Name: generating a reproducible model of mid-gestational maternal immune activation using poly(i:c) to study susceptibility and resilience in offspring
Uploaded: 2022-08-17T13:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Generating a Reproducible Model of Mid-Gestational Maternal Immune Activation using PolyI:C to Study Susceptibility and Resilience in Offspring at JoVE.com

Мы благодарим д-ра Мику Эстес за ее настойчивость в решении проблемы изменчивости в модели MIA мышей и всех участников Estes et al.8 за их работу, которая привела к разработке протокола методов, описанных здесь. Исследование, представленное здесь, было поддержано NIMH 2P50 MH106438-06 (A.K.M.) и NIMH T32MH112507 (K.P.).

Все протоколы выполняются с одобрения Комитета по уходу за животными и их использованию (IACUC) Калифорнийского университета в Дэвисе.
1. Подготовка животных
<ol><li>При приобретении животных соблюдайте следующие параметры, чтобы обеспечить максимальную воспроизво...

Материнская инфекция изменяет ход развития мозга у людей, а также у грызунов и нечеловекообразных приматов 4,5,7. Здесь описана процедура индуцирования MIA у мышей в середине гестационного периода времени с использованием poly (I: C). Этот мет...

Эпидемиологические данные связывают материнскую инфекцию с повышенным риском психиатрических и NDD, включая шизофрению (SZ) и расстройство аутистического спектра (ASD)1,2,3,4,5,6,7. Модель мышей MIA была разработана для проверки причинно-следственной связи и механистической роли MIA в этиологии этих расстройств, а также для идентификации молекулярных биомаркеров и разработки как диагностических, так и терапевтических инструментов 4,6. Несмотря на полезность этой модели и ее растущую популярность, существует значительная вариабельность протоколов индукции MIA в полевых условиях, что затрудняет сравнение результатов в разных исследованиях и воспроизведение результатов 8,9. Кроме того, большинство итераций модели не исследуют два важных трансляционных аспекта MIA: (i) многие потомки устойчивы к MIA, и (ii) восприимчивое потомство может демонстрировать различные комбинации фенотипов8.
Чтобы создать воспроизводимую модель MIA, исследователи должны сообщить, по крайней мере, об одной количественной мере величины MIA, индуцированной в плотинах. Чтобы индуцировать MIA во время беременности, наша лаборатория выполняет внутрибрюшинные (внутривенные) инъекции двухцепочечной РНК, имитирующей полиинозитную РНК: полицитидиловую кислоту [поли(I:C)]. Поли (I: C) индуцирует иммунный каскад, подобный вирусам гриппа, поскольку он распознается толл-подобным рецептором 3 (TLR3)10. В результате поли(I:C) активирует реакцию острой фазы, что приводит к быстрому повышению уровня провоспалительных цитокинов 8,11,12. Предыдущие исследования показали, что повышение уровня провоспалительных цитокинов, включая интерлейкин-6 (IL-6), необходимо для возникновения поведенческих аномалий и невропатологии у потомства в результате MIA11,12,13. Таким образом, уровень IL-6 в материнской сыворотке, собранный во время его пика через 2,5 часа после инъекции поли (I: C), является убедительным количественным показателем MIA, который может быть использован для сравнения результатов в разных лабораториях в полевых условиях.
Чтобы создать модель MIA, которая учитывает трансляционно важные элементы устойчивости и восприимчивости с помощью одного протоколаиндукции 8,14, исследователи могут комбинировать типичные индукционные подходы с характеристикой базовой иммунореактивности (BIR) матери до беременности8. Недавно было обнаружено, что девственные самки мышей C57BL / 6 демонстрируют широкий спектр ответов IL-6 на воздействие низких доз поли (I: C) до беременности8. Только подгруппа этих самок продолжает производить восприимчивое потомство и только при определенных величинах иммунной активации, продиктованной комбинацией BIR и поли (I: C) дозы8. MIA индуцирует фенотипы в перевернутом U-образном паттерне; Потомство демонстрирует наибольшие поведенческие и молекулярные аберрации, когда матери умеренно иммунореактивны, а величина материнского воспаления достигает, но не превышает критический диапазон8. Здесь представлен подробный метод того, как надежно создать как упругое, так и восприимчивое потомство с расходящимися поведенческими фенотипами в результате среднегестационной инъекции поли(I:C).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% NaCl physiological endotoxin free saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7647-14-5</td>
			<td>Control and vehicle for Poly(I:C)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>35mm petri dish</td>
			<td>Thomas Scientific</td>
			<td>1219Z45</td>
			<td>Used to hold oil during tail bleed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7.5% TGX gels</td>
			<td>Bio-rad</td>
			<td>4561084</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ancare Nestlets</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC9365966</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-&#946;-tubulin</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>MAB3408</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio-Plex Pro Mouse Cytokine Standards Group I</td>
			<td>Bio-rad</td>
			<td>171I50001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio-Plex Pro Reagent Kit with Flat Plate</td>
			<td>Bio-rad</td>
			<td>171304070M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>23209</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5810R</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Covidien Monoject 1/2 mL Insulin Syringe with 28G x 1/2 in. Needle</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td>552-58457-083</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiothreitol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D9779-10G</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Environmental enrichment</td>
			<td>Bio-serv</td>
			<td>K3327 and K3322</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethovision</td>
			<td>Noldus</td>
			<td>Ethovision</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorsecent-tagged seondary ntibodies</td>
			<td>Li-cor</td>
			<td>925-32213 and 925-68072</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food-grade edible oil (like olive, canola or grapeseed)</td>
			<td>Various vendors</td>
			<td></td>
			<td>Use to lubricate tail during tail bleeds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>14060040</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High molecular weight polyinositic:polycytidilic acid</td>
			<td>Invivogen</td>
			<td>#tlrl-pic-5</td>
			<td>Used to establish females&#39; BIR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Humane Mouse Restrainer</td>
			<td>AIMS</td>
			<td>1000</td>
			<td>Used to restrain mouse during tail bleeds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Studio Software</td>
			<td>Licor</td>
			<td>5.2</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laemmli buffer</td>
			<td>Bio-rad</td>
			<td>1610737EDU</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luminex200</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>APX10031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microvette CB300 300&#956;l Serum capillary tube</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>16.440.100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mixed molecular weight polyinositic:polycytidilic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>#P0913</td>
			<td>Gestational induction of MIA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monoclonal anti-MEF2A</td>
			<td>AbCam</td>
			<td>ab76063</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monoclonal anti-STAT3</td>
			<td>Cell signaling</td>
			<td>12640S</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Observer</td>
			<td>Noldus</td>
			<td>Observer</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Odyssey blocking buffer (TBS)</td>
			<td>Li-cor</td>
			<td>927-50003</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Odyssey CLx imaging system</td>
			<td>Li-cor</td>
			<td>9140</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Omnipure PBS</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>65054L</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pierce BCA Protein Assay Kit</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>23227</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>polyclonal anti_TH</td>
			<td>Pel-Freez</td>
			<td>P4101-150</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVDF membrane</td>
			<td>Bio-rad</td>
			<td>162-0177</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Qsonica Sonicator Q500</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15-338-282</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quick blood stopper</td>
			<td>Petco</td>
			<td>17140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Seal-Rite 1.5 ml microcentrifuge tube, natural non-sterile</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>1615-5500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering stand</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B08Y12QC73</td>
			<td>Used to hold capillary tube during tail bleeds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sunflower seeds</td>
			<td>Bio-serv</td>
			<td>S5137-1</td>
			<td>Use to increase breeding efficiency</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The Bio-Plex Pro Mouse IL-6 set,</td>
			<td>Bio-rad</td>
			<td>171G5007M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris base</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP152-1</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20</td>
			<td>Bio-rad</td>
			<td>23209</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generating a reproducible model of mid-gestational maternal immune activation using poly(i:c) to study susceptibility and resilience in offspring

Материнская иммунная активация (MIA) во время беременности последовательно связана с повышенным риском нервно-психических расстройств и нервно-психических расстройств у потомства. Животные модели MIA используются для проверки причинно-следственной связи, исследования механизмов и разработки диагностики и лечения этих расстройств. Несмотря на их широкое использование, многие модели MIA страдают от отсутствия воспроизводимости и почти все игнорируют два важных аспекта этого фактора риска: (i) многие потомки устойчивы к MIA, и (ii) восприимчивое потомство может демонстрировать различные комбинации фенотипов. Чтобы повысить воспроизводимость и смоделировать как восприимчивость, так и устойчивость к MIA, базовая иммунореактивность (BIR) самок мышей до беременности используется для прогнозирования того, какие беременности приведут либо к устойчивому потомству, либо к потомству с определенными поведенческими и молекулярными аномалиями после воздействия MIA. Здесь представлен подробный метод индукции MIA путем внутрибрюшинной (в/) инъекции двухцепочечной РНК (дцРНК) вирусной имитирующей поли (I: C) на 12,5 день беременности. Этот метод вызывает острую воспалительную реакцию в плотине, что приводит к возмущениям в развитии мозга у мышей, которые сопоставляются с аналогичными пораженными доменами при психических расстройствах и расстройствах развития нервной системы человека (NDD).

Не все животные, подвергшиеся воздействию 30 мг/кг поли(I:C) при E12.5, производят потомство с последовательными поведенческими отклонениями 8,31. Хотя и 30 мг/кг, и 40 мг/кг поли(I:C) надежно вызывают болезненное поведение у плотин, включая снижение уровня активност...

Watch this Scientific Journal Video about Generating a Reproducible Model of Mid-Gestational Maternal Immune Activation using PolyI:C to Study Susceptibility and Resilience in Offspring at JoVE.com

Generating a Reproducible Model of Mid-Gestational Maternal Immune Activation using PolyI:C to Study Susceptibility and Resilience in Offspring

Материнская инфекция является фактором риска развития нервной системы. Мышиные модели материнской иммунной активации (MIA) могут пролить свет на влияние инфекции на развитие и функцию мозга. Здесь представлены общие рекомендации и процедура для получения надежно устойчивого и восприимчивого потомства, подвергшегося воздействию MIA.

Создание воспроизводимой модели иммунной активации матери в середине беременности с использованием Poly (I: C) для изучения восприимчивости и устойчивости у потомства

Maternal immune activation (MIA) during pregnancy is consistently linked to increased risk of neurodevelopmental and neuropsychiatric disorders in ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Generating a Reproducible Model of Mid-Gestational Maternal Immune Activation using Poly(I:C) to Study Susceptibility and Resilience in Offspring

Using MazeSuite and Functional Near Infrared Spectroscopy to Study Learning in Spatial Navigation

Использование MazeSuite и функциональной ближней инфракрасной спектроскопии для изучения обучения в пространственной навигации

MazeSuite is a complete toolset to prepare, present and analyze navigational and spatial experiments1. MazeSuite can be used to design and edit adapted ...

Reproducible Mouse Sciatic Nerve Crush and Subsequent Assessment of Regeneration by Whole Mount Muscle Analysis

Воспроизводимые мыши седалищного нерва и Давка Последующие оценки регенерации полного анализа горы мышц

Regeneration in the peripheral nervous system (PNS) is widely studied both for its relevance to human disease and to understand the robust regenerative ...

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

Обонятельная система как модель для изучения характера роста аксонов и морфология<em&gt; В Vivo</em

The olfactory system has the unusual capacity to generate new neurons throughout the lifetime of an organism. Olfactory stem cells in the basal portion of ...

Organotypic Hippocampal Slice Cultures As a Model to Study Neuroprotection and Invasiveness of Tumor Cells

Organotypic гиппокампа ломтик культур как модель для изучения нейропротекции и инвазии опухолевых клеток

In organotypic hippocampal slice cultures (OHSC), the morphological and functional characteristics of both neurons and glial cells are well preserved. ...

M&#252;ller Glia Cell Activation in a Laser-induced Retinal Degeneration and Regeneration Model in Zebrafish

Активации клеток глии Мюллер в лазерно индуцированным дегенерации сетчатки и регенерации модель в данио рерио

A fascinating difference between teleost and mammals is the lifelong potential of the teleost retina for retinal neurogenesis and regeneration after ...

An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

Объективный и воспроизводимые тест обонятельных обучения и дискриминации в мышей

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

Альтернативный подход к изучению основных событий в нейродегенеративные, используя срезы мозга крысы Ex Vivo

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, ...

A Simple and Reproducible Method to Prepare Membrane Samples from Freshly Isolated Rat Brain Microvessels

Простой и воспроизводимый метод подготовить образцы мембраны из микрососудов мозга свежевыделенных крыса

The blood-brain barrier (BBB) is a dynamic barrier tissue that responds to various pathophysiological and pharmacological stimuli. Such changes resulting ...

A Neurosphere Assay to Evaluate Endogenous Neural Stem Cell Activation in a Mouse Model of Minimal Spinal Cord Injury

Нейросферы Assay для оценки активации эндогенного нервных стволовых клеток мыши модели минимальная травма спинного

Neural stem cells (NSCs) in the adult mammalian spinal cord are a relatively mitotically quiescent population of periventricular cells that can be studied ...

Facial Nerve Surgery in the Rat Model to Study Axonal Inhibition and Regeneration

Лицевая хирургия нерва в модели крыс для изучения аксоналинизм и регенерации

This protocol describes consistent and reproducible methods to study axonal regeneration and inhibition in a rat facial nerve injury model. The facial ...