Summary

マウスにおけるリゾホスファチジルコリン誘発局所脱髄モデルの安定的に確立された2点注射

Published: May 11, 2022
doi:

Summary

本プロトコールは、マウスにおいて安定かつ再現可能な脱髄モデルを生成するための定位フレーム を介した リゾホスファチジルコリンの2点注射を記載する。

Abstract

受容体媒介性リゾリン脂質シグナル伝達は、多様な神経疾患、特に多発性硬化症(MS)の病態生理学に寄与する。リゾホスファチジルコリン(LPC)は、炎症に関連する内因性リゾリン脂質であり、ミエリン脂質に対する毒性を伴う迅速な損傷を誘発し、局所脱髄をもたらす可能性がある。ここでは、重度の脱髄を直接引き起こし、外科的処置によってマウスにおいて実験的脱髄傷害を迅速かつ安定に複製することができる定位2点LPC注射のための詳細なプロトコルが提示される。したがって、このモデルは脱髄疾患、特にMSと非常に関連しており、関連する臨床的に関連する研究の進歩に貢献することができる。また、免疫蛍光法およびルクソール高速青色染色法を用いて、LPCを注射したマウスの脳梁における脱髄の経時変化を描写した。さらに、行動法を用いて、モデリング後のマウスの認知機能を評価した。全体として、定位フレーム を介した リゾホスファチジルコリンの2点注射は、さらなる研究のためにマウスにおいて脱髄モデルを生成するための安定的かつ再現性のある方法である。

Introduction

受容体媒介性リゾリン脂質シグナル伝達は、ほとんどすべての器官系の多様な生理学的プロセスを伴う1。中枢神経系(CNS)において、このシグナル伝達は、多発性硬化症(MS)などの自己免疫性神経疾患の病原性において重要な役割を果たしている。多発性硬化症は、病理学的脱髄および炎症反応を特徴とする慢性免疫媒介性障害であり、神経学的機能障害および認知障害を引き起こす2,3。初期の疾患の間に連続的な再発および寛解の後、ほとんどの患者は最終的に二次進行期に進行し、脳に不可逆的な損傷およびその結果生じる障害を引き起こす可能性がある4。二次進行性経過の病理学的特徴は、炎症性病変によって引き起こされる脱髄プラークであると考えられている5。MSの既存の治療法は、再発のリスクを大幅に減らすことができます。しかしながら、進行性MS6によって引き起こされる長期脱髄損傷に対する有効な治療法はまだ存在しない。したがって、白質変性に焦点を当てた前臨床治療薬を研究するためには、安定して確立され、容易に再現可能なモデルが必要である。

脱髄および髄鞘再形成は、多発性硬化症を発症する際の2つの主要な病理学的プロセスである。脱髄は、炎症誘発性表現型7を有するミクログリアによって誘発される軸索周囲のミエリン鞘の喪失であり、神経インパルスの遅い伝導をもたらし、ニューロンおよび神経学的障害の喪失をもたらす。髄鞘再形成は希突起膠細胞によって媒介される内因性修復応答であり、障害は神経変性および認知障害につながる可能性がある8。炎症反応は、ミエリン損傷の程度と修復の両方に影響を及ぼし、プロセス全体にとって重要です。

したがって、持続的な炎症性脱髄の安定した動物モデルは、MSの治療戦略のさらなる探求にとって有意義であるMSの複雑さのために、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、毒性脱髄モデル、クプリゾン(CPZ)、およびリゾホスファチジルコリン(LPC)を含む、インビボで脱髄病変を模倣する様々なタイプの動物モデルが確立されている9。.LPCは炎症に関連する内因性リゾリン脂質であり、ミエリン脂質に対する毒性を伴う急速な損傷を誘発し、局所脱髄をもたらす可能性がある。以前の報告および研究10,11に基づいて、いくつかの修正を加えた2点注入の詳細なプロトコルが提供される。一般に、古典的な一点LPC注射モデルは、注射部位で局所脱髄のみを生じ、しばしば自発的髄鞘再形成を伴う12,13。しかし、2点注射LPCモデルは、LPCがマウス脳梁において脱髄を直接誘導し、ミエリン再生をほとんど伴わずにより、より耐久性のある脱髄を引き起こすことができることを実証することができる。

Protocol

すべての動物の処置は、中国華中科技大学同済医科大学の動物ケア研究所委員会によって承認されました。C57BL/6雄雌マウス(野生型、WT;20-25g;8-10週齢)を本研究に使用した。マウスを市販の供給源から入手した( 材料表を参照のこと)。マウスを、水および食物を自由に供給した特定の病原体フリー(SPF)動物施設に収容 した。それらは、22°Cの温度および55%〜60%の相対湿度の標?…

Representative Results

LPCの2点注射は、より耐久性のある脱髄をもたらしたLPCは主に、ミエリンに対する毒性および軸索完全性の切断を伴う急速な損傷をもたらす15。注射の日を0日目とした。マウスを10〜28日間(10dpiおよび28dpi)の期間保存した。ルクソールファストブルー(LFB)染色10を用いて、これらの時点におけるマウスにおける脱髄の面積を評価した。2点注射モ…

Discussion

中枢神経系の慢性脱髄疾患であるMSは、若年成人20における神経機能障害の最も一般的な原因の1つです。臨床的には、MS患者の約60%〜80%が、二次進行性MSを発症する前に再発および寛解のサイクルを経験し21,22、そしてそれは最終的に時間の経過とともに累積的な運動障害および認知障害をもたらす23。現在、疾患?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、中国国家自然科学財団(助成金:82071380、81873743)の支援を受けました。

Materials

L-α-Lysophosphatidylcholine from egg yolk Sigma-Aldrich L4129-25MG
32 gauge Needle HAMILTON 7762-05
10 μl syringe HAMILTON 80014
high speed skull drill strong,korea strong204
drill Hager & Meisinger, Germany  REF 500 104 001 001 005
Matrx Animal Aneathesia Ventilator MIDMARK VMR
Portable Stereotaxic Instrument for Mouse Reward 68507
Micro syringe Reward KDS LEGATO 130
Isoflurane  VETEASY
Paraformaldehyde Servicebio G1101
Phosphate buffer BOSTER PYG0021
LuxoL fast bLue Servicebio G1030-100ML
Suture FUSUNPHARMA 20152021225
Brain mold Reward 68707
Electron microscope fixative Servicebio G1102-100ML
Neutral red (C.I. 50040), for microscopy Certistain Sigma-Aldrich 1.01376
Anti-Myelin Basic Protein Antibody  Millipore #AB5864
Anti-GST-P pAb MBL #311
Ki-67 Monoclonal Antibody (SolA15) Thermo Fisher Scientific 14-5698-95
Beta Actin Monoclonal Antibody Proteintech 66009-1-Ig 
Myelin Basic Protein Polyclonal Antibody Proteintech 10458-1-AP
OLIG2 Polyclonal Antibody Proteintech 13999-1-AP
Alexa Fluor 488 AffiniPure Donkey anti-Rabbit IgG (H+L) YEASEN 34206ES60
Alexa Fluor 594 AffiniPure Donkey Anti-Rat IgG (H+L)  YEASEN 34412ES60
Alexa Fluor 594 AffiniPure Donkey Anti-Rabbit IgG (H+L)  YEASEN 34212ES60
HRP Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) abclonal AS014
HRP Goat Anti-Mouse IgG (H+L)  abclonal AS003
Adult C57BL/6 male and female mice Hunan SJA Laboratory Animal Co. Ltd

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Pang, X., Chen, M., Chu, Y., Tang, Y., Qin, C., Tian, D. A Stably Established Two-Point Injection of Lysophosphatidylcholine-Induced Focal Demyelination Model in Mice. J. Vis. Exp. (183), e64059, doi:10.3791/64059 (2022).

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