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

Författarna erkänner stödet från National Natural Science Foundation of China (32070768, 31871404, 31900658 32270754) och State Key Laboratory of Drug Research.

Djurvårdskommittén vid Tongji University godkände det nuvarande arbetet och alla riktlinjer för djurvård följdes. Manliga eller kvinnliga C57BL/6J-möss mellan 8-12 veckors ålder användes för experimenten. Det säkerställdes att ålder och kön var desamma i experimentgrupperna; Annars påverkades mottagligheten för sjukdomen. Möss inhystes i en specifik patogenfri miljö med alternerande 12 timmars ljus och mörka cykler under konstanta förhållanden (rumstemperatur 23 ± 1 °C, luftfuktighet 50% ± 10%), m...

MS är en demyeliniserande inflammatorisk sjukdom i CNS och är en av de vanligaste neurologiska störningarna som orsakar kronisk funktionsnedsättning hos unga människor, vilket innebär en enorm börda för familjer och samhälle 3,4. MS har alltid klassificerats som en organspecifik T-cellsmedierad autoimmun sjukdom, vilket får det autoimmuna systemet att långsamt erodera CNS, vilket kommer att involvera flera system i hela kroppen27</sup...

Autoimmuna sjukdomar är ett spektrum av störningar som orsakas av immunsystemets immunsvar mot sina egna antigener som resulterar i vävnadsskada eller dysfunktion1. Multipel skleros (MS) är en kronisk autoimmun sjukdom av polyneuropati i centrala nervsystemet (CNS), kännetecknad av inflammatorisk infiltration, demyelinering och neuronal axonal degeneration 2,3. För närvarande har MS påverkat så många som 2,5 miljoner människor runt om i världen, mestadels unga och medelålders människor i åldern 20-40 år, som ofta är ryggraden i deras familjer och samhälle. Detta har orsakat betydande konsekvenser och skador för familjer och samhälle 2,4.
MS är en multifaktoriell sjukdom med olika och komplexa kliniska manifestationer. Förutom klassiska neurologiska störningar som kännetecknas av inflammatorisk infiltration och demyelinering visar MS ofta synnedsättning, bendyskinesi och kognitiva och känslomässiga störningar 5,6,7. Om MS-patienter inte får rätt och korrekt behandling kommer hälften av dem att leva i rullstol efter 20 år, och nästan hälften av dem kommer att uppleva depressiva och ångestsymtom, vilket leder till mycket högre nivåer av självmordstankar än den allmänna befolkningen 8,9.
Trots en lång forskningsperiod är etiologin för MS fortfarande svårfångad, och patogenesen av MS har ännu inte klarlagts. Djurmodeller av MS har gjort det möjligt att fungera som testverktyg för att utforska sjukdomsutveckling och nya terapeutiska metoder, trots de betydande skillnaderna mellan gnagare och människors immunsystem, samtidigt som de delar vissa grundläggande principer. Experimentell autoimmun encefalomyelit (EAE) är för närvarande den idealiska djurmodellen för att studera MS, som använder autoantigenimmunitet från myelinproteiner för att inducera autoimmunitet mot CNS-komponenter hos mottagliga möss, med tillägg av komplett Freunds adjuvans (CFA) och kikhosttoxin (PTX) för att förbättra det humorala immunsvaret. Beroende på den genetiska bakgrunden och immunantigener erhålls olika sjukdomsprocesser, inklusive akut, skovvis förlöpande eller kronisk, för att efterlikna olika kliniska former av MS10,11,12. De relevanta immunogenerna som vanligtvis används vid konstruktion av EAE-modeller kommer från själv-CNS-proteiner, såsom myelinbasiskt protein (MBP), proteolipidprotein (PLP) eller myelinoligodendrocytglykoprotein (MOG). MBP- eller PLP-immuniserade SJL/L-möss utvecklar en skovvis förlöpande kurs, och MOG utlöser kronisk progressiv EAE hos C57BL/6-möss11,12,13.
Huvudsyftet med sjukdomsmodifierande terapi (DMT) är att minimera sjukdomssymtom och förbättra funktion6. Flera läkemedel används kliniskt för att lindra MS, men inget läkemedel har ännu använts för att fullständigt bota det, vilket avslöjar behovet av synergistisk behandling. C57BL/6-möss är för närvarande de vanligaste för att konstruera transgena mus, och i detta arbete användes en EAE-modell inducerad av MOG35-55 i C57BL/6J-möss med en 5-punktsskala för att övervaka sjukdomsprogressionen. EAE-modeller lider också av ångestliknande stämningar och benförlust och de allmänt kända demyeliniserande lesionerna. Här beskrivs också metoden för att bedöma symtomen på EAE ur flera perspektiv med hjälp av open-field test och mikro-datortomografi (Micro-CT) analys.

<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 skleros (MS) är en typisk autoimmun sjukdom i centrala nervsystemet (CNS) som kännetecknas av inflammatorisk infiltration, demyelinering och axonal skada. För närvarande finns det inga åtgärder för att bota MS helt, men flera sjukdomsmodifierande terapier (DMT) finns tillgängliga för att kontrollera och mildra sjukdomsprogressionen. Det finns signifikanta likheter mellan de CNS-patologiska egenskaperna hos experimentell autoimmun encefalomyelit (EAE) och MS-patienter. EAE har använts i stor utsträckning som en representativ modell för att bestämma MS-läkemedels effekt och utforska utvecklingen av nya terapier för MS-sjukdom. Aktiv induktion av EAE hos möss har en stabil och reproducerbar effekt och är särskilt lämplig för att studera effekterna av läkemedel eller gener på autoimmun neuroinflammation. Metoden för immunisering av C57BL/6J-möss med myelinoligodendrocytglykoprotein (MOG35-55) och den dagliga bedömningen av sjukdomssymtom med hjälp av ett kliniskt poängsystem delas huvudsakligen. Med tanke på den komplexa etiologin för MS med olika kliniska manifestationer kan det befintliga kliniska poängsystemet inte tillfredsställa bedömningen av sjukdomsbehandling. För att undvika bristerna i en enda intervention skapas nya indikatorer för att bedöma EAE baserat på kliniska manifestationer av ångestliknande stämningar och osteoporos hos MS-patienter för att ge en mer omfattande bedömning av MS-behandling.

Efter immunisering av mössen registreras mössens kroppsvikt dagligen och deras kliniska symtom utvärderas enligt protokollet som beskrivs ovan (steg 4). I C57BL / 6J möss immuniserade med MOG peptid, eftersom platsen för lesionen huvudsakligen är begränsad till ryggmärgen,patogenesen av EAE-möss sprider sig från svansänden till huvudet. I början av sjukdomen uppvisar EAE-möss svaghet och hängande i svansen, följt av svaghet i bakbenen, okoordinerad rörelse och förlamning. När sjukdomen förvärras utvec...

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

Detta protokoll beskriver induktionen av experimentell autoimmun encefalomyelit i en musmodell med myelinoligodendrocytglykoprotein och övervakning av sjukdomsprocessen med hjälp av ett kliniskt poängsystem. Experimentella autoimmuna encefalomyelitrelaterade symtom analyseras med hjälp av muslårmikrodatortomografianalys och öppet fälttest för att bedöma sjukdomsprocessen omfattande.

Induktion och olika bedömningsindikatorer för experimentell autoimmun encefalomyelit

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

För närvarande finns det inget fullständigt botemedel mot multipel skleros. Vårt protokoll möjliggör en effektiv konstruktion av experimentell autoimmun encefalomyelitmodell för att utforska multipel skleros sjukdomsterapier. Den största fördelen med vårt protokoll är en mer omfattande bedömning av behandlingen av experimentell autoimmun encefalomyelit ur flera perspektiv.Förbered först myelin oligodendrocytglykoproteinpeptidemulsion genom att lösa upp frystorkad peptid och steril förkyld PBS utan kalcium- och magnesiumjoner vid pH 7,4. Tillsätt en steriliserad fem millimeter stålkula till ett rent två milliliter mikrocentrifugrör. Tillsätt sedan 500 mikroliter komplett Freuds adjuvans innehållande fem milligram per milliliter frystorkad mikrobakterie tuberkulos och 500 mikroliter myelin oligodendrocytglykoproteinpeptidmulsion till röret.Sväng nu röret på en vävnadslyser i 10 minuter. Kyl sedan rören på is i 10 minuter. Upprepa processen fyra gånger tills en vit viskös lösning bildas.Späd sedan kikhosttoxinstjälklösningen 50 gånger i steril PBS med pH 7,4 utan kalcium- och magnesiumjoner för att uppnå en slutlig koncentration av 200 nanogram per 100 mikroliter. För att fälla ut all den ursprungligen beredda myelinoligodendrocytglykoproteinpeptidemulsionen i botten av röret, centrifugera röret vid fyra grader Celsius i två till tre sekunder genom att trycka på pulsknappen på utrustningen. Aspirera myelinoligodendrocytglykoproteinpeptidemulsionen med en millilitersspruta utrustad med en 22 gauge nål och överför emulsionen till en ny 1 ml sprutfat.Fäst en 26 gauge nål på pipan och säkra anslutningen med en tätningsfilm. Injicera 100 mikroliter av myelinoligodendrocytglykoproteinpeptidemulsionen subkutant på varje sida av musens dorsala ryggrad. Efter injektionen, observera den automatiska bildningen av bulbous massor under huden och dorsum.Injicera sedan intraperitonealt 100 mikroliter kikhosttoxin i samma mus. Förbered en reaktionskammare med öppet fält och sätt upp ett videoanalyssystem för inspelning av musrörelse. För att rengöra reaktionskammaren före experimentet, spraya 70% etanol på hela området och torka av med en ren pappershandduk.Placera sedan en mus i hörnet av en reaktionskammare. För att börja fotografera, klicka på startinspelningsknappen i menyraden i videoinspelningssystemet och spela in tiden. Håll tyst i testrummet, låt musen röra sig fritt i fem minuter.Stoppa sedan inspelningen och spara videon. Sätt tillbaka musen i buren. Rengör sedan testområdet med 70% etanol och fortsätt till nästa mus.Håll den avlivade musen platt på en dissekeringsbricka och fixa extremiteterna. Håll bakbenshuden i musen med pincett och öppna huden och musklerna med sax. Separera sedan lårbenet från skenbenet och höftbenet genom att försiktigt använda saxen.Ta bort musklerna som fäster vid lårbenet med sax. Placera sedan lårbenet i 70% etanol vid rumstemperatur. I denna studie bedömdes förmågan hos myelin oligodendrocytglykoprotein härledd peptid att inducera EAE.Möss injicerade med peptiden upplevde progressiv viktminskning. Efter sex till nio dagars injektion utvecklade de EAE-symtom som nådde sin topp efter 14 till 16 dagar. Spårytor från testet med öppna fält visade att EAE förändrar mössens normala utforskande beteende.Jämfört med normala möss reste mössen med EAE betydligt mindre avstånd i de tidiga start-, topp- och remissionsfaserna. Möss med EAE hade också signifikant minskad aktivitetsvaraktighet i sjukdomens topp- och remissionsfaser. Dessutom hade EAE-mössen i alla tre faserna betydligt mindre reseavstånd och tid i mitten.Mikrodatortomografiskanningar av lårben från EAE-möss avslöjade en trabekulär arkitektur som skiljer sig från vanliga möss. Femurer från EAE-möss hade signifikant mindre benmineraltäthet och benvolym till vävnadsvolymförhållande än de från normala möss. Dessutom hade lårben från möss med EAE mindre trabekulär anslutningstäthet, trabekulärt antal och trabekulär tjocklek än de från normala möss.Jämfört med normala möss förbättrades det trabekulära avståndet och kortikal bentjocklek reducerades hos EAE-möss. Vi kan också isolera hjärnan och ryggradskoden för EAE-möss vid toppen av sjukdomen och analysera produktionen av immunceller och cytokiner genom influensacytometri.

Research

JoVE Journal

Biology

Induction and Clinical Scoring of Chronic-Relapsing Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Induktion och klinisk Poängsättning av kronisk Skovvis Experimentell Autoimmun 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

Laddar Drosophila nervterminaler med kalcium indikatorer

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

Experimentella metoder för att Tissue Engineering

Induction and Monitoring of Adoptive Delayed-Type Hypersensitivity in Rats

Induktion och övervakning av Adoptivföräldrar fördröjd hypersensitivitet hos råttor

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

Assay för Neural induktion i 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

Induktion och testning av Hypoxi i cellodling

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 för Upptäcka Diverse Mönster genuttryck 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-punkt Algoritm för Genomvid analys av olika 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 och Analys av Epithelial till mesenkymala övergång

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

Metod för bedömning av effekterna av ett intervall av våglängder och intensiteter från Red / nära infraröda Ljusterapi på oxidativ 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 ...