Method Article
Este vídeo de apresentação mostra um método de colheita das duas mais importantes estruturas altamente vasculares que suportam a função do cérebro anterior. Eles são a superfície cerebral (superficial), juntamente com vasculatura meninges associados (MAV) e plexo coróide que são necessárias para o fluxo sanguíneo cerebral e do líquido cefalorraquidiano (LCR) homeostase.
Esta apresentação de vídeo foi criado para mostrar um método de colheita das duas mais importantes estruturas altamente vasculares, que não reside no cérebro próprio, que a função do cérebro anterior de apoio. Eles são a superfície cerebral (superficial), juntamente com vasculatura meninges associados (MAV) e plexo coróide que são necessárias para o fluxo sanguíneo cerebral e do líquido cefalorraquidiano (LCR) homeostase. O tecido colhido é adequado para análises bioquímicas e fisiológicas, e o MAV tem sido mostrado para ser sensível aos danos produzidos por anfetamina e 1,2 hipertermia. Como assim, as maiores e menores vasculatures cerebrais colhidas no MAV são de interesse potencialmente elevado ao investigar tipos concussive de traumatismo craniano. O MAV dissecados nesta apresentação consiste no pial e alguns da membrana aracnoideia (dura menos) das meninges e os vasos de superfície maior e menor cerebral. O plexo coróide dissecado é a estrutura que reside no lateral ventrículos como descrito por Oldfield e McKinley 3,4,5,6. Os métodos utilizados para a colheita de estes dois tecidos também facilita a colheita de tecido cortical regionais desprovido de meninges e vasculatura cerebral maior superfície, e é compatível com a colheita de tecidos cerebrais, tais como estriado, hipotálamo, hipocampo, etc A dissecação dos dois tecidos leva 5-10 total de min. Os níveis de expressão de gene para a MAV dissecados e do plexo coróide, como mostrado e descrito nesta apresentação podem ser encontradas em GSE23093 (MAV) e GSE29733 (plexo coróide) no repositório GEO NCBI. Estes dados têm sido e estão sendo, utilizados para ajudar a compreender melhor o funcionamento do MAV e do plexo coróide e como neurotóxicos eventos, tais como a hipertermia grave e AMPH afectar adversamente a sua função.
Embora não esteja representado no vídeo, os ratos receberam primeiro uma dose excessiva de 300 mg / kg de pentobarbital, resultando em anestesia, em menos de 3 minutos, e em seguida mortos por decapitação. Os seus cérebros foram rapidamente mas então cuidadosamente removido do crânio e arrefeceu-se com gelo uma solução salina normal durante 5 min. É importante deixar a arrefecer o cérebro para esse período de tempo antes da dissecação do MAV modo que o VAM pode ser separado a partir da superfície do córtex (parte superior da camada I). O cérebro foi então colocado no fundo de uma placa de Petri de vidro repousando sobre gelo que foi completo (1 cm de profundidade) de solução salina gelada normal ou de sódio 0,1 M de tampão fosfato com pH = 7,4 salina. Todos dissecção é feita com o cérebro, na maior parte imersa em solução salina.
1. A remoção da glândula Pineal
2. A remoção do MAV
3. A remoção do plexo coróide
4. A remoção do MAV restante no ventrículo 3 º cobre o tálamo e colículo bem como que sobre as regiões mais caudal do Cortex incluindo Retrosplenial, Auditiva e Visual Cortex
5. Resultados representativos
Quando a dissecção é executada correctamente, os tecidos resultantes MAV devem estar em duas entidades intactos, pesando cerca de 35-45 mg no total. O MAV inicialmente dissecadas circundante a maior parte do córtex deve pesar cerca de 25 mg e a MAV cobrindo o tálamo, o córtex occipital colículos e deve pesar cerca de 15 mg. Deve ser um pouco rosado na cor do sangue residual na vasculatura. O plexo coróide bilateral colhida devem estar em duas amostras de tecidos intactos, pesando cada um com 1 a 2 mg. Embora a água em excesso pode ser removido do MAV antes do armazenamento ou de processamento, usando papel de seda, como a utilizada na limpeza das lentes, a fim de evitar a perda de tecido que não é uma boa ideia para remover o excesso de água a partir do plexo coróide dissecado. Figura 1 foi gerado por comparando profil expressão es em três regiões (estriado, córtex parietal e MAV) em condições de controle usando Agilent-014879 Whole Rat Genome 4x44K 60mer arrays de oligonucleotídeos (G4131F, Agilent Technologies, Palo Alto, CA; NCBI GEO Adesão # GPL7294; GSE23093 e GSE29733 que estão presentes em o NCBI repositório GEO). Os dois gráficos na figura pictoricamente mostrar a expressão em 1) no estriado em relação ao córtex parietal e 2) o MAV relação ao córtex parietal. É claro que o striatum eo córtex parietal são muito mais intimamente relacionada com o outro do que o VAM. Os dados que comparam o plexo coróide com o MAV serão apresentados numa publicação futura. No entanto, é provável que o perfil de expressão do MAV e do plexo coróide são mais estreitamente relacionadas entre si do que são para o striatum eo córtex parietal. Figura 2 mostra a resposta diferencial a expressão do gene para a hipertermia (EIH) versus AMPH em comparação MAV para controlar e cada um dos outros.
conteúdo "> A expressão dos genes de mais de 11.000 genes com símbolos oficiais de genes do NCBI em MAV dos animais controle foi comparado ao registrado no estriado e do córtex parietal. Mais de 2000 desses genes tinha uma expressão de 2,5 vezes ou mais diferindo no MAV em comparação com os dois neuronal tecidos ricos, e 550 genes tinham uma diferença de 10 vezes maior em expressão. Ligeiramente mais do que 40% (253) eram genes com expressão diminuída de 10 vezes ou mais em MAV e estavam relacionados com função neuronal. Havia 343 genes com uma sobre expressão de 10 vezes ou mais, em comparação com MAV córtex parietal e striatum. Esta lista de genes foi utilizado como ponto de partida com o qual para determinar genes com um enriquecimento muito elevada na MAV. Tabela 1 lista os genes com maior do que a expressão de 15 vezes em comparação com MAV córtex parietal e corpo estriado e classifica-os em relação à função. Muitos destes genes foram relacionados com o sistema vascular e / ou do sistema imunológico. Estes tIPOS de genes deve ser enriquecido cerca de 5 - a 10 - vezes a causa do aumento da vasculatura e do sangue próprio presente nele. No entanto, mesmo para os genes com funções conhecidas gerais vasculares, um aumento superior a 15 vezes indica enriquecimento em MAV. Havia também um número de genes com grandes alterações de dobragem que eram: 1) proteínas da matriz extracelular de lípidos (não especificamente relacionadas com a vasculatura), 2) os transportadores de soluto e 3) e o metabolismo do ácido retinóico. Como o crescimento, bem poucos e genes de diferenciação ou fatores de transcrição foram encontrados.
Figura 1. Comparação da Expressão Gênica em MAV com córtex parietal e estriado. Enredo Vulcão comparando os níveis de expressão gênica do córtex parietal e estriado (gráfico em cima) eo córtex parietal e MAV (gráfico inferior). Os símbolos vermelhos denotam os genes que são significativamente diferentes entre níregiões banho de p <0,05 e têm uma expressão diferencial de 1,5 vezes ou maior entre as regiões. Os símbolos pretos representam os genes que não são significativamente diferentes entre as regiões (p> 0,05) e são menos do que 1,5 vezes na expressão diferentes. Os símbolos indicam genes rosa com uma diferença inferior a 1,5 vezes na expressão, mas uma diferença estatisticamente significativa a p <0,05. Os símbolos amarelos identificar genes que têm uma expressão de 1,5 vezes ou superior, mas esta mudança não é estatisticamente significativa para p <0,05.
Abreviaturas
Anfetamina AMPH
EIH hipertermia induzida ambientalmente
Meninges VAM e associado à vasculatura cerebral
Norma normotérmica controla
Figura 2. Efeitos da hipertermia e anfetamina sobre a expressão gênica no MAV. Parcelas Vulcão comparandoníveis de expressão de genes no MAV depois salino, EIH ou AMPH no ponto de tempo de 3 horas. Os símbolos vermelhos denotam os genes que são considerados significativamente diferentes, enquanto os pontos pretos / círculos representam genes que não diferem significativamente entre as regiões. A análise estatística adicional foi usado para verificar que a expressão diferenças entre o controlo e os tratamentos foram de facto estatisticamente significativa.
MAV Expressão Cérebro Expressão | Símbolos NCBI Gene | Especificidade tecido ou função referida (s) |
> 50 vezes | Anxa2 um, Col8a1, Des, Esm1, Glycam1, Kl um, Lect1, Lepr, Lum, Myh11, OGN, Tagln, Thbs2, TNNT2 | Vasculatura & coração |
> 50 vezes | Ccl19, CD74 a, Defb1, Lrrc21, MGL1, MRC1, Msln, Pla2g5, Prg4, RT1-Bb, RT1-Da | Sistema Imune |
> 50 vezes | Adh1, Aebp1, Aldh1a2, Gstm2 | Ácido retinóico e Processamento de lipídeos |
> 50 vezes | CDH1, COL3A1, COL1A2, Colec12, Cpxm2, CPZ, DCN, Emp3, Gpc3, Nupr1, OMD, Pcolce Slamf9, Tmem27, Tspan8 | Extracelulares junções Matrix & célula-célula |
> 50 vezes | AQP1, Asgr1, Kcnj13, Slc5a5, Slc6a13, Slc6a20, Slc22a6, Sned1, Ttr | Ion & Homeostase Solute |
> 50 vezes | Alx3, Cdkn1c, FOXC2, IGFBP2, Ifitm1, Ifitm2, Nkx6-1, OSR1, Prrx2, Sfrp1, Tbx15. Upk1b, Wisp2, Wnt6 | Desenvolvimento e regulação da transcrição |
> 50 vezes | Gpha2, Mfap5, Mpzl2 Plac8, Scgb1c1, Sostdc1, Steap1 | Desconhecido & Diversos |
30-50 vezes | Anxa1 um, Angpt2, C6 a, GJB2 Ptgis, Thbd, Timp1 | Vasculatura & coração |
30-50 vezes | Casp12, CCL2, CCR1, Cd14, Cxcl10, Ifitm3, Klra5, Lgals1, LGALS3, Ms4a4a, Ms4a7, Plscr1, SPP1, Xcl1 | Sistema Imune |
30-50 vezes | Col6a3, Cpxm1, Efemp1, FMOD, pop, Nid2 | Extracelulares junções Matrix & célula-célula |
30-50 vezes | Cp, Cubn, Gcgr, S100a6, Scn7a, Sct, Slc4a5, Slc16a11, Slco1a5 | Ion & homeostase Solute |
30-50 vezes | Cfd, Ch25h, Crabp2, Rarres2 | Ácido retinóico e Processamento de lipídeos |
30-50 vezes | BMP6, Casp12, Dab2, Folr1, IGF2, Msx1, Tbx18, Twist1, Wnt5b | Desenvolvimento e regulação da transcrição |
30-50 vezes | Cela3b, CLN6, C1qtnf7, Copz2, Dhrs7c, Gng11, Prss23, Srpx, Vim | Desconhecido & Diversos |
15-30 vezes | Adm, Angpt1, Angptl2, BGN, Cklf um, Cnn1, Cox8h, CTSK, F13a1, Gja5, Klf4, Lox, Lyz, Myl9, Procr, PROS1, RT1-Ba, Serpinb10, Serping1, Serpinf1, Tgm2, Tnmd, Trim63, Txnip um, Vamp5, VTN | Vasculatura & coração |
15-30 vezes | Ada um, Bst2, Ccl6, CD40, CD68, CTSC, Dap, Faim3, Fkbp9, Fxyd5, Fmo1, Glipr1, Ier3, Ifi47, Igsf6, Msc, Nfatc4, RT1-DB1, Serpinb1a, TiR4, Tubb6 | Sistema Imune |
15-30 vezes | Adamtsl4, COL1A1, Crb3, DPT, Egfl3, Fbn1, Fbln1, FBLN5, Fn1, ITGB4, LAMA2, Lgals3bp, Loxl1, Mfap4, Mmp14, Mmp23, CIPP, SERPINH1, TIMP3 | Extracelulares junções Matrix & célula-célula |
15-30 vezes | Cybrd1, Selenbp1, Slc2a4, Slc9a2, Slc13a3, Slc16a4, Slc22a8, Slc22a18 | Ion & homeostase Solute |
15-30 vezes | AGPAT2, Bdh2, Cyp26b1, Lpar3, Ltb4dh, Olr1, Pon3, Rbp1, RBP4 | Ácido retinóico e Processamento de lipídeos |
15-30 vezes | Atf3, Dkk4, Eya2, Ifitm7, Ltbp1, Mustn1, Nr2f2, ptrf, Sphk1, Tgfbi, Tcea3 Tcfap2b, Wnt2b, Wnt5a, Zic1 | Desenvolvimento e regulação da transcrição |
15-30 vezes | Adamts12, Adamtsl3, C1r, Crispld2, Crygn, CYP1B1, DSE, Enpep, Enpp2, Epn3, Flna, FMO3, Gnmt, Gprc5c, Hspb1, Klc3, Krt18, Krt19, MDK, Mesp1, Ms4a6a, Ms4a6b, Ms4a11, Net1, Pdlim2, Phactr2, PLP2, Ppp1r3b, Pqlc3, Rin3, Spag11, Sult1a1, Tmem106a, Wfikkn2 | Desconhecido & Diversos |
* Genes incluídos na tabela deve ser tanto a expressão mais de 15 vezes acima do estriado e PARIETal córtex e de 5 vezes acima dos níveis de fundo. Quanto mais baixa das duas taxas (MAV / estriado ou MAV / córtex parietal) para cada gene foi usado para agrupamento.
um Genes são encontradas nas células endoteliais, mas também provavelmente desempenham um papel importante na mediação de respostas imunes.
Tabela 1. Genes com uma * 15 vezes ou mais a expressão aumentada em comparação com MAV striatum eo córtex parietal.
Aspectos técnicos da MAV e dissecação do plexo coróide
É crítico durante a dissecção do MAV ter o cérebro "submergida" na maioria das vezes em solução salina normal ou de sódio tamponada com fosfato. Permitindo que o VAM e córtex para desidratar durante a dissecção resultará na MAV aderindo firmemente a camada cortical I. Isto irá aumentar a quantidade de tecido cortical e colhida com o MAV / ou resultar na incapacidade de remover estas secções MAV aderentes a partir do córtex. Além disso, a paciência é necessária durante a dissecção. Mais uma vez, se encontra uma certa resistência na remoção do MAV do córtex em um hemisfério durante a dissecação, mude para o outro hemisfério e voltar mais tarde para o lado onde a resistência foi encontrado. Este método faz um pouco de prática para aperfeiçoar e requer cerca de 5 a 15 "práticas" dissecções antes uma colheita consistentemente uniforme de tecido MAV é alcançado. O método de começar a dissecção e removal do MAV no círculo arterial na base do cérebro, facilita a remoção das meninges, utilizando o maior vasculatura como suporte "andaime".
Grande parte do sangue originalmente na vasculatura MAV após o sacrifício deverá ser ejectado durante a dissecação, e menos de 5% do RNA colhido MAV devem ser de origem arterial. É possível remover quase todo o sangue por perfusão do animal, com 50 a 70 ml de solução salina, utilizando técnicas histológicas, antes de decapitação e remoção do cérebro. No entanto, é, em seguida, muito mais difícil de visualizar os tecidos MAV durante a dissecção. As três fontes mais prováveis de "contaminação" dos tecidos MAV são a glândula pineal, camada cortical I tecido e tecido bulbo olfativo residual, mas também é possível obter o tecido da glândula pituitária na preparação. Contaminação pineal no MAV é detectado pelo MAV contendo uma ronda 1-2 esfera mm de diâmetro que é vermelha escura. A função primáriada glândula pineal é normalmente considerado completamente diferente do MAV. A sua função principal é produzir melatonina, que regula os aspectos do ritmo circadiano 9, e em 10 de lipoxigenação precursores lipídicas. Embora o Lox gene que regula a actividade de lipoxigenase, pensava-se estar presente em adultos, principalmente na glândula pineal 10, os nossos resultados indicam que é também consistentemente presente em níveis significativos em MAV. Residuais resultados bulbo olfativo corticais ou contaminação no rosada tecido MAV na web como ter algumas 1-2 milímetros tecidos mais densos que são muito mais pálida na cor incluído nele. Isto pode ser visto por "flutuar" do MAV na superfície do tampão, e, em seguida, removendo os tecidos mais pesados corticais ou ampola, utilizando as duas pinças de dissecação.
Se a contaminação da camada cortical MAV de I tecido, tecido hipotalâmico ou a glândula pineal está presente, então, vários genes terão uma signifiexpressão significativamente maior do que o que está normalmente presente em uma dissecção "limpa". A contaminação do MAV com glândula pineal irá resultar em maior expressão de aril-alquilamina N-acetiltransferase (Aanat) que é necessário para a síntese da melatonina. Infelizmente, se a contaminação pineal ocorre durante a dissecção MAV, os níveis de Lox em MAV não será capaz de ser determinada com precisão. A contaminação do MAV com tecido cortical irá resultar em maior expressão de genes específicos de neurónios, como hippocalcin (Hpca), parvalbumina (Pvalb) e / ou receptor pentraxina neuronal (Nptxr). A contaminação de MAV com tecido hipotalâmico resultará no aumento da expressão da hormona de crescimento 1 (Gh1), proopiomelanocortina (POMC). No caso em que alguma contaminação não existe nos tecidos colhidos, a maioria destes genes pode ser identificado e não usado em análise de expressão génica. Isto é particularmente importante para os genes presentes no blo circulanteod que ainda podem estar presentes na MAV ou plexo coróide.
Interpretting dados de expressão gênica provenientes da colheita da MAV e plexo coróide
A superfície cerebral (superficial) a vasculatura juntamente com meninges associadas (MAV) e o plexo coróide são necessárias para o fluxo de sangue cerebral e fluido cerebrospinal (CSF) a homeostase 4,11, 12, 13, 14, 15, 16, 17. A colheita de tecido é apropriada para análises bioquímicas e fisiológicas, e o VAM tem sido mostrado para ser sensível aos danos produzidos por anfetamina e 1,2 hipertermia por meio de análise de expressão génica. Estes resultados estão relacionados com o que também é conhecido sobre a hipertermia severa e exposição a anfetaminas na vasculatura cerebral, em geral, 18,19,20. Dados clínicos humanos apóia a crença de que a vasculatura subdural é sensível a danos por 21,22 anfetaminas e metanfetaminas. Como assim, as maiores e menores vasculatures cerebrais includção aqueles na camada pial das meninges que são colhidas em MAV são de interesse potencial elevado quando se investiga tipos concussivas de traumatismo craniano 23,24 25. O perfil de expressão gênica atual resultou da MAV indica que o pial e, possivelmente, as membranas aracnóide das meninges pode desempenhar um papel maior do que o esperado na regulação composição CSF. No futuro, por meio da utilização de técnicas de microscopia de dissecação, pode ser possível para separar ainda mais os tecidos que constituem a MAV, de modo que as membranas pial e aracnóide pode ser separado a partir do presente vasculatura arterial maior e, possivelmente, um do outro. Isto irá permitir uma melhor interpretação da função de cada um destes três componentes da MAV colhida.
Não temos nada a revelar. O trabalho aqui apresentado pode não representam, necessariamente, a opinião do Food and Drug Administration.
Este trabalho foi financiado pelo NCTR / FDA.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nome do reagente / equipamento | Companhia | Número de catálogo | Comentários (opcional) |
Solução salina normal (9 gramas de solução salina / 1 litro de H 2 O) | Interno | Buffer de dissecção | |
0,1 M fosfato de sódio pH 7,4 | Interno | Buffer de dissecção | |
Rongeurs osso | Roboz | RS-8300 | Remoção de osso do crânio |
Fórceps curvado ponta (4 "de comprimento e 0,8 mm de largura ponta) | Roboz | RS-5135 ou RS-5137 | Fórceps de dissecação |
Fórceps reto-ponta (5,5 "de comprimento) | Roboz | RS-8124 ou RS-8104 | Molho pinça polegar |
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE
Solicitar PermissãoThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados