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

Dette arbeidet ble støttet av midler fra den NIDCD divisjon av Intramural forskning /NIH (DC000082-02 til W.W.C.) og DC000081 til avansert bildebehandling kjerne. Vi er takknemlige for NIDCD dyr anlegget ansatte for omsorg for dyr.

Alle dyr prosedyrer ble godkjent av Animal Care og bruk komiteen på National Institute on døvhet og andre kommunikasjons lidelser (NIDCD ASP1378-15).
1. prosedyren oppsett og forberedelse
<ol><li>Sterilisere alle instrumenter av etylenoksid i begynnelsen av eksperimentet. Mellom dyr, rengjør instrumenter med perle sterilisering.</li>
	<li>Laste løsningen som inneholder viral genterapi i brønnene på mikro-injektoren. Viral vektoren brukt i denne studien var AAV2/8-whirlin (1 x 1013...

<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>

Flere kirurgiske metoder har blitt beskrevet til gnager indre ører. Cochleostomy og runde vinduet tilnærminger brukes vanligvis til sneglehuset, mens den bakre halvsirkelformet kanalen og endolymphatic sac tilnærminger brukes vanligvis til vestibular organer1. I en fersk studie viste vi den bakre halvsirkelformet kanalen injeksjoner av viral genterapi resulterte i høy virkningsgrad på håret celle signaltransduksjon både vestibular organer og sneglehuset5. Cochlea hå...

Indre øret genterapi er en rask utvikling av etterforskning. Det har vært brukt i ulike dyr modeller å bekjempe ototoksisitet, støy traumer og arvelige høring tap1. Flere studier har vist funksjonelle utvinning av hørsel og balanse funksjoner i mutant mus etter indre øret gene terapi levering2,3,4,5,6, 7. en av viktigste faktorene i å bestemme suksessen til indre øret genterapi er kirurgisk tilnærming for tilgang til det indre øret. Ideelt sett kirurgisk tilnærming ville være enkel å utføre, anatomisk landemerkene ville være konsekvent og lett å identifisere og den resulterende signaltransduksjon målrettet celletyper ville være høy.
I en fersk studie viste vi at når viral genterapi ble injisert gjennom bakre halvsirkelformet kanalen whirler mutant museklikk (en modell av hørselstap og vestibular dysfunksjon), effektiv Albin på sensoriske hårcellene ble sett i den vestibular organer så vel som i sneglehuset5. Høy virkningsgrad av sensoriske hår celle signaltransduksjon resulterte i forbedring av auditiv og vestibular funksjoner i disse mutant mus.
I denne artikkelen beskrive vi i detalj den bakre halvsirkelformet kanal tilnærmingen til det neonatal mus indre øret.

<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

Indre øret genterapi tilbyr store løftet som potensielle behandling for hørselstap og svimmelhet. En av de kritiske determinantene av suksess for indre øret genterapi er å finne en leveringsmetode som fører til konsekvent signaltransduksjon effektiviteten av målrettet celletyper samtidig minimere hørselstap. I denne studien beskriver vi den bakre halvsirkelformet kanal tilnærmingen som en levedyktig metode for indre øret gen levering i neonatal mus. Vi viser at gen levering gjennom bakre halvsirkelformet kanalen kunne perfuse det hele indre øret. Lett anatomiske identifikasjon av bakre halvsirkelformet kanalen og minimal manipulering av temporal benet kreves, gjør dette kirurgisk tilnærming et attraktivt alternativ for indre øret gen levering.

Injeksjon av AAV8-whirlin genterapi i neonatale whirler mus gjennom bakre halvsirkelformet kanalen resulterte i whirlin uttrykk (grønn) i utricular hårcellene (figur 2), med infeksjon virkningsgraden på 53.1% (SD oppe i 38,1, n = 28)5 . Transduced hårcellene hadde langstrakte stereocilia (rød) sammenlignet hårcellene fra kontralateral ikke-injisert ører (5.35 ± 2.11 µm vs 3,20 ± 0,34 µm, henholdsvis)5...

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

I denne studien beskriver vi den bakre halvsirkelformet kanal tilnærmingen som en pålitelig metode for indre øret gen levering i neonatal mus. Vi viser at gen levering gjennom bakre halvsirkelformet kanalen kunne perfuse det hele indre øret.

Bakre halvsirkelformet kanalen tilnærming for indre øret gen levering i Neonatal musen

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 ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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

En orthotopic Blærekreft Modell for Gene Levering Studies

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

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

Utvikling av en Audio-baserte Virtual Gaming Environment for å bistå med Navigasjon Skills i Blind

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

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

Heterotop Mucosal poding Prosedyre for direkte Drug Delivery til Brain i Mus

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

Musen Round-vindu Approach for Ototoksisk Agent Levering: En rask og pålitelig teknikk for å indusere Cochlear Cell Degeneration

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

En Neonatal Mouse ryggmargskompresjon Injury Model

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

Inducing Ischemia-reperfusion Injury in the Mouse Ear Skin for Intravital Multiphoton Imaging of Immune Responses

Induserende iskemi-reperfusjon Injury i Mouse Ear Skin for intra multiphoton avbildning av immunrespons

Ischemia-reperfusion injury (IRI) occurs when there is transient hypoxia due to the obstruction of blood flow (ischemia) followed by a subsequent ...

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

Neonatal Murine Cochlear Explanting Technique som en<em&gt; I Vitro</em&gt; Screening Tool in Hearing Research

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

Oppdage mellomøret anatomi av Transcanal endoskopisk øre kirurgi: en disseksjon manuell

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

En kirurgisk prosedyre for administrasjon av narkotika til det indre øret i en ikke-menneskelige primas felles Marmoset (Callithrix jacchus)

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