Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, superior sagital sinüsün yaralanmasını önlemek için açılı bir yaklaşım kullanılarak DRN'ye stereotaksik 5,7-dihidroksitriptamin enjeksiyonu ile dorsal raphe serotonerjik nöronların stabil kaybı ile dorsal raphe nucleus (DRN) lezyonlu bir fare modelini >(deneysel farelerde %90 sağkalım oranı) tanımlar.
Stereotaksik enjeksiyon, bileşiklerin veya virüslerin kemirgenlerde hedeflenen beyin bölgelerine doğrudan verilmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Dorsal raphe nukleustaki (DRN) serotonerjik nöronların doğrudan hedefi, superior sagital sinüsün (SSS) altındaki konumu nedeniyle aşırı kanamaya ve hayvan ölümüne neden olabilir. Bu protokol, DRN'de stabil %>70 5-HT pozitif hücre kaybı ile DRN serotonerjik nöron lezyonlu fare modelinin (%>90 sağkalım oranı) oluşumunu tanımlar. Lezyon, SSS'nin yaralanmasını önlemek için açılı bir yaklaşım (ön/arka yönde 30°) kullanılarak DRN'ye seçici bir serotonerjik nörotoksin 5,7-dihidroksitriptaminin (5,7-DHT) stereotaksik enjeksiyonu ile indüklenir. DRN serotonerjik nöron lezyonlu fareler, DRN lezyon cerrahisinin başarısını doğrulamaya yardımcı olan anksiyete ile ilişkili davranış değişiklikleri gösterir. Bu yöntem burada DRN lezyonları için kullanılır, ancak orta hat yapılarından kaçınmak için açısal enjeksiyonlar gerektiren diğer stereotaksik enjeksiyonlar için de kullanılabilir. Bu DRN serotonerjik nöron lezyonlu fare modeli, yaygın anksiyete bozukluğu ve majör depresif bozukluk gibi psikiyatrik bozuklukların patogenezinde serotonerjik nöronların rolünü anlamak için değerli bir araç sağlar.
Serotonin veya 5-hidroksitriptamin (5-HT), esas olarak bağırsaklarda ve beyinde üretilen önemli bir nörotransmiterdir ve çeşitli psikolojik işlevleri etkiler. Merkezi sinir sisteminde (CNS), serotonerjik sistem ruh hali ve sosyal davranış, uyku ve uyanma, iştah, hafıza ve cinsel arzunun düzenlenmesinde merkezi bir rol oynar. CNS'de serotonin, aşağıdaki iki gruba ayrılabilen serotonerjik nöronlar tarafından sentezlenir: neredeyse tüm beyni innerve eden artan çıkıntılara sahip rostral grup; ve esas olarak omuriliğe çıkıntı yapan kaudal grup1. Beyindeki serotonerjik nöronların yaklaşık% 85'ini içeren rostral grup, beyindeki en büyük serotonerjik nöron popülasyonunun bulunduğu kaudal lineer çekirdek, medyan raphe çekirdeği ve DRN'den oluşur.
Serotonerjik sistemin düzensizliğinin genellikle majör depresif bozukluk (MDB) ve yaygın anksiyete bozukluklarının (YAB) patogenezi ile bağlantılı olduğuna inanılmaktadır2. Bunun nedeni, seçici serotonin geri alım inhibitörlerinin (SSRI'lar) bu psikiyatrik bozukluklar için etkili farmakolojik tedavi olmasıdır 3,4. Ek olarak, birikmiş kanıtlar, mani5 ve intihar davranışı6'nın DRN'de işleyen daha düşük serotonin seviyeleri ile ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. Ayrıca Pet1-Cre'nin; Lmx1bflox / flox fareleri ve hTM-DTAiPet1 fareleri (sırasıyla geç embriyonik evre7 ve yetişkinlik8'den çoğu merkezi serotonerjik nörondan yoksun genetik fare modelleri) gelişmiş bağlamsal korku hafızası gösterir. Bununla birlikte, kapsamlı araştırmalara rağmen, DRN serotonerjik nöronlarının bu psikiyatrik bozukluklarda kesin rolü açıklığa kavuşturulmayı beklemektedir.
DRN serotonerjik nöronlarının serotonin ile ilişkili psikiyatrik bozuklukların patogenezini düzenlediği mekanizmaları araştırmak için hayvan modelleri oluşturulmuştur. Sıçan DRN'sinde serotonerjik nöronları inhibe etmek için optogenetik araçlar uygulanmıştır ve bu hayvanlar artan anksiyete benzeri davranışlar sergilemektedir9. Bununla birlikte, optogenetiğin sınırlamaları vardır. Örneğin, beynin derinliklerinde hedeflenen bölgeye bir ışık verme cihazı implante edilmelidir ve çevredeki doku, implantasyon ameliyatı sırasında veya ışık cihazından yayılan ısı ile yaralanabilir. Sıcaklık değişimi saptanabilir beyin dokusu hasarına neden olmasa bile, yine de dikkate değer fizyolojik ve davranışsal etkilere neden olabilir10.
Farmakolojik manipülasyon, DRN serotonerjik nöron lezyonlu hayvan modelleri oluşturmak için daha kolay bir yaklaşım olabilir. Bazı gruplar, DRN'de serotonin nörotoksin 5,7-DHT'nin stereotaksik mikroenjeksiyonu ile DRN serotonerjik nöron lezyonlu sıçanlar oluşturmuştur. Bununla birlikte, bu sıçan modelleri, anksiyolitik davranış11, artan kaygı benzeri davranış12 ve bozulmuş nesne hafızası13 gibi farklı davranış değişiklikleri gösterir. Sıçanlarda yapılan birçok çalışmaya rağmen, 5,7-DHT'nin fareler üzerindeki etkileri üzerinde daha az çalışma yapılmıştır. Bir grup, DRN 14'te 5,7-DHT'lik stereotaksik mikroenjeksiyonlar alan deney farelerinde aşırı mortalite (%>50) ve sınırlı serotonin tükenmesi bildirmiştir. Başka bir grup, öngörülemeyen kronik hafif stresin (UCMS) 5,7-DHT ile indüklenen DRN lezyonlu farelerde önemli atak gecikmesi değişikliğine neden olabileceğini bildirdi. Bununla birlikte, DRN15'teki kesin serotonerjik nöron kaybını doğrulamak için hiçbir histolojik sonuç sağlanmamıştır. Standart prosedürler kullanılarak DRN'ye stereotaksik enjeksiyon, DRN'nin anatomik konumunun SSS16'nın altında olduğu gerçeği göz önüne alındığında, farelerde büyük kanamaya ve yüksek mortaliteye yol açabilir.
Bu protokol, 5,7-DHT'lik stereotaksik enjeksiyon ile DRN serotonerjik nöronlarının stabil kaybı ile bir DRN serotonerjik nöron lezyonlu fare modeli (deneysel farelerin %>90 hayatta kalma oranı) oluşturmak için protokolü açıklar. DRN'deki enjeksiyon, SSS'nin yaralanmasını önlemek için açılı bir yaklaşım kullanır. Bu ameliyat, farelerin DRN'sinde sürekli olarak %>70 serotonerjik nöron kaybına neden olur ve anksiyete ile ilişkili davranış değişikliklerine neden olur. Burada kullanılan protokol DRN lezyonlarını indüklemek içindir, ancak diğer orta hat yapılarında stereotaksik enjeksiyonlar yapmak isteyen araştırmacılar için de yararlı olabilir. Ek olarak, bu DRN serotonerjik nöron lezyonlu fare modeli, psikiyatrik bozukluklarda (yani MDB ve YAB) serotonerjik nöronların rolünü anlamak ve bu durumlar için potansiyel nöroprotektif ajanları veya terapötik stratejileri değerlendirmek için değerli bir araç sağlar.
Tüm cerrahi müdahaleler ve hayvan bakım prosedürleri, Tongji Üniversitesi, Şangay, Çin, Yaşam Bilimleri ve Teknolojisi Okulu Hayvan Komitesi tarafından onaylanmıştır.
1. Hayvanların barınması
2. Reaktiflerin hazırlanması
NOT: Kontaminasyonu önlemek için tüm ilaç hazırlama adımları laminer akış başlığında gerçekleştirilmelidir. Hazırlanan tüm solüsyonlar -80 °C dondurucuda saklanır. Her seferinde bir alikot kullanılması, tamamen çözülmesi, kullanmadan önce iyice karıştırılması, tüpte kalanları atmanız ve tekrarlanan donma ve çözülmeden kaçınmanız önerilir.
3. Aletlerin ve farelerin hazırlanması
4. Stereotaksik enjeksiyon
5. Farelerin ameliyat sonrası bakımı
6. Yükseltilmiş T-labirent testi
NOT: Testi daha önce açıklandığı gibi gerçekleştirin 19,20.
7. Perfüzyon, fiksasyon, immünohistokimyasal boyama ve miktar tayini
8. İstatistiksel analiz
Bir koronal bölümde, DRN'nin konumu SSS ve su kemerinin hemen altındadır (Şekil 1B,C); bu nedenle, standart prosedürler kullanılarak DRN'yi hedeflemek, farelerde büyük kanamaya ve yüksek mortaliteye yol açabilir16. Bu nedenle, SSS'ye zarar vermemek için standart vertikal yaklaşım yerine açılı bir yaklaşım kullanılarak stereotaksik enjeksiyonlar yapıldı (Şekil 1
Bu protokol, yüksek lezyon tekrarlanabilirliği ve düşük mortalite oranı ile güvenilir bir DRN serotonerjik nöron lezyonlu fare modelinin üretimini başarıyla tanımlamaktadır. DRN'yi hedeflemek karmaşık bir iştir, çünkü DRN16'nın hemen üzerinde bulunan SSS'ye zarar verebilir ve aşırı kanamaya ve hatta ölümeyol açabilir 14. Bu nedenle, SSS'nin yaralanmasını önlemek için manipülasyon kolu AP yönünde 30°'ye aya...
Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.
Bu çalışma, Çin Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Programı tarafından desteklenmiştir [Hibe numaraları 2017YFA0104100]; Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı [Hibe numaraları 31771644, 81801331 ve 31930068]; ve Merkez Üniversiteler için Temel Araştırma Fonları.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.22micron syringe filter | Millipore | SLGPRB | |
3% hydrogen peroxide | Caoshanhu Co.,Ltd, Jiangxi, China | ||
5,7-Dihydroxytryptamine | Sigma-Aldrich | SML2058 | 3ug/ul, 2ul |
Compact small animal anesthesia machine | RWD Life Science Co., Ltd | R500 series | |
Cryostat | Leica Biosystems, Wetzlar, Germany | CM1950 | |
Cy 3 AffiniPure Donkey Anti-Goat IgG (H+L) | Jackson ImmunoResearch | 705-165-003 | 1:2,000 |
dapi | Sigma-Aldrich | D8417 | |
desipramine hydrochloride | Sigma-Aldrich | PHR1723 | 25mg/kg |
Eppendorf tube | Quality Scientific Plastics | 509-GRD-Q | |
goat anti-5-HT antibody | Abcam | ab66047 | 1:800 |
GraphPad Prism | Graphpad Software Inc, CA, US | ||
Hamilton Microliter syringe | Hamilton | 87943 | |
Ketoprofen | Sigma-Aldrich | K1751-1G | 5mg/kg |
L-ascorbic acid | BBI Life Sciences | A610021-0500 | 0.10% |
lidocaine ointment | Tsinghua Tongfang Pharmaceutical Co. Ltd | H20063466 | |
ofloxacin eye ointment | Shenyang Xingqi Pharmaceutical Co.Ltd, China | H10940177 | |
peristaltic pump | Huxi Analytical Instrument Factory Co., Ltd, Shanghai, China | HL-1D | |
stereotaxic apparatus | RWD Life Science Co., Ltd | 68018 | |
ultra-low temperature freezer | Haier | DW-86L388 | |
Vortex | Kylin-bell | VORTEX-5 |
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