Name: the 6-hydroxydopamine rat model of parkinson's disease
Uploaded: 2021-10-27T13:00:00
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이 연구는 상파울루 연구 재단 (FAPESP, grant 2017/00003-0)의 지원을 받았다. 우리는 고등 교육 인력 (CAPES)의 개선을위한 조정에 감사드립니다. 앤서니 R. 웨스트 박사, 하인츠 슈타이너 박사, 쿠에이 Y. Tseng 박사에게 지원과 멘토링에 감사드립니다.

동물과 관련된 모든 절차는 국가 동물 실험 통제 협의회 (CONCEA) 및 Arouca Law (Law 11.794/2008)의 윤리적 원칙을 따랐으며 지역 윤리위원회 (CEUA-FFCLRP / USP (18.5.35.59.5))의 승인을 받았습니다.
1. 약물의 제조
<ol><li>케타민/자일라진을 사용한 마취 참고 : 사용 된 케타민의 용량은 70 mg / kg이며 자일라진의 용량은 10 mg / kg입니다.<ol>
<li>케타민 100mg/mL 용액과 크실라진 20mg/mL...

이 논문은 MFB에서 6-OHDA의 일방적 인 미세 주입을위한 수술을 수행하기위한 프로토콜을 설명하며, nigrostriatal 경로의 뉴런에 강력한 병변을 유발하고 동물에서 무감각 증을 생성 할 수 있습니다. 또한 스테핑 테스트를 수행하기 위한 프로토콜이 설명되며, 병변의 성공을 증명하고 앞다리 무감각증을 평가하는데 사용될 수 있는 쉽게 적용 가능하고 비침습적 검사이다. 대표적인 결과에서 제시된 바?...

PD의 주요 신경 병리학 적 특징은 흑질파 콤팩타 (SNc)에서 도파민성 뉴런의 만성 진행성 신경 변성과 α 시누클레인 단백질을 함유 한 Lewy 바디의 존재입니다1. SNc 도파민성 뉴런이 악성협 경로를 통해 축삭돌기를 선조체로 투사함에 따라, SNc에서 뉴런의 신경변성은 선조체2에서 도파민성 결핍을 초래한다. 선조체에 도파민이 없으면 PD의 주요 운동 증상 인 운동 운동 (느린 움직임), 서동 운동 (운동 시작의 어려움), 근육 경직 및 휴식시 떨림3,4,5.
PD의 발병에 관여하는 분자 및 생리학적 메카니즘이 아직 완전히 이해되지 않았기 때문에, 현재 이용가능한 주요 치료법들은 약물요법, 심뇌 자극6,7, 유전 요법8, 및 세포 이식9을 통해 운동 증상을 완화시키려고 노력한다. 따라서, 전임상 연구는 PD의 발병에 관여하는 기전을 밝히고 PD10에 의해 영향을 받는 뉴런의 퇴행을 예방하거나 정지시키기 위한 조기 진단 및 새로운 치료법을 위한 새로운 방법론을 발견하는 데 필수적이다.
동물 모델은 실험실에서 인간의 병리학을 시뮬레이션하는 데 널리 사용되어 의학 및 과학의 발전에 기여합니다.11,12,13,14. 그러나 동물 모델의 올바른 선택이 연구의 성공을위한 기본이라는 것을 강조하는 것이 중요합니다. 따라서 동물 모델은 세 가지 주요 측면에서 검증되어야합니다 : i) 동물 모델이 인간 병리학의 특성을 가져야하는 얼굴 타당성; ii) 동물 모델이 견고한 이론적 근거를 가져야하는 건설적인 타당성; iii) 동물 모델이 임상 치료와 유사한 방식으로 치료에 반응해야하는 예측 타당성.
현재, 몇몇 동물들이 PD를 위한 동물 모델로서 사용되고 있다. 주요 그룹에는 설치류, 영장류, 미니 피그, 개 및 고양이와 같은 포유류 및 초파리 및 제브라 피쉬와 같은 다른 그룹이 포함됩니다. 설치류는 PD를위한 가장 고전적인 동물 모델이며 취급 및 유지 보수의 용이성으로 인해 가장 많이 사용됩니다. 또한, PD의 해부학 및 분자, 세포 및 약리학적 메카니즘은 설치류 및 인간에서 유사하다15.
2019 년 Kin과 동료들이 발표 한 리뷰는 2000 년대에 PD에 사용 된 주요 동물 모델 방법론을 분석한 결과, 가장 많이 사용되는 동물 모델은 6-하이드록시도파민 (6-OHDA) 및 1-메틸-4-페닐-1,2,3,6-테트라하이드로피리딘 (MPTP)과 같은 신경 독소와 관련이 있음을 발견했습니다. 두 신경독소 모두 니그로스트리아 경로의 도파민성 뉴런에서 미토콘드리아 조절 장애를 일으켜 세포 사멸을 초래합니다16. 널리 사용되는 또 다른 모델은 PD의 발병에 관여하는 특정 유전자의 돌연변이를 통한 유전자 조작을 포함하며, 이는 미토콘드리아 조절 장애를 일으킨다17. 신경독소 모델은 일반적으로 치료제를 평가하고 비교하는 데 사용되는 반면, 유전자 모델은 예방 요법 및 특발성 PD15의 개발을 연구하는 데 사용됩니다.
신경독소 MPTP는 일곱 명의 환자가 이 물질을 사용한 후 1980년대 중반에 파킨슨증을 일으키는 것으로 밝혀졌으며 심각한 PD 증상을 나타내었다. 증상 외에도 환자들은 L-DOPA로 치료하여 연구원이 분자를 PD에 직접 연결하게했습니다. 이 사건이 1986년에 발표된 후, 몇몇 연구자들은 전임상 PD 연구18에서 MPTP를 사용하기 시작했다. 연구자들은 친유성 분자 인 MPTP가 혈액 뇌 장벽 (BBB)을 통과하여 MPP + 19로 전환 될 수 있음을 발견했습니다. 이 독성 물질은 뉴런 내부에 축적되어 미토콘드리아 호흡 사슬의 복합체 1에 손상을 일으켜 도파민성 뉴런20의 죽음을 초래합니다.
6-OHDA 신경독소 모델은 196821년 니그로스트리아 경로의 모노아민 뉴런의 변성을 유도하기 위해 처음 사용되었다. 6-OHDA 모델은 도파민 유사체이며 카테콜아민 함유 세포에 독성이 있기 때문에 nigrostriatal 경로에서 신경 변성을 일으키는 데 일반적으로 사용됩니다. 6-OHDA가 뇌에 들어간 후, 도파민성 뉴런에서 도파민 수송체 (DAT)에 의해 흡수되어 nigrostriatal 경로의 퇴행을 초래할 수 있습니다22. 6-OHDA는 BBB에 침투하지 않기 때문에, 뇌출혈성 입체택시 주사23을 통해 직접 투여되어야 한다. 노르아드레날린 재흡수 억제제는 종종 6-OHDA 미세주사와 결합하여 노르아드레날린 섬유를 보존하고 도파민성 뉴런의 보다 선택적 변성을 제공합니다24.
DAT가 6-OHDA를 섭취한 후, 뉴런의 시토졸에 축적되어 반응성 산소 종(ROS)을 생성하고 세포 사멸을 유도합니다15. 6-OHDA의 세 가지 상이한 병변 모델이 빈번하게 사용된다: i) SNc25,26에 대한 병변; ii) 선조체에 병변27,28; iii) MFB29,30에 대한 병변. 선조체에서 발생하는 병변은 SNpc에서 도파민성 뉴런의 느리고 역행적인 퇴화를 초래한다. 대조적으로, SNpc 및 MFB에서 야기된 병변은 뉴런의 급속하고 총체적인 퇴행을 초래하여, 더 진행된 파킨슨병 증상으로 이어진다31.
6-OHDA의 일방적 또는 양측 주사는 도파민성 뉴런에서 신경 변성을 일으킬 수 있습니다. 6-OHDA가 항상 뉴런에 심각한 손상을 일으키는 것은 아닙니다. 때때로, 주사는 부분적인 손상을 초래하며, 이는 또한 PD32의 초기 단계를 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 일방적 인 주사는 암페타민 / 아포모르핀 유도 회전 및 스테핑 테스트29와 같은 테스트를 통해 동물의 운동 결핍을 평가하고 세포 손실을 예측하는 모델의 능력으로 인해 더 일반적으로 사용됩니다. 양측 주사는 공간 기억과 인식을 평가하는데 가장 많이 사용된다33.
암페타민/아포모르핀 유도 회전 검사는 nigrostriatal 경로에서 세포 손실을 예측하는 데 일반적으로 사용되는 행동 검사입니다. 도파민 작용제의 반복 투여가 6-OHDA-병변 동물에서 회전 거동을 강화시키는 과정으로 정의된다34. 회전 거동은 일방적으로 병변 설치류에서 암페타민으로 유도된 동측성 회전 또는 아포모르핀-유도된 대측성 회전을 정량화하는 것으로 구성된다. 약물-유도된 회전 거동은 회전이 인간의 PD 증상과 일치하지 않으며 내성, 감작 및 "프라이밍"35과 같은 변수에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에 비판을 받아왔다.
프라이밍은 이러한 행동 테스트에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. L-DOPA의 단일 투여가 회전 거동에 실패를 초래하는 일부 사례가 보고되었다36. 추가적으로, 암페타민-유도된 검정 및 병용 사용을 위한 아포모르핀-유도된 시험의 조합된 적용과 관련된 또 다른 중요한 인자는 상이한 작용 기작 때문에 상이한 종점을 측정하고, 상이한 신호전달 메커니즘 및 경로의 불활성화를 반영한다는 것이다. 또한, 암페타민 유도 검사는 50-60 % 이상의 nigrostriatal 병변을 측정하는 것이 더 정확하지만 아포모르핀 유도 검사는 80 % 이상의 병변에 대해 더 정확합니다 37.
스테핑 테스트는 도파민성 뉴런 변성 및 치료 효과와 관련된 결핍을 나타내는 행동 테스트로 등장했습니다. 그것은 약물 유도 절차없이 도파민성 뉴런에서 6-OHDA 병변에 의해 야기 된 무감각증의 분석을 가능하게합니다. 또한이 테스트는 Olsson et al.35에 의해 처음 설명 된 1995 년부터 잘 확립되고 일반적으로 사용되었습니다. 1999 년 Chang et al.38 은 또한 스테핑 테스트에서 쥐의 성능을 6-OHDA에 의한 퇴화 수준과 분석하고 비교했으며 스테핑 테스트에서 더 나쁜 성능을 수행 한 동물도 도파민성 뉴런의 더 중요한 변성을 가지고 있음을 발견했습니다.
스테핑 테스트는 6-OHDA 병변 쥐에서 심각한 도파민성 nigrostriatal 손상을 예측하는 훌륭한 방법입니다. 증거에 따르면 SNc의 도파민성 손실 정도가 >90 % 39 일 때 스테핑 테스트 중에 6-OHDA 주입의 대측성 앞다리에 운동 결핍이 나타납니다. 이 논문은 쥐의 MFB에 6-OHDA를 일방적으로 주입하기 위해 입체 택시 수술을 수행하는 데 사용되는 프로토콜, 방법론 및 재료와 스테핑 테스트를 통해 독소에 의해 유발되는 도파민성 병변을 예측하는 방법에 대해 설명합니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>6-OHDA</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>H4381</td>
			<td>https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/h4381?lang=pt&#38;region=BR&#38;cm_sp=Insite-_-caSrpResults_srpRecs_srpModel 
			_6-ohda-_-srpRecs3-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Alcohol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ascorbic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>795437</td>
			<td>https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/795437?lang=pt&#38;region=BR&#38;gclid= 
			Cj0KCQjw4cOEBhDMARIsAA3XD 
			RipyOnxOxkKAm3J1PxvIsvw09 
			_kfaS2jYcD9E5OyuHYr4n89kO 
			6yicaAot6EALw_wcB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill or tap</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton syringe 50 uL</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>80539</td>
			<td>https://www.hamiltoncompany.com/laboratory-products/syringes/80539</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imipramine</td>
			<td>Alfa Aeser</td>
			<td>J63723</td>
			<td>https://www.alfa.com/pt/catalog/J63723/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion pump</td>
			<td>Insight</td>
			<td>EFF-311</td>
			<td>https://insightltda.com.br/produto/eff-311-bomba-de-infusao-2-seringas/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine (Dopalen)</td>
			<td>Ceva</td>
			<td></td>
			<td>https://www.ceva.com.br/Produtos/Lista-de-Produtos/DOPALEN</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Machine for trichotomy</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meloxicam (Maxicam 2%&#160; Ourofino)</td>
			<td>Ourofino</td>
			<td></td>
			<td>https://terrazoo.com.br/produto/maxicam-injetavel-2-50ml-ouro-fino/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal Disposal</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper towels</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentabiotic</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td></td>
			<td>https://www.zoetis.com.br/pentabiotico-veterinario.aspx</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic waste garbage can</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-antibiotic</td>
			<td>Pentabiotic (Wealth)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel and blades</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scraper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic apparatus</td>
			<td>Insight</td>
			<td>EFF-331</td>
			<td>https://insightltda.com.br/produto/eff-331-estereotaxico-1-torre/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile saline solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature probe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Timer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine (Anasedan)</td>
			<td>Ceva</td>
			<td></td>
			<td>https://www.ceva.com.br/Produtos/Lista-de-Produtos/ANASEDAN</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the 6-hydroxydopamine rat model of parkinson's disease

파킨슨 병 (PD)의 운동 증상 - 서맥 운동증, 무감각 및 휴식시 떨림 - 실질적 nigra pars compacta (SNc) 및 도파민성 삼중 결핍에서 도파민성 뉴런의 신경 변성의 결과입니다. 동물 모델은 실험실에서 인간 병리학을 시뮬레이션하는 데 널리 사용되었습니다. 설치류는 취급 및 유지 보수의 용이성으로 인해 PD에 가장 많이 사용되는 동물 모델입니다. 더욱이, PD의 해부학 및 분자, 세포 및 약리학 적 메커니즘은 설치류와 인간에서 유사하다. 쥐의 내측 전뇌 다발(MFB)에 신경독소인 6-하이드록시도파민(6-OHDA)을 주입하면 도파민성 뉴런의 심각한 파괴가 재현되고 PD 증상을 시뮬레이션합니다. 이 프로토콜은 PD의 래트 모델에서 MFB에서 6-OHDA의 일방적 미세주사를 수행하는 방법을 보여주고, 6-OHDA에 의해 유도된 운동 결핍 및 스테핑 테스트를 통해 예측된 도파민성 병변을 보여준다. 6-OHDA는 대측성 앞다리로 수행되는 여러 단계에서 심각한 손상을 일으 킵니다.

도파민성 병변 평가 스테핑 테스트는 병변에 대측하는 전방 사지의 무감각 증을 평가하고 6-OHDA 주입에 의해 유도 된 nigrostriatal 경로의 가능한 병변을 가진 동물의 선택을 가능하게합니다 (그림 1). 대측성 앞다리 스테핑 시험 전술과 수술 후 2주 및 4주의 성능을 비교한 결과, 시간(수술 전, 2주 및 4주)과 치료(가짜 수술 및 6-OHDA-병변) 사이의 상호작용(F2,74</s...

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The 6-hydroxydopamine Rat Model of Parkinson's Disease

6-하이드록시도파민(6-OHDA) 모델은 파킨슨병에 대한 이해를 높이기 위해 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 이 프로토콜에서, 우리는 내측 전뇌 다발에 6-OHDA를 주입하여 쥐의 일방적 인 nigrostriatal 병변을 수행하는 방법을 보여주고, 운동 결핍을 평가하고, 스테핑 테스트를 사용하여 병변을 예측합니다.

파킨슨 병의 6- 히드 록시 도파민 쥐 모델

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in ...

이 프로토콜은 내측 전뇌 다발에 6-하이드록시도파민을 주입하여 쥐에서 일방적 인 nigrostriatal 병변을 수행하는 방법을 보여줍니다. 이 프로토콜은 또한 스테핑 테스트를 사용하여 운동 결핍을 평가하고 병변을 예측하는 방법을 보여줍니다. 이 모델은 도파민성 뉴런의 심각한 파괴를 재현하고 쥐의 파킨슨 증상을 시뮬레이션합니다. 이 쥐 모델 프로토콜은 생리학, 해부학 및 질병의 병리학 적 메커니즘과 같은 여러 관심 영역을 다루는 실험실에서 파킨슨 병을 연구 할 수있게합니다. 시험은 사전 테스트 프로토콜에 설명 된대로 한 번에 하나씩 두 앞다리로 수행됩니다. 사흘 동안 훈련 세션을 수행하십시오. 첫날, 첫 번째 세션에서 쥐를 1 ~ 2 분 동안 잡고 쥐가 핸들러 또는 실험자에게 익숙해 지도록하십시오. 두 번째 세션에서는 쥐에게 스테핑 테스트를위한 실험 설정을 숙지하기 위해 쥐를 20 초 동안 누른 다음 20 초 동안 테이블 위에 놓습니다. 이 훈련 단계를 3분 동안 반복합니다. 두 번째와 세 번째 날, 첫 번째 훈련 세션에서 뒷발과 등을 한 손으로 잡고 프로토콜 테이블에 쥐의 앞발을 놓습니다. 쥐를 아래쪽으로 기울이고, 먼저 머리를 45 각도로 기울이십시오.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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알츠하이머 질병 마우스 모델에서 Neuritic Plaques의 감지

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연구

신경과학

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방법은 자발적인 특성화 및 놀라게 유도 로코을의 로테 논에 의한 파킨슨 병 모델에서합니다<em&gt; 초파리</em

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