- 신경계 장애의 국립 연구소와 스트로크 - K23 NS062946, 다나 재단의 두뇌와 면역 이미징 상, 그리고 편두통 연구 재단 연구 그랜트 상 건강의 국립 연구소 :이 작품은 다음과 같은 보조금 (실바 AF)에 의해 지원되었다. 저자는 PET 센터 핵 의학 기술자 (질 M. 로스 리, 에드워드 J. 멕 케나에, 앤드류 R. 위든, 폴 Kison, 그리고 케이 틀린 헨드릭스) 및 기능 MRI 연구소 (스콧 펠티어와 키스 뉴햄)의 직원을 인정합니다. 박사 알렉산더 실바, 연구 책임자, 연구의 모든 데이터에 대한 모든 액세스 권한이 있고, 데이터의 무결성 및 데이터 분석의 정확성에 대한 책임을지지. 저자는이 연구에 관한 관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

이 연구는 지역 기관 검토위원회의 승인 및 방사성 의약품 연구위원회가되어야한다. 연구 주제는 연구에 참여하는 서면 동의서를 제공합니다. 프로토콜은 세 가지 연대 단계로 나누어 져 있습니다 : <ol><li> MRI 세션 </li><li> 편두통의 발작 단계 (두통) 동안 PET 세션 </li><li> 편두통의 간기 단계 (없음 두통) 동안 PET 세션 </li></ol> 환자는 두통 일기를 작성, 그리고 연구 그룹과 이미징 세션의 날에 편두통 발작의 발생을 확인 할 책임이 있습니다. , 간기 및 발작 모두, PET 스캔은이 경우에 전문 지식을 갖춘 산부인과 의사에 의해 사전에 추적하고 계산 하였다 (5-10일 월경 출혈의 첫날 후) 환자의 별도의 중반 후반 난포 단계 동안 예약해야 현장에서 (YRS). 1. MRI 세션 <ol><li> 사전실험을 위해 껍질을 벗기기 <ol><li> 이전 스캔에 대한 제목을 준비, 그것은 때문에 MR 스캐너의 자기장에 적절한 안전 지침을 따르 할 필요가있다. 전체 연구 인력은 금속 - MR 절차 룸에 들어가기 전에해야합니다. </li><li> MR 기술자에 이전 초기 검사 중 연구 자원 봉사 서명 한 동의서 양식의 사본을 제공합니다. </li></ol></li><li> 스캔에 대한 제목을 준비 <ol><li> MRI의 날, MRI 안전 검사 양식을 작성하기 위해 연구 대상을 부탁드립니다. fMRI를 실험실 -이 양식은 미시간 대학에서 촬영하는 MRI가 필요합니다. 설문 주제는 또한 금속 무료이며, 신중하고 특별한 배려 (예를 들면, 금속 외국 조각, 주입 기계 / 전기 장치)를 필요로하는 의료 조건이 없음을 강화한다. </li><li> 참가자가 MR 절차, 위험과 혜택을 이해하는 안심. </li><li> 의 납품어 프로 시저에서 지원됩니다 MR 기술자에 심사 양식을 완료했다. </li></ol></li><li> 3 테슬라 스캐너의 환자에 대한 간기 단계에서 T1 강조 해부학 MRI 스캔을 획득. <ol><li> MRI 취득을 위해 다음과 같은 순서로 매개 변수를 사용합니다 : <ul><li> A. 축 버릇 구배 리콜 (SPGR) 3D 획득 </li><li> B.의 대역폭 = 15.63 </li><li> C. 반복 시간 [TR] = 9.2 밀리 초 </li><li> D. 에코 시간 [TE]를 1.9 밀리 초 = </li><li> E. 반전 복구 준비 500 밀리 초 </li><li> F. 플립 각도 = 15 ° </li><li> G. 26분의 25 FOV </li><li> 음원 정보의 H. 수 [NEX] = 1 </li><li> I. 144 연속 조각 </li><li> J. 1.0 mm 슬라이스 두께 </li><li> K. 256 X 256 매트릭스 </li></ul></li></ol></li></ol> 2. 발작 PET 세션 <ol><li> 실험 준비하기 <ol><li> 이전에 대학 병원에서 검사를 확인로하는 pH를 확인하기 위해 대상에 문의월경주기의 ASE 그녀는 스캔의 날에있을 것입니다. 그것은 애완 동물이 (월경 출혈의 발병 다음 5~10일) 중반 후반 모낭 단계에서 스캔을 수행하는 것이 좋습니다. </li><li> 스캔의 주변에 사이클로트론을 사용하여 [11 C] carfentanil, μ-오피오이드 수용체에 대한 선택적 친 화성을 ​​가진 짧은 수명 방사성 추적자를 생산하기 위해 병원에 요청을 제출하십시오. 추적은 검사 전에 2 시간을 생산해야합니다. </li><li> 잠재적 발작 PET 스캔의 날, 자연 편두통 공격의 존재를 확인하기 위해 약속하기 전에 주제 2 시간에 문의하십시오. 편두통 공격이 존재하면, 두통 질환의 국제 분류 다음 편두통 진단을 확인. 진단 후, 참가자는 안전 검사를 받아야하는 병원에 도착 할 수 있다는 것을 확신합니다. 피사체가 편안하게 운전하지 않은 경우이거나 지정된 드라이버를 사용할 수없는 경우는 교통 수단을 제공합니다. </li></ol></li><li> 스와 준비스캔에 bject <ol><li> 참가자가 병원에​​ 도착했을 때, 두통 장애의 국제 분류에 따라 진단의 재 검증을위한 PET 제품군에 그녀를 호위. 스캔 전에, 피사체가 섭취 소변 임신 테스트 뒤에 추적 [11 C] carfentanil와 상호 작용 할 수있는 모든 물질을하지 않았다는 것을 확인하기 위해 소변 약물 검사를 수행합니다. </li><li> 참가자가 PET 절차, 위험과 혜택을 이해하고 있음을 재확인한다. </li><li> 핵 의학 과학 기술자에 이전 초기 검사 중 연구 자원 봉사 서명 한 동의서 양식의 사본을, 제공합니다. </li><li> 핵 의학 과학 기술자의 안내에 따라, 피사체가 스캐너에 정착하는 데 도움이. </li><li> 피사체가 3D 모드에서 지멘스 HR + 스캐너를 사용하여 1 90 분의 PET 스캔을 받아야했다 (재구성 된 이미지는 최대 값의 절반 축 ~ 5.5 mm-평면과 5.0 mm의 (FWHM) 해상도에서 전체 폭이). </li> &lt;각 [11 C] carfentanil 선량에 대한 리&gt; (0.03 ㎍ / kg ≤ 555 MBq의), 지속적으로 약 35 분 추적 투여 후 정상 상태의 추적 레벨을 달성하기 위해 검사의 과정을 통해 주입 나머지는 알약으로 50 %를 관리 . </li><li> 간기 PET 세션. </li><li> 비 두통 단계 2.6 - 반복 2.2 단계. </li></ol></li></ol> 3. PET 데이터 재구성 <ol><li> 뷰 (FOV)의 28.8 cm 직경 필드에 128 X 128 픽셀의 행렬에 대화 형 알고리즘을 사용하여 PET 이미지를 재구성. </li><li> 스캔하는 동안 움직임을 보정하기 위해 서로 21 이미지 프레임 및 공동 등록을 취득. </li><li> 이전에 감쇠 보정의 목적을 위해 검사 PET 스캔 6 분 전송 (68Ge 소스)를 얻습니다. </li><li> 파라 메트릭 이미지 두 집합으로 복셀 바이 복셀 기초하여 각 스캔 동화상 데이터를 변환 (10-40 분) : <ol><li> 추적 전송 측정을 사용 (K1 소피텔O) coregistration 정상화 절차; 과 </li><li> Kd를 (수용체 친 화성)으로 나누 B 최대에 비례하는 수용체 관련 측정, BP ND, (수용체 농도)를 사용합니다. </li></ol></li><li> 참조 영역 (12)과 후두 피질의 참조 영역 기반 로건 그래픽 분석을 사용하여 이러한 조치를 예상하고있다. </li></ol> 4. PET 데이터 분석 참고 : 해부학 적으로 아래의 순서 다음과 같은 통계 파라 메트릭 매핑 (SPM8) 소프트웨어를 사용하여 서식 공간으로 이미지를 표준화. <ol><li> MR 스캔 및 K1 스캔을 공동 등록 할 수 있습니다. </li><li> DARTEL를 사용하여 몬트리올 신​​경 학적 연구소 (MNI) 템플릿 뇌 MR 스캔을 표준화. </li><li> PET 이미지에 생성 된 변형 행렬을 적용합니다. </li><li> MNI 아틀라스 템플릿으로 변환 된 MR과 PET 영상을 비교하여 공동 등록 및 정상화의 정확성을 확인합니다. </li><li> 관심 영역 (ROI) 분석. </lI&gt; </ol> 등의 통증을 처리하는 동안 종사하는 여러 양자 영역의 활동을 검사합니다 : <ul><li> A. 전방 / 중간 / 후방에 cingulate </li><li> B. Insula 5의 </li><li> C. 해마 </li><li> D. 하멕 </li><li> E. 꼬리가 머리 / 몸 </li><li> F. 핵의의 accumbens </li><li> G. 피질 </li><li> H. 측면 / 중간 글로 버스 창백 </li><li> I. 시상의 핵 (복부 앞쪽, 복부 후방 측면 / 내측, 외측 후방, 중간 선, 중간 / 측면 지느러미) </li><li> J. Periaqueductal 회색 물질 (PAG) </li></ul><ol><li> . 오른쪽 : 4, -28, -6, 그리고 남아 좌표 3mm 구를 배치하여 PAG ROI를 생성 PAG 제외하고, 이들 영역 각각에 대한 표준화 된 공간 (MarsBaR를 정의 -2,6 -28 -6.이 PAG 위치는 이전에 건강한 대조군 13, 14에 비해 편두통 환자의 확산과 연결 변경을 표시했다. 참고 : [11 C와 검사 - 재검사 연구5 % 15 -] 대부분의 대뇌 피질의 영역은 3 인으로, 또한 10 % 미만의 BP ND 측정의 재현성을 보여 carfentanil. 변화 (CoV의 = Std.Dev. / 평균)의 가장 큰 계수는 일반적으로 낮은 바인딩과 지역에서 관찰되는, 그러나, 가장 낮은 바인딩 BP ND CoV의의와 대뇌 피질의 지역에서 ~ 0.5했다. 따라서, 스캔 사이 ROI μOR BP ND의 비율 변화는 경우에만 10 % 이상으로 중요하게 고려된다. </li></ol> 5. 3D-Neuronavigation <ol><li> 3D-IIN 체험을위한 준비 <ol><li> 16 비트로서 정의 밀도 및 활성화 수준 화상 스택으로 NIfTI 체적 데이터 포맷에 제공된 데이터를 구성. </li><li> 타임 연속 입체 3D 효과를 사용하려면 활성 LCD 셔터 안경을 착용한다. 다른 눈의 이미지가 화면에 표시되어있을 때 셔터 안경은 눈 하나의 차단을 통해 운영하고 있습니다. 다음, 프로세스는 다른 눈을 위해 반복한다. 이 shutteriNG 효과는 110 Hz에서 발생합니다. </li><li> 그것의 사용에 지시 된 후 시뮬레이션과의 상호 작용을위한 조이스틱을 사용합니다. </li><li> 의 Vicon 모션 캡처 시스템을 통해 공간에있는 개체의 정확한 자유도 추적 할 수 있도록 반사 마커 셔터 안경과 조이스틱을 채비를 차려. </li></ol></li><li> Aubject 활성화 데이터를 표시 <ol><li> 애플리케이션이 시작되면로드와 클러스터의 각 컴퓨터와 공유되는 밀도 및 활성화 수준의 컬러 매핑을 정의하는 XML 구성 파일을 사용한다. </li><li> 경정맥의 내부로드 기능의 방법과 &quot;Niftilib&quot;오픈 소스 소프트웨어 라이브러리에 의해 설정된 제공 NIfTIdata에서 3 차원 체적 세포를 획득. </li><li> 속도를 향상시키기 위해 클러스터의 각 컴퓨터 체적 세포를 나누어 얻어진. </li><li> 레이 행진과 다양한 색상에 의해 정의 된 투명 필름과 복셀의 표시를 실시 OpenGL을 셰이더 (GLSL)에 의해 부피 세포를 해석이전에 공유 된 컬러 매핑 XML 설정 파일. </li></ol></li><li> 의 Vicon 시스템을 통해 위치를 확보하고 각 화면의 체적 데이터 그려진 관점을 업데이트하려면이 옵션을 사용합니다. </li><li> 기록의 상호 작용을 동적으로 조정하고 가상 공간에서 이동하기 위해 데이터를 비행기를 절단하는 데 사용할. </li></ol> 6. 3D 몰입 및 대화 형 Neuronavigation (3D-IIN) <ol><li> NIfTI 데이터 형식, Niftilib 라이브러리를 사용하여 해석 체적 데이터 유형에 보관 제목 활성화 데이터. </li><li> 상호 작용과의 Vicon 추적 시스템을 통해 위치, 조이스틱 장치 및 제스처 입력을 얻습니다. 디스플레이되는 이미지 데이터 세트의 실시간 탐사 있도록 정확한 관점을 나타내는 확인 친숙해 움직임 제어 방식 (도 1)를 사용하여 최대 3 개의 임의의 절단 평면에 대한 동적 제어를 가능하게하기 위해이 정보를 사용한다. </li></ol>

<ol>
	<li>Stewart, W. F., Shechter, A., Rasmussen, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migraine+prevalence.+A+review+of+population-based+studies.">Migraine prevalence. A review of population-based studies.</a> Neurology. 44, (1994).</li><li>Lipton, R. B., Silberstein, S. D., Stewart, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+update+on+the+epidemiology+of+migraine.">An update on the epidemiology of migraine.</a> Headache. 34, 319-328 (1994).</li><li>Lipton, R. B., Bigal, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migraine:+epidemiology,+impact,+and+risk+factors+for+progression.">Migraine: epidemiology, impact, and risk factors for progression.</a> Headache. , (2005).</li><li>Hu, X. H., Markson, L. E., Lipton, R. B., Stewart, W. F., Berger, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burden+of+migraine+in+the+United+States:+disability+and+economic+costs.+Arch+Intern+Med.">Burden of migraine in the United States: disability and economic costs. Arch Intern Med.</a> Arch Intern Med. 159, 813-818 (1999).</li><li>Lipton, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cutaneous+allodynia+in+the+migraine+population.">Cutaneous allodynia in the migraine population.</a> Ann Neurol. 63, 148-158 (2008).</li><li>Fields, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+how+opioids+contribute+to+reward+and+analgesia.">Understanding how opioids contribute to reward and analgesia.</a> Reg Anesth Pain Med. 32, 242-246 (2007).</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=Opioid+Therapy+for+Migraine.">Opioid Therapy for Migraine.</a> Headache: The Journal of Head and Face Pain. 47, 1371-1372 (2007).</li><li>Menon, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+mu-opioid+receptor+gene+polymorphism+(A118G)+is+associated+with+head+pain+severity+in+a+clinical+cohort+of+female+migraine+with+aura+patients.">The human mu-opioid receptor gene polymorphism (A118G) is associated with head pain severity in a clinical cohort of female migraine with aura patients.</a> The journal of headache and pain. 13, 513-519 (2012).</li><li>Drinovac, V., Bach-Rojecky, L., Matak, I., Lackovic, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Involvement+of+mu-opioid+receptors+in+antinociceptive+action+of+botulinum+toxin+type+A.">Involvement of mu-opioid receptors in antinociceptive action of botulinum toxin type A.</a> Neuropharmacology. 70, 331-337 (2013).</li><li>Lipton, R. B., Bigal, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opioid+therapy+and+headache:+a+cause+and+a+cure.">Opioid therapy and headache: a cause and a cure.</a> Neurology. 62, 1662-1663 (2004).</li><li>Harris, R. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+central+mu-opioid+receptor+availability+in+fibromyalgia.">Decreased central mu-opioid receptor availability in fibromyalgia.</a> J Neurosci. 27, 10000-10006 (2007).</li><li>Logan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+volume+ratios+without+blood+sampling+from+graphical+analysis+of+PET+data.">Distribution volume ratios without blood sampling from graphical analysis of PET data.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 16, 834-840 (1996).</li><li>Mainero, C., Boshyan, J., Hadjikhani, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+functional+magnetic+resonance+imaging+resting-state+connectivity+in+periaqueductal+gray+networks+in+migraine.">Altered functional magnetic resonance imaging resting-state connectivity in periaqueductal gray networks in migraine.</a> Ann Neurol. 70, 838-845 (2011).</li><li>DaSilva, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interictal+alterations+of+the+trigeminal+somatosensory+pathway+and+periaqueductal+gray+matter+in+migraine.">Interictal alterations of the trigeminal somatosensory pathway and periaqueductal gray matter in migraine.</a> Neuroreport. 18, 301-305 (2007).</li><li>Hirvonen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+central+mu-opioid+receptor+binding+in+vivo+with+PET+and+[11C]carfentanil:+a+test-retest+study+in+healthy+subjects.">Measurement of central mu-opioid receptor binding in vivo with PET and [11C]carfentanil: a test-retest study in healthy subjects.</a> European journal of nuclear medicine and molecular imaging. 36, 275-286 (2009).</li><li>Cao, Y., Aurora, S. K., Nagesh, V., Patel, S. C., Welch, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MRI-BOLD+of+brainstem+structures+during+visually+triggered+migraine.">Functional MRI-BOLD of brainstem structures during visually triggered migraine.</a> Neurology. 59, 72-78 (2002).</li><li>Afridi, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+PET+study+exploring+the+laterality+of+brainstem+activation+in+migraine+using+glyceryl+trinitrate.">A PET study exploring the laterality of brainstem activation in migraine using glyceryl trinitrate.</a> Brain. 128, 932-939 (2005).</li><li>Moulton, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Painful+heat+reveals+hyperexcitability+of+the+temporal+pole+in+interictal+and+ictal+migraine+States.">Painful heat reveals hyperexcitability of the temporal pole in interictal and ictal migraine States.</a> Cereb Cortex. 21, 435-448 (2011).</li><li>Burstein, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thalamic+sensitization+transforms+localized+pain+into+widespread+allodynia.">Thalamic sensitization transforms localized pain into widespread allodynia.</a> Ann Neurol. 68, 81-91 (2010).</li><li>Denuelle, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+PET+study+of+photophobia+during+spontaneous+migraine+attacks.">A PET study of photophobia during spontaneous migraine attacks.</a> Neurology. 76, 213-218 (2011).</li><li>Denuelle, M., Fabre, N., Payoux, P., Chollet, F., Geraud, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypothalamic+activation+in+spontaneous+migraine+attacks.">Hypothalamic activation in spontaneous migraine attacks.</a> Headache. 47, 1418-1426 (2007).</li><li>Weiller, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+stem+activation+in+spontaneous+human+migraine+attacks.">Brain stem activation in spontaneous human migraine attacks.</a> Nat Med. 1, 658-660 (1995).</li><li>Williamson, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+opioid+receptors+in+neurogenic+dural+vasodilation+and+sensitization+of+trigeminal+neurones+in+anaesthetized+rats.">Role of opioid receptors in neurogenic dural vasodilation and sensitization of trigeminal neurones in anaesthetized rats.</a> Br J Pharmacol. 133, 807-814 (2001).</li><li>Zubieta, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+mu+opioid+receptor+regulation+of+sensory+and+affective+dimensions+of+pain.">Regional mu opioid receptor regulation of sensory and affective dimensions of pain.</a> Science. 293, 311-315 (2001).</li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

이 경우 보고서에서, 실제 편두통 두통 뇌 영상 데이터는 μ-오피오이드 수용체 가용성 (μOR BP ND)의 감소를 보여 완전 몰입 형 가상 3D 현실에서, 처음으로 탐구했다. μOR BP ND의 감소는보다 높은 점유율 및 / 또는 중추 신경계에있는 μ-오피오이드 수용체의 손실이 있다는 것을 의미한다. 간기 스캔에 비해 발작 스캔하는 동안 고통 매트릭스 지역 μOR BP ND 급성 감소가 덜 μORs을 만들어 지속적인 통증에 대한 규제 응답으로 μORs와 상호 작용하는 내인성 아편의 방출의 결과로 발생할 것으로 예상된다 방사성 추적자에 액세스 할 수 있습니다. 우리의 발작 편두통의 신경 영상 연구의 새로운 가상 현실에서 환자의 실제 뇌의 데이터를 조사하기 위해 새로운 3D neuronavigation 접근 방식에있다. PET 용 방사성 추적자 기술은 μORs 변화를 측정하는 데 사용되었다[11 C] carfentanil과 가용성을 제공합니다. 두통 이벤트 기간 동안 조사 할 때, 편두통의 뇌는 일반적으로 공격 트리거 (예., 글리세 릴 트리 니트, photostimulation) 16, 17, 또는 특정 자극 (유발 예., 고통, 솔, 빛의 기술 수요에 따라 다음과 같은 스캔 , 냄새) 18 ~ 20. 이러한 모든 연구는 장애는 두통 단계에서 대뇌 피질과 피질 hyperexcitability 연결되어있는 지식을 확증. 그러나, 뇌 영상 프로토콜의 자극 등의 과다 중추 신경계에 급성 편두통 발작의 단독 영향에 대한 우리의 이해를 흐리게 여러 요인을 소개합니다. 외인성 자극의 존재없이 몇 가지 기능 이전 연구에서, 같은 심지어 급성 치료 22 일 후 지속 할 수있는 cingulate의 피질, 시상 하부와 뇌간 (21), 등의 분야에서 증가 지역 대뇌 흐름의 표시가있다. 지금까지적용 뇌 영상 기술은 내인성 μ-오피오이드 메커니즘, 뇌의 가장 중요한 진통 그 중 하나로 편두통 발작, 신경 전달에 관여 / 수용체 프로세스의 분자 특성화를 허용하지 않았다. 또한, 우리의 방법은 이러한 프로세스가 가상 환경에서 3D neuronavigation를 사용하여 탐색 할 수있었습니다. 내림차순 통증 조절 성 시스템은 SUPRA - 척추 영역에 척추를 포함한 뇌 전체에서 μ-오피오이드 수용체를 통해 큰 범위로 고통 처리를 조절하는 복잡한 네트워크입니다. 이 지역은 내인성 항 통각, 스트레스 유발 진통제에 관여하는 것으로 알려져 있으며, 오피오이드 약물의 작용에 일반적으로 만성 통증 및 편두통 치료에 사용된다. 사실, 편두통과 관련된 경막 신경성 혈관 확장 모르핀에 의해 억제 될 수 있고,이어서 오피오이드 길항제 날록손 의해 반전 것을 나타내는 신경성에 모르핀 효과염증은 μ-오피오이드 수용체 (23)의 활성화를 통해 구체적으로 매개된다. 흥미롭게도, 인간의 내인성 아편 / μORs 지역 활성화의 크기는 고통의 경험 (24)의 감각 및 정서적 인 요소를 억제 할 수있는 개인의 능력과 관련이 있습니다. 본 연구에서는 발작 단계에서 μ-오피오이드 수용체 가용성의 감소를 보였다 뇌 영역은 편두통 경험과 변조의 두 요소에 대한 책임이 있습니다. 그들은 ACC, 시상, 기저핵 (예., NACC), 해마, 그리고 PAG 있습니다. 비정상 삼차 심성 트래픽으로 인해 과민성 외에도 편두통 병태 생리에 대한 한 고체 가설은 조절 성 시스템의 기능 장애이다. 이 경우, 발 / 같은 오피오이드 수용체의 높은 발현이있는 PAG 등 뇌간 구조에 돌기가 비효율적 ASCE 그들의 항 - 통각 효과를 생산할감각 신경을 nding. 또한, 다른 높은 대뇌 피질의 구조는 편두통이 결함이 통증 조절 성 메커니즘에 참여한다. 최근 간기 휴식 상태 연구는 ventrolateral의 PAG의 건강한 대조군에 비해 편두통의 연결성의 변화와 조절 성 통증 시스템 (서브)의 대부분 대뇌 피질의 구조를보고 두통 공격 (13)의 주파수에 이러한 상관 관계. 이 연구에서 발견 된 연결의 변경 지역은 우리 자신의 연구에서 발견 μOR BP ND의 변화와 동일하다. 같은 PAG의 위치는 원래 편두통 (14)에 미세 신경 가소성을 포괄로보고, 여기에 공격시 μOR BP ND의 상당한 감소를 펼쳤습니다. 큰 동료와 추가 연구는이 경우 보고서에서 제시 한 연구 결과를 확인하고 확장 할 필요가 있습니다. 시스템이 제대로 반응하지 않는 이유는 예를 들어, 현재 알려지지자주 편두통 진단 및 치료에 처방 외인성 오피오이드의 장기 사용한다. 그럼에도 불구하고, 우리의 연구는 μ-오피오이드 시스템에서 편두통의 영향에 중요한 기계적인 정보를 제공하고, 새로운 몰입 형 3D와 처음으로 대화 형 neuronavigation (3D-IIN) 방식을 사용합니다. 장래에,이 방법은 3 차원 예비 연구 병원에서 환자의 뇌를 조사하기위한 훨씬 더 몰입 인터랙티브 관점을 제공 할 수 있었다.

편두통은 여성의 약 16 %는 미국에있는 남자의 6 %와 전세계 1-3 영향을 미치는 만성 삼차 통증 질환이다. 반복적 인 편두통 두통 공격은 결석 / 작업 일 및 의료 이용 4 수십억 달러의 비용, 수명과 성능의 품질을 손상 환자의 존재의 많은 부분에 영향을 미친다. 쇠약 두통 공격하는 동안, 그 환자는 유해 (통각 과민)에 표시된 증가 감도를 가지고도 nonnoxious 자극 (이질통) 5. μ-오피오이드 신경 전달 물질 시스템은 우리의 두뇌에있는 주요 내인성 통증 조절 성 메커니즘 중 하나입니다. 그것은 실험 및 임상 통증 지각의 규제뿐만 아니라 편두통 (10)의 chronification과 관련된되었습니다 오피오이드 약물 6-9의 진통 행동에 참여하고있다. 양전자 방출 토모 최근 진보graphy (PET) 분자 이미징은 생체 내 11 만성 통증 환자의 뇌에 중요한 분자 메커니즘 연구를 위해 수 있습니다. 본 연구에서는 요행을 노리는 동기화 및 PET / 방사선 추적자 세션 설정의 복잡성과 에피소드 공격의 성격을 쇠약의 도전 물류에도 불구하고, 3 차원 neuronavigation은 환자의 주요 고통 매트릭스 지역에서 μOR 가용성을 조사하기 위해 처음으로 사용되었다 자연 편두통 동안 뇌. 사례 발표 36 세의 아시아 여성이 연구에 등록되었다. 그녀는 시각적 인 기운과 편두통의 10 년의 역사와 함께 제시했다. 마우스 오른쪽 단추로 양면 편두통은 일반적으로 (경우 치료 또는 치료 실패) 72 시간 동안 지속될 것 심한 통증 강도에 온건 주의자로, 달 당 12 일의 평균을 발생했습니다. 그녀의 월경주기, 주위에 두통 공격의 빈도 증가가 있었던연구를 통해 규칙적인 패턴을 가지고 있었다. 관련 증상은 포함 : 메스꺼움, 구토, 광선 공포증, 그리고 phonophobia을. 일반 두통 공격하는 동안 그녀는 자율 신경계 증상을 제시하지 않았다. 치료로, 그녀는 비 스테로이드 성 항 염증 약물을 기준으로 한 약물 학적 부전 치료, 그녀의 증상을 관리하고, 약물 남용 또는 아편 흡입의 아무 표시도 없었다. 심사 방문 기간 동안 임상 시험은 평범하고 이상없이, 그리고 시스템의 리뷰가 정상 범위 이내였다. 그녀는없이 아이들과 함께 하나의, 그리고 피임 약물을 사용하지 않았다.

3d-neuronavigation in vivo through a patient's brain during a spontaneous migraine headache

MRI 기반 연구에서 주로 생성 연구의 성장 몸은 편두통으로 인해 중추 신경계의 특정 신경 프로세스의 변경으로, 발생 가능성이 견딜 수 나타나는지 보여줍니다. 그러나, 정보는 특히 편두통 동안 내인성 아편 시스템에서, 이러한 변화의 분자에 미치는 영향에 부족하고, 이러한 변화를 통해 neuronavigation이 완료되지 않았다. 새로운 몰입 형 3D 인터랙티브 neuronavigation (3D-IIN) 접근 방법, 생체 내에서 편두통 발작 동안 뇌의 내인성 μ-오피오이드 전송을 사용하여 조사하고자 하였다. 이는 고통의 경험 및 진통제의 여러 요소에 영향을 논증 통증 조절과 연관된 가장 중심 neuromechanisms 중 하나이다. 10 년 동안 편두통으로 고생 한 36 세 여성은, 일반적인 두통 (발작)과 양전자 Emiss를 사용 nonheadache (간기) 편두통 단계에서 스캔 한우리가 뇌 (- μOR BP ND 비 변위 바인딩 전위)에서 μ-오피오이드 수용체의 가용성을 측정 할 수 선택적 방사성 추적자 [11 C] carfentanil와 이온 단층 촬영 (PET). 짧은 수명 방사성 추적자는 영상 시설 가까이에 위치한 캠퍼스에서 사이클로트론과 화학 합성 장치에 의해 제작되었다. PET 스캔, 간기 및 발작, 모두가 환자의 월경주기의 별도 중반 후반 모낭 단계에서 계획되었다. 발작 PET 세션 동안 그녀의 자연 두통 발작이 심한 강도의 수준에 도달; 스캔 세션이 끝날 때 구역질과 구토로 진행. cingulate의 피질 핵의 accumbens (NACC), 시상 (탈), 및 periaqueductal 회색 물질 (PAG)를 포함하여 발작 단계에서 내생 μ-오피오이드 시스템의 통증 조절 성 지역에서 μOR BP ND의 감소가 있었다; μORs가 이미 발표 내인성 아편에 의해 점유 된 것을 나타내는지속적인 고통에 대한 응답. 우리의 상식으로,이 새로운 차원의 접근 방식을 사용하여 neuronavigated 된 편두통 발작시 μOR BP ND의 변화 이번이 처음이다. 이 방법은 실제 환자의 뇌 영상 데이터 집합의 편두통 공격의 상호 작용 연구 및 교육 탐사 할 수 있습니다.

환자는 0-10 고통 규모 6의 강도로, 오른쪽 시간과 후두 박동 두통과 함께 병원에 발표했다. 그녀는 그러나 기운없이, 그녀의 전형적인 편두통 두통했다. 그것은 (발작) PET 세션 전에 5 시간을 각성에 시작했다, 그녀는 불임 약물 치료없이 견딜 수 있었다. 그녀의 상식으로는, 두통은 어떤 트리거 인자 (예를 들면, 알코올, 수면 부족)에 의해 유발되지 않았다. 더 자율 증상은보고되지 만, 수명 및 phonophobia은 존재했다. 발작 PET 세션의 개시에 따라 두통의 강도가 심각한 수준 (0-10 통증 규모 9) 연구에 60 분에 도달, 에스컬레이션; 스캔 세션이 끝날 때 구역질과 구토로 진행. 베이스 라인 (간기 상) (그림 2)에 비해 μOR BP ND의 감소는 자연 편두통 (발작 단계) 동안 환자의 뇌에서 발견되었다. 거기에서 우리바로 옆 지느러미 (11, -19, -16 : 10.2 %) 다음과 같은 시상의 핵을 포함하는 내생 μ-오피오이드 시스템의 주요 고통 매트릭스 지역에 μOR BP ND 특허 절감 다시 오른쪽 중간 지느러미 (6, -17, -8 : 11.1 %), 우측 중간 선 (13, -19, -16 : 27 %), 및 복부 앞쪽 (9, -9, -12 : 12.0 %). 또한, 변화는 오른쪽 전방 (8, 35, 14 : 13.7 %)에서 발견되었고, 후방 cingulate의 피질 (-5, -44, 23 : 11.8 %) 왼쪽, 왼쪽 꼬리가 몸 (-11, 10, 15 : 12.0 %), 중간 글로 버스 창백 (오른쪽 : 16, -4, -3 : 16.2 %; 왼쪽 : -14, -4, -3 : 22.6 %), 왼쪽 핵의 accumbens (-9, -11, -11 : 10.5 % ) 및 해마 (오른쪽 : 30, -22, -14 : 12.6 %; 왼쪽 : -30, -22, -14 : 11.5 %). 단지 왼쪽 편도 (: 11.7 % -23, -4, -19)에 μOR BP ND의 증가가 발생했습니다. 4, -28, -6 : 뇌간에서 μOR BP ND의 중요한 발작 감소 periaqueductal 회색 물질 (PAG) (오른쪽 꼬리 지느러미에 주동이 연장 15.1 %를, 왼쪽 : 0, -28, -6 : 14.6 %) (도우레 3). (8.5 %, 왼쪽 오른쪽 : 8.29 %) 그러나, 편두통 공격하는 동안 μOR BP ND 글로벌 반구 비율의 변화는 겸손, μOR BP ND의 감소가 뇌의 고통 매트릭스 구조로 특정했다 나타내는 . <img alt="그림 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50682/50682fig1highres.jpg" width="500" /> 그림 1. 전체 가상 현실 Migrainous 뇌의 3 차원 데이터 탐색. 처음으로 실제 편두통 뇌 영상 데이터는 뇌에서 μ-오피오이드 수용체 (μOR BP ND)의 이용시에 대한 (학생, 임상의 및 연구자)를 통해 데이터 무제한 탐색을 포함하는 완전 몰입 형 3D 가상 현실, 탐구했다 생체 내에서 편두통 공격. <img alt="그림 2" fO : 콘텐츠 너비 = &quot;5 인치&quot;SRC = &quot;/ files/ftp_upload/50682/50682fig2highres.jpg&quot;폭 = &quot;500&quot;/&gt; .. 그림 2 생체 내에서 편두통 두통의 μ-오피오이드 뇌 프로필 발작 단계 (아래 줄) - 두통 단계 - μ-오피오이드 수용체 가용성의 감소를 보여줍니다 고통 매트릭스 지역 (μOR BP ND) (임계 값, DV = 4.50). 이 결과는 아마도 지속적인 심한 두통에 대한 규제 응답으로, 편두통 공격하는 동안 내생 μ-오피오이드 방출의 증가를 나타냅니다. 주요 단어 : 시상 (탈), 핵의 accumbens NAC (), 및 전방 싱귤러 피질 (ACC). <img alt="그림 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50682/50682fig3highres.jpg" width="500" /> 그림 3. 중뇌 / 뇌교 / 모수 μ-오피오이드 수용체 가능 생체 내에서 편두통 공격하는 동안. 발작 단계 (오른쪽열) - 두통 단계 - 비 두통 단계 - periaqueductal 회색 물질 (PAG) (임계 값, DV = 4.50), 간기 상 (왼쪽 열)에 비해 따라 μ-오피오이드 수용체 가용성의 감소를 보여줍니다. 키워드 : PAG : R - 주동이; M - 중간; C - 꼬리.

Watch this Scientific Journal Video about 3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache at JoVE.com

3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache

이 연구에서, 저자는 처음으로보고 새로운 3D 몰입 및 생체 내에서 환자의 뇌의 μ-오피오이드 시스템의 자발적인 편두통 공격의 영향을 통해 대화 형 Neuronavigation (3D-IIN).

3D-Neuronavigation<em&gt; 생체</em&gt; 자발적인 편두통 두통 동안 환자의 뇌를 통해

A growing body of research, generated primarily from MRI-based studies, shows that migraine appears to occur, and possibly endure, due to the alteration ...

3d-neuronavigation-vivo-through-patient-s-brain-during-spontaneous

Research

JoVE Journal

Medicine

3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache

17.9K 조회수.  University of Michigan School of Dentistry.  이 연구에서, 저자는 처음으로보고 새로운 3D 몰입 및 생체 내에서 환자의 뇌의 μ-오피오이드 시스템의 자발적인 편두통 공격의 영향을 통해 대화 형 Neuronavigation (3D-IIN). 

비디오: 3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There is little knowledge about in situ, in vivo, tumor hypoxia during intracranial development of malignant brain tumors because of lack of efficient means to monitor it in these deep-seated orthotopic tumors. Bioluminescence imaging (BLI), based on the detection of light emitted by living cells expressing a luciferase gene, has been rapidly adopted for cancer research, in particular, to evaluate tumor growth or tumor size changes in response to treatment in preclinical animal studies. Moreover, by expressing a reporter gene under the control of a promoter sequence, the specific gene expression can be monitored non-invasively by BLI. Under hypoxic stress, signaling responses are mediated mainly via the hypoxia inducible factor-1&alpha; (HIF-1&alpha;) to drive transcription of various genes. Therefore, we have used a HIF-1&alpha; reporter construct, 5HRE-ODD-luc, stably transfected into human breast cancer MDA-MB231 cells (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). In vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay is performed by incubating the transfected cells in a hypoxic chamber (0.1% O2) for 24 hr before BLI, while the cells in normoxia (21% O2) serve as a control. Significantly higher photon flux observed for the cells under hypoxia suggests an increased HIF-1&alpha; binding to its promoter (HRE elements), as compared to those in normoxia. Cells are injected directly into the mouse brain to establish a breast cancer brain metastasis model. In vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics is initiated 2 wks after implantation and repeated once a week. BLI reveals increasing light signals from the brain as the tumor progresses, indicating increased intracranial tumor hypoxia. Histological and immunohistochemical studies are used to confirm the in vivo imaging results. Here, we will introduce approaches of in vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay, surgical establishment of a breast cancer brain metastasis in a nude mouse and application of in vivo bioluminescence imaging to monitor intracranial tumor hypoxia.

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

Bioluminescence imaging of hypoxia inducible factor-1&alpha; activity is applied to monitor intracranial tumor hypoxia development in a breast cancer brain metastasis mouse model.

유방암 뇌 전이의 종양 Hypoxia 역학 생체내의 Bioluminescence 이미징에서는 마우스 모델에서

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

연구

의학

In vivo Dual Substrate Bioluminescent Imaging

Our understanding of how and when breast cancer cells transit from established primary tumors to metastatic sites has increased at an exceptional rate since the advent of in vivo bioluminescent imaging technologies 1-3. Indeed, the ability to locate and quantify tumor growth longitudinally in a single cohort of animals to completion of the study as opposed to sacrificing individual groups of animals at specific assay times has revolutionized how researchers investigate breast cancer metastasis. Unfortunately, current methodologies preclude the real-time assessment of critical changes that transpire in cell signaling systems as breast cancer cells (i) evolve within primary tumors, (ii) disseminate throughout the body, and (iii) reinitiate proliferative programs at sites of a metastatic lesion. However, recent advancements in bioluminescent imaging now make it possible to simultaneously quantify specific spatiotemporal changes in gene expression as a function of tumor development and metastatic progression via the use of dual substrate luminescence reactions. To do so, researchers take advantage for two light-producing luciferase enzymes isolated from the firefly (Photinus pyralis) and sea pansy (Renilla reniformis), both of which react to mutually exclusive substrates that previously facilitated their wide-spread use in in vitro cell-based reporter gene assays 4. Here we demonstrate the in vivo utility of these two enzymes such that one luminescence reaction specifically marks the size and location of a developing tumor, while the second luminescent reaction serves as a means to visualize the activation status of specific signaling systems during distinct stages of tumor and metastasis development. Thus, the objectives of this study are two-fold. First, we will describe the steps necessary to construct dual bioluminescent reporter cell lines, as well as those needed to facilitate their use in visualizing the spatiotemporal regulation of gene expression during specific steps of the metastatic cascade. Using the 4T1 model of breast cancer metastasis, we show that the in vivo activity of a synthetic Smad Binding Element (SBE) promoter was decreased dramatically in pulmonary metastasis as compared to that measured in the primary tumor 4-6. Recently, breast cancer metastasis was shown to be regulated by changes within the primary tumor microenvironment and reactive stroma, including those occurring in fibroblasts and infiltrating immune cells 7-9. Thus, our second objective will be to demonstrate the utility of dual bioluminescent techniques in monitoring the growth and localization of two unique cell populations harbored within a single animal during breast cancer growth and metastasis.

In vivo Dual Substrate Bioluminescent Imaging

Herein we describe the methods to construct, visualize, and quantify the bioluminescent reactions of both firefly and renilla luciferase enzymes expressed in metastatic breast cancer cells during their growth and metastasis in vivo.

생체 듀얼 기판 발광 생물 이미징에

Our understanding of how and when breast cancer cells transit from established primary tumors to metastatic sites has increased at an exceptional rate ...

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers patients only modest benefits, as most patients do not survive more than five years following diagnosis due to glioma relapse 1,2. The discovery of cancer stem cells in human brain tumors holds promise for having an enormous impact on the development of novel therapeutic strategies for glioma 3. Cancer stem cells are defined by their ability both to self-renew and to differentiate, and are thought to be the only cells in a tumor that have the capacity to initiate new tumors 4. Glioma relapse following radiation therapy is thought to arise from resistance of glioma stem cells (GSCs) to therapy 5-10. In vivo, GSCs are shown to reside in a perivascular niche that is important for maintaining their stem cell-like characteristics 11-14. Central to the organization of the GSC niche are vascular endothelial cells 12. Existing evidence suggests that GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells are important for tumor development, and identify GSCs and their interaction with endothelial cells as important therapeutic targets for glioma. The presence of GSCs is determined experimentally by their capability to initiate new tumors upon orthotopic transplantation 15. This is typically achieved by injecting a specific number of GBM cells isolated from human tumors into the brains of severely immuno-deficient mice, or of mouse GBM cells into the brains of congenic host mice. Assays for tumor growth are then performed following sufficient time to allow GSCs among the injected GBM cells to give rise to new tumors-typically several weeks or months. Hence, existing assays do not allow examination of the important pathological process of tumor initiation from single GSCs in vivo. Consequently, essential insights into the specific roles of GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells in the early stages of tumor initiation are lacking. Such insights are critical for developing novel therapeutic strategies for glioma, and will have great implications for preventing glioma relapse in patients. Here we have adapted the PoRTS cranial window procedure 16and in vivo two-photon microscopy to allow visualization of tumor initiation from injected GBM cells in the brain of a live mouse. Our technique will pave the way for future efforts to elucidate the key signaling mechanisms between GSCs and vascular endothelial cells during glioma initiation.

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

By combining a polished and reinforced thin-skull (PoRTS) cranial window and glioblastoma (GBM) cell injection, we can observe glioma initiation and growth from injected GBM cells in the brain of a live mouse longitudinally.

이미징 Glioma 개시<em&gt; 생체 내</em&gt; 연마하고 강화 얇은 두개골 두개골 창을 통해

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers ...

Heterotypic Three-dimensional In Vitro Modeling of Stromal-Epithelial Interactions During Ovarian Cancer Initiation and Progression

Epithelial ovarian cancers (EOCs) are the leading cause of death from gynecological malignancy in Western societies. Despite advances in surgical treatments and improved platinum-based chemotherapies, there has been little improvement in EOC survival rates for more than four decades 1,2. Whilst stage I tumors have 5-year survival rates &gt;85%, survival rates for stage III/IV disease are &lt;40%. Thus, the high rates of mortality for EOC could be significantly decreased if tumors were detected at earlier, more treatable, stages 3-5. At present, the molecular genetic and biological basis of early stage disease development is poorly understood. More specifically, little is known about the role of the microenvironment during tumor initiation; but known risk factors for EOCs (e.g. age and parity) suggest that the microenvironment plays a key role in the early genesis of EOCs. We therefore developed three-dimensional heterotypic models of both the normal ovary and of early stage ovarian cancers. For the normal ovary, we co-cultured normal ovarian surface epithelial (IOSE) and normal stromal fibroblast (INOF)&nbsp;cells, immortalized by retrovrial transduction of the catalytic subunit of human telomerase holoenzyme (hTERT) to extend the lifespan of these cells in culture. To model the earliest stages of ovarian epithelial cell transformation, overexpression of the CMYC oncogene in IOSE cells, again co-cultured with INOF cells. These heterotypic models were used to investigate the effects of aging and senescence on the transformation and invasion of epithelial cells. Here we describe the methodological steps in development of these three-dimensional model; these methodologies aren't specific to the development of normal ovary and ovarian cancer tissues, and could be used to study other tissue types where stromal and epithelial cell interactions are a fundamental aspect of the tissue maintenance and disease development.

Heterotypic Three-dimensional In Vitro Modeling of Stromal-Epithelial Interactions During Ovarian Cancer Initiation and Progression

We describe methodologies for establishing in vitro heterotypic three-dimensional models comprising ovarian fibroblasts and normal ovarian surface or ovarian cancer epithelial cells. We discuss the use of these models to study stromal-epithelial interactions that occur during ovarian cancer development.

3 차원 Heterotypic<em&gt; 체외에서</em난소 암 개시 및 진행하는 동안 Stromal - 상피 조직의 상호 작용&gt; 모델링

Epithelial ovarian cancers (EOCs) are the leading cause of death from gynecological malignancy in Western societies. Despite advances in surgical ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be performed in many locations overlying the rat cerebrum, but is most easily carried out by creating a craniectomy over the readily accessible frontal or parietal bones. Most frequently, we have used this technique in combination with the endothelin-1 middle cerebral artery occlusion model of ischemic stroke to quantify the changes in middle cerebral artery vessel diameter that occur with injection of endothelin-1 into the brain parenchyma adjacent to the proximal MCA4, 5. In order to visualize the proximal portion of the MCA during endothelin -1 induced MCAO, we use a technique to create a cranial window through the temporal bone on the lateral aspect of the rat skull (Figure 1). Cerebral arteries can be visualized either with the dura intact or with the dura incised and retracted. Most commonly, we leave the dura intact during visualization since endothelin-1 induced MCAO involves delivery of the vasoconstricting peptide into the brain parenchyma. This bypasses the need to incise the dura directly over the visualized vessels for drug delivery. This protocol will describe how to create a cranial window to visualize cerebral arteries in a step-wise fashion, as well as how to avoid many of the potential pitfalls pertaining to this method.

This article describes a method for visualizing rat cerebral arteries through a cranial window using temporal craniectomy in order to view proximal portions of the middle cerebral artery (Figure 1). This versatile method can be combined with various techniques of drug delivery to measure cerebral artery reactivity in vivo.

엔도 테린-1 유도 중간 뇌 동맥 폐색 동안 중동 뇌동맥을 시각화하기 위해 두개골 창 활용

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in vivo demonstration of such cells has only recently been attained. Here, in vivo imaging techniques to investigate the role of endogenous osteogenic stem/progenitor cells (OSPCs) and their progeny in bone repair are provided. Using osteo-lineage cell tracing models and intravital imaging of induced microfractures in calvarial bone, OSPCs can be directly observed during the first few days after injury, in which critical events in the early repair process occur. Injury sites can be sequentially imaged revealing that OSPCs relocate to the injury, increase in number and differentiate into bone forming osteoblasts. These methods offer a means of investigating the role of stem cell-intrinsic and extrinsic molecular regulators for bone regeneration and repair.

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Quantitative measurement of bone progenitor function in fracture healing requires high resolution serial imaging technology. Here, protocols are provided for using intravital microscopy and osteo-lineage tracking to sequentially image and quantify the migration, proliferation and differentiation of endogenous osteogenic stem/progenitor cells in the process of repairing bone fracture.

순차<em&gt; 생체 내</em&gt; 골절 치료시 골 형성 줄기 / 전구 세포의 이미징

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

같은 뇌 Microslices의 흥분 독성 자극<em&gt; 체외</em&gt; 스트로크의 모델

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Construction of Vapor Chambers Used to Expose Mice to Alcohol During the Equivalent of all Three Trimesters of Human Development

Exposure to alcohol during development can result in a constellation of morphological and behavioral abnormalities that are collectively known as Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). At the most severe end of the spectrum is Fetal Alcohol Syndrome (FAS), characterized by growth retardation, craniofacial dysmorphology, and neurobehavioral deficits. Studies with animal models, including rodents, have elucidated many molecular and cellular mechanisms involved in the pathophysiology of FASDs. Ethanol administration to pregnant rodents has been used to model human exposure during the first and second trimesters of pregnancy. Third trimester ethanol consumption in humans has been modeled using neonatal rodents. However, few rodent studies have characterized the effect of ethanol exposure during the equivalent to all three trimesters of human pregnancy, a pattern of exposure that is common in pregnant women. Here, we show how to build vapor chambers from readily obtainable materials that can each accommodate up to six standard mouse cages. We describe a vapor chamber paradigm that can be used to model exposure to ethanol, with minimal handling, during all three trimesters. Our studies demonstrate that pregnant dams developed significant metabolic tolerance to ethanol. However, neonatal mice did not develop metabolic tolerance and the number of fetuses, fetus weight, placenta weight, number of pups/litter, number of dead pups/litter, and pup weight were not significantly affected by ethanol exposure. An important advantage of this paradigm is its applicability to studies with genetically-modified mice. Additionally, this paradigm minimizes handling of animals, a major confound in fetal alcohol research.

We demonstrate the construction of alcohol vapor chambers using readily available materials that simultaneously house 6 mouse cages. We further describe their use in a mouse model of fetal alcohol exposure equivalent to all 3&#160;trimesters of human pregnancy. This paradigm exposes animals during gestation and postnatal days 1-12.

인간 발달의 세 삼 분기의 상당 기간 동안 알코올에 쥐를 노출하는 데 사용 증기 챔버의 건설

Exposure to alcohol during development can result in a constellation of morphological and behavioral abnormalities that are collectively known as Fetal ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

자궁 원격 측정은 마우스 수축 압력을 측정하는<em&gt; 생체</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Triggering Reactive Gliosis In Vivo by a Forebrain Stab Injury

Following injury to the CNS, astrocytes undergo a broad range of biochemical, morphological, and molecular changes collectively referred to as reactive astrogliosis. Reactive astrocytes exert both inflammatory and protective effects that inhibit and promote, respectively, neural repair. The mechanisms underlying the diverse functional properties of reactive astrogliosis are not well understood. Achieving a greater understanding of these mechanisms is critical to developing therapeutic strategies to treat the injured CNS. Here we demonstrate a method to trigger reactive astrogliosis in the adult mouse forebrain using a forebrain stab lesion. This lesion model is simple, reliable, and requires only a stereotaxic device and a scalpel blade to produce the injury. The use of stab lesions as an injury model in the forebrain is well established and amenable to studies addressing a broad range of neuropathological outcomes, such as neuronal degeneration, neuroinflammation, and disruptions in the blood brain barrier (BBB). Thus, the forebrain stab injury model serves as a powerful tool that can be applied for a broad range of studies on the CNS response to trauma.

Triggering Reactive Gliosis In Vivo by a Forebrain Stab Injury

This article describes a detailed protocol to produce a forebrain stab injury in adult mice. The stab injury induces severe reactive gliosis and glial scar formation which can be subsequently examined by standard immunohistochemistry methods.

반응성 신경교 증 트리거링<em&gt; 생체</em&gt; 전뇌 찔러 상해로

Following injury to the CNS, astrocytes undergo a broad range of biochemical, morphological, and molecular changes collectively referred to as reactive ...