Name: longitudinal in vivo imaging of the cerebrovasculature: relevance to cns diseases
Uploaded: 2016-12-06T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות הקומדי Ligue contre l&#39;épilepsie (כדי MA-L), Institut National de la Santé et de la משוכלל ונדיר Medicale גרנט Avenir R12087FS (כדי FJ), להעניק מהאוניברסיטה של ​​מונפלייה (כדי FJ) ומענק מהפדרציה לשפוך Cerveau le sur la משוכלל ונדיר (כדי NM). אנו מכירים את העזרה הטכנית של Chrystel Lafont בבית IPAM במתקן פלטפורמת הליבה הדמיה vivo של מונפלייה. אנו מודים גם מרי Vernov (Weill Cornell Medical College) להגהה את כתב היד.

עכברים מותר גישה כרצונך למזון, מים, ומתוחזק על מחזור אור כהה 12-hr. כל הנהלים הקשורים בחיות מעבדה תאמו לאומי וחוקים אירופיים אושרו על ידי משרד צרפתית לחינוך ולמחקר מדעי (CEEA-LR-00,651-01). בסך הכל מהונדס 6 5xFAD ו wildtype להמלטה 4 (WT) עכברים שליטים שמש לצורך הליך זה. <p class="jove_title" style=";text-align:righ...

<ol>
	<li>Harb, R., Whiteus, C., Freitas, C., Grutzendler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+cerebral+microvascular+plasticity+from+birth+to+death.">In vivo imaging of cerebral microvascular plasticity from birth to death.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 33 (1), 146-156 (2013).</li><li>Whiteus, C., Freitas, C., Grutzendler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perturbed+neural+activity+disrupts+cerebral+angiogenesis+during+a+postnatal+critical+period.">Perturbed neural activity disrupts cerebral angiogenesis during a postnatal critical period.</a> Nature. 505 (7483), 407-411 (2014).</li><li>Masamoto, K., 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=Microvascular+sprouting,+extension,+and+creation+of+new+capillary+connections+with+adaptation+of+the+neighboring+astrocytes+in+adult+mouse+cortex+under+chronic+hypoxia.">Microvascular sprouting, extension, and creation of new capillary connections with adaptation of the neighboring astrocytes in adult mouse cortex under chronic hypoxia.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 34 (2), 325-331 (2014).</li><li>Marchi, N., Lerner-Natoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebrovascular+remodeling+and+epilepsy.">Cerebrovascular remodeling and epilepsy.</a> Neuroscientist. 19 (3), 304-312 (2013).</li><li>Giannoni, P., 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=Cerebrovascular+pathology+during+the+progression+of+experimental+Alzheimer's+disease.">Cerebrovascular pathology during the progression of experimental Alzheimer's disease.</a> Neurobiol Dis. 88, 107-117 (2016).</li><li>Kimbrough, I. F., Robel, S., Roberson, E. D., Sontheimer, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+amyloidosis+impairs+the+gliovascular+unit+in+a+mouse+model+of+Alzheimer's+disease.">Vascular amyloidosis impairs the gliovascular unit in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> Brain. 138 (Pt 12), 3716-3733 (2015).</li><li>Herzig, M. 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=Abeta+is+targeted+to+the+vasculature+in+a+mouse+model+of+hereditary+cerebral+hemorrhage+with+amyloidosis.">Abeta is targeted to the vasculature in a mouse model of hereditary cerebral hemorrhage with amyloidosis.</a> Nat Neurosci. 7 (9), 954-960 (2004).</li><li>Oakley, H., 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=Intraneuronal+beta-amyloid+aggregates,+neurodegeneration,+and+neuron+loss+in+transgenic+mice+with+five+familial+Alzheimer's+disease+mutations:+potential+factors+in+amyloid+plaque+formation.">Intraneuronal beta-amyloid aggregates, neurodegeneration, and neuron loss in transgenic mice with five familial Alzheimer's disease mutations: potential factors in amyloid plaque formation.</a> J Neurosci. 26 (40), 10129-10140 (2006).</li><li>Liston, 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=Circadian+glucocorticoid+oscillations+promote+learning-dependent+synapse+formation+and+maintenance.">Circadian glucocorticoid oscillations promote learning-dependent synapse formation and maintenance.</a> Nat Neurosci. 16 (6), 698-705 (2013).</li><li>Yang, G., Pan, F., Parkhurst, C. N., Grutzendler, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thinned-skull+cranial+window+technique+for+long-term+imaging+of+the+cortex+in+live+mice.">Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice.</a> Nat Protoc. 5 (2), 201-208 (2010).</li><li>Klunk, W. E., 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=Imaging+Abeta+plaques+in+living+transgenic+mice+with+multiphoton+microscopy+and+methoxy-X04,+a+systemically+administered+Congo+red+derivative.">Imaging Abeta plaques in living transgenic mice with multiphoton microscopy and methoxy-X04, a systemically administered Congo red derivative.</a> J Neuropathol Exp Neurol. 61 (9), 797-805 (2002).</li><li>Yardeni, T., Eckhaus, M., Morris, H. D., Huizing, M., Hoogstraten-Miller, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retro-orbital+injections+in+mice.">Retro-orbital injections in mice.</a> Lab Anim (NY). 40 (5), 155-160 (2011).</li><li>Cao, V. Y., 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=In+vivo+two-photon+imaging+of+experience-dependent+molecular+changes+in+cortical+neurons.">In vivo two-photon imaging of experience-dependent molecular changes in cortical neurons.</a> J Vis Exp. (71), (2013).</li><li>Holtmaat, A., 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=Long+term,+high-resolution+imaging+in+the+mouse+neocortex+through+a+chronic+cranial+window.">Long term, high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window.</a> Nat Protoc. 4 (8), 1128-1144 (2009).</li><li>Heppner, F. L., Ransohoff, R. M., Becher, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+attack:+the+role+of+inflammation+in+Alzheimer+disease.">Immune attack: the role of inflammation in Alzheimer disease.</a> Nat Rev Neurosci. 16 (6), 358-372 (2015).</li><li>Marker, D. F., Tremblay, M. E., Lu, S. M., Majewska, A. K., Gelbard, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thin-skull+window+technique+for+chronic+two-photon+in+vivo+imaging+of+murine+microglia+in+models+of+neuroinflammation.">A thin-skull window technique for chronic two-photon in vivo imaging of murine microglia in models of neuroinflammation.</a> J Vis Exp. (43), (2010).</li><li>Joseph-Mathurin, N., 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=Amyloid+beta+immunization+worsens+iron+deposits+in+the+choroid+plexus+and+cerebral+microbleeds.">Amyloid beta immunization worsens iron deposits in the choroid plexus and cerebral microbleeds.</a> Neurobiol Aging. 34 (11), 2613-2622 (2013).</li><li>Sadowski, M., 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=Targeting+prion+amyloid+deposits+in+vivo.">Targeting prion amyloid deposits in vivo.</a> J Neuropathol Exp Neurol. 63 (7), 775-784 (2004).</li></ol>

הטכניקה פתוחה הגולגולת עבור in vivo שני פוטונים במיקרוסקופ מציעה את היתרון של הפעלות הדמיה בלתי מוגבלות של שדות הדמיה גדולים 13,14. עם זאת, הטכניקה הזו גם מייצרת דלקת באזור של עניין 14, לעתים קרובות לא תואם או להשפיע נוירו-וסקולרית לקריאה פסקי 15. תהפוך...

בכלי הדם במוח הוא מבנה רב תאי, אשר מבחינה אנטומית והן מבחינה תפקודית מצמיד את הנוירונים. שיפוץ דינמי של כלי מתרחש לאורך התפתחות המוח במהלך ההתקדמות של פתולוגיות של מערכת העצבים המרכזית (CNS) 1,2. מקובל כי נזק מוחי הוא סימן ההיכר של כמה מחלות של מערכת העצבים המרכזית, כולל אפילפסיה, מחלת אלצהיימר (AD), פגיעה מוחית טראומטית דלקת המוח 3,4. לכן, מעקב אחר שינויי דם במוח in vivo הופך משמעותי כאשר דוגמנות מחלות מערכת עצבים מרכזיות, מהופעה ולתוך שלבים כרוניים. כמו שינויים דם במוח לעיתים קרובות להתקיים בו זמנית עם נזק עצבי או פלסטיות, הדמיה של כלי הדם-נוירו מייצג נקודת כניסה המפתח לפענח פתופיזיולוגיה מחלה של מערכת העצבים המרכזית. פרוטוקול זה מתאר הליך שני פוטונים אורכי מבוסס לעקוב אחר השיפוץ של cerebrovasculature במודל של עכברים שללספירה, פתולוגיה מתקדמת בסימן פגמים כלי דם במוח על כלי קליבר גדולים וקטנים בשל בתצהיר פלאק amyloidogenic 5-7. הליך זה מאפשר הדמיה של פיקדונות עמילואיד ומעקב על המצב וצמיחה שלהם ביחס שיפוץ העצבים וכלי הדם לאורך מהלך המחלה. צבעי ניאון ויטל מוזרקים לפני כל פגישה הדמיה הדמיה של הפלאק cerebrovasculature ו עמילואיד בעכברים לספירה מהונדס 8. פגישות הדמיה חוזרות של ROI דרך חלון transcranial הגולגולת דליל אינן פולשני ואת שיטת הבחירה להעריך שיפוץ עצבים וכלי דם במוח עכבר חיים 2,5,9,10. ההליך שלהלן מתאר את הפרוטוקול כירורגית, רכישת תמונה ועיבוד. ההתקדמות מוקדם של angiopathy עמילואיד מוחות (CAA) בעיקר leptomeningeal הגדול arterioles חודר מאופיינת.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="627">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">methoxy-X04</td>
			<td style="width:125px;">tocris</td>
			<td align="right" style="width:119px;">4920</td>
			<td style="width:167px;">use 10 mg/Kg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">FITC-Dextran 70Kda</td>
			<td style="width:125px;">sigma</td>
			<td align="right" style="width:119px;">46945</td>
			<td>use 100 mg/Kg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">gelfoam/Bloxang</td>
			<td style="width:125px;">Bausch and Lomb</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">micorsurgical blade</td>
			<td style="width:125px;">surgistar</td>
			<td align="right" style="width:119px;">6900</td>
			<td>must be sharp and not dented</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">povidone-iodine</td>
			<td style="width:125px;">betadine</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>antisceptic solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">binocular stereomicroscope</td>
			<td style="width:125px;">olympus</td>
			<td style="width:119px;">SX10</td>
			<td>optimal image contrast is crucial for this procedure</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">2-photon microscope</td>
			<td style="width:125px;">zeiss</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Zeiss LSM 710mp</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">fine scissors-toughcut</td>
			<td style="width:125px;">Fine science tools</td>
			<td>14058-09</td>
			<td>this scissors are optimized for cutting skin and soft tissue</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

longitudinal in vivo imaging of the cerebrovasculature: relevance to cns diseases

שיפוץ של כלי הדם במוח הוא תכונה נפוצה של פתולוגיות במוח. בשנת vivo טכניקות הדמיה הן יסוד לזהות פלסטיות כלי דם במוח או קר ניזק שעות נוספות ביחס פעילות עצבית או זרימת דם. במיקרוסקופיה שני הפוטונים vivo מאפשר לימוד של פלסטיות מבנית ותפקודית של יחידות סלולר גדולה המוח החי. בפרט, הכנת חלון הגולגולת הדלילה מאפשרת ההדמיה של אזורים בקליפת המוח של עניין (ROI) ללא גרימת דלקת מוח משמעותית. פגישות הדמיה חוזרות ונשנות של ROI קליפת המוח הן ריאליות, מתן האפיון של סימני היכר מחלה לאורך הזמן במהלך ההתקדמות של מחלות מערכת עצבים מרכזיות רבות. טכניקה זו גישת מבני pial בתוך 250 מיקרומטר של המוח מסתמכת על זיהוי של בדיקות ניאון המקודדים על ידי סמנים תאיים גנטיים ו / או צבעים חיוניים. האחרון (למשל, dextrans הניאון) משמש כדי למפות את לומיןתא אל מבני כלי דם במוח. רלוונטי הפרוטוקול המתואר במסמך זה שימוש סמן in vivo של פיקדונות עמילואיד, methoxy-O4, להעריך מחלת אלצהיימר התקדמות (AD). כמו כן, אנו מתארים את עיבוד תמונה שלאחר הרכישה להשתמש כדי לעקוב אחר שינויים בכלי דם תצהירים עמילואיד. תוך התמקדות כיום על מודל של מחלת אלצהיימר, פרוטוקול המתואר רלוונטי הפרעות CNS אחרים בהם שינויים מוחי פתולוגי להתרחש.

פרוטוקול זה מתאר שיטה לדמיין את השעות הנוספות cerebrovasculature ופיקדונות עמילואיד. צבעי ניאון הוזרקו לתייג תצהירים עמילואיד (methoxy-XO4) 11 וכדי למלא את לומן כלי דם במוח (FITC-dextran) 1. מודולי תוכנה לניתוח תמונת 3D שמש כדי ליצור תמונות 3D של שדה קבוע מבט שנת...

Watch this Scientific Journal Video about Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases at JoVE.com

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

כתב יד זה מתאר הליך לעקוב אחר השיפוץ של cerebrovasculature במהלך הצטברות פלאק עמילואיד in vivo באמצעות שני פוטונים במיקרוסקופ אורך. הכנה הגולגולת דליל מאפשר הדמיה של צבעי ניאון כדי להעריך את התקדמות הנזק כלי דם במוח במודל של עכברים של מחלת אלצהיימר.

אֹרכִּי<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של Cerebrovasculature: רלוונטיות למחלות של מערכת העצבים המרכזית

Remodeling of the brain vasculature is a common trait of brain pathologies. In vivo imaging techniques are fundamental to detect cerebrovascular ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System

השימוש fMRI אתגר תרופתי, מחקר קדם קליניים: בקשה מערכת 5-HT

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel ...

Intranasal Administration of CNS Therapeutics to Awake Mice

מנהל אפי של Therapeutics CNS לעכברי Awake

Intranasal administration is a method of delivering  therapeutic agents to the central nervous system (CNS). It is  non-invasive and allows large ...

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

In vivo Macrophage ההדמיה באמצעות חומר ניגוד ממוקד MR להערכת אורך של דלקת מפרקים ספיגה

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

הדמיית תהודה מגנטית מותחת דיפוזי בניתוח של מחלות ניווניות

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

השתלה ללשכה הקדמית של העין לאורך, לא פולשני<em&gt; בחי</em&gt; הדמיה ברזולוצית תא בודד בזמן אמת

Intravital imaging has emerged as an indispensable tool in biological research.  In the process, many imaging techniques have been developed to study ...

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

בF-MRI 19 vivo למעקב סלולרי

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

Pulse Wave Velocity Testing in the Baltimore Longitudinal Study of Aging

Pulse Wave Velocity בדיקה בבולטימור מחקר האורך של הזדקנות

Carotid-femoral pulse wave velocity is considered the gold standard for measurements of central arterial stiffness obtained through noninvasive ...

Acute Brain Trauma in Mice Followed By Longitudinal Two-photon Imaging

טראומה מוחית חריפה בעכברים אחריו שני פוטונים הדמיה אורכית

Although acute brain trauma often results from head damage in different accidents and affects a substantial fraction of the population, there is no ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

רוז בנגל Photothrombosis ידי דימות אופטי Confocal<em&gt; In vivo</em&gt;: דגם של שבץ כלי אחד

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

חסך בתאי עכבר מן xenografts גידול האנושי משפר משמעותי ניתוח במורד זרם של תאי יעד

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...