Применяя Стереотаксическая техника инъекций по изучению генетических эффектов на животных Поведения

Мышь была широко используется в области нейробиологии, потому что это легко манипулировать генетически. Методы генной нокаутом позволит исследователям изучить, как каждый генетический фактор формирует поведение мыши. Кроме того, CRE-LoxP система обеспечивает ценный инструмент для ткане и клеточной специфической для данного типа гена нокаут у мышей, который позволяет исследователям изучать функцию генов в различных тканях. ¹ Тем не менее, на практике, выражение закономерности CRE промоутеров трудно контроля , и до сих пор многие известные драйверы CRE не достигли выражение для конкретного региона. ^2,3

Кроме того, стереотаксической инъекции метод, который нацелен на определенные регионы мозга взрослой мыши. Вводя генетически вирусы, экспрессирующие кДНК или shRNA, конкретного региона модуляции экспрессии гена может быть достигнуто. Хотя размер мозг каждой мыши изменяется, расположение конкретных областей мозга может быть определена с использованием стереотаксической коорнат установить с достопримечательностями на черепе головного мозга мыши. Наиболее часто используемые ориентиры брегма, лямбда, и Interaural линии. Использование координаты, полученные от головного мозга атласа, ⁴ точное местоположение каждой области мозга можно определить по передне-задней (/ P), медиального-боковой (M / L), и спинной-вентральной (Д / В) осей от брегма / Interaural линии пересечения. Обычно вирусы вводили в мозге мышей с тегами или красным или зеленым флуоресцентным белком (GFP или RFP), так что инъекции могут быть подтверждены с помощью флуоресцентной микроскопии.

Поведенческие оценки мышей особенно необходимы для фундаментальных исследований психических расстройств. Симптомы психических расстройств у пациентов, как правило, связаны аномальное поведение. Некоторые из этих поведения человека эволюционно консервативными и могут быть непосредственно подражал и наблюдается у мышей. Например, депрессия может быть смоделирована в мыши путем измерения поведения отчаяние. Люди с депрессией OFTан чувствовать, как будто ничего не делают никогда помочь, а симптом, который может в конечном счете привести к самоубийству. У грызунов, это может быть смоделирована с помощью принудительного плавания Test (ФСТ), который измеряет количество времени, мышь плавание против плавающей в бассейне с водой (рассматривается как отказ от). Это парадигма подтверждено спасение фенотип с антидепрессантов. ^7,8,9 мышей, которые получили антидепрессанты будут тратить значительно меньше времени неподвижно по сравнению с необработанными управления. Другой поведенческий тест, тест открытом поле (УДК) предназначен для оценки передвижения у мышей, и дополнительно может быть использован для анализа тревожный фенотип у мышей. ^5,6 Этот тест основан на предпосылке, что мыши чувствуют себя безопаснее, когда они близки к стене в романе открытом поле. Мышей дикого типа, в конечном счете изучить новой среде, так как они любопытные животные. Тем не менее, тратить меньше времени в центре поля указывает тревогу у мышей, а мыши не смогут преодолеть Первол страх, вызванный новой среде. Беспокойство мыши, а количественно по количеству времени, проведенного в центре открытом поле, можно сравнить с клинической тревоги у человека, который присутствует во многих психических расстройств.

Сочетание стереотаксических инъекций с поведенческими парадигмами является новым способом изменения экспрессии конкретного гена в целевой области мозга. Эффект экспрессии гена модулированного на поведение мыши могут быть определены. В отличие от всей нокаутом мозга, этот метод особенно полезен, поскольку он только цели конкретных областей мозга. Кроме того, стереотаксических инъекции, как правило, выполняется в взрослых мышей дикого типа, следовательно, выражение эндогенный ген был сохранен на протяжении стадий развития. Этот метод позволит избежать посрамить силу, если ген необходим для выживания во время эмбрионального или послеродовой стадии развития. Одним из основных ограничений является то, что экспериментальные мыши нужно идти через вч инвазивной хирургии, в котором черепа мышей должны быть открыты. Кроме того, степень генной модуляции определяется титром и эффективностью вируса. Вирус должен быть введен в правильном регионе, используя стереотаксические координаты, которая требует специальных инструментов. Проверка правильной месте инъекции может быть завершена только посмертно.

Этот метод был ранее использован для тестирования участия конкретного гена в различных неврологических заболеваний. Например, вирусные РНК-интерференции опосредовано ориентации гена Th (дофамина, который позволяет быть синтезированы) вводили в черной субстанции компактов и анализа поведения опорно-двигательного аппарата проводилось. ¹⁰ Другое исследование используется стереотаксической инъекции в лентивирусов глушителей DISC1 оценить поведение мыши по отношению шизофрении. Нокдаун DISC1 привели к увеличению передвижения в ответ на новизну (параллели положительные симптомы шизофрении), и больше неподвижность вФСТ. ¹¹ Точно так же, дополнительные исследования обнаружили, что 5-НТ _1В экспрессия привело к увеличению исследовательского поведения в OFT, в соответствии с анти-тревога фенотипа с использованием этого метода. ¹² Стереотаксические инъекции могут доставить вирус CRE, чтобы побудить рекомбинации в CRE-LoxP мышей , Этот метод был использован для селективного удаления рецептор Y2 в миндалине и постельное ядро ​​терминальной полоски. При поведенческого анализа, эти мыши были обнаружены анти-депрессивной фенотипа, когда ген был удален в центральной миндалине, но не фенотип, когда ген был удален в базолатеральной миндалине или кровати ядра терминальной полоски. ¹³ Таким образом, этот метод обеспечивает уникальный инструмент для изучения генетического влияния на поведение животных.