Name: posterior semicircular canal approach for inner ear gene delivery in neonatal mouse
Uploaded: 2018-03-02T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse at JoVE.com

यह काम अंदर रिसर्च/NIH के NIDCD डिवीजन (DC000082-02 से W.W.C., साथ ही एडवांस्ड इमेजिंग कोर को DC000081) के फंड से सपोर्ट किया गया । हम अपने पशुओं की देखभाल के लिए NIDCD पशु सुविधा कर्मचारियों के लिए आभारी हैं ।

सभी पशु प्रक्रियाओं को राष्ट्रीय संस्थान में बहरापन और अंय संचार विकारों (NIDCD ASP1378-15) पर पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था ।
1. प्रक्रिया सेटअप और तैयारी
<ol><li>प्रयोग की शुरुआत म...

<ol>
	<li>Chien, W. W., Monzack, E. L., McDougald, D. S., Cunningham, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+therapy+for+sensorineural+hearing+loss.">Gene therapy for sensorineural hearing loss.</a> Ear Hear. 36, 1-7 (2015).</li><li>Askew, 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=Tmc+gene+therapy+restores+auditory+function+in+deaf+mice.">Tmc gene therapy restores auditory function in deaf mice.</a> Sci Transl Med. 7, 295 (2015).</li><li>Akil, O., 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=Restoration+of+hearing+in+the+VGLUT3+knockout+mouse+using+virally+mediated+gene+therapy.">Restoration of hearing in the VGLUT3 knockout mouse using virally mediated gene therapy.</a> Neuron. 75, 283-293 (2012).</li><li>Pan, B., 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=Gene+therapy+restores+auditory+and+vestibular+function+in+a+mouse+model+of+Usher+syndrome+type+1c.">Gene therapy restores auditory and vestibular function in a mouse model of Usher syndrome type 1c.</a> Nat Biotechnol. 35, 264-272 (2017).</li><li>Isgrig, 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=Gene+Therapy+Restores+Balance+and+Auditory+Functions+in+a+Mouse+Model+of+Usher+Syndrome.">Gene Therapy Restores Balance and Auditory Functions in a Mouse Model of Usher Syndrome.</a> Mol Ther. 25, 780-791 (2017).</li><li>Lentz, J. J., 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=Rescue+of+hearing+and+vestibular+function+by+antisense+oligonucleotides+in+a+mouse+model+of+human+deafness.">Rescue of hearing and vestibular function by antisense oligonucleotides in a mouse model of human deafness.</a> Nat Med. 19, 345-350 (2013).</li><li>Shibata, S. B., 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=RNA+Interference+Prevents+Autosomal-Dominant+Hearing+Loss.">RNA Interference Prevents Autosomal-Dominant Hearing Loss.</a> Am J Hum Genet. 98, 1101-1113 (2016).</li><li>Van Sluyters, R. C., Obernier, 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=Guidelines+for+the+care+and+use+of+mammals+in+neuroscience+and+behavioral+research.">Guidelines for the care and use of mammals in neuroscience and behavioral research.</a> Contemp Top Lab Anim. 43, 48 (2004).</li><li>Chien, W. W., 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=Gene+Therapy+Restores+Hair+Cell+Stereocilia+Morphology+in+Inner+Ears+of+Deaf+Whirler+Mice.">Gene Therapy Restores Hair Cell Stereocilia Morphology in Inner Ears of Deaf Whirler Mice.</a> Mol Ther. 24, 17-25 (2016).</li><li>Hirose, K., Hartsock, J. J., Johnson, S., Santi, P., Salt, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+lipopolysaccharide+compromises+the+blood-labyrinth+barrier+and+increases+entry+of+serum+fluorescein+into+the+perilymph.">Systemic lipopolysaccharide compromises the blood-labyrinth barrier and increases entry of serum fluorescein into the perilymph.</a> J Assoc Res Otolaryngol. 15, 707-719 (2014).</li><li>Okada, 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=Gene+transfer+targeting+mouse+vestibule+using+adenovirus+and+adeno-associated+virus+vectors.">Gene transfer targeting mouse vestibule using adenovirus and adeno-associated virus vectors.</a> Otol Neurotol. 33, 655-659 (2012).</li><li>Suzuki, J., Hashimoto, K., Xiao, R., Vandenberghe, L. H., Liberman, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+gene+therapy+with+ancestral+AAV+in+adult+mice:+complete+transduction+of+inner+hair+cells+without+cochlear+dysfunction.">Cochlear gene therapy with ancestral AAV in adult mice: complete transduction of inner hair cells without cochlear dysfunction.</a> Sci Rep. 7, 45524 (2017).</li></ol>

कई शल्य चिकित्सा दृष्टिकोण को चूहे के भीतरी कान तक पहुंचने के लिए वर्णित किया गया है । Cochleostomy और दौर खिड़की दृष्टिकोण सबसे अधिक कोक्लीअ का उपयोग करने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि पीछे semicircular नहर और endolymphatic स...

भीतरी कान जीन थेरेपी जांच के एक तेजी से विकासशील क्षेत्र है । यह ototoxicity, शोर आघात, और वंशानुगत सुनवाई हानि1का मुकाबला करने के लिए विभिंन जानवरों के मॉडलों में लागू किया गया है । कई हाल के अध्ययनों से पता चला है कार्यात्मक सुधार और उत्परिवर्ती चूहों में संतुलन कार्य इनर कान जीन थेरेपी डिलिवरी के बाद2,3,4,5,6, 7. भीतरी कान जीन थेरेपी की सफलता का निर्धारण करने में प्रमुख कारकों में से एक सर्जिकल भीतरी कान का उपयोग करने के लिए इस्तेमाल किया दृष्टिकोण है । आदर्श रूप में, शल्य दृष्टिकोण प्रदर्शन करने के लिए आसान होगा, शारीरिक स्थलों सुसंगत और पहचान करने के लिए आसान हो जाएगा, और लक्षित सेल प्रकार के परिणामस्वरूप transduction उच्च होगा ।
हाल के एक अध्ययन में, हमें पता चला है कि जब वायरल जीन थेरेपी के पीछे semicircular नहर के माध्यम से इंजेक्शन था भंवर उत्परिवर्ती माउस (हानि और vestibular रोग सुनवाई का एक मॉडल), संवेदी बाल कोशिकाओं के कुशल transduction vestibular में देखा गया था अंगों के रूप में अच्छी तरह के रूप में कोक्लीअ5। संवेदी बाल कोशिका transduction की उच्च दक्षता इन उत्परिवर्ती चूहों में श्रवण और vestibular कार्यों के सुधार में हुई ।
इस अनुच्छेद में, हम विस्तार में वर्णन पीछे semicircular नहर दृष्टिकोण नवजात माउस भीतरी कान का उपयोग करने के लिए ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:735px;" width="733">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Operating microscope</td>
			<td style="width:113px;">Zeiss</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:295px;">OPMI Pico ENT microscope. Other dissection microscopes would also work.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Micro-forcepts</td>
			<td style="width:113px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:111px;">11251-10, 11295-51</td>
			<td>#5 and #55 Dumont</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Micro-scissors</td>
			<td style="width:113px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:111px;">15002-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nanoliter2000 microinjector</td>
			<td style="width:113px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Heating pad</td>
			<td style="width:113px;">Mastex</td>
			<td>Model 500/600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">5-0 vicryl sutures</td>
			<td style="width:113px;">Ethicon</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">AAV8-whirlin</td>
			<td style="width:113px;">Vector Biolabs</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Glass pipette</td>
			<td style="width:113px;">Sutter Instruments</td>
			<td style="width:111px;">B100-75-10</td>
			<td>Borosilicate glass</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

posterior semicircular canal approach for inner ear gene delivery in neonatal mouse

भीतरी कान जीन चिकित्सा सुनवाई हानि और चक्कर आना के लिए एक संभावित उपचार के रूप में महान वादा करता है । भीतरी कान जीन थेरेपी की सफलता के महत्वपूर्ण निर्धारकों में से एक के लिए एक वितरण विधि है जो लक्षित सेल प्रकार के सुसंगत transduction दक्षता में परिणाम मिल रहा है, जबकि सुनवाई हानि ंयूनतम । इस अध्ययन में, हम नवजात चूहों में भीतरी कान जीन प्रसव के लिए एक व्यवहार्य विधि के रूप में पीछे semicircular नहर दृष्टिकोण का वर्णन । हम बताते है कि पीछे semicircular नहर के माध्यम से जीन प्रसव के लिए पूरे भीतरी कान perfuse करने में सक्षम है । पीछे semicircular नहर के आसान शारीरिक पहचान, साथ ही लौकिक हड्डी की आवश्यकता के ंयूनतम हेरफेर, इस शल्य दृष्टिकोण भीतरी कान जीन प्रसव के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाते हैं ।

AAV8 के इंजेक्शन के पीछे semicircular नहर के माध्यम से नवजात भंवर चूहों में whirlin जीन थेरेपी utricular बाल कोशिकाओं (चित्रा 2) में whirlin अभिव्यक्ति (हरी) के परिणामस्वरूप, समग्र संक्रमण दक्षता के साथ ५३.१...

Watch this Scientific Journal Video about Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse at JoVE.com

Posterior Semicircular Canal Approach for Inner Ear Gene Delivery in Neonatal Mouse

इस अध्ययन में, हम नवजात चूहों में भीतरी कान जीन प्रसव के लिए एक विश्वसनीय विधि के रूप में पीछे semicircular नहर दृष्टिकोण का वर्णन । हम बताते है कि पीछे semicircular नहर के माध्यम से जीन प्रसव के लिए पूरे भीतरी कान perfuse करने में सक्षम है ।

नवजात चूहे में भीतरी कान जीन डिलिवरी के लिए पीछे Semicircular नहर दृष्टिकोण

Inner ear gene therapy offers great promise as a potential treatment for hearing loss and dizziness. One of the critical determinants of the success of ...

The overall goal of this procedure is to access the mouse inner ear for gene delivery. This method can help deliver gene therapy to the mouse inner ear in an efficient manner. The main advantages of this technique is that it's reliable and easy to learn.Generally individuals new to this method will struggle because of the small size of the mouse inner ear. However, with practice, most people can complete a surgical dissection within ten minutes. Begin the procedure with sterile instruments and turn on the bead sterilizer to clean instruments between animals.Load the therapeutic virus into an ten micron diameter micropipette attached to a micro injector. The viral vector used in our experiments is AAV28-whirlin with a titer of one times ten to the 13 genome copies per milliliter. For this video, methylene blue dye was used for ease of visualization.Clean the skin behind the ear with three betadine scrubs followed by alcohol wipe. Then, use micro scissors to make a postauricular approximately two millimeters behind the ear and divide the underlying soft tissue. Identify the facial nerve and the bulla.The sternocleidomastoid muscle lies perpendicular to the facial nerve. The stapedial artery can be seen through the bulla which is a useful landmark. Follow the facial nerve superiorly and posteriorly to locate the posterior semi-circular canal.Use the micro scissors to remove the muscle fibers and soft tissue overlying the posterior semi-circular canal. Then, penetrate the posterior semi-circular canal with the loaded glass micropipette on the micro injector and inject the dye into the inner ear. Typically, a total of 20 injections of 49 nano liters are delivered into the posterior semi-circular canal over 40 seconds for a total volume of approximately one microliter.Withdraw the pipette immediately after administering the last volume. Then, close the skin incision using a 5-0 polyglactin suture. Injection of AAV8-whirlin into neonatal whirler mice as shown in this video resulted in whirlin expression shown in green in utricular hair cells.Transduced hair cells had elongated stereocilia shown in red compared to hair cells from contralateral, non-injected ears. Posterior semi-circular canal injection of AAV8-whirlin also resulted in transduction of cochlear hair cells in the whirler mice. Transduced hair cells expressed whirlin at stereocilia tips and had elongated stereocilia compared to hair cells from contralateral, non-injected ears.Following this procedure, other methods like ABI and the stereo testing can be performed in order to answer addition questions like whether inner ear gene delivery has an effect on auditory and vestibular functions. After it's development, this technique paved the way for researchers in the field of inner ear gene delivery to explore defects of gene delivery in the mouse inner ear.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

एक भ्रूण माउस मॉडल में एक उपन्यास Bioactive एजेंटों Intratracheal प्रशासन के लिए शल्य दृष्टिकोण

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

An Orthotopic Bladder Cancer Model for Gene Delivery Studies

जीन डिलीवरी के अध्ययन के लिए एक orthotopic मूत्राशय कैंसर के मॉडल

Bladder cancer is the second most common cancer of the urogenital tract and novel therapeutic approaches that can reduce recurrence and progression are ...

Heterotopic Mucosal Engrafting Procedure for Direct Drug Delivery to the Brain in Mice

चूहों में मस्तिष्क के लिए सीधी दवा वितरण के लिए Heterotopic Mucosal Engrafting प्रक्रिया

Delivery of therapeutics into the brain is impeded by the presence of the blood-brain barrier (BBB) which restricts the passage of polar and high ...

The Mouse Round-window Approach for Ototoxic Agent Delivery: A Rapid and Reliable Technique for Inducing Cochlear Cell Degeneration

कर्णावत सेल अध: पतन उत्प्रेरण के लिए एक तेजी से और विश्वसनीय तकनीक: ototoxic एजेंट प्रसव के लिए माउस राउंड खिड़की दृष्टिकोण

Investigators have utilized a wide array of animal models and investigative techniques to study the mammalian auditory system. Much of the basic research ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

एक नवजात माउस रीढ़ की हड्डी संपीड़न चोट मॉडल

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

नवजात शिलालेख के रूप में कण्ट्रोलर स्पष्टीकरण तकनीक<em&gt; विट्रो में</em&gt; सुनवाई अनुसंधान में स्क्रीनिंग टूल

While there have been remarkable advances in hearing research over the past few decades, there is still no cure for Sensorineural Hearing Loss (SNHL), a ...

Discovering Middle Ear Anatomy by Transcanal Endoscopic Ear Surgery: A Dissection Manual

Transcanal इंडोस्कोपिक कान सर्जरी द्वारा मध्य कान एनाटॉमी की खोज: एक विच्छेदन मैनुअल

The middle ear is located in the center of the temporal bone and bears a highly complex anatomy. The recently introduced exclusively endoscopic transcanal ...

A Surgical Procedure for the Administration of Drugs to the Inner Ear in a Non-Human Primate Common Marmoset (Callithrix jacchus)

A Surgical Procedure for the Administration of Drugs to the Inner Ear in a Non-Human Primate Common Marmoset Callithrix jacchus

एक गैर मानव रहनुमा आम Marmoset में भीतरी कान के लिए दवाओं के प्रशासन के लिए एक शल्य प्रक्रिया (Callithrix jacchus)

Hearing research has long been facilitated by rodent models, although in some diseases, human symptoms cannot be recapitulated. The common marmoset ...

Posterior Approach for Debridement of the Psoas Abscess

पसोस फोड़े के debridement के लिए पीछे दृष्टिकोण

This method focuses on outlining a safe zone for irrigation and debridement of a psoas abscess through a posterior approach. Initially, an anterior ...

A Neonatal BALB/c Mouse Model of Necrotizing Enterocolitis

नेक्रोटाइज़िंग एंटरोकोलाइटिस का एक नवजात BALB / c माउस मॉडल

Necrotizing enterocolitis (NEC) is the most severe gastrointestinal (GI) disease that often occurs in premature infants, especially very low birth weight ...