר אורגנואידים  

We describe a protocol to isolate murine small intestinal crypts and culture intestinal 3D organoids from the crypts. Additionally, we describe a method to generate organoids from a single intestinal stem cell in the absence of a sub-epithelial cellular niche.

תרבית תלת-ממדית של אורגנואידים מקריפטים של מעי מורין ותא גזע יחיד למחקר אורגנואידים

At present, organoid culture represents an important tool for in vitro studies of different biological aspects and diseases in different organs. Murine ...