نقدم هنا مقايسة نفاذية الأوعية الدموية الدماغ ماوس استخدام الحقن داخل لتتبع الفلورسنت تليها التروية التي تنطبق على نماذج حيوانية من اختلال وظيفي في حاجز الدم في الدماغ. يتم استخدام أحد نصفي الدماغ لتقييم نفاذية كمياً، وأخرى للتتبع التصور/إيمونوستينينج. يستغرق الإجراء 5-6 ح للفئران 10.
حاجز الدم في الدماغ (BBB) هو حاجز متخصصة الذي يحمي المكروية المخ من السموم ومسببات الأمراض في الدورة الدموية ويحافظ على التوازن في الدماغ. المواقع الرئيسية للجدار هي خلايا بطانية من الشعيرات الدموية الدماغ وظيفة الحاجز الذي ينتج من ضيق الوصلات بين الخلايا والناقلين افلوكس أعرب عن غشاء البلازما. وينظم هذه الدالة بيريسيتيس وأستروسيتيس التي تشكل معا وحدة neurovascular (NVU). العديد من الأمراض العصبية مثل السكتة الدماغية، مرض الزهايمر (AD)، أورام الدماغ ترتبط بوظيفة BBB البصر. ولذلك تقييم نفاذية BBB عاملاً حاسما في تقييم مدى خطورة الأمراض العصبية ونجاح استراتيجيات المعالجة المستخدمة.
نحن الحاضرين هنا بسيطة بعد فحص نفاذية قوية التي تم تطبيقها بنجاح على الماوس عدة نماذج على حد سواء، الوراثية والتجريبية. الأسلوب الكمي للغاية وموضوعية بالمقارنة مع تحليل fluorescence الراسم بالفحص المجهري الذي يتم تطبيقه عادة. في هذا الأسلوب، يتم حقن الفئران إينترابيريتونيلي مع مزيج تتبع الفلورسنت خاملة مائي متبوعاً أنيسثيتيزينج الفئران. يتم تنفيذ التروية القلبية للحيوانات قبل الحصاد المخ أو الكلي أو الأجهزة الأخرى. تجانس وفصل الأجهزة متبوعاً بقياس الأسفار من المادة طافية. الدم مستمدة من ثقب القلب قبل التروية يخدم غرض تطبيع إلى حجرة الأوعية الدموية. هو تطبيع fluorescence الأنسجة للأسفار المصل والوزن الرطب للحصول على كمية مؤشر نفاذية الراسم. لتأكيد إضافية، يمكن أن تستخدم contralateral هيمي-الدماغ الحفاظ على إيمونوهيستوتشيميستري لأغراض التتبع fluorescence التصور.
حاجز الدم في الدماغ (BBB) يتألف من خلايا بطانية microvascular (ECs) يدعمه مرتبطة ارتباطاً وثيقا بيريسيتيس (أجهزة الكمبيوتر)، وانشيثيد في الصفيحة القاعدية، وأستروسيتيس (ACs) بتغليف الغشاء الطابق السفلي مع النهاية أقدامهم1 ،2. ECs تتفاعل مع العديد من أنواع الخلايا التي دعم وتنظيم وظيفة الحاجز، رابطة الدول الكاريبية وأجهزة الكمبيوتر، وفي المقام الأول، وأيضا الخلايا العصبية و microglia، كلها معا تشكل وحدة neurovascular (NVU). NVU حاسم بالنسبة لوظيفة BBB، مما يحد من نقل السموم المنقولة بالدم والمسببة للأمراض من الدخول إلى الدماغ. هذه الوظيفة هي نتيجة لضيق مفرق جزيئات مثل كلودين-5، أوككلودين، زونولا أوككلودينس-1، التي موجودة بين ECs وأيضا بسبب عمل الناقلين مثل فبروتين/سكري (ف-gp) efflux تلك الجزيئات التي تدخل البطانة بالعودة إلى سفينة التجويف1،،من23. ومع ذلك يسمح بي بي بي لنقل الجزيئات الأساسية مثل المواد الغذائية (السكر، والحديد، والأحماض الأمينية) من الناقلين محددة أعربت المفوضية الأوروبية أغشية البلازما1،2،3. الغاية هو الاستقطاب طبقة الجماعة الأوروبية فيما يتعلق بتوزيع ناقلات مختلفة بين لومينال (الدم-تواجه) وأبلومينال (أغشية الدماغ المواجه) للسماح نقل محددة واتجاهي الدالة4،5 . بينما BBB الحماية فيما يتعلق بأحكام تنظم الوسط الجهاز العصبي المركزي، تحديا رئيسيا لإيصال المخدرات الجهاز العصبي المركزي في أمراض مثل باركنسون مع BBB وظيفية. حتى في الأمراض العصبية مع بي بي بي خلل وظيفي، أنه لا يمكن افتراض أن زيادة إيصال المخدرات الدماغ لا سيما والخلل في الحاجز ويمكن أن تشمل الأضرار بأهداف محددة الناقل على سبيل المثال كما هو الحال في مرض الزهايمر (AD). في الإعلان، تعرف العديد من الناقلين بيتا اميلويد مثل LRP1، الغضب، فسباق الجائزة الكبرى لتكون dysregulated واستهداف متعهدي النقل هذه ومن ثم قد يكون من غير المجدي6،،من78. هو ضعف BBB في العديد من الأمراض العصبية مثل السكتة الدماغية، الإعلانية، والتهاب السحايا، التصلب المتعدد، وفي الدماغ الأورام9،،من1011. استعادة وظيفة الحاجز جزءا أساسيا من استراتيجية علاجية وهكذا يتم تقييمه الحرجة.
في هذا العمل، لقد قمنا بوصف موضوعي وبروتوكول الكمية لفحص النفاذية في القوارض ونحن تطبيقها بنجاح على عدة خطوط الماوس كلا المرض وراثيا والتجريبية نماذج10،12،13 ،14. ويستند الأسلوب حقنه داخل بسيطة لتتبع الفلورسنت يليه نضح الفئران لإزالة تتبع من حجرة الأوعية الدموية. المخ والأجهزة الأخرى هي نضح الوظيفة التي تم جمعها والنفاذيه بهدف تقييم ومؤشر نفاذية المطلق استناداً إلى قياسات الأسفار من الأنسجة هوموجيناتيس في قارئ لوحة. يتم تصحيح جميع الأسفار الخام القيم للخلفية باستخدام هوموجيناتيس الأنسجة أو المصل من الحيوانات الصورية التي لا تتلقى أي التتبع. وترد نورماليزيشنز وافرة لحجم المصل والمصل الأسفار ووزن الأنسجة، وهكذا تسفر عن مؤشر نفاذية المطلق وقابلة للمقارنة بين تجارب وأنواع الأنسجة. تيسيرا للمقارنة بين المجموعات، ويمكن تحويل قيم الفهرس نفاذية المطلق لنسب سهولة كما كان يؤديها قبل12. وفي الوقت نفسه، ويمكن الاستفادة العقول هيمي المخزنة والكلى للتصور الراسم بالأسفار مجهرية10. يمكن أن يكون الفحص المجهري fluorescence الكلاسيكية قيماً في الحصول على الفرق الإقليمية في نفاذية لو مرهقة بسبب اختيار ذاتي من أقسام النسيج والصور لتحليل شبه كمي. الخطوات التفصيلية التي ترد في البروتوكول، ويتم إضافة الملاحظات عند الاقتضاء. وهذا يوفر المعلومات اللازمة لأداء فحص النفاذية في فيفو بنجاح في الفئران التي يمكن تحجيمها إلى غيرها من الحيوانات الصغيرة. يمكن تطبيقها في التحليل لأنواع كثيرة من تتبع السماح للتهمة والحجم على أساس تقييم نفاذية بمزيج من تتبع مع الأطياف fluorescence متميزة.
حاجز الدم في الدماغ خلل يرتبط بعدد من الاضطرابات العصبية، بما في ذلك أورام الدماغ الأولية والثانوية أو السكتة الدماغية. وكثيراً ما يرتبط تصنيف BBB بذمة CNS مهددة للحياة. توضيح الآليات الجزيئية التي تؤدي إلى فتح أو إغلاق BBB هو ولذلك من الأهمية العلاجية في الاضطرابات العصبية، وعادة بالتحقيق في…
The authors have nothing to disclose.
الكتاب تود أن تقر كونسورتيوم سفينجونيت الممول من مؤسسة ليدوق لدعم هذا العمل. كما أيد هذا العمل مركز البحوث التعاونية “التمايز الأوعية الدموية وإعادة عرض” (CRC/Transregio23، ومشروع C1) وقبل 7. وتنظيم الأسرة، كوفوند، وغوته الدولي Postdoc برنامج الذهاب في، 291776 رقم التمويل. ونعترف كذلك سومر كاثلين لها المساعدة التقنية مع الفئران المناولة والتنميط.
Tetramethyl Rhodamine (TMR) dextran 3kD | Thermosfisher | D3308 | |
Fluorescein isothiocyanate (FITC) dextran 3kD | Thermosfisher | D3306 | |
Ketamine (Ketavet) | Zoetis | ||
Xylazine (Rompun) | Bayer | ||
0.9% Saline | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | ||
1X PBS | Gibco | 10010-015 | |
Tissue-tek O.C.T compound | Sakura Finetek | 4583 | |
37% Formaldhehyde solution | Sigma | 252549-1L | prepare a 4% solution |
Bovine Serum Albumin, fraction V | Roth | 8076.3 | |
Triton X-100 | Sigma | T8787 | |
rat anti CD31 antibody, clone MEC 13.3 | BD Pharmingen | 553370 | |
goat anti rat alexa 568 | Molecular Probes | A-11077 | |
goat anti rat alexa 488 | Molecular Probes | A-11006 | |
DAPI | Molecular Probes | D1306 | |
Aqua polymount | Polyscience Inc | 18606 | |
21-gauge butterfly needle | BD | 387455 | |
serum collection tube | Sarstedt | 41.1500.005 | |
2mL eppendorf tubes | Sarstedt | 72.695.500 | |
Kimtech precision wipes tissue wipers | Kimberley-Clark Professional | 05511 | |
384-well black plate | Greiner | 781086 | |
slides superfrost plus | Thermoscientific | J1800AMNZ | |
PTFE pestle | Wheaton | 358029 | |
electric overhead stirrer | VWR | VWR VOS 14 | |
plate reader | Tecan | Infinite M200 | |
Cryostat | Microm GmbH | HM 550 | |
Nikon C1 Spectral Imaging confocal Laser Scanning Microscope System | Nikon | ||
peristaltic perfusion system | BVK Ismatec | ||
microcentrifuge | eppendorf | 5415R |