Name: longitudinal in vivo imaging of the cerebrovasculature: relevance to cns diseases
Uploaded: 2016-12-06T14:00:00
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著者らは、リーグ・フランセーズcontre L&#39;épilepsie（MA-Lに）、（FJ）に研究所ナショナル・デ・ラ・サンテら・デ・ラ・RECHERCHEMédicaleグラントAVENIR R12087FSは、モンペリエの大学からの助成金（FJ）と補助金を承認したいと思います連盟から（NM）にラRECHERCHEシュルルCerveauを注ぎます。私たちは、モンペリエのin vivoイメージングのコアプラットフォームの施設内IPAMでChrystelラフォンの技術支援を認めます。また、原稿を校正するためのメアリーVernov（ワイルコーネル医科大学を）感謝します。

マウスは、食物、水を自由に摂取へのアクセスを許可し、12時間の明暗サイクルで維持されています。実験動物に関わるすべての手順は、国家と欧州の法律に準拠し、教育や科学研究（CEEA-LR-00651から01）のためのフランスの省によって承認されました。 6トラ​​ンスジェニック5xFADと4同腹の野生型（WT）対照マウスの合計は、この手順のために使用されました。 1.術前の準?...

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	<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. 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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. 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(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>

in vivoでの 2光子顕微鏡のためのオープン頭蓋骨技術は大きな撮像視野13,14の無制限のイメージングセッションの利点を提供しています。しかし、この技術は、互換性のない、多くの場合、関心14の領域における炎症を生成または神経血管リードアウト15に影響を与えます。逆に、薄くなった頭蓋骨の頭蓋技術は、脳血管の構造およびプラーク蓄積10,14...

脳血管系は、解剖学的および機能的ニューロンに結合されている多細胞構造です。血管の動的なリモデリングは、脳の発達全体および中枢神経系（CNS）1,2の病状の進行中に発生します。広く脳損傷が、てんかん、アルツハイマー病（AD）、外傷性脳損傷および脳炎3,4を含むいくつかのCNS疾患の顕著な特徴であることが認められています。発症から慢性期に、CNS疾患をモデル化するときしたがって、in vivoでの脳血管の変化を追跡することは重要になります。脳血管の修飾は、しばしば、神経損傷または可塑性と同時に起こるように、神経血管系の​​画像化は、CNS疾患の病態生理学を解読するためのキーのエントリポイントを表します。 このプロトコルは、マウスモデルにおいて脳血管系の再構築を追跡するために、長手方向の二光子ベースの手順を説明しますAD、アミロイド形成性プラーク沈着5-7による大と小口径血管に脳血管の欠陥によってマークプログレッシブ病理。この手順では、病気の経過を通して神経血管リモデリングに対するアミロイド沈着の可視化とその位置と成長の追跡を可能にします。バイタル蛍光色素は、トランスジェニックADマウス8における脳血管およびアミロイド斑の可視化のための各撮像セッションの前に注入されます。薄くなった頭蓋骨の頭蓋窓を通してROIのイメージングセッションを非侵襲的であり、生きているマウスの脳2,5,9,10に神経血管リモデリングを評価するための選択の方法を繰り返します。 以下の手順は、外科プロトコル、画像取得および処理の概要を説明します。主に大軟膜と貫通細動脈における脳アミロイド血管症（CAA）の早期の進行を特徴としています。

<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

脳血管系のリモデリングは、脳の病理の共通の特徴です。 in vivoでのイメージング技術は、脳血管可塑性または損傷が残業を発生し、神経活動や血液の流れに関連して検出することが基本です。 生体内では 2光子顕微鏡は、生きている脳内の大規模な細胞単位の構造的および機能的可塑性の研究を可能にします。具体的には、間引き頭蓋骨ウィンドウの準備は重要な脳の炎症を誘発することなく、関心領域（ROI）の皮質領域の可視化を可能にします。皮質ROIの反復的なイメージングセッションは、多数のCNS疾患の進行中に、時間をかけて病気の特徴の特徴付けを提供する、実現可能です。脳の250μmの範囲内軟膜構造にアクセスするこの技術は、遺伝子細胞マーカーおよび/または生体染色色素によってコードされた蛍光プローブの検出に依存しています。後者（ 例えば、蛍光デキストラン）はLUMINをマッピングするために使用されています脳血管構造のアルコンパートメント。本明細書に記載のプロトコルに密接には、アルツハイマー病（AD）の進行を評価するためのアミロイド沈着のインビボマーカー、メトキシO4の使用です。我々はまた、血管の変化およびアミロイド沈着を追跡するために使用されるポスト取込み画像処理を説明します。 ADのモデルに現在着目して、記載されているプロトコルは、病理学的な脳血管変更が発生し、他のCNS障害に関連しています。

このプロトコルは、残業脳血管アミロイド沈着物を可視化するための方法を説明します。蛍光染料は、アミロイド沈着（メトキシXO4）11を標識することおよび脳血管内腔（FITC-デキストラン）1を埋めるために注入しました。 3D画像分析ソフトウェアモジュールは、連続した時点で撮像視野一定の視野の3D画像を作成するために使用されました。 5XFADマ?...

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

この原稿が縦2光子顕微鏡を用いたin vivoでのアミロイド斑の蓄積の間に脳血管系のリモデリングを追跡するための手順を説明します。間引き頭蓋骨製剤は、アルツハイマー病のマウスモデルにおける脳損傷の進行を評価するために、蛍光色素の可視化を可能にします。

縦<em&gt;インビボ</em&gt;脳血管系のイメージング：中枢神経系疾患との関連

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

前臨床研究における薬理学的チャレンジのfMRIの利用：5-HTシステムへの応用

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

アウェイクマウスに対する中枢神経系治療薬の経鼻投与

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

敗血症性関節炎の経時的評価のためにMRターゲット造影剤を用いたin vivoイメージングのマクロファージ

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

神経変性疾患の分析における拡散テンソル磁気共鳴画像

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

縦用の眼の前房に移植、非侵襲<emインビボ&gt;</emリアルタイムでのシングルセル分解能&gt;イメージング

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

細胞追跡のためのin vivoでの19 F MRI における

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

高齢化のボルチモア縦断的研究におけるパルス波速度のテスト

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

縦二光子イメージングに続いてマウスの急性脳外傷

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

共焦点光学イメージングによるローズベンガル光血栓<em&gt;インビボ</em&gt;：単一の容器ストロークのモデル

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

ヒト腫瘍異種移植片からマウス細胞の枯渇は大幅に標的細胞の下流分析を向上させます

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 ...