Name: a drosophila in vivo injury model for studying neuroregeneration in the peripheral and central nervous system
Uploaded: 2018-05-05T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System at JoVE.com

Vi takker Jessica Goldshteyn for kundestøtte. Arbeid i sangen lab er finansiert av NIH grant R00NS088211, og de intellektuelle og utviklingsmål funksjonshemminger Research Center (IDDRC) ny Program Development Award.

1. forberedelse av kultur plater og flasker
<ol><li>Utarbeidelse av druesaft agar plater<ol>
<li>Legge til 10 g agar pulver, 200 mL drue juice og 192 mL ddH2O i et beaker og mikrobølgeovn for ca 4-5 minutter, røring og til agar er fullstendig oppløst.</li>
		<li>I avtrekksvifte, avkjølt løsningen på ca 60 ° C. Legg 4,2 mL 95% etanol og 4.0 mL iseddik. Juster det totale volumet av løsningen på 400 mL med ddH2O. Mix også.</li>
		<li>For hver 35 mm plate, legge ca 2-3 mL av løsningen. Lage...

<ol>
	<li>Yakura, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Recovery following spinal cord injury. , (1996).</li><li>Harel, N. Y., Strittmatter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+regenerating+axons+recapitulate+developmental+guidance+during+recovery+from+spinal+cord+injury?.">Can regenerating axons recapitulate developmental guidance during recovery from spinal cord injury?.</a> Nature reviews. Neuroscience. 7, 603-616 (2006).</li><li>Jurewicz, A., Matysiak, M., Raine, C. S., Selmaj, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soluble+Nogo-A,+an+inhibitor+of+axonal+regeneration,+as+a+biomarker+for+multiple+sclerosis.">Soluble Nogo-A, an inhibitor of axonal regeneration, as a biomarker for multiple sclerosis.</a> Neurology. 68, 283-287 (2007).</li><li>Yiu, G., He, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glial+inhibition+of+CNS+axon+regeneration.">Glial inhibition of CNS axon regeneration.</a> Nat Rev Neurosci. 7, 617-627 (2006).</li><li>Sun, F., He, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+intrinsic+barriers+for+axon+regeneration+in+the+adult+CNS.">Neuronal intrinsic barriers for axon regeneration in the adult CNS.</a> Curr Opin Neurobiol. , (2010).</li><li>Liu, B. P., Cafferty, W. B., Budel, S. O., Strittmatter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+regulators+of+axonal+growth+in+the+adult+central+nervous+system.">Extracellular regulators of axonal growth in the adult central nervous system.</a> Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 361, 1593-1610 (2006).</li><li>Liu, K., Tedeschi, A., Park, K. K., He, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+intrinsic+mechanisms+of+axon+regeneration.">Neuronal intrinsic mechanisms of axon regeneration.</a> Annu Rev Neurosci. 34, 131-152 (2011).</li><li>Schwab, M. E., Strittmatter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nogo+limits+neural+plasticity+and+recovery+from+injury.">Nogo limits neural plasticity and recovery from injury.</a> Curr Opin Neurobiol. 27, 53-60 (2014).</li><li>He, Z., Jin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrinsic+Control+of+Axon+Regeneration.">Intrinsic Control of Axon Regeneration.</a> Neuron. 90, 437-451 (2016).</li><li>Park, K. 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=Promoting+axon+regeneration+in+the+adult+CNS+by+modulation+of+the+PTEN/mTOR+pathway.">Promoting axon regeneration in the adult CNS by modulation of the PTEN/mTOR pathway.</a> Science. 322, 963-966 (2008).</li><li>Geoffroy, C. G., Hilton, B. J., Tetzlaff, W., Zheng, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+an+Age-Dependent+Decline+in+Axon+Regeneration+in+the+Adult+Mammalian+Central+Nervous+System.">Evidence for an Age-Dependent Decline in Axon Regeneration in the Adult Mammalian Central Nervous System.</a> Cell Rep. 15, 238-246 (2016).</li><li>Geoffroy, C. G., 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=Effects+of+PTEN+and+Nogo+Codeletion+on+Corticospinal+Axon+Sprouting+and+Regeneration+in+Mice.">Effects of PTEN and Nogo Codeletion on Corticospinal Axon Sprouting and Regeneration in Mice.</a> J Neurosci. 35, 6413-6428 (2015).</li><li>Jin, D., 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+skilled+locomotion+by+sprouting+corticospinal+axons+induced+by+co-deletion+of+PTEN+and+SOCS3.">Restoration of skilled locomotion by sprouting corticospinal axons induced by co-deletion of PTEN and SOCS3.</a> Nat Commun. 6, 8074 (2015).</li><li>Wang, X., 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=Axonal+regeneration+induced+by+blockade+of+glial+inhibitors+coupled+with+activation+of+intrinsic+neuronal+growth+pathways.">Axonal regeneration induced by blockade of glial inhibitors coupled with activation of intrinsic neuronal growth pathways.</a> Exp Neurol. 237, 55-69 (2012).</li><li>Fang, Y., Bonini, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axon+degeneration+and+regeneration:+insights+from+Drosophila+models+of+nerve+injury.">Axon degeneration and regeneration: insights from Drosophila models of nerve injury.</a> Annual review of cell and developmental biology. 28, 575-597 (2012).</li><li>Venken, K. J., Simpson, J. H., Bellen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+manipulation+of+genes+and+cells+in+the+nervous+system+of+the+fruit+fly.">Genetic manipulation of genes and cells in the nervous system of the fruit fly.</a> Neuron. 72, 202-230 (2011).</li><li>Leyssen, 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=Amyloid+precursor+protein+promotes+post-developmental+neurite+arborization+in+the+Drosophila+brain.">Amyloid precursor protein promotes post-developmental neurite arborization in the Drosophila brain.</a> The EMBO journal. 24, 2944-2955 (2005).</li><li>MacDonald, J. 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=The+Drosophila+cell+corpse+engulfment+receptor+Draper+mediates+glial+clearance+of+severed+axons.">The Drosophila cell corpse engulfment receptor Draper mediates glial clearance of severed axons.</a> Neuron. 50, 869-881 (2006).</li><li>Song, 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=Regeneration+of+Drosophila+sensory+neuron+axons+and+dendrites+is+regulated+by+the+Akt+pathway+involving+Pten+and+microRNA+bantam.">Regeneration of Drosophila sensory neuron axons and dendrites is regulated by the Akt pathway involving Pten and microRNA bantam.</a> Genes Dev. 26, 1612-1625 (2012).</li><li>Song, 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=Regulation+of+axon+regeneration+by+the+RNA+repair+and+splicing+pathway.">Regulation of axon regeneration by the RNA repair and splicing pathway.</a> Nat Neurosci. 18, 817-825 (2015).</li><li>Kato, K., Forero, M. G., Fenton, J. C., Hidalgo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+glial+regenerative+response+to+central+nervous+system+injury+is+enabled+by+pros-notch+and+pros-NFkappaB+feedback.">The glial regenerative response to central nervous system injury is enabled by pros-notch and pros-NFkappaB feedback.</a> PLoS Biol. 9, e1001133 (2011).</li><li>Fang, Y., Soares, L., Teng, X., Geary, M., Bonini, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+Drosophila+model+of+nerve+injury+reveals+an+essential+role+of+Nmnat+in+maintaining+axonal+integrity.">A novel Drosophila model of nerve injury reveals an essential role of Nmnat in maintaining axonal integrity.</a> Curr Biol. 22, 590-595 (2012).</li><li>Xiong, X., 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=Protein+turnover+of+the+Wallenda/DLK+kinase+regulates+a+retrograde+response+to+axonal+injury.">Protein turnover of the Wallenda/DLK kinase regulates a retrograde response to axonal injury.</a> J Cell Biol. 191, 211-223 (2010).</li><li>Brace, E. J., DiAntonio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Models+of+axon+regeneration+in+Drosophila.">Models of axon regeneration in Drosophila.</a> Exp Neurol. 287, 310-317 (2017).</li><li>Hao, Y., Collins, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrinsic+mechanisms+for+axon+regeneration:+insights+from+injured+axons+in+Drosophila.">Intrinsic mechanisms for axon regeneration: insights from injured axons in Drosophila.</a> Curr Opin Genet Dev. 44, 84-91 (2017).</li><li>Galbraith, J. A., Terasaki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+damage+in+thick+specimens+by+multiphoton+excitation.">Controlled damage in thick specimens by multiphoton excitation.</a> Mol Biol Cell. 14, 1808-1817 (2003).</li><li>Sugimura, 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=Distinct+developmental+modes+and+lesion-induced+reactions+of+dendrites+of+two+classes+of+Drosophila+sensory+neurons.">Distinct developmental modes and lesion-induced reactions of dendrites of two classes of Drosophila sensory neurons.</a> J Neurosci. 23, 3752-3760 (2003).</li><li>Yanik, M. F., 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=Neurosurgery:+functional+regeneration+after+laser+axotomy.">Neurosurgery: functional regeneration after laser axotomy.</a> Nature. 432, 822 (2004).</li><li>Wu, Z., 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=Caenorhabditis+elegans+neuronal+regeneration+is+influenced+by+life+stage,+ephrin+signaling,+and+synaptic+branching.">Caenorhabditis elegans neuronal regeneration is influenced by life stage, ephrin signaling, and synaptic branching.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 15132-15137 (2007).</li><li>Stone, M. C., Nguyen, M. M., Tao, J., Allender, D. L., Rolls, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+up-regulation+of+microtubule+dynamics+and+polarity+reversal+during+regeneration+of+an+axon+from+a+dendrite.">Global up-regulation of microtubule dynamics and polarity reversal during regeneration of an axon from a dendrite.</a> Mol Biol Cell. 21, 767-777 (2010).</li><li>Grueber, W. B., Jan, L. Y., Jan, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tiling+of+the+Drosophila+epidermis+by+multidendritic+sensory+neurons.">Tiling of the Drosophila epidermis by multidendritic sensory neurons.</a> Development. 129, 2867-2878 (2002).</li><li>Kang, H., Lichtman, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+axon+regeneration+and+muscle+reinnervation+in+young+adult+and+aged+animals.">Motor axon regeneration and muscle reinnervation in young adult and aged animals.</a> J Neurosci. 33, 19480-19491 (2013).</li><li>Duan, X., 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=Subtype-specific+regeneration+of+retinal+ganglion+cells+following+axotomy:+effects+of+osteopontin+and+mTOR+signaling.">Subtype-specific regeneration of retinal ganglion cells following axotomy: effects of osteopontin and mTOR signaling.</a> Neuron. 85, 1244-1256 (2015).</li><li>Lee, T., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mosaic+analysis+with+a+repressible+cell+marker+for+studies+of+gene+function+in+neuronal+morphogenesis.">Mosaic analysis with a repressible cell marker for studies of gene function in neuronal morphogenesis.</a> Neuron. 22, 451-461 (1999).</li><li>Grueber, W. 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=Projections+of+Drosophila+multidendritic+neurons+in+the+central+nervous+system:+links+with+peripheral+dendrite+morphology.">Projections of Drosophila multidendritic neurons in the central nervous system: links with peripheral dendrite morphology.</a> Development. 134, 55-64 (2007).</li><li>Buss, 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=NG2+and+phosphacan+are+present+in+the+astroglial+scar+after+human+traumatic+spinal+cord+injury.">NG2 and phosphacan are present in the astroglial scar after human traumatic spinal cord injury.</a> BMC Neurol. 9, 32 (2009).</li><li>McKeon, R. J., Jurynec, M. J., Buck, 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=The+chondroitin+sulfate+proteoglycans+neurocan+and+phosphacan+are+expressed+by+reactive+astrocytes+in+the+chronic+CNS+glial+scar.">The chondroitin sulfate proteoglycans neurocan and phosphacan are expressed by reactive astrocytes in the chronic CNS glial scar.</a> J Neurosci. 19, 10778-10788 (1999).</li><li>Raabe, I., Vogel, S. K., Peychl, J., Tolic-Norrelykke, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+nanosurgery+and+cell+enucleation+using+a+picosecond+laser.">Intracellular nanosurgery and cell enucleation using a picosecond laser.</a> J Microsc. 234, 1-8 (2009).</li><li>Hutson, M. S., Ma, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+and+cavitation+dynamics+during+pulsed+laser+microsurgery+in+vivo.">Plasma and cavitation dynamics during pulsed laser microsurgery in vivo.</a> Phys Rev Lett. 99, 158104 (2007).</li><li>Venugopalan, V., Guerra, A., Nahen, K., Vogel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+laser-induced+plasma+formation+in+pulsed+cellular+microsurgery+and+micromanipulation.">Role of laser-induced plasma formation in pulsed cellular microsurgery and micromanipulation.</a> Phys Rev Lett. 88, 078103 (2002).</li><li>Bourgeois, F., Ben-Yakar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+laser+nanoaxotomy+properties+and+their+effect+on+axonal+recovery+in+C.+elegans.">Femtosecond laser nanoaxotomy properties and their effect on axonal recovery in C. elegans.</a> Opt Express. 16, 5963 (2008).</li><li>O'Brien, G. S., 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=Two-photon+axotomy+and+time-lapse+confocal+imaging+in+live+zebrafish+embryos.">Two-photon axotomy and time-lapse confocal imaging in live zebrafish embryos.</a> J Vis Exp. , (2009).</li><li>Tsai, P. S., 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=Plasma-mediated+ablation:+an+optical+tool+for+submicrometer+surgery+on+neuronal+and+vascular+systems.">Plasma-mediated ablation: an optical tool for submicrometer surgery on neuronal and vascular systems.</a> Curr Opin Biotechnol. 20, 90-99 (2009).</li><li>Chung, S. H., Clark, D. A., Gabel, C. V., Mazur, E., Samuel, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+AFD+neuron+in+C.+elegans+thermotaxis+analyzed+using+femtosecond+laser+ablation.">The role of the AFD neuron in C. elegans thermotaxis analyzed using femtosecond laser ablation.</a> BMC Neurosci. 7, 30 (2006).</li><li>Williams, W., Nix, P., Bastiani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constructing+a+low-budget+laser+axotomy+system+to+study+axon+regeneration+in+C.+elegans.">Constructing a low-budget laser axotomy system to study axon regeneration in C. elegans.</a> J Vis Exp. , (2011).</li></ol>

Når definere fly krysser, kan antallet hunner og hanner brukt variere avhengig av genotyper og antall Larvene trengs for spesifikke eksperimenter. WT fluer bruker typisk tvers 10 kvinner og 5 menn. Vinduet samling kan være smalere, avhengig av nøyaktigheten av Larvene alderen som kreves. En 2-h samling perioden vil for eksempel gi larver av mer homogene innbyggere. I dette tilfellet vil bruker 20 eller mer jomfru kvinner til å definere kors bidra til å gi tilstrekkelig egg. Avkastning fra første dag som regel er li...

Manglende evne til axons å regenerere etter en skade sentralnervesystemet (CNS), kan føre til permanente funksjonshemminger hos pasienter, og spiller også en rolle i irreversible nevrologiske underskuddene i nevrodegenerative sykdommer1,2 ,3,4,5. CNS miljøet, samt indre vekst muligheten av neurons, bestemmer om axons skal kunne generere etter traumer. Ekstracellulære faktorer fra oligodendrocyte, astroglial og fibroblastic kilder har vist seg å hemme dannes hemmer nevronal vekst4,6,7,8, men eliminere disse molekylene bare gir begrenset spirende5. Iboende gjenfødelse signaler kan påvirke regenerativ suksess5,9 og representerer potensielle terapeutiske mål, men disse prosessene er fortsatt ikke godt definert på molekylært nivå. Økninger i trophic faktor signalering eller eliminering av endogene bremser, for eksempel Pten fosfatase10, kan medføre axonal gjenfødelse i visse tilfeller. Kombinasjoner av metoder som er funnet for å være individuelt effektiv også bare gi begrenset total utvinning hittil11,12,13,14. Derfor er det desperat behov for å identifisere flere veier for målrettet terapi. Initiering av axon gjenvekst, om og hvordan axons re-wire til riktig mål, reform synapse spesifisitet, og oppnå funksjonelle utvinning er viktig ubesvarte spørsmål.
I sammendraget er nåværende forståelse av maskineriet dikterer axon gjenfødelse fortsatt svært fragmentert. Del av problemet er teknisk vanskeligheten med å studere axon gjenfødelse i pattedyr i sanntid, en tilnærming som er kostbar, tidkrevende og utfordrende for å gjennomføre omfattende genetisk skjermer. Drosophila melanogaster, derimot, har vist seg for å være en veldig kraftig system for studier av komplekse biologiske spørsmål. Har vært instrumentell definere gener og signalnettverk trasé som er påfallende bevart i mennesker og har vært en vellykket modell for studiet av menneskelige forhold, for eksempel nevrodegenerative sykdommer, gjennom store molekylær arvelighetsforskning verktøy tilgjengelig å manipulere gen funksjon15. Spesielt anses frukt fluer å være et ideelt verktøy for oppdagelsen av gener involvert i neural skade og gjenvekst15,16. Flere fly neural skade modeller har blitt utviklet, inkludert voksen-hodet eller larver ventrale nerve ledningen (VNC) knivstikking med nåler, larver VNC eller nerve forelsket med tang, larver Nevron laser axotomy, olfactory reseptor Nevron fjerning, explants hjerneskade, og eksterne nerve lesjon av vingen etterlønn15,17,18,19,20,21,22,23. Spennende, har siste arbeid utnytte Drosophila skade modeller avansert vår forståelse av mobilnettet og genetiske veier brukt av nervesystemet for å svare på neural skader, noen som har vist seg å være bevart i pattedyr24 ,25. Igjen, dette understreker nytten av denne modellen organisme for identifiserende romanen mekanismer av nevrale reparasjon.
Beskrevet her er to-fotonet laser-basert Drosophila larver sensoriske Nevron skade modell. En to-fotonet laser ble først brukt til å kutte axons i sebrafisk i vivo i 200326. Samme år, ble den første laser dendriotomy utført i Drosophila bruker en pulserende nitrogen laser27. Like etter brukt flere C. elegans labs femtosecond lasere for å etablere modeller av axon gjenfødelse28. I 2007, Wu og kolleger forhold og rapporterte forskjellene mellom laser skader i C. elegans indusert av ulike typer lasere29. I 2010, axon regenerasjon etter laser axotomy ble først vist oppstår i Drosophila30. Bygge på denne omfattende laser skade litteraturen, har vi utviklet et fly neural skade modellen med to-fotonet laser, som tillater presis induksjon av skade målrettede nettsteder med minimal forstyrrelsene for nærliggende vev, gir en relativt ren system for å studere både indre og ytre egenskapene til neuroregeneration med én celle oppløsning. Spesielt, har vi etablert et sett av skade dendrittiske arborization (da) sensoriske neurons i begge perifere nervesystemet (PNS) og CNS. Da neurons kan grupperes i fire forskjellige klasser fremstående primært av deres dendrite forgrening kompleksiteten: klasse I til IV31. Våre publisert arbeid viser at da Nevron gjenfødelse ligner pattedyr skade modeller på fenotypiske og molekylære: da neurons vise egenskaper for bestemte gjenfødelse, med klasse IV, men ikke klasse I eller III da neurons viser fornyelse i de PNS; klasse IV da Nevron axons regenerere robust i periferien, men regenerativ potensialet er dramatisk redusert i CNS dermed ligner dorsal root ganglion (DRG) nerveceller i pattedyr; forbedre mTOR aktivitet via Pten forbedrer sletting eller Akt overuttrykte axon gjenfødelse fly CNS19. Utnytte denne skade modellen, vi har vært å utføre genetiske skjermer og har identifisert RNA behandling enzymet Rtca som et evolusjonært bevarte hemmende faktor for axon gjenfødelse, knytte axon skade til mobilnettet stress og RNA modifisering20 .
I presentert paradigmet, er skaden indusert via laser axotomy/dendriotomy larver klasse IV eller III da neurons, merket med ppk-CD4-tdGFP eller 19-12-Gal4, UAS-CD4-tdGFP, repo-Gal80, henholdsvis. Skaden utføres på 2nd til 3rd skikkelsen larver på rundt 48-72 h etter egglegging (h AEL). For PNS er axotomy lesjonen rettet mot delen av axon ~ 20-50 µm unna cellen kroppen, CNS axotomy til et område på ~ 20 µm i diameter på commissure krysset i VNC og dendriotomy til primære dendrittiske gren poeng. Samme Nevron er fotografert ved 8-24 h etter skade (AI) for å bekrefte komplett transection og 48-72 h AI å vurdere gjenfødelse. Gjennom time-lapse AC confocal avbildning, kan degenerasjon og regeneration av personlige axons/dendrites som har vært skadet i vivo overvåkes over tid.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="919">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:444px;">Diethyl ether, ACS reagent, anhydrous</td>
			<td style="width:155px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:153px;">AC615080010</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:444px;">Halocarbon 27 Oil</td>
			<td style="width:155px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:153px;">59-133</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate buffered saline (PBS), 20x Concentrate, pH 7.5, supplier # E703-1L</td>
			<td style="width:155px;">VWR</td>
			<td>97062-948&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agar powder, Alfa Aesar, 500GM</td>
			<td style="width:155px;">VWR</td>
			<td>AAA10752-36</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Grape juice</td>
			<td>Welch&#8217;s</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Ethanol 95% (Reagent Alcohol 95%)</td>
			<td style="width:155px;">VWR</td>
			<td style="width:153px;">64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Acetic acid</td>
			<td style="width:155px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">A6283</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Propionic Acid</td>
			<td style="width:155px;">J.T.Baker</td>
			<td style="width:153px;">U33007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:444px;">Cover Glasses: Rectangles</td>
			<td style="width:155px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:153px;">12-544-D</td>
			<td>50 mm X 22 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Zeiss LSM 880 laser scanning microscope</td>
			<td style="width:155px;">Zeiss</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:444px;">Zen software</td>
			<td style="width:155px;">Zeiss</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:444px;">Chameleon Ultra II</td>
			<td style="width:155px;">Coherent</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a drosophila in vivo injury model for studying neuroregeneration in the peripheral and central nervous system

Gjenvekst kapasiteten av skadet neurons styrer neuroregeneration og funksjonelle utvinning etter nervesystemet traumer. De siste tiårene, har blitt identifisert ulike indre og ytre hemmende faktorer involvert i begrensning av axon gjenfødelse. Men er å fjerne disse hemmende signaler utilstrekkelig for vellykket gjenfødelse, indikerer eksistensen av ytterligere regulatoriske maskiner. Drosophila melanogaster, frukt fly, deler evolusjonært bevarte gener og signalveier med virveldyr, inkludert mennesker. Kombinerer kraftig genetisk verktøykassen fluer med to-fotonet laser axotomy/dendriotomy, beskriver vi her Drosophila sensoriske Nevron-dendrittiske arborization (da) Nevron skade modellen som en plattform for systematisk screening for romanen gjenfødelse regulatorer. Kort, dette paradigmet inkluderer en) utarbeidelse av larver, b) lesjon induksjon dendrite(s) eller axon(s) med en to-fotonet laser, c) live AC confocal tenkelig etter skade og d) dataanalyse. Vår modell gjør det svært reproduserbar skade enkelt merket nerveceller, axons og dendrites av veldefinerte neuronal subtyper, både i perifere og sentralnervesystemet.

Da neurons viser differensial gjenfødelse potensial mellom perifere og sentrale nervesystemet, samt klasse spesifisitet. Dette gir unike muligheter til skjermen for romanen faktorer som kreves for axon gjenfødelse (med klasse IV PNS skade), i tillegg til de som er hemmende for gjenfødelse (med klasse IV CNS skade og klasse III PNS skade).
Axon gjenfødelse PNS
Som et e...

Watch this Scientific Journal Video about A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System at JoVE.com

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

Her presenterer vi en protokoll med Drosophila sensoriske Nevron - dendrittiske arborization (da) Nevron skade modellen, som kombinerer i vivo live bildebehandling, to-fotonet laser axotomy/dendriotomy og kraftig fly genetisk verktøykassen, som en plattform for screening potensielle arrangører og hemmere av neuroregeneration.

Drosophila i Vivo skade modell for å studere Neuroregeneration i tilleggsutstyret og sentralnervesystemet

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Medicine

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

Human Biology

Nervous System

SCIENTISTS IN ACTION

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle strains are one of the most  common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and  physical ...

Technical Aspects of the Mouse Aortocaval Fistula

Tekniske aspekter ved Mouse Aortocaval Fistel

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta ...

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Oxygen-Glukose deprivasjon og reoksygenering som en<em&gt; In Vitro</em&gt; Iskemi-reperfusjonskade modell for å studere blod-hjernebarrieren Dysfunction

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Studerer Bukspyttkjertelkreft Stem Cell Kjennetegn for å utvikle nye behandlingsstrategier

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

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

Nedbryting av museceller fra menneske tumorxenotransplantater forbedrer Nedstrøms Analyse av Target Cells

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 ...

A Repetitive Concussive Head Injury Model in Mice

En Gjentatte concussive hodeskade Model i Mus

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Induksjon av akselerert aterosklerose hos mus: "Wire-Injury" Modell

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Åpne trakeostomi magesyre aspire Murine modell av akutt lungeskade Resultater i Maximal Akutt-dødelige lungeskade

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Studying the Hypothalamic Insulin Signal to Peripheral Glucose Intolerance with a Continuous Drug Infusion System into the Mouse Brain

Studere hypothalamus Insulin Signal perifere glukose intoleranse med kontinuerlig narkotika Infusjonssystem inn i musen hjernen

Insulin regulates systematic metabolism in the hypothalamus and the peripheral insulin response. An inflammatory reaction in peripheral adipose tissues ...

Severe Burn Injury in a Swine Model for Clinical Dressing Assessment

Alvorlig brenning skade i svin modell for klinisk Dressing vurdering

Wound healing is a dynamic repair process and is the most complex biological process in human life. In response to burn injury, alterations in biological ...