Name: induction and diverse assessment indicators of experimental autoimmune encephalomyelitis
Uploaded: 2022-09-09T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction and Diverse Assessment Indicators of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis at JoVE.com

Forfatterne anerkender støtten fra National Natural Science Foundation of China (32070768, 31871404, 31900658, 32270754) og State Key Laboratory of Drug Research.

Animal Care Committee of Tongji University godkendte det nuværende arbejde, og alle retningslinjer for dyrepleje blev fulgt. Mandlige eller kvindelige C57BL / 6J mus mellem 8-12 uger blev brugt til forsøgene. Det blev sikret, at alder og køn var det samme i forsøgsgrupperne; Ellers blev modtageligheden for sygdommen påvirket. Mus blev anbragt i et specifikt patogenfrit miljø med skiftevis 12 timers lyse og mørke cyklusser under konstante forhold (stuetemperatur 23 ± 1 ° C, fugtighed 50% ± 10%) med fri adgang ti...

MS er en demyeliniserende inflammatorisk sygdom i CNS og er en af de mest almindelige neurologiske lidelser, der forårsager kronisk handicap hos unge, hvilket pålægger familierog samfund en enorm byrde 3,4. MS har altid været klassificeret som en organspecifik T-cellemedieret autoimmun sygdom, der inducerer det autoimmune system til langsomt at erodere CNS, hvilket vil involvere flere systemer i hele kroppen27. Typiske kliniske symptom...

Autoimmune sygdomme er et spektrum af lidelser forårsaget af immunsystemets immunrespons på dets egne antigener, hvilket resulterer i vævsskade eller dysfunktion1. Multipel sklerose (MS) er en kronisk autoimmun sygdom af polyneuropati i centralnervesystemet (CNS), karakteriseret ved inflammatorisk infiltration, demyelinering og neuronal axonal degeneration 2,3. På nuværende tidspunkt har MS påvirket så mange som 2,5 millioner mennesker rundt om i verden, for det meste unge og midaldrende mennesker i alderen 20-40 år, som ofte er rygraden i deres familier og samfund. Dette har forårsaget betydelig indvirkning og skade på familier og samfund 2,4.
MS er en multifaktoriel sygdom med forskellige og komplekse kliniske manifestationer. Ud over klassiske neurologiske lidelser præget af inflammatorisk infiltration og demyelinisering viser MS ofte synshandicap, lemmer dyskinesi og kognitive og følelsesmæssige lidelser 5,6,7. Hvis MS-patienter ikke får den rette og korrekte behandling, vil halvdelen af dem leve i kørestole efter 20 år, og næsten halvdelen af dem vil opleve depressive og angstsymptomer, hvilket fører til meget højere niveauer af selvmordstanker end den generelle befolkning 8,9.
På trods af en lang forskningsperiode forbliver ætiologien af MS undvigende, og patogenesen af MS er endnu ikke blevet belyst. Dyremodeller af MS har gjort det muligt at tjene som testværktøjer til at udforske sygdomsudvikling og nye terapeutiske tilgange på trods af de betydelige forskelle mellem gnaveren og det menneskelige immunsystem, samtidig med at de deler nogle grundlæggende principper. Eksperimentel autoimmun encephalomyelitis (EAE) er i øjeblikket den ideelle dyremodel til undersøgelse af MS, som bruger autoantigenimmunitet fra myelinproteiner til at inducere autoimmunitet over for CNS-komponenter hos modtagelige mus med tilsætning af komplet Freunds adjuvans (CFA) og kighostetoksin (PTX) for at forbedre det humorale immunrespons. Afhængigt af den genetiske baggrund og immunantigener opnås forskellige sygdomsprocesser, herunder akutte, recidiverende-remitterende eller kroniske, for at efterligne forskellige kliniske former for MS10,11,12. De relevante immunogener, der almindeligvis anvendes til konstruktion af EAE-modeller, kommer fra selv-CNS-proteiner, såsom myelinbasisk protein (MBP), proteolipidprotein (PLP) eller myelin oligodendrocytglycoprotein (MOG). MBP- eller PLP-immuniserede SJL/L-mus udvikler et recidiverende-remitterende forløb, og MOG udløser kronisk progressiv EAE hos C57BL/6 mus11,12,13.
Hovedformålet med sygdomsmodificerende terapi (DMT) er at minimere sygdomssymptomer og forbedre funktion6. Flere lægemidler bruges klinisk til at lindre MS, men der er endnu ikke brugt noget lægemiddel til fuldstændigt at helbrede det, hvilket afslører nødvendigheden af synergistisk behandling. C57BL/6-mus er i øjeblikket de mest almindeligt anvendte til at konstruere transgene mus, og i dette arbejde blev en EAE-model induceret af MOG35-55 i C57BL/6J-mus med en 5-punkts skala brugt til at overvåge sygdomsprogressionen. EAE-modeller lider også af angstlignende stemninger og knogletab og de almindeligt kendte demyeliniserende læsioner. Her beskrives også metoden til at vurdere symptomerne på EAE fra flere perspektiver ved hjælp af open-field test og mikrocomputertomografi (Micro-CT) analyse.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mL syringe(with 26 G needle)</td>
			<td>Shanghai Kindly Medical Instruments Co., Ltd</td>
			<td>60017031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mL microcentrifuge tube</td>
			<td>HAIKELASI</td>
			<td>KY-LXG2A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 G needle</td>
			<td>Shanghai Kindly Medical Instruments Co., Ltd</td>
			<td>60017208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Complete Freund&#8217;s Adjuvant</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F5881</td>
			<td>Stored at 4 &#176;C, 1 mg of heat-inactivated MTB (H37Ra) per mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conditioned place preference system</td>
			<td>Shanghai Jiliang Software Technology Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Animal behavior</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd</td>
			<td>10009218</td>
			<td>Stored at RT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Locomotion activity (open field) video analysis system</td>
			<td>Shanghai Jiliang Software Technology Co., Ltd</td>
			<td>DigBehv-002</td>
			<td>Animal behavior</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MOG35-55 peptide</td>
			<td>Gill Biochemical Co., Ltd</td>
			<td>GLS-Y-M-03590</td>
			<td>Stored at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mycobacterium tuberculosis H37Ra</td>
			<td>BD</td>
			<td>231141</td>
			<td>Stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Open field reaction chamber</td>
			<td>Shanghai Jiliang Software Technology Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Animal behavior</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pertussis toxin</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>516560</td>
			<td>Stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Made in our laboratory</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissor</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (group) Co., Ltd</td>
			<td>J21010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sealing film</td>
			<td>Heathrow Scientific</td>
			<td>HS 234526B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sorvall Legend Micro 21R Microcentrifuge</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>75002447</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel ball</td>
			<td>QIAGEN</td>
			<td>69975</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TissueLyser II</td>
			<td>QIAGEN</td>
			<td>85300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezer</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (group) Co., Ltd</td>
			<td>JD1060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#956;CT 35 desktop microCT scanner</td>
			<td>Scanco Medical AG, Bassersdorf, Switzerland</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction and diverse assessment indicators of experimental autoimmune encephalomyelitis

Multipel sklerose (MS) er en typisk autoimmun sygdom i centralnervesystemet (CNS) præget af inflammatorisk infiltration, demyelinisering og axonal skade. I øjeblikket er der ingen foranstaltninger til at helbrede MS fuldstændigt, men flere sygdomsmodificerende terapier (DMT) er tilgængelige for at kontrollere og afbøde sygdomsprogression. Der er betydelige ligheder mellem de CNS patologiske træk ved eksperimentel autoimmun encephalomyelitis (EAE) og MS-patienter. EAE er i vid udstrækning blevet brugt som en repræsentativ model til at bestemme MS-lægemidlers effektivitet og udforske udviklingen af nye terapier til MS-sygdom. Aktiv induktion af EAE hos mus har en stabil og reproducerbar effekt og er særligt velegnet til at studere virkningerne af lægemidler eller gener på autoimmun neuroinflammation. Metoden til immunisering af C57BL/6J-mus med myelin oligodendrocytglykoprotein (MOG35-55) og den daglige vurdering af sygdomssymptomer ved hjælp af et klinisk scoringssystem deles hovedsageligt. I betragtning af den komplekse ætiologi af MS med forskellige kliniske manifestationer kan det eksisterende kliniske scoringssystem ikke tilfredsstille vurderingen af sygdomsbehandling. For at undgå manglerne ved en enkelt intervention oprettes nye indikatorer til vurdering af EAE baseret på kliniske manifestationer af angstlignende stemninger og osteoporose hos MS-patienter for at give en mere omfattende vurdering af MS-behandling.

Efter immunisering af musene registreres musenes kropsvægt dagligt, og deres kliniske symptomer evalueres i henhold til protokollen beskrevet ovenfor (trin 4). I C57BL/6J mus immuniseret med MOG peptid, fordi placeringen af læsionen hovedsageligt er begrænset til rygmarven, spredes patogenesen af EAE-mus fra haleenden til hovedet. I begyndelsen af sygdommen udviser EAE-mus svaghed og hængende hale efterfulgt af svaghed i bagbenene, ukoordineret bevægelse og lammelse. Efterhånden som sygdommen forværres, udvikler d...

Watch this Scientific Journal Video about Induction and Diverse Assessment Indicators of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis at JoVE.com

Induction and Diverse Assessment Indicators of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Den nuværende protokol beskriver induktionen af eksperimentel autoimmun encephalomyelitis i en musemodel ved hjælp af myelin oligodendrocytglykoprotein og overvågning af sygdomsprocessen ved hjælp af et klinisk scoringssystem. Eksperimentelle autoimmune encephalomyelitis-relaterede symptomer analyseres ved hjælp af muselårbensmikrocomputertomografianalyse og åben felttest for at vurdere sygdomsprocessen omfattende.

Induktion og forskellige vurderingsindikatorer for eksperimentel autoimmun encephalomyelitis

Multiple sclerosis (MS) is a typical autoimmune disease of the central nervous system (CNS) characterized by inflammatory infiltration, demyelination, and ...

I øjeblikket er der ingen fuldstændig kur mod multipel sklerose. Vores protokol giver mulighed for effektiv konstruktion af eksperimentel autoimmun encephalomyelitis model til at hjælpe med at udforske multipel sklerose sygdomsbehandlinger. Den største fordel ved vores protokol er en mere omfattende vurdering af behandlingen af eksperimentel autoimmun encephalomyelitis fra flere perspektiver.Forbered først myelin oligodendrocytglycoproteinpeptidemulsion ved at opløse frysetørret peptid og sterilt forkølet PBS uden calcium- og magnesiumioner ved pH 7,4. Tilsæt en steriliseret fem millimeter stålkugle til et rent to milliliter mikrocentrifugerør. Derefter tilsættes 500 mikroliter komplet Freuds adjuvans indeholdende fem milligram pr. milliliter frysetørret mikrobakterietuberkulose og 500 mikroliter myelin oligodendrocytglycoproteinpeptidemulsion til røret.Oscilerer nu røret på en vævslyser i 10 minutter. Derefter afkøles rørene på is i 10 minutter. Gentag processen fire gange, indtil der dannes en hvid viskøs opløsning.Derefter fortyndes pertussistoksinstængelopløsningen 50 gange i steril PBS af pH 7,4 uden calcium- og magnesiumioner for at opnå en endelig koncentration på 200 nanogram pr. 100 mikroliter. For at udfælde al den oprindeligt tilberedte myelin oligodendrocytglycoproteinpeptidemulsion i bunden af røret centrifugeres røret ved fire grader Celsius i to til tre sekunder ved at trykke på pulsknappen på udstyret. Aspirer myelin oligodendrocyt glycoprotein peptidemulsion med en en milliliter sprøjte udstyret med en 22 gauge nål og overfør emulsionen til en ny 1 milliliter sprøjte tønde.Fastgør en 26 gauge nål til tønden og fastgør forbindelsen med en tætningsfilm. Injicer 100 mikroliter af myelin oligodendrocyt glycoprotein peptidemulsion subkutant på hver side af rygsøjlen på en mus. Efter injektionen observeres den automatiske dannelse af pæremasser under huden og dorsum.Derefter intraperitonealt injiceres 100 mikroliter kighostetoksin i den samme mus. Forbered et åbent feltreaktionskammer og opsæt et videoanalysesystem til optagelse af musebevægelse. For at rengøre reaktionskammeret før eksperimentet sprøjtes 70% ethanol på hele området og tørres af med et rent papirhåndklæde.Placer derefter en mus i hjørnet af et reaktionskammer. For at begynde at optage skal du klikke på startoptagelsesknappen i menulinjen i videooptagelsessystemet og optage tiden. Hold stilhed i testrummet, lad musen bevæge sig frit i fem minutter.Stop derefter optagelsen, og gem videoen. Sæt musen tilbage i buret. Rengør derefter testområdet med 70% ethanol og fortsæt til næste mus.Hold den aflivede mus flad på en dissekeringsbakke og fastgør ekstremiteterne. Hold bagbenshuden i musen med pincet og åbn huden og musklerne med en saks. Adskil derefter lårbenet fra skinnebenet og hoftebenet ved omhyggeligt at bruge saksen.Fjern musklerne, der klæber til lårbenet med en saks. Anbring derefter lårbenet i 70% ethanol ved stuetemperatur. I denne undersøgelse blev myelin oligodendrocytglycoproteinafledt peptids evne til at inducere EAE vurderet.Mus injiceret med peptidet oplevede progressivt vægttab. Efter seks til ni dages injektion udviklede de EAE-symptomer, der toppede efter 14 til 16 dage. Sporplot fra den åbne felttest viste, at EAE ændrer musens normale sonderende adfærd.Sammenlignet med normale mus rejste musene med EAE betydeligt mindre afstand i de tidlige begyndelses-, top- og remissionsfaser. Mus med EAE havde også signifikant reduceret aktivitetsvarighed i sygdommens top- og remissionsfaser. Desuden havde EAE-musene i alle tre faser betydeligt mindre rejseafstand og tid brugt i midten.Mikrocomputertomografiscanninger af lårben fra EAE-mus afslørede en trabekulær arkitektur, der adskiller sig fra normale mus. Lårben fra EAE-mus havde signifikant mindre knoglemineraltæthed og knoglevolumen til vævsvolumenforhold end dem fra normale mus. Desuden havde lårben fra mus med EAE mindre trabekulær forbindelsestæthed, trabekulært antal og trabekulær tykkelse end dem fra normale mus.Sammenlignet med normale mus blev den trabekulære afstand forbedret, og kortikal knogletykkelse blev reduceret i EAE-mus. Vi kan også isolere hjernen og rygmarvskoden for EAE-mus på toppen af sygdommen og analysere produktionen af immunceller og cytokiner ved influenzacytometri.

Research

JoVE Journal

Biology

Induction and Clinical Scoring of Chronic-Relapsing Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Multiple sclerosis (MS) is a chronic inflammatory disease of the central nervous system (CNS) that commonly affects young adults. It is characterized by ...

Loading Drosophila Nerve Terminals with Calcium Indicators

Calcium plays many roles in the nervous system but none more impressive than as the trigger for neurotransmitter release, and none more profound than as ...

Experimental Approaches to Tissue Engineering

Induction and Monitoring of Adoptive Delayed-Type Hypersensitivity in Rats

Delayed type hypersensitivity (DTH) is an inflammatory reaction mediated by CCR7- effector memory T lymphocytes that infiltrate the site of injection of ...

Assay for Neural Induction in the Chick Embryo

The chick embryo is a valuable tool in the study of early embryonic development. Its transparency, accessibility and ease of manipulation, make it an ...

Induction and Testing of Hypoxia in Cell Culture

Hypoxia is defined as the reduction or lack of oxygen in organs, tissues, or cells.  This decrease of oxygen tension can be due to a reduced supply in ...

Radioactive in situ Hybridization for Detecting Diverse Gene Expression Patterns in Tissue

Radioactive in situ Hybridization for Detecting Diverse Gene Expression Patterns in Tissue

Radioaktivt In situ Hybridisering til påvisning af Forskellige genekspressionsmønstre i Tissue

Knowing the timing, level, cellular localization, and cell type that a gene is expressed in contributes to our understanding of the function of the gene. ...

A Novel Bayesian Change-point Algorithm for Genome-wide Analysis of Diverse ChIPseq Data Types

A Novel Bayesian Change-point Algoritme for genom-dækkende analyse af Diverse ChIPseq Datatyper

ChIPseq is a widely used technique for investigating protein-DNA interactions. Read density profiles are generated by using next-sequencing of ...

Induction and Analysis of Epithelial to Mesenchymal Transition

Induktion og analyse af Epithelial til Mesenchymale Transition

Epithelial  to mesenchymal transition (EMT) is essential for proper morphogenesis during  development. Misregulation of this  process has been implicated ...

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Metode til vurdering af effekter af en række bølgelængder og intensiteter af Rød / nær-infrarødt lys terapi på oxidativt stress<em&gt; In vitro</em

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of ...