Name: gene-environment interaction models to unmask susceptibility mechanisms in parkinson's disease
Uploaded: 2014-01-07T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease at JoVE.com

Dit werk werd gefinancierd door de National Institutes of Health NIGMS 056062.

Opmerking: Alle dierprocedures en dierverzorgingsmethoden moeten worden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Usage Committee (IACUC) van de instelling. De hier beschreven studie werd uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen die zijn vastgesteld door de IACUC van SRI International. 
1. Verwerving en onderhoud van LOX-deficiënte muizen
<ol><li>Koop 5-LOX-deficiënte of 12/15-LOX-deficiënte muizen en respectievelijke...

Het ontwerp van deze gen-omgeving interactiestudie stelde ons in staat om nieuwe informatie te verkrijgen over de dubbele aard van het 5-LOX isozym in de nigrostriatale route. Door HPLC uit te voeren om striatale monoaminen te meten na een zoutoplossing- of MPTP-behandeling in transgenics zonder het 5-LOX-isozyme en hun wildtype nestgenoten, konden we opmerken dat het tekort ervan beschermend lijkt te zijn onder toxische omstandigheden(figuur 1),maar onder normale omstandigheden vermindert het ontbreken...

Het gebruik van gen-omgevingsinteractiemodellen biedt een benadering om risicofactoren na te bootsen die waarschijnlijk de idiopathische ziekte van Parkinson (PD) beïnvloeden en biedt de mogelijkheid om mechanistische inzichten te onderscheiden die waarschijnlijk niet zullen worden opgehelderd door het gebruik van een genetisch of toxicant systeem alleen1,2. Hier illustreren we dit punt en beschrijven we de toepassing van het 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) muismodel van nigrostriatale degeneratie3 om de selectiviteit van lipoxygenase (LOX) isozyme-activiteit op neuro-inflammatie en toxiciteit4beter te begrijpen . Hoewel een rol voor LOX-isozymen op grote schaal is geëvalueerd bij perifere aandoeningen5,6 en de ziekte van CZS, waaronder beroerte7 en de ziekte van Alzheimer8,9,is de rol van de familie van isozymen in nigrostriatale functie en degeneratie gerelateerd aan PD niet goed begrepen en rechtvaardigt studie. Het MPTP-neurotoxine toont preferentiële degeneratie van de nigrostriatale route en vat de striatale dopaminedepletie en het nigrale dopaminerge celverlies samen dat ten grondslag liggen aan motorische stoornissen bij PD-patiënten10. Hoewel dit model niet de volledige cadre van niet-motorisch en motorisch PD-gedrag en frank α-synucleïne-positieve Lewy-lichaamspathologie reproduceert, is het nuttig geweest om nieuwe mechanistische doelen op te helderen die bijdragen aan nigrostriatale schade en voor translationele tests in een vroeg stadium, omdat het het best gekarakteriseerde niet-invasieve model is dat beschikbaar is om op betrouwbare wijze nigrale celdood te produceren, vergezeld van striataal dopamineverlies11-15. Breed gebruik van de MPTP-muis, met paradigma's variërend van acuut, subacute tot chronisch16-18, heeft het mogelijk gesteld om de dosering te standaardiseren om te resulteren in milde tot ernstige nigrostriatale schade19,20 met activering van verschillende toxiciteitsmechanismen, afhankelijk van het behandelingsregime18,21,22. Bijgevolg maakt dit het mogelijk om een 'venster van laesie' te richten dat kan leiden tot versterkt of verminderd nigrostriatal letsel, afhankelijk van het therapeutische middel of het transgene model dat23-25wordt gebruikt.
Ook essentieel voor translationele en ontdekkingsbiologiestudies zijn de technieken die worden gebruikt om schade te beoordelen en het bewijs dat dergelijke methoden leveren. Voor het MPTP-muismodel zijn gevestigde statistieken om laesies te evalueren meting van markers van striatale dopaminerge toon, inclusief dopamine en zijn metabolieten door HPLC, en westerse vlekanalyse van tyrosinehydroxylase (TH), het snelheidsbeperkende enzym in dopaminesynthese, en indicatoren van degeneratieve gebeurtenissen zoals gliaactivering met behulp van westerse vlekanalyse en immunohistochrie4. Hoewel dit klassieke neurochemische, biochemische en histologische procedures zijn, bieden de technieken kritische en reproduceerbare uitlezingen over de omvang van de schade binnen de nigrostriatale dopaminerge route, wijzen ze op toxiciteitsmechanismen en zijn ze waardevolle hulpmiddelen gebleken bij het begrijpen van degeneratieve gebeurtenissen in PD.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1227">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:481px;">1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetra-hydropyridine hydrochloride (MPTP-HCL)</td>
			<td style="width:211px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:121px;">M0896</td>
			<td style="width:351px;">for PD modeling</td>
			<td style="width:64px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">4% Formaldehyde (paraformaldehyde) solution, phosphate-buffered (PFA)</td>
			<td>American MasterTech Scientific</td>
			<td>BUP0157</td>
			<td>for immersion fixation</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Perchloric acid ACS reagent, 70% (PCA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244252</td>
			<td>for HPLC acid extraction</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tris Base</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T1503</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethylenediaminotetraacetic acid disodium salt dihydrate (EDTA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E1644</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Protease inhibitor cocktail</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P8340</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Phosphatase inhibitor cocktail</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5726</td>
			<td>for tissue homogenization</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium Hydroxide (NaOH)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5881</td>
			<td>for Lowry protein assay</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sucrose, molecular biology, &#8805;99.5% (GC)&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S0389</td>
			<td>for cryoprotection</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Phosphate buffered saline, powder, pH 7.4 (for 0.01 M PBS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3813</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">BCA Protein Assay Kit</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>23225</td>
			<td>for protein determination</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Novex 12% Tris-Glycine Mini Gels 1.0 mm, 12-well</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>EC60052BOX</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NuPAGE LDS Sample Buffer (4x)</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>NP0007</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Novex Sharp Prestained Protein Standard&#160;</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>LC5800</td>
			<td>protein ladder</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glycine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G7126</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium dodecyl sulfate, electrophoresis, 98.5% (SDS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L3771</td>
			<td>for SDS-PAGE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Methyl Alcohol, Anhydrous, Reagent&#160;</td>
			<td>American MasterTech Scientific</td>
			<td>SPM1057C</td>
			<td>methanol for transfer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium chloride (NaCl), ACS reagent</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td>saline and buffers</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Nonfat dry milk powder</td>
			<td>Carnation</td>
			<td>n/a</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ponceau S solution in 5% acetic acid&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7170</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Tyrosine Hydroxylase (TH), sheep polyclonal</td>
			<td>Chemicon/Millipore</td>
			<td>AB1542</td>
			<td>for immunofluorescence&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Tyrosine Hydroxylase (TH), rabbit polyclonal</td>
			<td>Pel-Freez Biologicals</td>
			<td>P40101-0</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Anti-&#946; Actin, rabbit</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A2066</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP), rabbit polyclonal</td>
			<td>Chemicon/Millipore</td>
			<td>AB5804</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Anti-Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP), mouse monoclonal</td>
			<td>Covance Inc.</td>
			<td>SMI-22R</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Tween-20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P1379</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Goat Anti-Rabbit IgG (H+L), Peroxidase Conjugated&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>31462</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">goat anti-sheep, peroxidase conjugated</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>31480</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">goat anti-mouse, peroxidase conjugated</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>31430</td>
			<td>for immunofluorescence</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>34078</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">CL-XPosure Film 7 in x 9.5 in&#160;</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>34089</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Restore Western Blot Stripping Buffer&#160;</td>
			<td>Pierce/Thermo</td>
			<td>21059</td>
			<td>for immunoblotting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Citric acid monohydrate, ACS reagent, &#8805;99.0%&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C1909</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Normal Donkey Serum</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>S30-100ML</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Polyvinylpyrrolidone (PVP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5288</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Bovine Serum Albumin (BSA), lyophilized</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A3294</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Triton X-100</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP151-01</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">Donkey anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 568-labeled&#160;</td>
			<td>Invitrogen/Life Technologies</td>
			<td>A10042</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Donkey Anti-Sheep IgG (H+L), FITC&#160;</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch</td>
			<td>713-095-147</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">VECTASHIELD Hard-Set Mounting Medium with DAPI</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H-1500</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Normal Goat Serum</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>S26-100ML</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">VECTASTAIN ABC Kit (Rabbit IgG )&#160;</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>PK-4001</td>
			<td>for IHC; 10 &#181;l each of solutions A and B per 1 ml PBS (per instructions )</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">DAB Peroxidase Substrate Kit, 3,3&#8217;-diaminobenzidine</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>SK-4100</td>
			<td>for IHC; per 5 ml cold ddH2O, add 2 drops buffer stock solution, 2 drops DAB, and 1 drop H2O2 (H2O2 is added immediately before use)</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hydrogen peroxide, 30%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>216763</td>
			<td>for quench step in IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rabbit anti-Iba1</td>
			<td>Biocare Medicals</td>
			<td>CP290A</td>
			<td>for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:481px;">Cresyl Violet Solution, Regular Strength&#160;</td>
			<td>FD Neurotechnologies</td>
			<td>PS102-01&#160;</td>
			<td>counterstain for Iba1 IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">95% Ethanol, reagent alcohol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>R8382</td>
			<td>dehydration for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">100% Absolute ethanol</td>
			<td>Mallinckrodt&#160;</td>
			<td>7019-10</td>
			<td>dehydration for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Acetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A6283</td>
			<td>destaining for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Xylene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>534056</td>
			<td>clearing agent for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">DPX Mountant</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>06522</td>
			<td>mounting medium for DAB IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">O.C.T. Compound - Frozen Section Embedding Medium&#160;</td>
			<td>American MasterTech Scientific</td>
			<td>EMOCTCS</td>
			<td>embeddium medium for cryostat cutting</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Potassium permanganate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>223468</td>
			<td>to decontaminate DAB solution</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dopamine hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H8502</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">3,4-Dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>850217</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Homovanillic acid (HVA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H1252</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Perchloric acid (PCA) - 70%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244252</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium dihydrogen phosphate monohydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>71504</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Citric acid monohydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C1909</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1-Octanesulfonic acid sodium salt (OSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>O8380</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">EDTA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E1644</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Acetonitrile</td>
			<td>EMD</td>
			<td>AX0145-1</td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HPLC-grade distilled deionized water (ddH2O)</td>
			<td>Millipore</td>
			<td></td>
			<td>for HPLC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">0.22 &#181;m GSTF membrane</td>
			<td>Millipore</td>
			<td></td>
			<td>for filtration</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Corning Netwells</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>CLS3477</td>
			<td>polystyrene insert with polyester mesh bottom, for IHC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrasonic cell disrupter (Soniprep 150)</td>
			<td>MSE</td>
			<td>MSE.41371.274</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microcentrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5414R</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ESA MD-150 reverse-phase column&#160;</td>
			<td>ESA</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HPLC Pump (Ultimate 3000)</td>
			<td>Dionex</td>
			<td>ISO-3100BM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HPLC Autosampler (Ultimate 3000)</td>
			<td>Dionex</td>
			<td>WPS-3000TSL</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Electrochemical detector</td>
			<td>ESA</td>
			<td>Coulochem III</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Guard Cell</td>
			<td>ESA</td>
			<td>5020</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Analytical Cell</td>
			<td>ESA</td>
			<td>5011A</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Chromeleon software</td>
			<td>Dionex</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Eclipse E400</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>E400</td>
			<td>light/fluorescent microscope</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Disposable mouse cage</td>
			<td>Ancare</td>
			<td>N10HT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microfilter top</td>
			<td>Ancare</td>
			<td>N10MBT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">5-LOX- deficient mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>004155</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">12/15-LOX-deficient mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>002778</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gene-environment interaction models to unmask susceptibility mechanisms in parkinson's disease

Lipoxygenase (LOX) activiteit is betrokken bij neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer, maar de effecten ervan bij de ziekte van Parkinson (PD) pathogenese zijn minder begrepen. Gen-omgeving interactiemodellen hebben nut bij het ontmaskeren van de impact van specifieke cellulaire routes in toxiciteit die mogelijk niet worden waargenomen met behulp van een alleen genetisch of toxicant ziektemodel alleen. Om te evalueren of verschillende LOX-isozymen selectief bijdragen aan PD-gerelateerde neurodegeneratie, kunnen transgene(d.w.z. 5-LOX en 12/15-LOX-deficiëntie) muizen worden uitgedaagd met een toxine dat celletsel en de dood in de aandoening nabootst. Hier beschrijven we het gebruik van een neurotoxine, 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), dat een nigrostriatale laesie produceert om de verschillende bijdragen van LOX-isozymen aan neurodegeneratie gerelateerd aan PD op te helderen. Het gebruik van MPTP bij muizen en niet-menselijke primaten is goed ingeburgerd om de nigrostriatale schade bij PD samen te vatten. De omvang van mptp-geïnduceerde laesie wordt gemeten door HPLC-analyse van dopamine en zijn metabolieten en semi-kwantitatieve westerse vlekanalyse van striatum voor tyrosinehydroxylase (TH), het snelheidsbeperkend enzym voor de synthese van dopamine. Om ontstekingsmarkers te beoordelen, die LOX isozymselectieve gevoeligheid kunnen aantonen, worden gliafibrillair zuur eiwit (GFAP) en Iba-1 immunohistochopathie uitgevoerd op hersensecties die substantia nigra bevatten, en GFAP Western blot-analyse wordt uitgevoerd op striatale homogenaten. Deze experimentele aanpak kan nieuwe inzichten verschaffen in gen-omgevingsinteracties die ten grondslag liggen aan nigrostriatale degeneratie en PD.

Dit toxine blootstelling paradigma kan produceren een significante en detecteerbare 20% striatale dopamine uitputting in MPTP- vs. zoutoplossing geïnjecteerde dieren. Het is belangrijk op te merken dat verschillende partijen MPTP iets meer of minder laesie kunnen opleveren; dus, voor een betere precisie, wordt een voorlopig experiment bij wildtype muizen aanbevolen voorafgaand aan gebruik in transgenics wanneer een nieuwe partij neurotoxine wordt gebruikt. Het gebruik van milde tot matige laesie maakt het mogelijk om i...

Watch this Scientific Journal Video about Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease at JoVE.com

Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease

Lipoxygenase (LOX) isozymen kunnen producten genereren die neuro-inflammatie en neurodegeneratie kunnen verhogen of verminderen. Een gen-omgeving interactiestudie kan LOX isozym-specifieke effecten identificeren. Met behulp van het 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) model van nigrostriatale schade in twee LOX isozym-deficiënte transgene lijnen maakt het mogelijk om de bijdrage van LOX-isozymen aan dopaminerge integriteit en ontsteking te vergelijken.

Gen-omgeving Interactiemodellen om gevoeligheidsmechanismen bij de ziekte van Parkinson te ontmaskeren

Lipoxygenase (LOX) activity has been implicated in neurodegenerative disorders such as Alzheimer&#39;s disease, but its effects in Parkinson&#39;s disease ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

Ontwikkeling van een eenzijdig-gelaedeerde 6-OHDA muismodel van de ziekte van Parkinson

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

MALDI Imaging Mass Spectrometry of Neuropeptides in Parkinson's Disease

MALDI massaspectrometrie Imaging van neuropeptiden bij de ziekte van Parkinson

MALDI imaging mass spectrometry (IMS) is a powerful approach that facilitates the spatial analysis of molecular species in biological tissue samples2 ...

Skin Punch Biopsy Explant Culture for Derivation of Primary Human Fibroblasts

Huid Punch Biopsie Explantatiestatus Cultuur voor Afleiding van primaire humane fibroblasten

Tissues and cell lines derived from an individual with disease are ideal sources to study disease-related cellular phenotypes. Patient-derived fibroblasts ...

The Use of Primary Human Fibroblasts for Monitoring Mitochondrial Phenotypes in the Field of Parkinson's Disease

Het gebruik van primaire menselijke fibroblasten voor de monitoring van Mitochondriale fenotypes op het gebied van de ziekte van Parkinson

Parkinson's disease (PD) is the second most  common movement disorder and affects 1% of people over the age of 60 1. Because ageing is  the most important ...

Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation

Controlling ziekte van Parkinson met Adaptive Deep Brain Stimulation

Adaptive deep brain stimulation (aDBS) has the potential to improve the treatment of Parkinson&#39;s disease by optimizing stimulation in real time ...

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

Het aanpassen van de Mens Videofluoroscopisch Swallow Studie Methoden voor het opsporen en karakteriseren Dysphagia in Muizen Disease Models

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

Ex Vivo Intestinale Sacs mucosale permeabiliteit beoordelen Modellen van gastro-intestinale aandoeningen

The epithelial barrier is the first innate defense of the gastrointestinal tract and selectively regulates transport from the lumen to the underlying ...

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

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

kwantitatieve 3D<em&gt; In Silico</em&gt; Modeling (q3DISM) van cerebrale amyloid-beta Phagocytosis in diermodellen van de ziekte van Alzheimer

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

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Herhaalde Meting van Respiratory spieractiviteit en Ventilatie in muismodellen van neuromusculaire aandoening

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

Beoordeling van de nierfunctie in muismodellen van glomerulaire ziekte

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function ...