Des procédés pour la modulation et de l'analyse de NF-kB-dépendante neurogenèse adulte

Ontologiquement, l'hippocampe est l'une des plus anciennes structures cérébrales anatomiques connues. Il est responsable de diverses tâches complexes, telles que les fonctions pivots dans la régulation de la mémoire à long terme, l'orientation spatiale, et la formation et la consolidation de la mémoire respective. Anatomiquement, l'hippocampe est constitué de couches de cellules pyramidales (stratum pyramidale), y compris la corne d'Ammon (CA1, CA2, CA3 et CA4) régions et le gyrus denté (gyrus dentatus), qui contient des cellules granulaires et quelques progéniteurs neuronaux dans sa zone sous-granulaire . Les cellules granulaires projettent vers la région CA3 via les fibres moussues dits (axones des cellules granulaires).

Jusqu'à la fin du siècle dernier, le cerveau des mammifères adultes a été considéré comme un organe statique manque plasticité cellulaire et la neurogenèse. Cependant, au cours des deux dernières décennies, un nombre croissant de preuves démontre clairement la neurogenèse adulte qui aura lieu dans au moinsdeux régions du cerveau, la zone sous-ventriculaire (SVZ) et la zone sous-granulaire de l'hippocampe.

Nos études antérieures, et ceux d'autres groupes, ont montré que le facteur de transcription NF-kB est un des régulateurs moléculaires essentiels de la neurogenèse adulte, et que ses résultats de-régulation dans de graves anomalies de l'hippocampe structurelles et des déficiences cognitives ^1-6. NF-kB est le nom générique d'un facteur de transcription inductible composé de différentes combinaisons dimères de cinq sous-unités de liaison à l'ADN: p50, p52, c-Rel, RelB, et p65 (RelA), les trois derniers qui ont des domaines de transactivation. Dans le cerveau, la forme la plus abondant trouvé dans le cytoplasme est un hétérodimère de p50 et p65, qui est maintenu sous une forme inactive par inhibiteur de kappa B (IkB)-protéines.

D'étudier et de manipuler directement la neurogenèse NF-kB-entraîné, nous utilisons des modèles de souris transgéniques pour permettre simples inhibition de tous les subun NF-kBson, en particulier dans le cerveau antérieur ⁷ (voir la figure 1). À cette fin, nous Croisé les lignées de souris transgéniques suivantes, IKB / – et -/tTA. Le IKB transgénique / – ligne a été généré en utilisant un mutant négatif trans-dominant de NF-kB inhibiteur IκBa (super-répresseur IκBa-AA1) ^8. Contrairement à la IKBa de type sauvage, IKBa-AA1 a deux des résidus de sérine mutés en alanines (V32 et V36), qui empêchent la phosphorylation et la dégradation par le protéasome ultérieure de l'inhibiteur. Pour cerveau antérieur expression spécifique des neurones de la IκBa-AA1-transgène, IkB / – souris ont été croisées avec des souris hébergeant une kinase calcium-calmoduline-dépendante IIa (CAMKIIα)-promoteur qui peut être entraîné par trans-activateur tétracycline (TTA) ^9.

souris knock-out p65 ont un phénotype létal embryonnaire, en raison de l'apoptose massif du foie ^10, si l'approche présentée ici fournit une méthode éléganted'enquêter sur le rôle de NF-kB dans postnatale et la neurogenèse adulte.

Le test de comportement classique pour étudier l'apprentissage spatial et la mémoire a été décrit dans les années 1980 par Richard Morris, un test connu sous le nom d'eau de Morris (MWM) ^11. Dans ce champ ouvert eau-labyrinthe, les animaux apprennent à sortir de l'eau opaque sur une plate-forme cachée fondée sur l'orientation et extra-labyrinthe repères. Une variante sec de MWM est le labyrinthe Barnes dite (BM) ^12. Ce test utilise une plaque circulaire de 20 trous circulaires disposés à la frontière d'une plaque, avec un trou défini comme une boîte d'échappement, et des repères visuels extra-labyrinthe d'orientation. Les deux paradigmes expérimentaux reposent sur le comportement de vol induite par un rongeur de l `aversion pour l'eau, ou des espaces ouverts, illuminées. Les deux tests permettent une enquête de l'orientation spatiale, et la performance de mémoire liée. Bien que l'hippocampe joue un rôle essentiel et en général la formation de la mémoire spatiale, l'hippocampe rÉGIONS impliqués diffèrent selon le critère appliqué. La mémoire testé en BM découle de l'activité neuronale entre le cortex enthorinal (CE) et les neurones pyramidaux situés dans la région CA1-de l'hippocampe sans contribution de la DG ^13-16. En particulier, la BM classique repose principalement sur ​​la navigation par la voie temporo-ammonique monosynaptic de CE III CA1 à CE V. Surtout, la DG est cruciale impliquée dans la configuration dite reconnaissance spatiale ^17, ce qui implique non seulement le traitement des l'information visuelle et spatiale, mais aussi la transformation des représentations ou des souvenirs similaires dans différents, les représentations ne se chevauchent pas. Cette tâche requiert un circuit tri-synaptique fonctionnelle du CE II DG de CA3 de CA1 et CE VI, qui ne peuvent être testés dans le BM ^15.

Pour relever ces défis, nous avons conçu SPS-BM comme un test de comportement pour tester spécifiquement denté performances cognitives gyrus dépendant en coanimaux ntrol, et dans le modèle super-répresseur IKB / TTA suite à l'inhibition de NF-kB. Néanmoins, contrairement à la MWM ou la BM, le SPS-BM peut révéler des déficits comportementaux subtils résultant de la dépréciation de la neurogenèse. Depuis spatiale motif de séparation est strictement dépendante d'un circuit fonctionnel entre la CE II et la DG et CA3 et CA1 et CE VI, ce test est très sensible aux changements potentiels dans la neurogénèse, les modifications de la voie des fibres moussues ou altérations de l'homéostasie tissulaire au sein de la DG.

Techniquement, la mise en place de notre test est basé sur l'étude de Clelland et al., Dans lequel le motif de la séparation spatiale a été testé en utilisant un bois 8-bras bras labyrinthe radial (RAM) ^19. Dans notre set-up modifié, les huit bras ont été remplacés par sept maisons jaunes alimentaires identiques. En résumé, les méthodes présentées ici, y compris l'analyse de (DCX +) des cellules de doublecortine exprimant dans l'hippocampe, les projections de fibres moussues, neuronale cellule death et en particulier le SPS-BM présenté ici, peut être appliquée à des enquêtes sur d'autres modèles de souris comportant des transgènes qui ont un impact sur la neurogenèse adulte. D'autres applications peuvent inclure l'étude des agents pharmacologiques et mesurer leur impact sur le modèle de séparation DG et spatiale.