Summary

폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 입힐 수있는 방법<em> 초파리</em

Published: June 30, 2015
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Summary

여기에서 우리는 초파리에서 폐쇄 머리 외상성 뇌 손상 (TBI)를 입힐 수있는 방법을 설명합니다. 이 방법은 파리에 사용할 실험 도구와 기술의 광대 한 배열을 사용 TBI 병리의 기초 세포와 분자 메커니즘을 조사하기 위해 게이트웨이를 제공합니다.

Abstract

외상성 뇌 손상 (TBI)는 물리적,인지 적, 행동 적 기능과 죽음의 손상을 초래, 매년 수백만의 사람에 영향을 미친다. 초파리를 이용한 연구는 신경 학적 과정을 이해에서 중요한 돌파구를 기여했다. 따라서, 인간의 TBI 병리의 세포 및 분자 기초를 이해하는 것을 목표로, 우리는 파리에 폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 입힐 수있는 높은 충격 외상 (HIT) 장치를 개발했다. 파리 임시 무능력 및 신경 퇴화와 같은 진행성 인간 TBI 부합 HIT 장치 디스플레이 표현형을 실시. HIT 장치는 플라이 뇌에 기계적인 손상을 초래, 유리 병의 벽에 파리를 추진하는 스프링 기반 메커니즘을 사용합니다. 장치는 자신의 조작이 간단하고 빠르며, 시공이 저렴하고 용이하며, 또한 재현 가능한 결과를 생성한다. 따라서, HIT 장치는 기존의 실험 도구와 파리는 근본적인 해결하기위한 기술과 결합 될 수있다외상성 뇌 손상에 대한 진단 및 치료의 발전으로 이어질 수 TBI에 대한 질문. 특히, HIT 장치 TBI 병리의 유전 기초를 이해하기 위해 대규모의 유전자 스크린을 수행하는데 사용될 수있다.

Introduction

외상성 뇌 손상 (TBI)가 외부로부터 기계적인 힘 뇌 손상으로서 정의된다. 가장 일반적으로, 같은 무딘 힘과 관성 가속과 뇌가 두개골의 내부를 공격하게 감속 힘으로 닫힌 헤드 세력 TBI 결과. 미국에서, 5 만 개인이 TBI 매년 죽고 2.5-6500000 개인, TBI의 결과와 함께 살고 물리적,인지 쇠약 포함, 1,2- 행동 문제가있는 것으로 추정된다. TBI의 결과로 인해 뇌에 차 기계 부상뿐만 아니라 시간이 3-5에 걸쳐 발생하는 뇌에 보조 세포 및 분자 부상뿐만 아니라 다른 조직에뿐만 아니라입니다. TBI 진단 및 치료 방법의 개발은 TBI는 복잡한 질병 과정이므로 어려운 것으로 입증되었다. 주 부상, 인간 생리학, 환경 요인의 변수 특성은 이기종 보조 나는 결과njuries 및 병리. 근본적인 요인 변수는 개인의 주요 손상의 중증도, 반복적 차 부상 사이의 시간, 및 연령 및 유전자형을 포함한다. 각 변수 요인이 TBI의 결과에 기여하는 방법을 이해하는 것은 진단하고 TBI 6,7 치료 방법의 개발에 도움을 가능성이 높습니다.

여기에서 우리는 TBI의 결과에 변수 요인의 기여를 묘사하는 데 사용할 수있는 초파리 (초파리)에 폐쇄 머리 TBI를 입힌하는 방법을 설명합니다. 방법은 강렬하게 손의 손바닥에 비행 문화 유리 병의 측면을 타격하는 야생형 발생 초기 관찰을 기반으로 일시적, TBI의 가능성이 결과를 무력화되기 위해 파리. 따라서, 우리는 손으로 치는 동작에서 가속 및 감속 힘을 요점을 되풀이하는 높은 충격 외상 (HIT) 장치를 건설했다. 고속 동영상 보여준다에서 단일 스트라이크장치가 원인 HIT는 머리와 몸 8 유리 병 벽을 여러 번 연락을 날아. 어느 정도, 모든 연락처는 총알과 폭포와 자동차 충돌 9 인간에게 발생하는 것과 유사한 머리 캡슐에 대해 변형 플라이 뇌가 발생할 가능성이 있습니다. 따라서, 뇌 10 실조증이어서 임시 무능력 이동성의 점진적인 회복, 헤드에서의 유전자 발현의 변화 및 진행성 신경 퇴행을 포함한 뇌 손상과 일치 HIT 장치 디스플레이 표현형 처리 날아간다. 따라서, HIT 장치는 가능한 실험 도구와 파리 위해 개발 된 기술을 이용하여 엄청난 아스날 TBI를 연구 할 수있다.

Protocol

히트 장치 1. 건설 두 클램프와 4 개의 나사 (그림 1A)를 사용하여 보드에 스프링을 부착합니다. 보드의 폭을 기준으로 클램프를 중심 보드의 가장자리 외부 클램프 플러시 서로에 대해 그들을 엉덩이. 이전에 클램프를 부착로, 봄을 통해 단단히 맞게 플라이어를 사용하여 구부. 주 : HIT 장치를 구성하는 데 필요한 자료에 대한 설명은 표 1을 참조하십시오. 스?…

Representative Results

우리는 파리가 차 손상 후 곧 죽을 이유를 이해하는 데 관심이 있습니다. 죽음을 정량화하기 위해, 우리는 차 부상의 24 시간 이내에 사망 파리의 비율을 24 시간에서 사망 지수 (MI 24)를 결정했다. 히트 장치에서 파업을 실시 파리는 플라이 식품 유리 병에 25 ℃에서 배양하고, 죽은 파리의 수는 24 시간 후에 계산되었다. 우리는 MI (24)에 영향을 미치는 요소를 식별하기 위해이 방법을…

Discussion

히트 장치 방법은 TBI (11)을 관통보다는 폐쇄 머리를 유발한다는 사실에 의해 파리에서 외상을 입힐 다른 방법과 구별된다. 또한, HIT 장치 방법은 많은 초파리 TBI를 입힐 적은 시간, 노력과 기술을 걸리므 방법은 대규모의 유전자 스크린에 대한 다른 방법들보다 더 의무이다. 마지막으로, HIT 디바이스에 의해 가해진 프라이 머리 부상에 한정되지 않는다는 사실은 한계와 이점을 모두이다. ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 건강 보조금, R01 AG033620 (BG)의 국립 연구소에 의해 로버트 드레이퍼 기술 혁신 자금 (DAW)에 의해 지원되었다.

Materials

Zinc plated compression spring The Hillman  Group 540189 9 7/8 in (length), 15/16 in (outer diameter), 0.12 in (wire size)
Wooden board 9 in (length), 6.5 in (width), 0.75 in (height)
Clamps Sigma Electrical Manufacturing Corporation 49822 3.10 in (length), 0.68 in (width), 1.11 in (height), EMT Two Hole Straps, click on type for 1 inch steel EMT conduit
Loop half of self-adhesive velcro 3 in (length), (3/4 in width)
Polyurethane ice bucket cover Fisher Scientific 02-591-45 9 1/8 in (length), 9 1/8 in (width), 1 1/4 in (height)
Plastic fly vials Applied Scientific AS-510 3 11/16 in (height), 1 1/16 in (inner diameter), 1 1/8 in (outer diameter)
Large cotton balls Fisher Scientific 22-456-883
Paper protractor 10 in (diameter)

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Katzenberger, R. J., Loewen, C. A., Bockstruck, R. T., Woods, M. A., Ganetzky, B., Wassarman, D. A. A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila. J. Vis. Exp. (100), e52905, doi:10.3791/52905 (2015).

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