Name: excitotoxic stimulation of brain microslices as an in vitro model of stroke
Uploaded: 2014-02-04T14:45:00
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इस काम के लिए ऑस्ट्रेलिया की राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद, हंटर चिकित्सा अनुसंधान संस्थान, और न्यूकैसल विश्वविद्यालय से अनुसंधान कोष द्वारा समर्थित किया गया.

सभी प्रक्रियाओं एनएसडब्ल्यू पशु अनुसंधान अधिनियम, एनएसडब्ल्यू पशु अनुसंधान विनियमन, और के लिए अभ्यास के ऑस्ट्रेलियाई कोड सहित संबंधित दिशा निर्देशों और नियमों के अनुसार के साथ ही न्यूकासल विश्ववि?...

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	<li>Lo, E. H., Dalkara, T., Moskowitz, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms,+challenges+and+opportunities+in+stroke.">Mechanisms, challenges and opportunities in stroke.</a> Nat. Rev. Neurosci. 4, 399-415 (2003).</li><li>Wang, Y., Qin, Z. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+and+cellular+mechanisms+of+excitotoxic+neuronal+death.">Molecular and cellular mechanisms of excitotoxic neuronal death.</a> Apoptosis. 15, 1382-1402 (2010).</li><li>Vogt Weisenhorn, D. M., Roback, L. J., Kwon, J. H., Wainer, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupling+of+cAMP/PKA+and+MAPK+signaling+in+neuronal+cells+is+dependent+on+developmental+stage.">Coupling of cAMP/PKA and MAPK signaling in neuronal cells is dependent on developmental stage.</a> Exp. Neurol. 169 (1), 44-55 (2001).</li><li>Kharlamov, E., Cagnoli, C. M., Atabay, C., Ikonomovic, S., Grayson, D. R., Manev, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opposite+effect+of+protein+synthesis+inhibitors+on+potassium+deficiency-induced+apoptotic+cell+death+in+immature+and+mature+neuronal+cultures.">Opposite effect of protein synthesis inhibitors on potassium deficiency-induced apoptotic cell death in immature and mature neuronal cultures.</a> J. Neurochem. 65 (3), 1395-1398 (1995).</li><li>Kristensen, B. W., Noraberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+excitotoxic+profiles+of+ATPA,+AMPA,+KA+and+NMDA+in+organotypic+hippocampal+slice+cultures.">Comparison of excitotoxic profiles of ATPA, AMPA, KA and NMDA in organotypic hippocampal slice cultures.</a> Brain Res. 917 (1), 21-44 (2001).</li><li>Lecrux, 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=Spontaneously+hypertensive+rats+are+highly+vulnerable+to+AMPA-induced+brain+lesions.">Spontaneously hypertensive rats are highly vulnerable to AMPA-induced brain lesions.</a> Stroke. 38, 3007-3015 (2007).</li><li>Sattler, R., Charlton, M. P., Hafner, M., Tymianski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+influx+pathways,+not+calcium+load,+determine+neuronal+vulnerability+to+calcium+neurotoxicity.">Distinct influx pathways, not calcium load, determine neuronal vulnerability to calcium neurotoxicity.</a> J. Neurochem. 71, 2349-2364 (1998).</li><li>Morrison, B. 3. r. d., Saatman, K. E., Meaney, D. F., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+central+nervous+system+models+of+mechanically+induced+trauma:+a+review.">In vitro central nervous system models of mechanically induced trauma: a review.</a> J. Neurotrauma. 15, 911-928 (1998).</li><li>McIlwain, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practical+Neurochemistry.">Practical Neurochemistry.</a> , (1975).</li><li>Skelding, K. A., Spratt, N. J., Fluechter, L., Dickson, P. W., Rostas, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=alpha+CaMKII+is+differentially+regulated+in+brain+regions+that+exhibit+differing+sensitivities+to+ischemia+and+excitotoxicity.">alpha CaMKII is differentially regulated in brain regions that exhibit differing sensitivities to ischemia and excitotoxicity.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 32 (12), 2181-2192 (2012).</li><li>Kavanagh, J. M., Dodd, P. R., Rostas, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3H]MK-801+binding+in+immature+and+mature+chicken+forebrain.">3H]MK-801 binding in immature and mature chicken forebrain.</a> Neurosci. Lett. 134 (1), 83-87 (1991).</li><li>Kavanagh, J. M., Bunn, S. J., Boyd, T. L., Rostas, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+changes+in+glutamate+receptor+stimulated+inositol+phospholipid+metabolism+and+45Ca(2+)-accumulation+in+posthatch+chicken+forebrain.">Developmental changes in glutamate receptor stimulated inositol phospholipid metabolism and 45Ca(2+)-accumulation in posthatch chicken forebrain.</a> Neurosci. Lett. 194 (3), 161-164 (1995).</li><li>Sharps, E. S., McCarl, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high+performance+liquid+chromatographic+method+to+measure+32P+incorporation+into+phosphorylated+metabolites+in+cultured+cells.">A high performance liquid chromatographic method to measure 32P incorporation into phosphorylated metabolites in cultured cells.</a> Anal. Biochem. 124, 421-424 (1982).</li><li>Bradbury, D. A., Simmons, T. D., Slater, K. J., Crouch, S. P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurment+of+the+ADP:ATP+ratio+in+human+leukaemic+cell+lines+can+be+used+as+an+indicator+of+cell+viability,+necrosis+and+apoptosis.">Measurment of the ADP:ATP ratio in human leukaemic cell lines can be used as an indicator of cell viability, necrosis and apoptosis.</a> J. Immunol. Methods. 240 (1-2), 1-2 (2000).</li><li>Rodnight, R., McIlwain, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+in+tissue+metabolism:+3.+Study+of+tissue+fragments+with+little+or+no+added+aqueous+phase,+and+in+oils.">Techniques in tissue metabolism: 3. Study of tissue fragments with little or no added aqueous phase, and in oils.</a> Biochem. J. 57, 649-661 (1954).</li><li>Shelanski, M. L., Gaskin, F., Cantor, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microtubule+assembly+in+the+absence+of+added+nucleotides.">Microtubule assembly in the absence of added nucleotides.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 70 (3), 765-768 (1973).</li></ol>

इस के साथ साथ, अक्षत परिपक्व मस्तिष्क के ऊतकों में excitotoxicity और ischemia की मध्यस्थता कोशिका मृत्यु में शामिल आणविक तंत्र की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि microslices की पीढ़ी के लिए इन विट्रो तकनीक का ...

स्ट्रोक का सबसे आम रूप एक मस्तिष्क रक्त वाहिका अवरोधित हो जाता है तब होता है जब जो इस्कीमिक स्ट्रोक, है. रक्त प्रवाह की समाप्ति से जो परिणाम ऊतक ischemia झिल्ली के व्यापक विध्रुवण, उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई का कारण बनता है, और कोशिका मृत्यु का सक्रियण की ओर जाता है जो intracellular कैल्शियम की निरंतर ऊंचाई 1 रास्ते. इस प्रक्रिया को &#39;excitotoxicity&#39; करार दिया, और स्ट्रोक 2 सहित विकृतियों की एक किस्म के द्वारा उत्पादित neuronal मौत में शामिल एक आम मार्ग है किया गया है. Excitotoxicity और अन्य neuronal सेल मौत Cascades में शामिल संकेत दे रास्ते के अवरोध स्ट्रोक के बाद neuronal नुकसान को सीमित करने के लिए एक आकर्षक दृष्टिकोण है. पूरे पशु प्रणालियों का उपयोग करते समय excitotoxicity और इस्कीमिक स्ट्रोक में शामिल सटीक आणविक तंत्र की पहचान मुश्किल हो सकता है. इस तरह, प्राथमिक भ्रूण और &#39;neuronal की तरह&#39; (जैसे neuroblasto रूपएमए और ग्रंथिकर्कटता अमर लाइनों) सेल संस्कृति प्रणालियों अक्सर इस्तेमाल किया जाता है. इन मॉडलों का मुख्य लाभ वे अपेक्षाकृत लागत प्रभावी हेरफेर करने के लिए आसान कर रहे हैं, और कोशिका मृत्यु आसानी से मापा और quantitated किया जा सकता है कि कर रहे हैं. हालांकि, संकेत दे रास्ते संवर्धन 3,4 इस्तेमाल किया शर्तों, और अपरिपक्व न्यूरॉन्स द्वारा बदल दिया है और लाइनों अलग रिसेप्टर्स व्यक्त और मस्तिष्क 5-8 परिपक्व तुलना जब संकेतन अणुओं सकते हैं अमर हो सकता है. (एक coculture प्रणाली का इस्तेमाल किया है, तो या दो) बरकरार मस्तिष्क के ऊतकों को एक दूसरे के साथ बातचीत है कि सेल प्रकार की एक किस्म युक्त, विषम है जबकि इसके अलावा, सभ्य न्यूरॉन्स केवल एक कोशिका प्रकार की परीक्षा देते हैं. Organotypic टुकड़ा संस्कृति प्रणाली (मस्तिष्क के ऊतकों की पतली explants) भी उपयोग किया जाता है, और वे विवो में पाए जाते हैं के रूप में इन मॉडलों की कोशिकाओं की विषम आबादी के अध्ययन की अनुमति. इस तकनीक का उपयोग करते हैं, तथापि, ऊतक का केवल एक सीमित मात्रा में स्लाइस, प्रत्येक जानवर से कर सकते हैं प्राप्त किया जा सकता हैके रूप में लंबे समय तक अमर सेल लाइनों के रूप में के लिए संवर्धित किया जा, और लंबे समय तक संस्कृति के लिए मध्यम स्लाइस में रास्ते और रिसेप्टर्स संकेत में परिवर्तन कर सकते हैं परिणाम नहीं. परिपक्व मस्तिष्क organotypic स्लाइस उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, whilst अपरिपक्व मस्तिष्क से स्लाइस संस्कृति को अधिक उत्तरदायी हैं, और अधिक सामान्यतः उपयोग किया जाता है. Neuronal संकेत दे रास्ते की जांच की जा सकती है, जिसमें आसानी से उपयोग कर रहे हैं कि अक्षुण्ण परिपक्व मस्तिष्क, नकल या का प्रतिनिधित्व करते हैं जो मॉडल विकसित करने के लिए बहुत आवश्यक है. इस के साथ साथ, एक excitotoxic या इस्कीमिक अपमान निम्नलिखित कोशिका मृत्यु में शामिल आणविक तंत्र को स्पष्ट करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है बरकरार तंत्रिका ऊतकों को शामिल इन विट्रो तकनीक का वर्णन किया है. इस तकनीक, एक प्रयोग करने की आवश्यकता पशुओं की संख्या कम कर देता है प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है, और बड़ा organotypic स्लाइस को एक पाचन इसी तरह फैशन में व्यवहार करती है कि व्यवहार्य ऊतक उत्पन्न करता है. इसके अतिरिक्त, neuronal circuitry, सेलुलर बातचीत, और postsynaptic सहmpartment आंशिक रूप से बरकरार है. इस्तेमाल किया शारीरिक बफर सेल &#39;रीसील&#39; के लिए झिल्ली, और सक्षम बनाता है कोशिकाओं को उनके मूल झिल्ली प्रतिरोध 9 ठीक करने के लिए अनुमति देता है. यह मस्तिष्क टुकड़ा मॉडल ईमानदारी excitotoxicity मध्यस्थता मस्तिष्क की चोटों 10 निम्नलिखित मनाया प्रतिक्रियाओं की नकल करने में सक्षम है, और स्ट्रोक में शामिल आणविक तंत्र की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Guillotine</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Used to decapitate animal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Surgical equipment</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Forceps, scissors, tweezers, etc, for brain removal and dissection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">McIlwain chopper</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to generate 100-400 &#956;m brain sections.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"></td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>McIlwain choppers are manufactured/distributed by a range of companies including Mickle Engineering, Harvard Apparatus, Campden Instruments and Ted Pella.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Round bottom plastic tubes</td>
			<td style="width:71px;">Greiner</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Water bath</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For keeping tissue at 37 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Aerating apparatus</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to keep microslices in a humidified, oxygenated environment</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Flat bottomed polystyrene tubes</td>
			<td style="width:71px;">Nunc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dounce Homogenizer</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

excitotoxic stimulation of brain microslices as an in vitro model of stroke

पूरे पशु प्रणालियों का उपयोग करते समय ऐसे इस्कीमिक स्ट्रोक के रूप में नयूरोपथोलोगिकल शर्तों में शामिल आणविक तंत्र, जांच करना, मुश्किल हो सकता है. इस तरह, प्राथमिक या &#39;neuronal की तरह&#39; सेल संस्कृति प्रणालियों आमतौर पर उपयोग कर रहे हैं. इन प्रणालियों के साथ काम करने के लिए अपेक्षाकृत आसान कर रहे हैं, और (जैसे कोशिका मृत्यु) के रूप में विभिन्न कार्यात्मक परिणामों आसानी मात्रा निर्धारित किया जा सकता है, जिसमें उपयोगी मॉडल प्रणाली, (जैसे excitotoxicity की मध्यस्थता कोशिका मृत्यु रास्ते के रूप में) सुसंस्कृत अपरिपक्व न्यूरॉन्स में जांच के परिणामों और रास्ते हैं, जबकि जरूरी परिपक्व मस्तिष्क में मनाया उन लोगों के रूप में ही, या बरकरार ऊतक में नहीं हैं. इसलिए, परिपक्व तंत्रिका ऊतकों में सेलुलर तंत्र की जांच की जा सकती है जिसमें मॉडल विकसित करने की जरूरत नहीं है. हम बरकरार तंत्रिका ऊतक में आणविक मार्ग की एक किस्म की जांच के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि इन विट्रो में एक तकनीक विकसित की है. वर्णित तकनीक के साथ साथ चूहे cortical ऊतक का इस्तेमाल करता है, लेकिन इस तकनीक के ऊतकों का उपयोग करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता हैया मस्तिष्क क्षेत्रों (उदाहरण के लिए, हिप्पोकैम्पस, striatum, आदि) (जैसे माउस, खरगोश, गिनी पिग, और चिकन के रूप में) प्रजाति की एक किस्म से. इसके अतिरिक्त, stimulations / उपचार की एक किस्म (उदाहरण के लिए, excitotoxic, inhibitors के प्रशासन, आदि) का उपयोग किया जा सकता है. अंत में, यहाँ बताया मस्तिष्क टुकड़ा मॉडल excitotoxicity की मध्यस्थता मस्तिष्क की चोट में शामिल आणविक तंत्र की एक किस्म की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

इस प्रक्रिया का उपयोग कर उत्पन्न Microslices व्यवहार्य हैं, और प्रजातियों में से एक किस्म (उदाहरण के लिए, चूहे, माउस, और चिकन) microslices निर्माण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. व्यवहार्यता के तीन स्वतंत्र उपायो?...

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

हम excitotoxicity की मध्यस्थता मस्तिष्क की चोट में शामिल आणविक तंत्र की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जो एक मस्तिष्क टुकड़ा मॉडल विकसित किया है. इस तकनीक व्यवहार्य परिपक्व मस्तिष्क ऊतक उत्पन्न करता है और आंशिक रूप से बरकरार neuronal circuitry, सेलुलर बातचीत, और postsynaptic डिब्बों रखने whilst, प्रयोग के लिए आवश्यक पशु संख्या कम कर देता है.

एक के रूप में मस्तिष्क Microslices की excitotoxic उत्तेजना<em&gt; इन विट्रो</em&gt; स्ट्रोक के मॉडल

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Bilateral Common Carotid Artery Occlusion as an Adequate Preconditioning Stimulus to Induce Early Ischemic Tolerance to Focal Cerebral Ischemia

फोकल मस्तिष्क ischemia के लिए प्रारंभिक इस्केमिक सहिष्णुता पैदा करने के लिए एक पर्याप्त शर्त प्रोत्साहन के रूप में द्विपक्षीय आम मन्या धमनी आड़

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Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying ...

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एक के रूप में ऑक्सीजन ग्लूकोज अभाव और Reoxygenation<em&gt; इन विट्रो</em&gt; Ischemia-reperfusion चोट मॉडल का अध्ययन रक्त मस्तिष्क बाधा शिथिलता के लिए

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के autoradiographic माप [<sup&gt; 14</sup&gt; सी] चूहे के मस्तिष्क में -Iodoantipyrine Central Post-स्ट्रोक के बाद दर्द

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