マウスにおける造影MRIによる視神経線維の整合性in vivoイメージング

その有利な神経解剖学的構造に基づいて、げっ歯類の視覚系は、神経保護¹又はプロ再生効果^2,3を媒介するために、薬理学的化合物およびそれらの能力を評価するためにユニークな可能性を提供しています。また、最近では、シナプス前足場タンパク質ファゴット^4を欠損したマウスで例示したように、マウスの突然変異体の機能的および神経解剖学的特性の研究を可能にします。さらに、補助的なツールの広いスペクトルが電図および行動試験、および固有信号の光イメージングによる皮質再配列の決定により、 例えば 、網膜神経節細胞（RGC）とのRGC軸索番号だけでなく、RGC活性の特色に追加与える。レーザー顕微鏡の最新技術開発が視神経（ON）と脳のホールマウント標本の深い組織蛍光イメージングによってRGC再生の現場での可視化を可能にする。このhistolog中iCalのアプローチは、光シート蛍光顕微鏡と組み合わせて、テトラヒドロフランに基づく組織のクリアをONに求心路遮断および視索⁵に再入力する単繊維の解像度を可能にします。このような技術は、解像度と成長パターンの決定に優れているかもしれませんが、彼らは、特に長期的な再生過程を評価することが望まれている個々の成長の節目、の繰り返しと縦の分析を有効にしないでください。

造影MRIは、マウスおよびラット^6,7における網膜視蓋投影の最小侵襲的可視化のために採用されています。これは、網膜細胞の常磁性イオン（ 例えば 、Mnが^{2 +）}の直接眼内送達によって達成することができる。カルシウムアナログとしてはMn ^{2 +が}電位依存性カルシウムチャネルを経由して、RGC細胞体に組み込まれ、積極的に無傷で、ONと視神経管の軸索細胞骨格に沿って搬送。それは脳核内に蓄積しながら、それが^10,11発生することがありますが、視覚的投影、外側膝状核（LGN）と上丘（SC） すなわち 、一次視覚野への経シナプス伝達は、無視できる程度の^8,9が表示されます。 MR配列決定の下、常磁性^の Mn ^{2 +は、T} ₁スピン-格子緩和時間^12を短くすることにより、主にMRコントラストを増強する。例えばMn ^{2 +、MRI（MEMRI）}が正常に傷害^13,14後の軸索再生および変性の評価を含めたラットの様々な神経解剖学的および機能的研究に適用されている強化され、レチノ-視蓋投影¹⁵の正確な解剖学的マッピング薬物治療¹⁶後の軸索輸送特性だけでなく、決定。 ^の Mn ^{2 +の}取り込み及び輸送神経細胞だけでなく、改善されたMRIプロトコルの投与量、毒性、および動力学における近年の改良により、トランスジェニックの研究への適用を拡大してきた一般的に臨床現場で使用される¹⁷ 3テスラスキャナを用いて、マウス^9。

ここでは、マウスの網膜視蓋投影のインビボ画像化に適した長手MEMRIプロトコルを提示し、ナイーブおよび種々の神経変性条件下で^の Mn ^{2 +}依存性のシグナル増強を評価することにより、その適用性を例示する。我々のプロトコルは、一般的に、専用の動物のスキャナよりもアクセスすることが適度な3 Tの磁場でMRデータ収集上の特定の重点を置きます。ナイーブマウスでは、腸管固有の信号強度が、実質的にかつ再現性硝子（ivit） ^の Mn ^{2 +}アプリケーションの後に増加になることができる方法を示しています。定量的には、視覚投影に沿って^の Mn ^{2 +}伝播が（3と26カ月齢のマウスの間で測定される）正常な老化プロセスとは独立して発生し、増加は暗闇に視覚刺激と適応に難治性である。対照的に、マンガン<s> 2 +上視床および中脳センターの濃縮は、自発的アポトーシスRGC死からおよび変性^19日苦しんでノックアウトマウス（P50 ^KO）挫滅¹⁸急性だけでなく、NFKB1で以下に減少する。このように、従来の組織学的分析による膨張で、個々の動物の縦MEMRI分析は、神経変性プロセスのユニークな反応速度のプロファイリングを可能にします。これは、薬理学的または遺伝的な介入に関連した神経保護および軸索再生の研究のために有用であることを証明する必要があります。