Стереотаксические Микроинъекции Вирусные векторы, экспрессирующие Cre рекомбиназы для изучения роли генов-мишеней в Кокаин Условные предпочтения Место

Кокаин является весьма укрепления психостимулятор. После неоднократного воздействия, несколько молекулярной и клеточной адаптации происходят в награду-соответствующими схемами мозга, которые, как полагают, приведет к компульсивным наркотиков поведение, побуждая высокой частотой рецидивов, которые представляют серьезную клиническую проблему ^1. Кокаин оказывает эти длительные поведенческие эффекты, регулируя экспрессию генов. Для изучения адаптации, которые возникают из-за хронического употребления кокаина, доклинических моделях грызунов широко используются. Одной из таких моделей является кондиционером место предпочтения (CPP) парадигмы. Эта модель включает в себя разработку узнали связь между ранее нейтральную среду и полезный свойств кокаина. После нескольких пар кокаина с конкретной камеры, животным позволяют свободно исследовать кокаин-парных и без кокаина среди парных и если они предпочитают наркотиков парного отделения, они, как говорят, приобрел, вызванных употреблением кокаина НОАКэлектронной предпочтения. Кроме того, после периода обучения исчезновения, эта парадигма может быть использована для изучения конкретных условий восстановления кокаина помощью.

По сравнению с другими поведенческих моделей привыкание поведение как, например, психомоторного аллерген, который используется для изучения долгосрочного кокаин-индуцированное поведенческие и молекулярные пластичность ^2,3 и самоуправления (SA), который, как полагают, чтобы более точно имитировать привыкание -подобное поведение у людей, парадигма CPP является простой процедурой для изучения кокаина контекстная обучения ^4. CPP протоколов может быть удобно расширена, чтобы включить исчезновение и восстановление фазы, подобно SA, которые позволяют исследование механизмов, лежащих в основе тяга наркотиков и рецидив ^5-7 и которые, как полагают резюмировать аспекты того, что происходит в человеческом наркотиков поведение и лекарственное средство – и кий-индуцированной рецидива ^8-10.

Один механизм, который лежит в основекокаин-индуцированное поведенческой пластичности, характерного для каждой из отдельных фаз СРР, включая приобретение, исчезновения, и восстановление, активация уникальный подписи экспрессии генов в различных областях головного мозга. Чтобы непосредственно проверить, какие гены в награду-соответствующих регионах мозга посредником, вызванных употреблением кокаина поведенческие изменения, полезно, чтобы иметь возможность манипулировать ими избирательно в регионально-специфическим образом. Одним из способов достижения этой цели является microinject рекомбинантных вирусных adenoassociated (rAAV) векторов, которые выражают Cre рекомбиназу использованием стереотаксической хирургии, в различных областях мозга мышей, которые имеют гены-мишени в окружении сайтов LoxP (floxed мышей). Этот метод позволяет очень точные временные и региональные управления, когда и где гены абляции, в обоих деления и без деления нейронов, не вызывая иммунный ответ ^11-13. Такой уровень контроля является важным преимуществом по сравнению с традиционными CRE-LoxP технология разведения мышей floxed Wй мышей, экспрессирующих рекомбиназы Cre под контролем эндогенного промотора гена, в то время и распределение делеции гена может быть более жестко регулируется. Кроме того, вирусный вектор-опосредованного нокаут гена обходит потенциал развития компенсационные эффекты, которые могут происходить с использованием традиционных стратегий нокаутом.

В дополнение к кокаину CPP, который описан здесь, микроинъекции rAAV-Cre в мозг мышей floxed оценить роль определенных генов могут быть применены повсеместно поведенческие парадигмы, которые включают отдельные фазы, в том числе самоуправления и психомоторных сенсибилизации. Например, наша лаборатория использовала rAAV Cre-технологии для изучения роли Ca _V 1.2 L-типа Ca ^{2 +} каналов в психомоторном кокаина сенсибилизации ^14. В частности, rAAV-Cre было микроинъекции в прилежащем ядре (NAC) мышей с геном, кодирующим Ca _объем 1,2 floxed, чтобы продемонстрировать, что Ca _объем </suB> 1,2, действующих в этом регионе выступает посредником выражение фазы психомоторного сенсибилизации ^14,15. Тем не менее, rAAV-Cre стратегия не может быть использован, если мышей с floxed интерес ген не существуют, как это было нашему опыту для оценки роли Са _версии 1.3 L-типа Ca ^{2 +-каналов} в психомоторных сенсибилизации. Таким образом, ограничение использования rAAV-Cre представляет себя, если условная мышей не существует для конкретного гена. Тем не менее, rAAVs которые выражают миРНК может быть использована для целевых генов нокдаун, как мы сделали, чтобы изучить роль Ca _V 1.3 каналов ^14,15.

Microinjecting rAAV-Cre в дискретных областях мозга floxed мышей и затем проверить их в парадигме CPP позволяет по расследованию конкретных генов, которые обеспечивают различные фазы привыкания поведение как и где они действуют. Использование этой парадигмы помог в нашем понимании того, как повторное введение кокаина в сущности захватывает брAINS награда схема вызывает неадекватные изменения в молекулярных сигнальных путей и экспрессии генов, которые приводят к зависимым состоянии ^1,16,17.