Этот протокол описывает метод химического растопки с pentylenetetrazole и предоставляет мышиной модели эпилепсии. Этот протокол также может использоваться расследовать уязвимость захват индукционные и патогенеза после эпилептические припадки у мышей.
Pentylenetetrazole (PTZ) является антагонистом ГАМК-А рецепторов. Внутрибрюшинной инъекции PTZ в животное индуцирует острый, тяжелой захват в высокой дозе, в то время как последовательные инъекции subconvulsive дозы были использованы для разработки химического, блоки розжига, модели эпилепсии. Однократное введение малых доз PTZ индуцирует мягкий захват без судорог. Однако повторяющихся низкой дозы инъекций PTZ снизить порог вызывают судорожного приступа. Наконец непрерывной низкодозированные управление PTZ индуцирует тяжелой тонизирующий клонические захват. Этот метод является простым и широко применяются для изучения патофизиологии эпилепсии, который определяется как хроническая болезнь, которая включает повторяющиеся приступы. Это химическое вещество, разжигания протокол вызывает повторяющиеся судороги в животных. С помощью этого метода оценкам уязвимости PTZ-опосредованной изъятий или степень обострение эпилептические припадки. Эти преимущества привели к использованию данного метода для проверки Средства противоэпилептические и генов, связанных с эпилепсией. Кроме того этот метод был использован расследовать нейрональных повреждения после эпилептических припадков, потому что гистологические изменения, наблюдаемые в мозг больных эпилепсией, также появляются в мозг химических возгорелся животных. Таким образом этот протокол является полезным для удобно производить Животные модели эпилепсии.
Эпилепсия является хронические неврологические расстройства, которое характеризуется периодические приступы и затрагивает приблизительно 1% людей. Основных механизмов формирования epileptogenesis и изъятие у больных эпилепсией не выяснен в клинических исследованиях. Таким образом является подходящей моделью животных требуется для изучения эпилепсии1.
Разнообразие животных моделей эпилепсии были использованы для изучения физиологии эпилепсии и выявления анти-эпилептических наркотиков2,3. Среди этих моделей фармакологические захват индукции это общий метод, используемый для создания модели на животных для расследования случаев патологии эпилепсии4. Этот метод является недорогим и простым. Электрод опосредованной растопку также часто используемый метод, но расходы на этой процедуры, выше, и метод требует хирургического и электрические навыки, чтобы побудить повторяющиеся приступы5.
Фармакологических индукции также выгодно, потому что легко контролируются сроки и количество изъятий. Генетическая мыши модели, которые exhibit спонтанные судороги используются также в изучении эпилепсии. Однако предсказать, когда и как часто судороги возникают в этих генетических модели может быть невозможным6. Система мониторинга требуется соблюдать эпилептические поведение генетически измененных мышей6.
Каиновая кислота, пилокарпин и pentylenetetrazole (PTZ) широко используются как захват заставить наркотиков7. Каиновая кислота является агонистом рецепторов глутамата, а пилокарпин активирует холинергических рецепторов. PTZ-это гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК)-антагонист рецепторов8. PTZ подавляет функцию тормозящее синапсы, приводит к увеличению активности нейронов. Это положение вызывает обобщенных изъятий в животных9. Одной инъекции Каиновая кислоты и пилокарпин может вызвать острые приступы, особенно статус эпилептический (SE)10,11 и Каиновая кислота – или пилокарпин опосредованной SE способствует хронической спонтанной и периодические приступы12 , 13. Энцефалографические (ЭЭГ) записи и анализа поведения указали, что спонтанное периодические приступы наблюдаются через месяц после однократной инъекции12,13. Одной инъекции судорожными дозы PTZ также вызывает острый захват. Однако трудно содействовать хронический спонтанные судороги после однократной инъекции PTZ. Хронический управление PTZ требуется навести повторяющиеся приступы14. В любом методе поколение повторяющиеся приступы способен побудить больше похожи на что человека эпилепсии, чем поколение острые приступы патологии. В случае PTZ каждой инъекции вызывает захват, и захват тяжести становится более серьезным образом поэтапно с каждой инъекции. Наконец одной инъекции PTZ низких доз вызывает тяжелых тонизирующий клонические захват. В этой фазе каждый инъекций вызывает серьезные судороги. Кроме того Задержка захвата и продолжительность также изменить течение инъекции. Задержка захвата тоник часто становится короче на последнем этапе разжигания15. Кроме того захват обострения сопровождается длительной захват продолжительность16. Исследуя молекулярный механизм, регулирующий серьезность захват, задержка и продолжительность полезен для скрининга анти-эпилептических наркотиков17,18,19.
Приступы часто индуцированных единого системного управления PTZ, и восстановление очень быстро, в течение 30 мин4,5. Таким образом количество изъятий более управляема в модели PTZ-растопку. Однако ЭЭГ-мониторинг указал, что обобщенные пики могут рассматриваться до 12 ч после PTZ-опосредованной захвата20. Таким образом животные предпочтительно должен оставаться под наблюдением за 24 ч после миоклоническая или тонизирующим захват21 для более точного анализа механизмов растопку.
Администрация анти-эпилептических наркотиков, таких как этосуксимид, вальпроат, фенобарбитал, Вигабатрин и retigabine3, до или после инъекции PTZ снижает опасность обострения захват тяжести3,22, 23. Аналогичным образом было показано нокаут мышей, что отсутствие генов участвует в захват обострения, например матрицы металлопротеиназы-924, FGF-2225 и neuritin26, демонстрируют снижение захвата тяжести после нескольких PTZ инъекции. Кроме того наблюдая гистопатологические изменения после эпилептические припадки возможен с помощью этого метода. У больных с височной эпилепсией есть типичные гистологические изменения в головном мозге, например моховые волокна прорастают27,28, Аномальные гранул нейрон миграции29, astrogliosis30, нейрональные клетки смерть в гиппокампе31,32и33склероз гиппокампа. Аналогичные изменения наблюдаются в эпилептические модель животных. Среди доступных методов PTZ-опосредованной химических растопку является хорошим, воспроизводимые и недорогой способ получения животной модели эпилепсии. В модели пилокарпин опосредованной SE захват управления трудно и много мышей умрет или не развивать SE34. В отличие от этого смертности и тяжести захват более управляемой в модели PTZ. Кроме того PTZ является менее дорогостоящим, чем Каиновая кислоты, и для введения препарата не требуются навыки в хирургии мозга мыши.
Здесь мы представляем широко доступной протокол для создания фармакологических животной модели эпилепсии. PTZ-опосредованной химических растопку имеет долгую историю и является общепринятой моделью для изучения гистопатология и клеточной патологии эпилепсии41. Химическ?…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа частично поддерживается номера грантов JSP-страницы KAKENHI, 24700349, 24659093, 25293239, JP18H02536 и 17 K 07086, номера грантов МПКСНТ KAKENHI 25110737 и 23110525, AMED Грант номер JP18ek0109311 и СЕНЬШИН медицинский исследовательский фонд и Японии Фонд исследований эпилепсии.
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 |