体内微透析已使大脑间质液中存在的分子从清醒的、自由行为的动物中收集。为了分析该化合物中相对较大的分子, 本文重点研究了用高分子量切断膜探针的微透析协议。
在体内微透析是一种强大的技术, 收集从清醒, 自由行为的动物基于透析原理。虽然微透析是一种测量相对较小的分子, 包括氨基酸或神经递质的已建立的方法, 它最近也被用来评估大分子的动力学, 利用探针与高分子量切断膜。使用这种探针时, 微透析必须以推拉模式运行, 以避免探头内部积聚的压力。本文提供了分步协议, 包括立体定向手术, 以及如何建立微透析线收集蛋白质从。在微透析中, 药物可以系统地或直接输注到疫苗中。反向微透析技术是直接将化合物注入到其上的一种方法。在微透析灌注缓冲器中加入药物, 可使它们通过探针扩散到。以头蛋白为例, 通过对化学点燃癫痫的反向微透析, 揭示了其水平在刺激神经元活性方面的变化。本文结合其他体内方法, 介绍了微透析技术的优点和局限性。
该方法包括总脑容积的 15-20%, 并提供了一个关键的微环境对信号传导, 基质运输和废物清除1。因此, 收集活体动物的能力将对各种生物过程和疾病机制带来更大的影响。体内微透析是从清醒的、自由移动的动物中取样和量化细胞外分子的为数不多的方法之一, 从而在神经科学研究领域2、3中成为有用的工具。在该方法中, 透膜的微透析探针插入脑中, 以相对缓慢的流速 (0.1-5 µL/分钟) 灌流灌注缓冲液。在此灌注过程中, 细胞外分子根据浓度梯度被动扩散到探针中, 并作为透析液收集。虽然本文的重点是对脑部标本的方法, 但无论是原则还是方法, 都可以通过适当的修改在必要的情况下应用于其他器官。
微透析在二十世纪六十年代代初首次被使用, 从那时起, 它被广泛用于收集小分子, 包括氨基酸或脑内神经递质。然而, 最近的商业可用性微透析探针与高分子量的切割膜 (100 kDa-3 MDa) 已扩大其应用到相对较大的蛋白质, 以及4,5,6 ,7。使用这些探针的研究结果发现, 长时间被认为是专属细胞质的头或α synuclein 的蛋白质也在生理上存在于4,5,8。
使用微透析探针与大型切断膜 (通常超过 1000 kDa) 的难点之一是, 由于探针中积聚的内压, 它们更容易受到超滤液的损耗。这里使用的微透析探针有一个独特的结构来避免这个问题。压力不会被建立由于这个结构, 因此微透析与这些探针应该操作在 “推挤-拉扯” 方式使用注射器泵灌注探针 (= 推挤) 和滚筒/蠕动泵收集从探针出口的透析器(= 拉)9 (虽然它需要推挤和拉扯泵, 由于压力取消透气孔存在于探针, 系统在技术上仅由拉扯泵驱动)。本文从引导套管植入的立体定向手术入手, 介绍了如何建立微透析线, 以便通过微透析探针与 1000 kDa 膜分离来采集。
高分子量切断膜的微透析必须采用推拉方式操作, 因此流速准确、恒定是至关重要的。流动速率的不准确性可能是气泡产生的原因和样品浓度不一致。如果流程不一致, 请检查所有连接是否有泄漏。如果问题仍然存在, 可能需要重新启动新的探头和油管。
Microdilaysis 探头通过灌注缓冲液不断灌注。因此, 细胞外分子没有足够的时间在灌注缓冲液中达到完全平衡。因此, 透析液中?…
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了来自下个和年轻科学家 (B) (16K20969) 资助的 “对创新领域 (脑蛋白质老化和痴呆控制) (15H01552) 进行科学研究的资助” 的支持。作者感谢 David m. Holtzman 博士和 Cirrito 博士在这一方法的发展过程中提出的技术建议。
The Univentor 820 Microsampler | Univentor | 8303002 | Refrigerated fraction collector |
Syringe pump | KD scientific | KDS-101 | |
Roller pump | Eicom microdialysis | ERP-10 | |
Raturn Stand-Alone System | BASi | MD-1409 | Free-moving system |
Dual species cage kit | BASi | CX-1600 | |
AtmosLM Microdialysis probe (shaft length 8 mm, membrane length 2 mm) | Eicom microdialysis | PEP-8-02 | Shaft length for a probe, a guide, a dumy probe and a stereotaxic adaptor should be identical. |
Microdialysis guide (shaft length 8 mm) | Eicom microdialysis | PEG-8 | |
Microdialysis dummy probe (shaft length 8 mm) | Eicom microdialysis | PED-8 | |
Bone screw | BASi | MD-1310 | |
Super bond C&B set | Sunmedical | Dental cement | |
Small animal Stereotaxic Instrument with digital display console | Kopf | Model 940 | Stereotaxic apparatus |
Mouse and neonatal rat adaptor | Stoelting | 51625 | |
Standard Ear Bars and Rubber Tips for Mouse Stereotaxic | Stoelting | 51648 | |
Albumin solution from bovine serum | Sigma | A7284-50ML | 30% BSA solution |
FEP tubing (70 cm) | Eicom microdialysis | JF-10-70 | Internal volume = 0.5 µL/cm |
Teflon tubing (50 cm) | Eicom microdialysis | JT-10-50 | Internal volume = 0.08 µL/cm |
Byton tube | Eicom microdialysis | JB-30 | |
Intramedic luer stab adaptor 23G | BD | 427565 | Blunt end needle |
Roller tube | Eicom microdialysis | RT-5S | Internal volume = 4 µL |
Cap nut | Eicom microdialysis | AC-5 | |
0.25 mL microcentrifuge tube with cap | QSP | 503-Q | Tubes for fraction collector |
Sterotaxic adaptor (shaft length 8 mm) | Eicom microdialysis | PESG-8 | |
Connection needle | Eicom microdialysis | RTJ | |
Mouse animal collar | BASi | MD-1365 | |
High Speed Rotary Micromotor kit | FOREDOM | K.1070 | Drill |
Picrotoxin | Sigma | P1675 | |
Screw driver for bone screws | |||
Scalpel | |||
Cotton swab | |||
Surgical clipper |