この作品は、カナダ衛生研究所（CIHR）、タウンゼント家族、そしてジャックブラウンと家族のアルツハイマー病研究財団（WSする）によってサポートされていました。 WASは、アルツハイマー病におけるカナダリサーチチェアのホルダーです。 PTTLは、自然科学と工学研究の弁護士と健康研究奨学金のためのマイケルスミス財団によってサポートされています。

1。マウスの脳の固定およびcryosectioning <ol><li>トランスジェニックマウスを断頭し、抽出された脳が続く、二酸化炭素のガスを使用して犠牲にされています。 </li><li>脳は、中央に縦方向に切開される。脳の半分は、生化学分析のためのドライアイスで凍結フラッシュになります。他は4℃、少なくとも48時間、4％パラホルムアルデヒド（PFA）℃で水没されます。 </li><li>少なくとも48時間、4％PFAで固定後、半球の脳を30％ショ糖溶液に直接転送され、4に配置℃に時点では、半球の脳は、ショ糖溶液に浮かんでされるべきである。半球の脳は通常約48時間を必要とする、底に沈んだときに、それはcryosectioning用OCTで埋め込むことができるようになります。 </li><li> cryosectioningする前に、ノブにOCTの薄層をマウントし、-20℃で凍結することができます冷凍OCTの層の上に半球の脳と場所の他の部分から小脳を削除します。直ちにOCTで半球の脳をカバーし、徐々に-20℃で凍結することができます脳が不透明になっているのOCT包埋後は、区分する準備ができました。 </li><li> 30μm以下の各セクションの厚さを設定します。 D&#39; Olomosソリューションとコンテナに各スライスを収集する。 </li></ol> 2。神経突起プラークの免疫組織化学手順（フリーフローティングセクション） <ol><li> 15分間88％ギ酸中の各セクションを扱います。ギ酸処理した後、セクションでは、一時的に不透明に変わり、しぼむように見えることがあります。 </li><li>静かに撹拌しながら5分間、X 3はTx - PBS（0.3％トリトンX - 100 PBS中）を有するプレートと洗浄に各セクションを削除します。 </li><li>ブロック内因性過酸化物は、0.5％のTx - PBS、室温でのH 2 O 2穏やかに振盪しながら30分をブロック。 </li><li>静かに振とうしながら10分X 3のTX - PBSでセクションを洗ってください。 </li><li>穏やかに振盪しながら1時間室温でのTx - PBSに溶解した5％無脂肪脱脂乳を持つブロックのセクション。 </li><li>のTx - PBSで穏やかに振盪しながら℃で一晩4℃、5％の牛乳を含むで希釈した一次抗体のセクション（4G8をビオチン、1:500-1:2000、シグネット）をインキュベートする。 </li><li>静かに振とうしながら10分X 3のTX - PBSでセクションを洗ってください。 </li><li> ABCのソリューションは、次の製造者のプロトコル（エリートABC、ベクターラボラトリーズ社を、）準備する。穏やかに振盪しながら30分間ABC混合物のセクションをインキュベートする。 </li><li>静かに振とうしながら10分X 3のTX - PBSでセクションを洗ってください。 </li><li> 3,3&#39; - ジアミノベンジジン四塩酸塩（DAB）（ベクターラボラトリーズ）以下の製造業者のプロトコールを準備します。 5〜10分間DABの混合物のセクションをインキュベートする。この時点で、茶色がかった色の各セクションでの開発を遵守します。 </li><li>静かに振とうしながら10分X 3のTX - PBSでセクションを洗ってください。 </li><li>フリーフローティング脳切片は、組織の癒着を支援するため、ゼラチンコートしたスライド上にマウントされています。セクションは、その後、空気はキシレンのシリーズでクリアすることで、続くとEntellenにマウントされている乾燥させる。 </li><li>プラークは、40X倍率で光学顕微鏡下で可視化し、各マウスのスライス当たりの平均プラーク数を評価することによって定量化されています。 </li></ol> 3。神経突起プラークの検出のためのチオフラビンS染色手順<ol><li>マウスの犠牲と脳の抽出手順は、セクション1.1から1.5に示されている。 </li><li>スライドガラス上に4から5半の脳切片をマウントし、完全に染色する前に空気乾燥することができます。 </li><li> 1分間70％エタノールでスライドを洗浄します。 </li><li> 1分間80％エタノールでスライドを洗浄します。 </li><li> 15分のためにフィルター（0.2μmのフィルター）チオフラビンS溶液（エタノールの80％で1％）でスライドをインキュベートする。 （チオフラビンS溶液は使用前にフィルタリングする必要がある）。注意：光からチオフラビンSを保護し、光から染色したスライドを保護する。 </li><li> 1分間80％エタノールでスライドを洗浄します。 </li><li> 70％エタノール1分でスライドを洗浄します。 </li><li>二回蒸留水で洗ってください。 </li><li>水性マウントメディアのマウントのスライドとスライドの明確なマニキュアでカバーガラスをシールに続いて、少なくとも2時間、暗所で乾燥させます。染色した切片を4℃で暗所に保管してください</li><li>緑色蛍光染色されたプラークには、蛍光microscropyで可視化することができます。染色が時間とともにフェードアウトするので、一週間以内にスライドを分析する。 </li></ol> 4。代表的な結果老人斑の形成を抑制する抗てんかん薬や気分安定剤バルプロ酸（VPA）の有効性に関する我々の最近の研究では、我々は、ADのモデルマウス（3）の神経突起プラークを識別するために、上述の免疫染色し、チオフラビンS染色の手順を使用していました。図1は、抗Aβ使用してビオチン化4G8で染色し、ABCのメソッドを介して検出された、典型的な9ヶ月古いAPP23トランスジェニックマウスを表します。老人斑は明確抗体で標識され、白い矢印で示されている。チオフラビンS染色を使用して、我々は2ヶ月古いAPP23xPS TRA老人斑の沈着を検出nsgenicマウス（図2）。チオフラビンSバウンドAβ含有神経突起斑（白い矢印で示される）、蛍光顕微鏡下で緑色に表示されます。我々は、VPAの治療で、老人斑の形成が有意に（3）減少することを示した。別の研究では、我々は低酸素症およびADの病因の根底にある分子のリンクを学んだ。再び、4G8抗Aβ免疫組織化学染色およびチオフラビンS染色の両方を使用して、我々は低酸素症は老人斑を（4）を含むAβの形成を容易に発見。 <img src="/files/ftp_upload/2831/2831fig1.jpg" alt="図1"/> 図1。 ADトランスジェニックマウスにおける老人斑の形成の免疫組織化学的分析。9ヶ月歳の時にAPP23マウスは屠殺し、解剖した、固定し、切片。海馬での神経突起プラークは、抗Aβ抗体4G8を用いて検出したとABCとDABの方法を使用して開発されました。プラークは、40Xと光学顕微鏡により可視化した。白い矢印は、Aβ神経突起斑を指す。 <img src="/files/ftp_upload/2831/2831fig2.jpg" alt="図2"/> 図2。 ADモデル化されたマウスにおける神経突起斑のチオフラビンS染色。8週齢でAPP23xPS45ダブルトランスジェニックマウスを屠殺し、解剖した、固定し、切片。海馬での神経突起の災害は、チオフラビンS蛍光染色を用いて確認して40Xの倍率で顕微鏡により可視化されたされています。白い矢印は、チオフラビンS染色された神経突起斑を示している。

<ol>
	<li>Glenner, G. G., Wong, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alzheimer's+disease:+initial+report+of+the+purification+and+characterization+of+a+novel+cerebrovascular+amyloid+protein.">Alzheimer's disease: initial report of the purification and characterization of a novel cerebrovascular amyloid protein.</a> Biochem Biophys Res Commun. 120, 885-890 (1984).</li><li>Hardy, J., Selkoe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+amyloid+hypothesis+of+Alzheimer's+disease:+progress+and+problems+on+the+road+to+therapeutics.">The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease: progress and problems on the road to therapeutics.</a> Science. 297, 353-356 (2002).</li><li>Qing, H., He, G., Ly, P. T., Fox, C. J., Staufenbiel, M., Cai, F., Zhang, Z., Wei, S., Sun, X., Chen, C. H., Zhou, W., Wang, K., Song, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Valproic+acid+inhibits+Abeta+production,+neuritic+plaque+formation,+and+behavioral+deficits+in+Alzheimer's+disease+mouse+models.">Valproic acid inhibits Abeta production, neuritic plaque formation, and behavioral deficits in Alzheimer's disease mouse models.</a> J Exp Med. 205, 2781-2789 (2008).</li><li>Sun, X., He, G., Qing, H., Zhou, W., Dobie, F., Cai, F., Staufenbiel, M., Huang, L. E., Song, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+facilitates+Alzheimer's+disease+pathogenesis+by+up-regulating+BACE1+gene+expression.">Hypoxia facilitates Alzheimer's disease pathogenesis by up-regulating BACE1 gene expression.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 18727-18732 (2006).</li></ol>

全ての実験は、ブリティッシュコロンビア州の動物ケアの大学に準拠して行われ、委員会とCIHRのガイドラインを使用していた。

ビオチン標識された4G8抗体の染色特異性を有するADモデル化されたマウスでは老人斑を用いて免疫組織化学。染色の結果は、定量化し、異なる治療群間でプラークの負荷の比較が可能になります。結果に影響を与える可能性があるいくつかの重要なステップがあります。半球の脳が頭蓋骨から抽出する前に潅流されていないため、注意が半球の脳への損傷を防止するために、抽出プロセス中に使用する必要があります。半球の脳が受動的に灌流されているのでまた、私たちは4で、少なくとも48時間を4％PFAでそれをインキュベート勧め° C前の30％ショ糖溶液中で水没する。また、transcardial灌流は脳を抽出する前に行うことができる。脳が正しく固定されている場合、それはゴムのような質感を持つ必要があります。脳が正しく固定されていない場合には、セクションでは、簡単にD&#39; Olomosの溶液中でまたは染色手順の間に引き裂くだろう。 4G8モノクローナル抗体は、アミノ酸残基Aβの17から24への反応性であり、コア配列（VFFAE）のエピトープを認識した。 4G8はマウスの種から派生しているので、それはより高いバックグラウンド染色を与える傾向にある。従って、我々は、バックグラウンド染色を最小限に抑えながら、考慮事項は真の信号を達成するために指示された希釈でセクションをインキュベートすることを選んだ。 4G8抗体を用いて神経突起プラーク検出のための免疫染色に加えて、チオフラビンS染色法は、プラークを識別するために使用されます。チオフラビンSは、均質な染料の混合物であるスルホン酸とdehydrothiotoluidineのメチル化の結果である。チオフラビンSの非選択的にそのようなアミロイドのオリゴマーにあるような蛋白質のβシートの内容を、結合する。結合すると、チオフラビンはその発光スペクトルの特徴的なブルーシフトを受ける。逆に単量体の形態にチオフラビンS結合はブルーシフトを誘発せず、蛍光顕微鏡で検出することができませんでした。蛍光の強度は、アミロイド沈着物の少量の良好な可視化を可能にするとしてチオフラビンS染色ではアミロイドのための画面への迅速な代替手段を提供します。しかし、チオフラビンS染色に関する一つの欠点は、特異性の欠如です。このようなfibrinoids、硝子、ケラチン、などなどを含む広範なβシート、を含む他の多くの組織成分には、この色素のためではなく、親和性を持っている。

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬と機器の名称</th><th>会社</th><th>カタログ番号</th></tr><tr><td>パラホルムアルデヒド</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> P6148 - 1KG </td></tr><tr><td> Polyvinylpyrrolidene </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> PVP40 - 100G </td></tr><tr><td>スクロース</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td> S5 - 3 </td></tr><tr><td>エチレングリコール</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 324558 - 2L </td></tr><tr><td>組織- Tek社のOCTコンパウンド</td><td>桜</td><td> 4583 </td></tr><tr><td> 88％ギ酸</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td> A118P - 500 </td></tr><tr><td>トリトンX - 100 </td><td> ICNのバイオメディカル</td><td> 807426 </td></tr><tr><td> H2O2 </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> H - 1009 </td></tr><tr><td>ビオチンは、4G8抗体を標識</td><td> Cedarlane </td><td> SIG - 39240 - 500 </td></tr><tr><td>エリートABCキット</td><td>ベクトル</td><td> PK - 6100 </td></tr><tr><td>イムPACT DAB </td><td>ベクトル</td><td> SK - 4105 </td></tr><tr><td>キシレン</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td> X4 - 4 </td></tr><tr><td> Entellan </td><td> EM科学</td><td> 65037〜71 </td></tr><tr><td> Superfrost * Plusの顕微鏡スライド</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td> 12-550-15 </td></tr><tr><td>クライオスタット</td><td>ライカ</td><td> CM - 3050 - S </td></tr><tr><td> MX35プレミアミクロトーム刃</td><td>サーモサイエンティフィック</td><td> 3052835 </td></tr><tr><td>チオフラビンS </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> T1892 - 25G </td></tr></tbody></table>

detection of neuritic plaques in alzheimer's disease mouse model

アルツハイマー病（AD）は認知症につながる最も一般的な神経変性疾患である。老人斑の形成は、アルツハイマー病の病理学的特徴の一つです。老人斑の中心的なコンポーネントは、β-セクレターゼとγ-セクレターゼによるβ-アミロイド前駆体タンパク質（APP）の連続したタンパク質分解切断に由来する小さな糸状のタンパク質と呼ばれるアミロイドβタンパク質（Aβ）1、です。アミロイド仮説はAD病理2の基本的な毒性機序としてプラークをAγ含有することが伴います。老人斑の存在の事後分析では、ADの診断が確定する。 ADの病因におけるAγ神経生物学の理解を促進するために、ヒトAPP遺伝子のAD関連変異を表現する様々なマウス系統を作製した。疾患の重症度に応じて、これらのマウスは、年齢別の老人斑を開発します。これらのマウスは、APPのプロセシング経路と老人斑の形成に影響を与える可能性のある病態と薬剤開発を研究するための貴重なツールとして機能します。このプロトコルでは、我々は、ADのモデルマウスの老人斑を特異的に検出する免疫​​組織化学的方法を採用しています。 ABCとDAB法とthiofalvin S染色法を用いて蛍光検出を用いて免疫組織化学的検出：我々は、特に半脳、パラホルムアルデヒド固定、cryosectioning、およびADトランスジェニックマウスに神経症プラークを検出するための2つのメソッドを抽出するから準備を説明します。

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Detection of Neuritic Plaques in Alzheimer's Disease Mouse Model

ADの病理学的特徴の一つは、アミロイドβ蛋白質の正の神経突起斑の形成である。 ABCとDAB法とチオフラビンS染色法を用いて蛍光検出を用いて免疫組織化学的検出：このプロトコルでは、トランスジェニックADのモデルマウスの老人斑を検出するために2つの方法について説明します。

アルツハイマー病のマウスモデルにおける神経突起斑の検出

Alzheimer's disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder leading to dementia. Neuritic plaque formation is one of the pathological hallmarks ...

detection-of-neuritic-plaques-in-alzheimer-s-disease-mouse-model

Research

JoVE Journal

Neuroscience

36.5K ビュー.  The University of British Columbia. ADの病理学的特徴の一つは、アミロイドβ蛋白質の正の神経突起斑の形成である。 ABCとDAB法とチオフラビンS染色法を用いて蛍光検出を用いて免疫組織化学的検出：このプロトコルでは、トランスジェニックADのモデルマウスの老人斑を検出するために2つの方法について説明します。

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Establishment of a Valuable Mimic of Alzheimer's Disease in Rat Animal Model by Intracerebroventricular Injection of Composited Amyloid Beta Protein

Alzheimer&#39;s disease (AD) is an irreversible, progressive brain disease that slowly destroys memory and is accompanied by neuron loss and structure change. With the increase of AD patients worldwide, the pathology and treatment of the disease has become a focus in the International Pharmaceutical Industry. Thus, the establishment of the animal model to mimic AD in the laboratory is of great importance.
Here, we describe a detailed protocol for establishing a mimic of AD in a rat animal model though intracerebroventricular injection of amyloid beta protein 25-35 (A&#946;25-35) combined with aluminum trichloride (AlCl3) and anterodorsal thalamic nucleus injection of recombinant human transforming growth factor-&#946;1 (RHTGF-&#946;1) to rats. The related markers of AD were measured, including: spatial memory, neuronal structure and substructure, neuronal A&#946;, and neurofibrillary tangles (NFT) production. This rat model demonstrates spatial memory impairment, neuronal structure and substructure pathological changes, neuron intracellular A&#946; burden, and NFT aggregation, and provides a close mimic of the neuronal structure and function disorder to that of clinical AD patients. Thus, the presented AD rat modelprovides a valuable in vivo tool for exploring neuronal function, neuronal pathology, and drug screening of AD.

This is a protocol to mimic Alzheimer&#39;s Disease in rats by evaluation of spatial memory impairment, neuronal pathological changes, neuronal amyloid beta protein (A&#946;) burden, and neurofibrillary tangles aggregation, induced by the injection of A&#946;25-35 combined with aluminum trichloride and recombinant human transforming growth factor-&#946;1.

合成アミロイド β 蛋白の脳室内投与によるラットの動物モデルにおけるアルツハイマー病の貴重な模倣の確立

Alzheimer&#39;s disease (AD) is an irreversible, progressive brain disease that slowly destroys memory and is accompanied by neuron loss and structure ...

行動学

A Technique for Serial Collection of Cerebrospinal Fluid from the Cisterna Magna in Mouse 

Alzheimer's disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease that is pathologically characterized by extracellular deposition of &#946;-amyloid peptide (A&#946;) and intraneuronal accumulation of hyperphosphorylated tau protein. Because cerebrospinal fluid (CSF) is in direct contact with the extracellular space of the brain, it provides a reflection of the biochemical changes in the brain in response to pathological processes. CSF from AD patients shows a decrease in the 42 amino-acid form of A&#946; (A&#946;42), and increases in total tau and hyperphosphorylated tau, though the mechanisms responsible for these changes are still not fully understood. Transgenic (Tg) mouse models of AD provide an excellent opportunity to investigate how and why A&#946; or tau levels in CSF change as the disease progresses. Here, we demonstrate a refined cisterna magna puncture technique for CSF sampling from the mouse. This extremely gentle sampling technique allows serial CSF samples to be obtained from the same mouse at 2-3 month intervals which greatly minimizes the confounding effect of between-mouse variability in A&#946; or tau levels, making it possible to detect subtle alterations over time. In combination with A&#946; and tau ELISA, this technique will be useful for studies designed to investigate the relationship between the levels of CSF A&#946;42 and tau, and their metabolism in the brain in AD mouse models. Studies in Tg mice could provide important validation as to the potential of CSF A&#946; or tau levels to be used as biological markers for monitoring disease progression, and to monitor the effect of therapeutic interventions. As the mice can be sacrificed and the brains can be examined for biochemical or histological changes, the mechanisms underlying the CSF changes can be better assessed. These data are likely to be informative for interpretation of human AD CSF changes.

A Technique for Serial Collection of Cerebrospinal Fluid from the Cisterna Magna in Mouse

Transgenic (Tg) mouse models of AD provide an excellent opportunity to investigate how and why A&#946; or tau levels in CSF change as the disease progresses in human patients. Here, we demonstrate a refined cisterna magna puncture technique for serial CSF sampling from the mouse.

大槽マウスでの脳脊髄液のシリアル収集のためのテクニック

Alzheimer's disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease that is pathologically characterized by extracellular deposition of &#946;-amyloid ...

生物学

Stereotaxic Infusion of Oligomeric Amyloid-beta into the Mouse Hippocampus

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the over-production of amyloid-beta and the deposition of amyloid-beta plaques in brain regions of the afflicted individuals. Throughout the years scientists have generated numerous Alzheimer&#8217;s disease mouse models that attempt to replicate the amyloid-beta pathology. Unfortunately, the mouse models only selectively mimic the disease features. Neuronal death, a prominent effect in the brains of Alzheimer&#8217;s disease patients, is noticeably lacking in these mice. Hence, we and others have employed a method of directly infusing soluble oligomeric species of amyloid-beta - forms of amyloid-beta that have been proven to be most toxic to neurons - stereotaxically into the brain. In this report we utilize male C57BL/6J mice to document this surgical technique of increasing amyloid-beta levels in a select brain region. The infusion target is the dentate gyrus of the hippocampus because this brain structure, along with the basal forebrain that is connected by the cholinergic circuit, represents one of the areas of degeneration in the disease. The results of elevating amyloid-beta in the dentate gyrus via stereotaxic infusion reveal increases in neuron loss in the dentate gyrus within 1 week, while there is a concomitant increase in cell death and cholinergic neuron loss in the vertical limb of the diagonal band of Broca of the basal forebrain. These effects are observed up to 2 weeks. Our data suggests that the current amyloid-beta infusion model provides an alternative mouse model to address region specific neuron death in a short-term basis. The advantage of this model is that amyloid-beta can be elevated in a spatial and temporal manner.

Here, we present a protocol for direct stereotaxic brain infusion of amyloid-beta. This methodology provides an alternative in vivo mouse model to address the short-term effects of amyloid-beta on brain neurons.

マウス海馬にオリゴマーアミロイドベータの定位注入

Alzheimer&#8217;s disease is a neurodegenerative disease affecting the aging population. A key neuropathological feature of the disease is the ...

神経科学

Detection of Disease-associated &#945;-synuclein by Enhanced ELISA in the Brain of Transgenic Mice Overexpressing Human A53T Mutated &#945;-synuclein

In addition to established methods like Western blot, new methods are needed to quickly and easily quantify disease-associated &#945;-synuclein (&#945;SD) in experimental models of synucleopathies. A transgenic mouse line (M83) over-expressing the human A53T &#945;S and spontaneously developing a dramatic clinical phenotype between eight and 22 months of age, characterized by symptoms including weight loss, prostration, and severe motor impairment, was used in this study. For molecular analyses of &#945;SD (disease-associated &#945;S) in these mice, an ELISA was designed to specifically quantify &#945;SD in sick mice. Analysis of the central nervous system in this mouse model showed the presence of &#945;SD mainly in the caudal brain regions and the spinal cord. There were no differences in &#945;SD distribution between different experimental conditions leading to clinical disease, i.e., in uninoculated and normally aging transgenic mice and in mice inoculated with brain extracts from sick mice. The specific detection of &#945;SD immunoreactivity using an antibody against Ser129 phosphorylated &#945;S by ELISA essentially correlated with that obtained by Western blot and immunohistochemistry. Unexpectedly, similar results were observed with several other antibodies against the C-terminal part of &#945;S. The propagation of &#945;SD, suggesting the involvement of a &#8220;prion-like&#8221; mechanism, can thus be easily monitored and quantified in this mouse model using an ELISA approach.

An ELISA offering a novel quantitative approach is described. It specifically detects disease-associated &#945;-synuclein (&#945;SD) in a transgenic mouse model (M83) of synucleinopathy using several antibodies against either the Ser129 phosphorylated &#945;S form or the C-terminal part of the protein.

人間A53T変異αシヌクレインを過剰発現するトランスジェニックマウスの脳における強化ELISAによる疾患関連αシヌクレインの検出

In addition to established methods like Western blot, new methods are needed to quickly and easily quantify disease-associated &#945;-synuclein (&#945;SD) ...

医学

Intracerebroventricular Injection of Amyloid-&#946; Peptides in Normal Mice to Acutely Induce Alzheimer-like Cognitive Deficits

Amyloid-&#946; (A&#946;) is a major pathological mediator of both familial and sporadic Alzheimer's disease (AD). In the brains of AD patients, progressive accumulation of A&#946; oligomers and plaques is observed. Such A&#946; abnormalities are believed to block long-term potentiation, impair synaptic function, and induce cognitive deficits. Clinical and experimental evidences have revealed that the acute increase of A&#946; levels in the brain allows development of Alzheimer-like phenotypes. Hence, a detailed protocol describing how to acutely generate an AD mouse model via the intracerebroventricular (ICV) injection of A&#946; is necessary in many cases. In this protocol, the steps of the experiment with an A&#946;-injected mouse are included, from the preparation of peptides to the testing of behavioral abnormalities. The process of preparing the tools and animal subjects before the injection, of injecting the A&#946; into the mouse brain via ICV injection, and of assessing the degree of cognitive impairment are easily explained throughout the protocol, with an emphasis on tips for effective ICV injection of A&#946;. By mimicking certain aspects of AD with a designated injection of A&#946;, researchers can bypass the aging process and focus on the downstream pathology of A&#946; abnormalities.

The amyloid-&#946; (A&#946;)-injected animal model enables the administration of a defined quantity and species of A&#946; fragments and reduces individual differences within each study group. This protocol describes the intracerebroventricular (ICV) injection of A&#946; without stereotactic instruments, enabling the production of Alzheimer-like behavioral abnormalities in normal mice.

急性アルツハイマーなどの認知障害を誘発するために正常マウスにおけるアミロイドβペプチドの脳室内注射

Amyloid-&#946; (A&#946;) is a major pathological mediator of both familial and sporadic Alzheimer's disease (AD). In the brains of AD patients, ...

Correlative Light and Electron Microscopy to Study Microglial Interactions with &#946;-Amyloid Plaques

A detailed protocol is provided here to identify amyloid A&#946; plaques in brain sections from Alzheimer&#39;s disease mouse models before pre-embedding immunostaining (specifically for ionized calcium-binding adapter molecule 1 (IBA1), a calcium binding protein expressed by microglia) and tissue processing for electron microscopy (EM). Methoxy-X04 is a fluorescent dye that crosses the blood-brain barrier and selectively binds to &#946;-pleated sheets found in dense core A&#946; plaques. Injection of the animals with methoxy-X04 prior to sacrifice and brain fixation allows pre-screening and selection of the plaque-containing brain sections for further processing with time-consuming manipulations. This is particularly helpful when studying early AD pathology within specific brain regions or layers that may contain very few plaques, present in only a small fraction of the sections. Post-mortem processing of tissue sections with Congo Red, Thioflavin S, and Thioflavin T (or even with methoxy-X04) can label &#946;-pleated sheets, but requires extensive clearing with ethanol to remove excess dye and these procedures are incompatible with ultrastructural preservation. It would also be inefficient to perform labeling for A&#946; (and other cellular markers such as IBA1) on all brain sections from the regions of interest, only to yield a small fraction containing A&#946; plaques at the right location. Importantly, A&#946; plaques are still visible after tissue processing for EM, allowing for a precise identification of the areas (generally down to a few square millimeters) to examine with the electron microscope.

This article describes a protocol for visualizing amyloid A&#946; plaques in Alzheimer&#39;s disease mouse models using methoxy-X04, which crosses the blood-brain barrier and selectively binds to &#946;-pleated sheets found in dense core A&#946; plaques. It allows pre-screening of plaque-containing tissue sections prior to immunostaining and processing for electron microscopy.

βアミロイド斑とミクログリアの相互作用を研究するために相関光と電子顕微鏡

A detailed protocol is provided here to identify amyloid A&#946; plaques in brain sections from Alzheimer&#39;s disease mouse models before pre-embedding ...

Using Enzyme-based Biosensors to Measure Tonic and Phasic Glutamate in Alzheimer's Mouse Models

Neurotransmitter disruption is often a key component of diseases of the central nervous system (CNS), playing a role in the pathology underlying Alzheimer's disease, Parkinson's disease, depression, and anxiety. Traditionally, microdialysis has been the most common (lauded) technique to examine neurotransmitter changes that occur in these disorders. But because microdialysis has the ability to measure slow 1-20 minute changes across large areas of tissue, it has the disadvantage of invasiveness, potentially destroying intrinsic connections within the brain and a slow sampling capability. A relatively newer technique, the microelectrode array (MEA), has numerous advantages for measuring specific neurotransmitter changes within discrete brain regions as they occur, making for a spatially and temporally precise approach. In addition, using MEAs is minimally invasive, allowing for measurement of neurotransmitter alterations in vivo. In our laboratory, we have been specifically interested in changes in the neurotransmitter, glutamate, related to Alzheimer's disease pathology. As such, the method described here has been used to assess potential hippocampal disruptions in glutamate in a transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Briefly, the method used involves coating a multi-site microelectrode with an enzyme very selective for the neurotransmitter of interest and using self-referencing sites to subtract out background noise and interferents. After plating and calibration, the MEA can be constructed with a micropipette and lowered into the brain region of interest using a stereotaxic device. Here, the method described involves anesthetizing rTg(TauP301L)4510 mice and using a stereotaxic device to precisely target sub-regions (DG, CA1, and CA3) of the hippocampus.

Here, we describe the setup, software navigation, and data analysis for a spatially and temporally precise method of measuring tonic and phasic extracellular glutamate changes in vivo using enzyme-linked microelectrode arrays (MEA).

アルツハイマー病のマウスモデルにおけるトニックと相性グルタミン酸を測定するための酵素ベースのバイオセンサーを使用して

Neurotransmitter disruption is often a key component of diseases of the central nervous system (CNS), playing a role in the pathology underlying ...

Quantitative 3D In Silico Modeling (q3DISM) of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

Neuroinflammation is now recognized as a major etiological factor in neurodegenerative disease. Mononuclear phagocytes are innate immune cells responsible for phagocytosis and clearance of debris and detritus. These cells include CNS-resident macrophages known as microglia, and mononuclear phagocytes infiltrating from the periphery. Light microscopy has generally been used to visualize phagocytosis in rodent or human brain specimens. However, qualitative methods have not provided definitive evidence of in vivo phagocytosis. Here, we describe quantitative 3D in silico modeling (q3DISM), a robust method allowing for true 3D quantitation of amyloid-&#946; (A&#946;) phagocytosis by mononuclear phagocytes in rodent Alzheimer&#39;s Disease (AD) models. The method involves fluorescently visualizing A&#946; encapsulated within phagolysosomes in rodent brain sections. Large z-dimensional confocal datasets are then 3D reconstructed for quantitation of A&#946; spatially colocalized within the phagolysosome. We demonstrate the successful application of q3DISM to mouse and rat brains, but this methodology can be extended to virtually any phagocytic event in any tissue.

Quantitative 3D In Silico Modeling q3DISM of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

We developed a methodology for quantitative 3D in silico modeling (q3DISM) of cerebral amyloid-&#946; (A&#946;) phagocytosis by mononuclear phagocytes in rodent models of Alzheimer&#39;s disease. This method can be generalized for the quantitation of virtually any phagocytic event in vivo.

定量的3D<em&gt;インシリコ</emアルツハイマー病の齧歯類モデルにおける脳アミロイドベータ食作用の&gt;モデリング（q3DISM）

Neuroinflammation is now recognized as a major etiological factor in neurodegenerative disease. Mononuclear phagocytes are innate immune cells responsible ...

Assessment of Spontaneous Alternation, Novel Object Recognition and Limb Clasping in Transgenic Mouse Models of Amyloid-&#946; and Tau Neuropathology

Here we describe a staged, behavioral testing approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional motor behaviors in transgenic mouse models of &#946;-amyloidosis and tauopathy. The paradigm includes tests for spontaneous alternation in a Y-maze, novel object recognition, and limb clasping. These tests were selected because they: 1) interrogate function of cognitive or motor domains and the correlate neural circuitry relevant to the human disease state, 2) have clearly defined endpoints, 3) have easily implementable quality control checks, 4) can be run in a moderate throughput format, and 5) require little intervention by the investigator. These methods are designed for investigators looking to screen compounds for activity in short-term and working memory tasks, or functional motor behaviors associated with Alzheimer's disease mouse models. The methods described here use behavioral tests that engage a number of different brain regions including hippocampus and various cortical areas. Investigators that desire cognitive tests that specifically assess cognition mediated by a single brain region could use these techniques to supplement other behavioral tests.

Described here is a staged, behavioral screening approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional motor behaviors in transgenic mouse models of &#946;-amyloidosis and tauopathy. These methods are optimized to screen compounds for activity in short-term and working memory tasks.

アミロイド-βおよびタウのトランスジェニックマウスモデルにおける自発的交互作用の評価、新規対象の認識および肢の把握Neuropathology

Here we describe a staged, behavioral testing approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional ...

Detecting Amyloid-&#946; Accumulation via Immunofluorescent Staining in a Mouse Model of Alzheimer's Disease

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease that contributes to 60-70% dementia around the world. One of the hallmarks of AD undoubtedly lies on accumulation of amyloid-&#946; (A&#946;) in the brain. A&#946; is produced from the proteolytic cleavage of the beta-amyloid precursor protein (APP) by &#946;-secretase and &#947;-secretase. In pathological circumstances, the increased &#946;-cleavage of APP leads to overproduction of A&#946;, which aggregates into A&#946; plaques. Since A&#946; plaques are a characteristic of AD pathology, detecting the amount of A&#946; is very important in AD research. In this protocol, we introduce the immunofluorescent staining method to visualize A&#946; deposition. The mouse model used in our experiments is 5&#215;FAD, which carries five mutations found in human familial AD. The neuropathological and behavioral deficits of 5xFAD mice are well-documented, which makes it a good animal model to study A&#946; pathology. We will introduce the procedure including transcardial perfusion, cryosectioning, immunofluorescent staining and quantification to detect A&#946; accumulation in 5&#215;FAD mice. With this protocol, researchers can investigate A&#946; pathology in an AD mouse model.

In the neuropathology of Alzheimer's disease, one of the most crucial characteristics is the deposition of amyloid-&#946;. In this protocol, we describe the method of immunofluorescent staining in 5&#215;FAD transgenic mouse to detect amyloid-&#946; accumulation in plaques. The process of perfusion, cryosectioning, staining and quantification will be described in detail.

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease that contributes to 60-70% dementia around the world. One of the hallmarks of AD undoubtedly lies ...

アルツハイマー病のマウスモデルにおける神経突起斑の検出

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