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

De auteurs erkennen de steun van de National Natural Science Foundation of China (32070768, 31871404, 31900658, 32270754) en het State Key Laboratory of Drug Research.

Het Animal Care Committee van tongji University keurde het huidige werk goed en alle richtlijnen voor dierenverzorging werden gevolgd. Mannelijke of vrouwelijke C57BL/6J muizen tussen 8-12 weken oud werden gebruikt voor de experimenten. Er werd voor gezorgd dat de leeftijd en het geslacht in de experimentele groepen hetzelfde waren; anders werd de gevoeligheid voor de ziekte aangetast. Muizen werden gehuisvest in een specifieke pathogeenvrije omgeving met afwisselend 12 uur lichte en donkere cycli onder constante omstand...

MS is een demyeliniserende ontstekingsziekte van het CZS en is een van de meest voorkomende neurologische aandoeningen die chronische invaliditeit bij jongeren veroorzaken, waardoor gezinnen en de samenleving een enorme last krijgen 3,4. MS is altijd geclassificeerd als een orgaanspecifieke T-cel-gemedieerde auto-immuunziekte, waardoor het auto-immuunsysteem langzaam het CZS uitholt, waarbij meerdere systemen in het hele lichaam betrokken zijn27...

Auto-immuunziekten zijn een spectrum van aandoeningen veroorzaakt door de immuunrespons van het immuunsysteem op zijn eigen antigenen, wat resulteert in weefselbeschadiging of disfunctie1. Multiple sclerose (MS) is een chronische auto-immuunziekte van polyneuropathie in het centrale zenuwstelsel (CZS), gekenmerkt door inflammatoire infiltratie, demyelinisatie en neuronale axonale degeneratie 2,3. Op dit moment heeft MS maar liefst 2,5 miljoen mensen over de hele wereld getroffen, voornamelijk jonge en middelbare leeftijden van 20-40 jaar, die vaak de ruggengraat vormen van hun familie en samenleving. Dit heeft aanzienlijke impact en schade veroorzaakt voor gezinnen en de samenleving 2,4.
MS is een multifactoriële ziekte met diverse en complexe klinische manifestaties. Naast klassieke neurologische aandoeningen die worden gekenmerkt door inflammatoire infiltratie en demyelinisatie, vertoont MS vaak visuele beperkingen, limb dyskinesie en cognitieve en emotionele stoornissen 5,6,7. Als MS-patiënten niet de juiste en juiste behandeling krijgen, zal de helft van hen na 20 jaar in een rolstoel leven en bijna de helft van hen zal depressieve en angstsymptomen ervaren, wat leidt tot veel hogere niveaus van zelfmoordgedachten dan de algemene bevolking 8,9.
Ondanks een lange onderzoeksperiode blijft de etiologie van MS ongrijpbaar en is de pathogenese van MS nog niet opgehelderd. Diermodellen van MS hebben het mogelijk gemaakt om te dienen als testinstrumenten om ziekteontwikkeling en nieuwe therapeutische benaderingen te verkennen, ondanks de aanzienlijke verschillen tussen het knaagdier en het menselijke immuunsysteem, terwijl tegelijkertijd enkele basisprincipes worden gedeeld. Experimentele auto-immune encefalomyelitis (EAE) is momenteel het ideale diermodel voor het bestuderen van MS, dat autoantigeenimmuniteit van myeline-eiwitten gebruikt om auto-immuniteit te induceren voor CZS-componenten bij gevoelige muizen, met de toevoeging van complete Freund's adjuvans (CFA) en kinkhoesttoxine (PTX) om de humorale immuunrespons te verbeteren. Afhankelijk van de genetische achtergrond en immuunantigenen worden verschillende ziekteprocessen, waaronder acute, relapsing-remitting of chronisch, verkregen om verschillende klinische vormen van MS 10,11,12 na te bootsen. De relevante immunogenen die vaak worden gebruikt bij de constructie van EAE-modellen zijn afkomstig van zelf-CZS-eiwitten, zoals myeline-basiseiwit (MBP), proteolipide-eiwit (PLP) of myeline-oligodendrocytenglycoproteïne (MOG). MBP- of PLP-geïmmuniseerde SJL / L-muizen ontwikkelen een relapsing-remitting-cursus en MOG triggert chronische progressieve EAE bij C57BL / 6-muizen 11,12,13.
Het belangrijkste doel van disease-modifying therapy (DMT) is het minimaliseren van ziektesymptomen en het verbeteren van functie6. Verschillende geneesmiddelen worden klinisch gebruikt om MS te verlichten, maar er is nog geen medicijn gebruikt om het volledig te genezen, wat de noodzaak van synergetische behandeling onthult. C57BL / 6-muizen zijn momenteel de meest gebruikte om transgene muizen te construeren, en in dit werk werd een EAE-model geïnduceerd door MOG35-55 in C57BL / 6J-muizen met een 5-puntsschaal gebruikt om de progressie van de ziekte te volgen. EAE-modellen lijden ook aan angstachtige stemmingen en botverlies, en de alom bekende demyeliniserende laesies. Hier wordt ook de methode beschreven om de symptomen van EAE vanuit meerdere perspectieven te beoordelen met behulp van open-veldtest en micro-computertomografie (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

Multiple sclerose (MS) is een typische auto-immuunziekte van het centrale zenuwstelsel (CZS) gekenmerkt door inflammatoire infiltratie, demyelinisatie en axonale schade. Momenteel zijn er geen maatregelen om MS volledig te genezen, maar er zijn meerdere ziektemodificerende therapieën (DMT) beschikbaar om de progressie van de ziekte te beheersen en te verminderen. Er zijn significante overeenkomsten tussen de pathologische kenmerken van het CZS van experimentele auto-immune encefalomyelitis (EAE) en MS-patiënten. EAE is op grote schaal gebruikt als een representatief model om de werkzaamheid van MS-geneesmiddelen te bepalen en de ontwikkeling van nieuwe therapieën voor MS-ziekte te onderzoeken. Actieve inductie van EAE bij muizen heeft een stabiel en reproduceerbaar effect en is bijzonder geschikt voor het bestuderen van de effecten van geneesmiddelen of genen op auto-immuun neuro-inflammatie. De methode voor het immuniseren van C57BL/6J-muizen met myeline-oligodendrocytenglycoproteïne (MOG35-55) en de dagelijkse beoordeling van ziektesymptomen met behulp van een klinisch scoresysteem wordt voornamelijk gedeeld. Gezien de complexe etiologie van MS met diverse klinische manifestaties, kan het bestaande klinische scoresysteem niet voldoen aan de beoordeling van de behandeling van de ziekte. Om de tekortkomingen van een enkele interventie te voorkomen, worden nieuwe indicatoren gecreëerd om EAE te beoordelen op basis van klinische manifestaties van angstachtige stemmingen en osteoporose bij MS-patiënten om een uitgebreidere beoordeling van ms-behandeling te bieden.

Na immunisatie van de muizen wordt het lichaamsgewicht van de muizen dagelijks geregistreerd en worden hun klinische symptomen geëvalueerd volgens het hierboven beschreven protocol (stap 4). Bij C57BL /6J-muizen geïmmuniseerd met MOG-peptide, omdat de locatie van de laesie voornamelijk beperkt is tot het ruggenmerg, verspreidt de pathogenese van EAE-muizen zich van het staarteinde naar het hoofd. Aan het begin van de ziekte vertonen EAE-muizen zwakte en hangen van de staart, gevolgd door zwakte van de achterpoten, onge...

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

Het huidige protocol beschrijft de inductie van experimentele auto-immune encefalomyelitis in een muismodel met behulp van myeline oligodendrocytenglycoproteïne en het monitoren van het ziekteproces met behulp van een klinisch scoresysteem. Experimentele auto-immuun encefalomyelitis-gerelateerde symptomen worden geanalyseerd met behulp van muis femur micro-computertomografie analyse en open veld test om het ziekteproces uitgebreid te beoordelen.

Inductie- en diverse beoordelingsindicatoren van experimentele auto-immuun encefalomyelitis

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

Momenteel is er geen volledige genezing voor multiple sclerose. Ons protocol maakt de effectieve constructie van experimenteel auto-immuun encefalomyelitismodel mogelijk om multiple sclerose ziektetherapieën te helpen verkennen. Het belangrijkste voordeel van ons protocol is een uitgebreidere beoordeling van de behandeling van experimentele auto-immune encefalomyelitis vanuit meerdere perspectieven.Bereid eerst myeline oligodendrocyte glycoproteïne peptide emulsie voor door het oplossen van gelyofiliseerd peptide en steriel voorgekoelde PBS zonder calcium- en magnesiumionen bij pH 7,4. Voeg een gesteriliseerde stalen bal van vijf millimeter toe aan een schone microcentrifugebuis van twee milliliter. Voeg vervolgens 500 microliter compleet Freuds-adjuvans toe met vijf milligram per milliliter gelyofiliseerde microbacterie tuberculose en 500 microliter van de myeline-oligodendrocytenglycoproteïnepeptide-emulsie aan de buis.Oscilleer nu de buis op een tissuelyser gedurende 10 minuten. Koel de buizen vervolgens 10 minuten af op ijs. Herhaal het proces vier keer totdat een witte viskeuze oplossing is gevormd.Verdun vervolgens de kinkhoesttoxinestengeloplossing 50 keer in steriele PBS van pH 7,4 zonder calcium- en magnesiumionen om een eindconcentratie van 200 nanogram per 100 microliter te bereiken. Om alle aanvankelijk bereide myeline oligodendrocyte glycoproteïne peptide-emulsie aan de onderkant van de buis neer te slaan, centrifugeert u de buis gedurende twee tot drie seconden op vier graden Celsius door op de pulsknop op de apparatuur te drukken. Aspirateer de myeline oligodendrocyte glycoproteïne peptide emulsie met een spuit van één milliliter uitgerust met een naald van 22 gauge en breng de emulsie over naar een nieuw spuitvat van 1 milliliter.Bevestig een naald van 26 gauge aan de loop en bevestig de verbinding met een afdichtingsfilm. Injecteer 100 microliter van de myeline oligodendrocyte glycoproteïne peptide emulsie subcutaan aan elke kant van de dorsale wervelkolom van een muis. Observeer na de injectie de automatische vorming van bolvormige massa's onder de huid en de dorsum.Injecteer vervolgens intraperitoneaal 100 microliter kinkhoesttoxine in dezelfde muis. Bereid een reactiekamer in een open veld voor en zet een video-analysesysteem op voor het opnemen van de voortbeweging van de muis. Om de reactiekamer vóór het experiment schoon te maken, spuit u 70% ethanol op het hele gebied en veegt u af met een schone papieren handdoek.Plaats vervolgens een muis in de hoek van een reactiekamer. Om te beginnen met fotograferen, klikt u op de knop Start Capture in de menubalk van het video-opnamesysteem en neemt u de tijd op. Houd stilte in de testruimte en laat de muis vijf minuten vrij bewegen.Stop vervolgens de opname en sla de video op. Zet de muis terug in zijn kooi. Reinig vervolgens het testgebied met 70% ethanol en ga verder met de volgende muis.Houd de geëuthanaseerde muis plat op een ontleedbak en bevestig de ledematen. Houd de huid van de achterpoten in de muis met een tang en open de huid en spieren met een schaar. Scheid vervolgens het dijbeen van het scheenbeen en het heupbot door voorzichtig de schaar te gebruiken.Verwijder de spieren die zich aan het dijbeen hechten met een schaar. Plaats vervolgens het dijbeen in 70% ethanol bij kamertemperatuur. In deze studie werd het vermogen van myeline oligodendrocyten glycoproteïne afgeleid peptide om EAE te induceren beoordeeld.Muizen geïnjecteerd met het peptide ervoeren progressief gewichtsverlies. Na zes tot negen dagen injectie ontwikkelden ze EAE-symptomen die na 14 tot 16 dagen piekten. Trackplots uit de open veldtest toonden aan dat EAE het normale verkennende gedrag van muizen verandert.In vergelijking met normale muizen legden de muizen met EAE significant minder afstand af in de vroege aanvangs-, piek- en remissiefasen. Muizen met EAE hadden ook een significant verminderde activiteitsduur in de piek- en remissiefasen van de ziekte. Bovendien hadden de EAE-muizen in alle drie de fasen aanzienlijk minder reisafstand en tijd doorgebracht in het centrum.Microcomputed tomografie scans van dijbenen van EAE muizen onthulden een trabeculaire architectuur anders dan normale muizen. Dijbenen van EAE-muizen hadden significant minder botmineraaldichtheid en botvolumevolumeverhouding dan die van normale muizen. Bovendien hadden dijbenen van muizen met EAE minder trabeculaire verbindingsdichtheid, trabeculair aantal en trabeculaire dikte dan die van normale muizen.In vergelijking met normale muizen werd de trabeculaire afstand verbeterd en werd de corticale botdikte verminderd bij EAE-muizen. We kunnen ook de hersen- en spinale code van EAE-muizen op het hoogtepunt van de ziekte isoleren en de productie van immuuncellen en cytokines analyseren door griepcytometrie.

Research

JoVE Journal

Biology

Induction and Clinical Scoring of Chronic-Relapsing Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Inductie en Klinische Scoring van chronische-Relapsing experimentele autoimmune encefalomyelitis

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

Het laden van Drosophila zenuwuiteinden met Calcium-indicatoren

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

Experimentele benaderingen van Tissue Engineering

Induction and Monitoring of Adoptive Delayed-Type Hypersensitivity in Rats

Inductie en Monitoring van Adoptieve vertraagd-type overgevoeligheid bij ratten

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

Test voor Neurale Inductie in het kippenembryo

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

Inductie en testen van Hypoxie in celkweek

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

Radioactieve In situ Hybridisatie voor het detecteren van Divers genexpressiepatronen in 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 Bayesiaanse Change-point algoritme voor Genoom-brede analyse van diverse ChIPseq Data Types

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

Inductie en analyse van epitheliale naar mesenchymale transitie

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

Methode voor de evaluatie van de effecten van een golflengtebereik en intensiteiten van Rood / nabij-infrarood Lichttherapie op oxidatieve 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 ...