Summary

Pentylenetetrazole 유도 점화 마우스 모델

Published: June 12, 2018
doi:

Summary

이 프로토콜 pentylenetetrazole와 화학 점화 하는 방법에 설명 하 고 간 질의 마우스 모델을 제공 한다. 이 프로토콜은 또한 쥐에 있는 간 질 발작 후 발작 유도 및 병 인 취약점을 조사 하 사용할 수 있습니다.

Abstract

Pentylenetetrazole (PTZ)은 GABA A 수용 체 길 항 제 이다. 동물에 PTZ의 복 주사 화학 점화, 간 질 모델의 개발에 대 한 사용 되었습니다 subconvulsive 복용량의 순차 주사 하는 반면 높은 복용량에, 심한 급성 발작을 유도 합니다. PTZ의 단일 낮은 복용량 주입 경련 없이 가벼운 발작을 유도합니다. 그러나, PTZ의 반복적인 낮은 복용량 주입 저하 연상 경련 발작 임계값. 마지막으로, PTZ의 지속적인 낮은 복용량 관리 심한 토 닉 clonic 발작을 유도합니다. 이 메서드는 간단 하 고 광범위 하 게 조사 간 질, 반복적인 발작을 포함 하는 만성 질환으로 정의 되는의 이상에 적용. 프로토콜을 점화 하는이 화학 물질 동물에서 반복적인 발작을 발생 합니다. 이 방법으로 취약점 PTZ 중재 발작 또는 간 질 발작의 악화의 정도를 추정 되었다. 이러한 장점을 항 간 질 약물과 간 질 관련 유전자 검사에 대 한이 메서드를 사용 하 여 끌고있다. 또한,이 방법은 간 질 환자의 뇌에서 관찰 하는 조직학 변화 화학 점화 동물의 두뇌에도 표시 하기 때문에 간 질 발작 후 신경 손상 조사에 사용 되었습니다. 따라서,이 프로토콜은 편리 하 게 간 질 동물 모델을 생산 하는 데 유용.

Introduction

간 질은 재발 성 발작을 특징으로하 고 사람들의 약 1%는 만성 신경 장애. Epileptogenesis 및 발작 간 질 환자에서 생성의 기본 메커니즘 임상 연구에서 완전히 분명히 될 수 없습니다. 따라서, 적절 한 동물 모델이 간 질1의 연구에 대 한 필요 합니다.

간 질의 생리학을 조사 하 고 항 간 질 약2,3식별 하 간 질의 동물 모델의 다양 한 사용 되었습니다. 이러한 모델 중 약리 발작 유도 간4의 병 리의 조사에 대 한 동물 모델을 생성 하는 데 사용 하는 일반적인 방법입니다. 이 메서드는 저렴 하 고 간단. 전극-중재 점화는 일반적으로 사용 되는 방법 이기도 하지만이 절차의 비용은 높다, 하며 방법은 반복적인 발작5유도 수술 및 전기 기술.

타이밍 및 발작의 수 쉽게 제어 됩니다 때문에 약물 유도 유리 이기도 합니다. 유전 마우스 모델 자발적인 발작 하는 간 질 연구에도 사용 됩니다. 그러나, 발작이 유전자 모델에서 발생 하는 시기와 빈도 예측 하는 것은 불가능 한6수 있습니다. 모니터링 시스템은 유전자 변형된 쥐6간 동작을 관찰 합니다.

Kainic 산, pilocarpine 및 pentylenetetrazole (PTZ) 발작 유발 약7로 널리 사용 됩니다. Kainic 산 글루타민 산 염 수용 체에 대 한 길 항 제 이며 pilocarpine 활성화 해 수용 체. PTZ는 감마 aminobutyric 산 (GABA)-수용 체 길 항 제8. PTZ 신경 활동 증가에 지도 억제 시 냅 스의 기능을 억제 합니다. 이 규정은 동물9에 일반화 된 발작을 발생합니다. Kainic 산 및 pilocarpine의 단일 주사 급성 발작, 특히 상태 epilepticus (SE)10,11 일으킬 수 및 만성 자연과 재발 성 발작12 촉진 kainic 산 또는 pilocarpine-중재 SE , 13. electroencephalographic (뇌 파) 녹음 및 동작 분석 자발적인 재발 성 발작 후 단일 주사12,13달 관찰 하는 표시. PTZ의 경련 복용량의 단일 주입은 또한 급성 발작을 유도합니다. 그러나, PTZ의 단일 주사 후 만성 자발적인 발작은 홍보 어렵다. PTZ의 만성 관리는 반복적인 발작14를 유도 해야 합니다. 어느 방법에 반복적인 발작의 세대는 더 비슷한 인간의 간 질의 급성 발작의 세대 보다 병 리를 유발 수 있습니다. PTZ, 경우 각 주입 끝 발작, 그리고 발작 심각도 stepwise 방식 각 주입으로 더 심각한 됩니다. 마지막으로, 단일 낮은 복용량 PTZ 주사 심한 토 닉 clonic 발작을 유도합니다. 이 단계에서는 각 주사 심한 발작 끝. 또한, 발작 대기 시간 및 기간도 주사의 과정을 통해 변경합니다. 대기 시간 토 닉 발작을 자주15점화의 후반 단계에서 짧은 됩니다. 또한, 발작 악화 장기간된 발작 기간16동반 된다. 발작 증상을 조절 하는 분자 메커니즘을 조사 하 고, 대기 시간 및 기간 유용 항 간 질 약17,,1819심사 합니다.

발작의 PTZ, 단일 조직 행정에 의해 일반적으로 유도 된다 그리고 회복은 매우 빠르고, 30 분4,5이내. 따라서, 발작의 수는 더 PTZ 점화 모델에서 제어. 그러나, 뇌 파 모니터링 표시 하고있다 일반화 된 스파이크 PTZ 중재 발작20후 12 h까지 볼 수 있습니다. 따라서, 동물 선호 점화 메커니즘의 더 정확한 분석을 위해 또는 토 닉 myoclonic 나포21 후 24 h에 대 한 관찰 아래 있어야 합니다.

PTZ 주입 전후 ethosuximide, valproate, 페, vigabatrin, 및 retigabine3, 같은 항 간 질 약물의 관리 완화 발작 심각도3,22의 악화 23. 마찬가지로, 녹아웃 쥐 부족 유전자 매트릭스 metalloproteinase-924, 같은 발작 격화에 FGF 2225 와 neuritin26, 참여 여러 PTZ 주사 후 감소 발작 심각도 전시에 표시 되었습니다. 또한, 관찰 histopathological 변경 하 후 간 질 발작이이 방법으로 가능 하다. 측 두 엽 간 질 환자에 있는 전형적인 조직학 변화 뇌, 신경 세포, astrogliosis30, 비정상적인과 립 신경 마이그레이션29,27,28돋 아 이끼 낀 섬유 등 해 마31,32, 그리고 hippocampal sclerosis33에 죽음. 유사한 변화는 간 질환 모델 동물에서 관찰 된다. 사용할 수 있는 방법 중에서 PTZ 중재 화학 점화 간 질의 동물 모델을 생산 하는 좋은, 재현할 수 및 저렴 한 방법입니다. Pilocarpine 중재 SE 모델에서 발작 제어 어려운 이며 많은 생쥐 죽 또는 남동34를 개발 하지. 반면, 사망률과 발작 심각도 PTZ 모델에 더 제어할 수 있습니다. 또한, PTZ는 kainic 산, 보다 저렴 하 고 마우스 뇌 수술에서 약국에 대 한 필요 하지 않습니다.

Protocol

모든 실험 절차는 동물 관리 및 사용 위원회의는 도쿄 메트로 폴 리 탄 의료 과학에 의해 승인 되었다. 생 후 8-16 주 된 생쥐는 것이 좋습니다. 어떤 타고 난된 긴장 실험에 대 한 허용 됩니다. C57BL/6 마우스는 반면 BALB/c와 스위스 알 비 노 마우스는 더 민감한 PTZ PTZ, 더 강한. C57BL/6이이 연구에 사용 되었다. PTZ 취약점 또한 마우스의 연령에 따라 달라 집니다. 젊은 쥐에 비해, 더 오래 된 마우스는 더 P…

Representative Results

PTZ의 반복적인 주입 발작 심각도에 증가 유도합니다. 6 C57BL/6 마우스, PTZ로 치료 했다 그리고 또 다른 6 마우스 컨트롤 그룹으로 식 염 수로 치료 했다. PTZ 복용량 35 mg/kg 이었고 10 주사 관리 되었다. 발작 점수 점차적으로 증가 PTZ 주사, 반면 발작 또는 비정상적인 동작 식 염 수 주사 (그림 2)에 의해 갖는 했다. ANOVA Bonferroni 테스트 다음 PTZ 치료 그룹과 …

Discussion

여기, 선물이 간 질의 약리 동물 모델 설립에 대 한 광범위 하 게 액세스할 수 있는 프로토콜. PTZ 중재 화학 점화 오랜 역사를가지고 하 고 간41의 histopathology 및 세포 병리학의 연구에 대 한 일반적으로 인정 된 모델 이다. 간 질의 화학 점화 모델은 Suzdak와 젠 슨, 199542이전 평가 되었습니다. 약리학 발작 유도, PTZ와 특히 심한 발작을 되살리기 위한 간단 하 고 간?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품 일부 JSP KAKENHI 보조금 번호 24700349, 24659093, 25293239, JP18H02536, 및 17 K 07086, 25110737 및 23110525, 아메드 보조금 번호 JP18ek0109311, 그리고 SENSHIN 의료 연구 재단 및 일본 문 부 과학성 KAKENHI 그랜트 숫자에 의해 지원 되었다 간 질 연구 재단입니다.

Materials

Pentylenetetrazole Sigma-Aldrich P6500
Sodium chloride MANAC 7647-14-5
Mouse CLEA Japan C57Bl/6NJcl, postnatal 8 week, male
Syringe (1mL) Terumo SS-01T
Needle(27G x 3/4") (0.40 x 19 mm) Terumo NN-2719S
Weighing scale Mettler PE2000 This item is a discontinued product. Almost equivalent to FX-2000i with FXi-12-JA from A&D company.
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148
Sodium hydroxide nacalai tesque 31511-05
Peristatic pump ATTO SJ1211
Sucrose nacalai tesque 30404-45
Microtome Yamato REM-700 This item is a discontinued product. Almost equivalent to REM-710
Microtome blade Feather S35
Triton X-100 Sigma-Aldrich X-100
anti-synaptoporin antibody Synaptic systems 102 002
anti-ZnT3 antibody Synaptic systems 197 002
anti-doublecortin Santa Cruz sc-8066 This item is a discontinued product. We did not test equivalent product (sc-271390).
Contextual fear discrimination test apparatus O'hara
Three chamber test apparatus Muromachi

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Cite This Article
Shimada, T., Yamagata, K. Pentylenetetrazole-Induced Kindling Mouse Model. J. Vis. Exp. (136), e56573, doi:10.3791/56573 (2018).

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