פרוטוקול בידוד לחוג עכבר של וויליס
Summary
We describe here a reproducible protocol for isolating the mouse circle of Willis.
Abstract
מעגל עורקי המוח (cerebri arteriosus סירקולוס) או המעגל ויליס (פרה) הוא השקת דם המקיפה את ראיית chiasma וההיפותלמוס המספק דם למוח והמבנים שמסביב. זה היה מעורב בכמה הפרעות כלי דם במוח, כולל angiopathy עמילואיד מוחין (CAA) vasculopathies -associated, טרשת עורקים תוך גולגולתי מפרצת תוך-גולגולתי. מחקרים של המנגנונים המולקולריים שבבסיס מחלות אלו לזיהוי מטרות תרופה חדשניות למניעה שלהם דורשים במודלים של בעלי חיים. חלק מן המודלים האלה עשויים להיות מהונדס, ואילו אחרים יהיו כרוכים בידוד של כלי הדם-Cerebro, כולל שיטת CoW.The המתוארת כאן מתאים בידוד פרה בכל שושלת עכבר ויש לו פוטנציאל רב הקרנה (ביטוי של גנים, ייצור חלבונים, שינויי חלבון posttranslational, ניתוח secretome, וכו ') מחקרים על הכלי הגדול של העכבר cerebro-כלי דם. זה יכול לשמש גם עבור מחקרי vivo לשעבר, על ידי התאמת מערכת אמבטית האיבר שפותחה עבור עורקי הרחת עכבר מבודדים.
Introduction
מעגל עורקי המוח (cerebri arteriosus סירקולוס), הידוע גם בשם מעגל ויליס (פרה), הלולאה של מצולע Willisor וויליס) תואר לראשונה על ידי תומס וויליס 1664. זוהי השקת דם הממוקמת ברחבי האופטי chiasma וההיפותלמוס שיכולה להיחשב כמרכז באספקת הדם למוח ומבנים שמסביב. דם נכנס המבנה הזה דרך התרדמה הפנימית ועורק בחוליות והוא זורם אל מחוץ למעגל באמצעות באמצע הפנים ועורקי מוחות אחוריים. כל אחד העורקים האלה על ימין ועל שמאל סניפים משני צדי המעגל. יעביר basilar, פוסט, ו קדמי תקשורת עורקת לסגור את המעגל (איור 1 ואיור 2). הסיכון של זרימת דם לקויה בכל עורקי היצוא ממוזער על ידי המיזוג של דם הנכנסים למעגל מן התרדמה ועורק מוחות, דבר המבטיח כי דם מספק מסופק בגֶשֶׁם. מבנה זה משמש גם הנתיב העיקרי עבור זרימת הדם בטחונות במחלות occlusive חמורה של עורק התרדמה הפנימי.
ישנם מספר סוגים של הפרעות כלי דם במוח יש מוצאם של פרה. הנפוצים ביותר הם angiopathy עמילואיד מוחין (CAA) vasculopathies -associated, טרשת עורקים תוך גולגולתי מפרצת תוך-גולגולתי. 1, 2, 3 הפרעות אלה עשויים להוביל hypoperfusion בשל התרחבות, וכן תוך-מוחי ו / או תת-עכבישי דימומים בסופו של דבר לתרגם שבץ איסכמי או המורגי או , במקרה הטוב, התקף איסכמי חולף. התקדמות בבדיקות אבחנתיות, כולל הדמייה, ואולי בשילוב עם אנגיוגרפיה, הפכה אותו ניתן לאבחן מחלות כלי דם במוח גדולות האלה קליניות, ללא הצורך בביופסית מוח. אף על פי כן, טיפולים יעילים וספציפיים (תרופתיים או endovascular) חסרים כיום ולכן יש צורך להגדיר חדשמטרות מולקולריות.
זיהוי מטרות תרופה חדשנית למניעת מחלות אלה בבני אדם ידרוש במודלים של בעלי חיים ודרכי לבודד את כלי הדם Cerebro כולל פרה. מודלים כאלה צריכים לספק ראיות ורמזים על השינויים הספציפיים, כוללים שינויים דלקתיים, המתרחשים קירות הכלי הגדול במודלים של בעלי חיים של מפרצת עורקים תוך גולגולתי, CAA או טרשת עורקים תוך גולגולתי. 4, 5, 6
הקמנו שיטה לבידוד העכבר פרה כדי להקל מחקרים של דלקת בכלי במחלת האלצהיימר (AD) ומחלות הקשורות, כגון CAA. שיטה זו לבידוד פרה עכבר פותחתה עבור ההערכה של ביטוי גני כלי דם במוח דלקתי במהלך התקדמות מחלה. יחד עם זיהוי של בתצהיר עמילואיד בטא בתוך דפנות העורקים leptomeningeal ו pial, שיטה זו יכולה להקל להרתיעשלי הקשר האפשרי בין ביטוי גנים דלקתיים בקיר Cerebro-כלי הדם וצבירת Aβ-פפטיד. רשת כלי הדם של המוח, כולל leptomeningeal ו pial במרחב תת-עכבישי, הוא הרחבה של העורקים הגדולים ויוצרים מעגל ויליס. השיטה המתוארת כאן יכולה לשמש כדי לבודד את הפרה של כל שושלת עכבר יכולה לשמש לכל סוגי הקרנה (למשל, ביטוי גנים, ייצור חלבונים ושינויי חלבון posttranslational) על הכלי הגדול של כלי הדם-Cerebro עכבר.
Protocol
Representative Results
Discussion
אנו מתארים כאן פרוטוקול לשחזור עבור הבידוד של המעגל ויליס. הפרעות כלי הדם במוח ביותר הנפוצות הכוללות פרה הם vasculopathies CAA קשור, טרשת עורקים תוך גולגולתי מפרצה תוך-גולגולתי, שכולן משפיע על דפנות כלי דם העורקיים. גורמי הסיכון ידועים, אבל בפתוגנזה המולקולרי של הפרעות המוחי?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי פריז VI אוניברסיטת ומענק חדשנות פייר פאבר.
Materials
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline | Sigma-Aldrich | D8537 | |
| Dumont #55 Forceps | Fine Science Tools | 11295-51 | |
| Hardened Fine Iris Scissors | Fine Science Tools | 14090-11 | |
| Scissors – Straight / Sharp / Sharp 16.5 cm | Fine Science Tools | 14002-16 | |
| Dumont #7b Forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | |
| Stereoscopic Zoom Microscope | Nikon | SMZ745T | |
| CellBIND Surface 60mm Culture Dish | Corning | #3295 | |
| Peristaltic Pump – MINIPULS 3 | Gilson | M312 | |
| Pentobarbital Sodique | Ceva Santé Animale | FR/V/2770465 3/1992 |
References
- Beckmann, N., et al. Age-dependent cerebrovascular abnormalities and blood flow disturbances in APP23 mice modeling Alzheimer’s disease. J Neurosci. 23 (24), 8453-8459 (2003).
- Sadasivan, C., Fiorella, D. J., Woo, H. H., Lieber, B. B. Physical factors effecting cerebral aneurysm pathophysiology. Ann Biomed Eng. 41 (7), 1347-1365 (2013).
- Ritz, K., Denswil, N., Stam, O., van Lieshout, J., Daemen, M. Cause and mechanisms of intracranial atherosclerosis. Circulation. 130 (16), 1407-1414 (2014).
- Tulamo, R., Frösen, J., Hernesniemi, J., Niemelä, M. Inflammatory changes in the aneurysm wall: a review. J Neurointerv Surg. 2 (2), 120-130 (2009).
- Yamada, M. Cerebral amyloid angiopathy: emerging concepts. J Stroke. 17 (1), 17-30 (2015).
- Oy, B. Intracranial atherosclerotic stroke: specific focus on the metabolic syndrome and inflammation. Curr Atheroscler Rep. 8 (4), 330-336 (2006).
- Lee, H. J., Dietrich, H. H., Han, B. H., Zipfel, G. J. Development of an ex vivo model for the study of cerebrovascular function utilizing isolated mouse olfactory artery. J Korean Neurosurg Soc. 57 (1), 1-5 (2015).
- Hosaka, K., Downes, D. P., Nowicki, K. W., Hoh, B. L. Modified murine intracranial aneurysm model: aneurysm formation and rupture by elastase and hypertension. J Neurointerv Surg. 6 (6), 474-479 (2013).
- Gauthier, S. A., Sahoo, S., Jung, S. S., Levy, E. Murine cerebrovascular cells as a cell culture model for cerebral amyloid angiopathy: isolation of smooth muscle and endothelial cells from mouse brain. Methods Mol Biol. 849, 261-274 (2012).
- Choi, S., Kim, J., Kim, K., Suh, S. Isolation and in vitro culture of vascular endothelial cells from mice. Korean J Physiol Pharmacol. 19 (1), 35-42 (2015).
- Peters, D. G., Kassam, A. B., Yonas, H., O’Hare, E. H., Ferrell, R. E., Brufsky, A. M. Comprehensive transcript analysis in small quantitiesof mRNA by SAGE-Lite. Nucleic Acids Res. 27 (24), (1999).
- Badhwar, A. Stanimirovic, Hamel, & Haqqani The proteome of mouse cerebral arteries. J Cereb Blood Flow Metab. 34 (6), 1033-1046 (2014).
- Castro, L., Brito, M., et al. Striatal neurones have a specific ability to respond to phasic dopamine release. J Physiol. 591 (13), 3197-3214 (2013).
- Hübscher, D., Nikolaev, V. Generation of transgenic mice expressing FRET biosensors. Methods Mol Biol. 1294, 117-129 (2015).
