Method Article
Biz TSSB hastalarının karakteristik nöroendokrin fonksiyonlarda kalıcı değişikliklere ve gecikmiş uzun vadeli, abartılı bir korku tepkisi, ortaya travma sonrası stres bozukluğu (TSSB) bir sıçan modelinde tarif. Hayvan modeli ve burada tarif edilen yöntemler, fakat mekanistik çevresel beyaz kan hücrelerindeki biyolojik olan hastalarda ölçülemez beyin çekirdeklerinde biyo, kutu arasında ilişki için yararlıdır.
Travma Sonrası Stres Bozukluğu patofizyolojisi evrimi temsil biyolojik tanımlanması (TSSB) objektif tanı için değil, aynı zamanda travma terapötik etkinlik ve esnekliğinin değerlendirilmesi için değil sadece, hayati önem taşımaktadır. Yürütülen araştırma konuları 'kan, tükürük, idrar ve postmortem beyin dokularından biyolojik örnekler kullanarak travmatik stres kaynaklı proteinler, transcriptomes, genomik varyansları ve genetik modülatörleri dahil TSSB için biyobelirteçler, tespit yöneliktir. Ancak, TSSB psikiyatrik belirtiler ile ilişkili değişmiş beyin fonksiyonları ile periferik veya postmortem örneklerin içinde bu biyobelirteç moleküllerin korelasyon çözümlenmemiş kalır. Burada, böylece mekanik ve pathogno olan TSSB merkezi biyomarkerların gerekli ilişki, sağlanması, periferik kan ve orta beyin biyolojik yanı sıra, davranışsal fenotip hem de toplanmış ve ölçülebileceği TSSB'nin bir hayvan modeli mevcutcarlosclint ancak hangi olabilir, periferik biyolojik ve davranışsal fenotipleri ile, insanlardan toplanan edilemez.
Sıçanlarda kaçınılmaz kuyruk şok modeli (ITS) - TSSB Bizim hayvan modeli kısıtlama ve üç sürekli gün boyunca tekrarlanan kuyruk şoklara kullanır. Bu ITS modeli TSSB 17, 7, 4, 10 patofizyolojisi taklit eder. Biz ve diğerleri ITS modeli TSSB vakalarında 17, 7, 10, 9 bulunanlara benzer davranışsal ve nörobiyolojik değişiklikler neden olduğunu doğruladılar. Özellikle, bu gerilmiş sıçanlar (1) ile karşılaştırıldığında insanlarda sıçan yaşamının sıkıştırılmış zaman ölçeği belirli bir stres bırakıldıktan sonra birkaç gün görünen bir gecikmeli ve aşırı irkilme yanıtı, TSSB hastada semptomların 1-3 ay geciktirme ile karşılık gelen gösterirler (DSM-IV-TR PTSD Criterian D / E 13), (2) artmış plasma gonadotropin (HPA) arasında bir uzlaşma gösteren birkaç gün boyunca kortikosteron (CORT), ve (3) gecikmiş boMetabolik regülasyon disfonksiyonu gösteren stres kesilmesinden sonra dy kilo.
Bu model için kullanılan deneysel paradigmalar şunlardır: akustik irkilme tepkisi (ASR) ve vücut kitle grafik ölçümü ile tayin sıçan (1) öğrenilmiş çaresizlik paradigma; bölgeler ve çekirdekleri içine sıçan beyin (2) mikrodisseksiyon; ( CORT kan düzeyleri için 3) enzim-linked immunosorbent assay (ELISA), (4), bir gen mikroarray artı ilgili biyoinformatik araçlar 18. RMNChip adlandırılan bu mikroarray, özellikle TSSB dahil olduğu varsayılan nöronal biyoenerjetik ele şekilde sıçan mitokondriyal ve mitokondri ile ilgili nükleer genler üzerinde duruluyor.
1. TSSB Hayvan Davranış Modeli
2. Beyin Diseksiyon
3. Mitokondriyal & Mitokondri ile ilgili Nükleer Genlerin Gen Mikroarray
Beyin dokularında sıçan mitokondrial fonksiyonları incelemek için, son zamanlarda sıçan mitokondri-nöron odaklı mikroarray (rMNChip) ve beyin dokularında 18 diferansiyel yolların hızlı tespiti için biyoinformatik araçlar geliştirdik. rMNChip mitokondrial fonksiyonları, stres yanıtı, sirkadiyen ritim ve sinyal iletimi dahil 1.500 gen içermektedir. Biyoinformatik araç Farklı olarak ifade genlerin bilgisayar için bir algoritma ve microarray sonuçları için basit ve sezgisel yorumlanması için bir veritabanı içerir.
Çözüm Yıkama | Hacim | 20 X SSC | % 10'luk SDS | GKD 2 O |
0.5 X SSC/0.01 SDS | 500 ml | 12.5 mL | 0.5 ml | 500 ml |
0,5 X SSC | 500 ml | 12.5 mL | 500 ml | |
0,1 X SSC | 500 ml | 2.5 ml | 500 ml | |
0.01 X SSC | 500 ml | 0.25 ml'lik | 500 ml |
4. Kan Örnek Toplama ve Plazma CORT Konsantrasyon Ölçümü
5. Temsilcisi Sonuçlar
Şekil 1. Sıçanlar ölçülü ve kuyruk şok maruz kalmaktadır. Müteakip vücut ağırlığı, Plazma kortikosteron konsantrasyonu ve akustik irkilme tepkisi ölçülür A:. Stres Pozlama: Hayvanlar havalandırılan bir pleksiglas tüp içinde immobilize edilerek sınırlanmıştır. Kırk elektrik şoku (2 mA, 3 sn beklemeli ;) 150-210 sn B ve C yarı rasgele aralıklarla onların kuyrukları teslim edilir:. Büyüme sırasında vücut ağırlığı Stres geciktirir kazanç: Vücut ağırlığı ve gıda ve su tüketimi ölçülür Orada Günü 14 kadar hemen sonra stres üç gün gününde stres (Gün -3), önce ve sonra her gün. Stres sırasında vücut ağırlığı artışı eksikliği telafi asla D:.. Stres arttıkça plazma kortikosteron konsantrasyonu D: Akustik irkilme: Hayvanlar son gününü izleyen bir temel okuma ve 12 gün gibi stres bir gün önce (gün-1) test edilmiştir stres ardışık 3 gün. Stres ve Kontrol - - her grup için veri akustik yüzde olarak ifade edilirgün gün -1 ila 12 bağıl korkutmak. Stres belirgin akustik irkilme refleksinin artırır. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .
Şekil 2 amigdala, hipokampus ve beyin dilim gelen hipotalamus diseksiyonu A:.. Sıçan beyin, ventral görünümü: orta serebral arterlere Oklar B:. Vibratome taşınacak hazır beyin blok, ventral görünümü. C: yukarı vibratome tepsi, kaudal tarafına yapıştırılmış beyin blok, korteks bıçak bakacak. Kaudal beyin zaten kaudal hipokampus teşhir kesip olmuştur. . Blok 2.500 mikron alınacak hipokampüsün büyük bir kısmını içeren dilim D için artık hazırdır: Kaudal hipokampus içeren 2,500 mikron kalınlığında dilim D:. TO isocortex (ISO) hipokampus (HC) ve orta beyin soyulmuş hipokampus soyulmuş F:.. amigdala ve hipokampus rostral içeren 2,500 mikron kalınlığında dilim G: isocortex eksize ve amigdala (Amyg) rezeke edilmiş . H:. Hipotalamus (HT) eksize ve deplase olduğu büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .
Şekil 3. Glukokortikoid reseptör (GR) ve amigdala minerocorticoid reseptörü (MR), hipokampus, hipotalamus ve frontal korteks öncesinde (C, kontrol) ve sonra (Str) kuyruk şok stres mRNA ekspresyon düzeyleri. Birimler kontrol oranı vardır; çubukları SEM şunlardır: Amigdalanın: Stres minerocorticoid reseptör mRNA ekspresyonu azalır B: Hippocampus: Stres increa.ses minerocorticoid reseptör mRNA C:. Hipotalamus:. Stres minerocorticoid reseptör ekspresyonunu artırır D: Frontal Korteks: Stres glukokortikoid reseptör mRNA yanı sıra minerocorticoid reseptör mRNA ekspresyonu azalır.
GR sıçan için (121bp) PCR primerleri şunlardır: | 1f.CCACTGCAGGAGTCTCACAA 1rAACACCTCGGGTTCAATCAC |
Sıçan MR (99 bp) PCR primerleri şunlardır: | 1f.GCCTTCAGCTATGCCACTTC 1rAACGTCGTGAGCACCTTTCT |
Şekil 4. Küme ve RNA heatmap ayirt serebellum (CL), beyin (CR), frontal korteks (FC), hipotalamus (HT) ve hipokampus (HC) dahil 5 sıçan beyin dokularında türetilmiştir 64 genleri eksprese. Renkli harita d kat değişiklikleri gösterirkendi-(yeşil) ve yukarı (kırmızı) ifade genler. Bu beş beyin dokuları için 15 mikro deneylerden elde edilen 64 genlerinin her biri için 9 ölçüm normalize edilmiş sinyal yoğunlukları (A) ve küme heatmap. Her gen ekspresyonu teknik kopyaların ve deneysel triplicates ölçüldü. (B) 64 genlerinin her biri, bu 9 ölçümün ortalaması RNA seviyelerinin küme ve ısı haritası. Bu sonuçlar mitokondriyal gen ekspresyonu belirgin farklılıklar ve beynin farklı bölgelerinde farklı enerji talepleri var hipotezini desteklemektedir nedenle ilgili fonksiyonları göstermek. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .
RMNChip ve biyoinformatik araçlar Bizim uygulama serebellum (CL), beyin (CR), frontal korteks (FC), hypotha dahil 5 sıçan beyin dokularında türetilmiştir Farklı olarak ifade RNA ile 64 gen küme ve heatmap tanımlanmasına yol açmıştırLamus (HT) ve hipokampus (HC) (Şekil 4). Bu veriler mitokondriyal gen ekspresyonu ve bu nedenle ilgili fonksiyonları belirgin farklılıklar göstermektedir. Sonuçları beynin farklı bölgelerinde gelen beyin fonksiyonları yürüten amacıyla farklı enerji miktarı talep olduğunu göstermektedir.
TSSB tanısı potansiyel denekler tarafından bildirilen kendi kendine psikiyatrik belirtiler (DSM IV) dayanmaktadır. Hiç iyi tanımlanmış biyolojik anda potansiyel TSSB hastalarının patofizyolojik durumu erişmek için kullanılabilir. TSSB yaşamı travmatik olaylar tehdit ve ana psikiyatrik belirtilerin ilk olaylardan sonra aylar ve hatta yıllarca kurtulan hayatında bugünkü kalır kışkırttığı bir hastalıktır. TSSB olan hastalarda ortaya en belirgin ve inatçı belirtileri hipervijilans, gecikmiş aşırı irkilme tepkisi 14, 15, 16 ve HPA ekseninin belirgin bir uzlaşma vardır. Travmatik stres 24 kesildikten sonra, insanlarda bu belirtiler kalır, ya da üç aylık bir gecikme ile görünür. 150 gram ağırlığındaki sıçanlarda kaçınılmaz kuyruk şok modeli (ITS) - TSSB biyomarkeri çalışmaları için Bizim şimdiki model sağduyuya ve üç sürekli gün (40, 2 mA tailshocks 2 saatlik oturumlar) için tekrarlanır kuyruk şoklara kullanır. Bu ITS modeli vardırönemli ölçüde PTSD 17 patofizyolojisi, 7, 4, 10 taklit etmek için gösterilmiştir. Bizim laboratuvar ve diğer laboratuarları sıçanlarda stres ITS modeli TSSB vakalarında 17, 7, 10, 9 bulunanlara benzer davranışsal ve nörobiyolojik değişiklikler neden olduğunu doğruladılar. Özellikle, bu gerilmiş sıçanlar (1) ile karşılaştırıldığında insanlarda sıçan yaşamının sıkıştırılmış zaman ölçeği belirli bir stres bırakıldıktan sonra birkaç gün görünen bir gecikmeli ve aşırı irkilme yanıtı, TSSB hastada semptomların 1-3 ay geciktirme ile karşılık gelen gösterirler (DSM-IV-TR TSSB Criterian D / E 13), (2) gonadotropin (HPA) arasında uzlaşma gösteren birçok (10) gün, ve (3) engelli vücut ağırlık artışı için geliştirilmiş plazma kortikosteron (CORT) sonrası stres TSSB metabolik düzenleme disfonksiyon karşılık bırakma. Tilki koku, yırtıcı maruz kalma veya potentiation irkilme tepkisi, exhi korktuğu literatürde hiçbir kanıt yokturBiraz bu kalıcı davranışsal ve nöroendokrin fenotipleri TSSB ile ilişkili.
Tek bir stres oturumu (1DS) maruz Sıçanlar geçici sergiledik, ama 3DS sıçanlar 17 tarafından görüntülenen kalıcı anormallikler mevcut deney 3DS ve 1DS sıçan 4, 7, ve stresör kesildikten sonra 10 gün irkilme tepkisi göre değil. Önceki çalışmaları ile uyumlu olarak, sıçanlarda artmış bazal plazma CORT seviyeleri ilk gün sonrası stres 17 sergiledi vurguladı. Bu CORT miktar 1DS grubundaki sıçanlardan daha 3DS sıçanlarda CORT daha yüksek seviyeleri ile bir stres poz sayısını duyarlı idi. Irkilme sensitizasyon sadece 3DS sıçanlara 10 gün sonrası stres, belirgin olur, oysa irkilme yanıtı için olduğu gibi, 1DS sıçanlar, bir aşırı irkilme yanıtı 7 gün sonrası stres, sergilerler. Böylece, tetikleyici kesilmesinden sonra bir aşırı irkilme yanıtı ortaya gerilme oturum poz sayısı ile ilgili olduğu görülmektedir. 3DS stresli modeli görünüyorTSSB belirtileri ve stres bırakılmasını takiben zamanlama ile ilişkili anahtar ölçülebilir davranışsal fenotipleri ile ilişkili biyobelirteçlerin değişmiş ifadesini anlamak için yararlı olabilir. Genomik sonuçlar büyük ölçüde TSSB dahil kompleks ve multifaktöryel nörolojik bozukluklar, altta yatan moleküler mekanizmalar sistemleri-biyolojik çalışma ve anlaşılmasını kolaylaştıracak diferansiyel yolları, gen ve protein belirteçler, tespit etmek rMNChip ve biyoinformatik araçlar uygulamak için prensip kanıtı sundu.
Bizim paradigma bilişsel ve TSSB daha karmaşık davranışsal yönleri dalmak değil, biz ITS modeli 1 o değişmiş uyku alışkanlıkları zorluk düşme ve uykuda kalmak ve TSSB hastalarında 11 (DSM-IV-TR TSSB kabuslar karşılık unutmayın Kriter D 13), ve kaçış / kaçınma ITS modeli öğrenme ve iştahlı görevin öğrenme eksiklikleri 5 (DSM-IV-TR TSSB Kriterleri C 13) hafıza noksanlığı> 12 karşılık gelir. Şimdiki model TSSB karakteristik anahtar semptomları ile ilişkilidir ve merkezi, mekanistik biyobelirteçler, hastaların alınabilir TSSB periferik biyobelirteçleri arasında ilişki için iyi bir model, yapamam 6. sağlar.
Çıkar çatışması ilan etti.
Bu çalışma CDMRP, USUHS Hibeler G188LE, G188MG ve G188QC (HL) ve Travmatik Stres Çalışmaları USUHS Merkezi tarafından desteklenmiştir.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır