Method Article
هذه المخطوطة وصف أسلوب يحفز مركز epilepticus بحقن pilocarpine النظمية ورصد عفوية النوبات المتكررة في الحيوانات الحية باستخدام القياس عن بعد اللاسلكية الفيديو والنظام الكهربائي. ويمكن استخدام هذا البروتوكول لدراسة الآليات باثوفيسيولوجيك الصرع المزمن، وابيليبتوجينيسيس، والنوبات الحادة.
صرع الفص الصدغي (TLE) اضطراب عصبي مشتركة في مرحلة البلوغ. متعدية الجنسيات دراسات الصرع المزمن، كثيرا ما تحديد الوضع الناجم عن بيلوكاربيني ابيليبتيكوس (جنوب شرق) أن الخص عفوية النوبات المتكررة (SRS). نقدم هنا بروتوكولا لتحريض سراج الدين بالحقن داخل (القائمة) من بيلوكاربيني ورصد النوبات المتكررة المزمنة في الحيوانات الحية باستخدام القياس عن بعد الفيديو اللاسلكية ونظام للالكهربائي (EEG). وقد دللنا أبرز التغيرات السلوكية التي تحتاج إلى عناية بعد حقن pilocarpine وارتباطها مع فقدان الخلايا العصبية هيبوكامبال في 7 أيام و 6 أسابيع بعد انتهاء بيلوكاربيني. ونحن أيضا وصف الإجراءات التجريبية لزرع قطب كهربائي للفيديو وتسجيل EEG، وتحليل تواتر ومدة النوبات المتكررة المزمنة. وأخيراً، نحن نناقش الأسباب المحتملة لماذا لم تتحقق النتائج المتوقعة في كل حالة على حدة. وهذا يوفر نظرة عامة أساسية من النمذجة الصرع المزمن في الفئران، والمبادئ التوجيهية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. ونحن نعتقد أن هذا البروتوكول يمكن أن تخدم كأساس لنماذج مناسبة للصرع المزمن وابيليبتوجينيسيس.
TLE واحد من ابيليبسيس المكتسبة الأكثر شيوعاً1. الناس المصابين بالصرع تجربة النوبات المتكررة نتيجة أنشطة الخلايا العصبية غير طبيعي في الدماغ2،3. TLE غالباً مستعصية على الحل، فإن من المهم لفهم الآليات الأساسية التي تقوم عليها تنمية الصرع.
يمكن أن تقدم نماذج حيوانية يمكن إيجاز الخصائص الرئيسية للبشرية TLE تقدير أفضل TLE الفيزيولوجيا المرضية، مما يسمح لنا برصد ومعالجة العوامل الحاسمة في ابيليبتوجينيسيس بسهولة. فيما بينها، كان سراج الدين الناجم عن تشيموكونفولسانتس تستخدم على نطاق واسع4،5. خلافا لنماذج أخرى من الصرع، مثل التحفيز الكهربائي الذي يظهر التصلب هيبوكامبال وقوية SRS6،،من78، لا يمكن أن تحاكي الجهازية حقن تشيموكونفولسانتس المرضية الإكلينيكية ل TLE البشرية، أيإصابة في الدماغ الأولية وفترة كامنة، وصرع مزمن مرحلة الإظهار SRS5،،من910. ولذلك، يمكن استخدام هذا الأسلوب في مختلف الدراسات التي تشرح آليات تلف الدماغ الحادة، ابيليبتوجينيسيس، أو قمع الاستيلاء. وعلاوة على ذلك، مماثلة لتلك التي ظهرت في TLE البشرية، توفير المبررات إضافية لاستخدام TLE نماذج القوارض10،،من1112نسيجية التعديلات الناجمة عن تشيموكونفولسانتس. جدير بالذكر أن الأضرار الهيكلية التي تنطوي الحصين قد استنسخ دائماً في كلا النموذجين حمض و pilocarpine--المستحثة SE كينك. ومع ذلك، مقارنة بحقن حمض كينك، طراز بيلوكاربيني يمكن أن تنتج SRS أكثر قوة في الفئران، التي يمكن أن توفر مزايا كبيرة لدراسة الصرع المزمن عند النظر في توافر واسعة من الماوس المعدلة وراثيا خطوط5، 13 , 14 , 15-علاوة على ذلك، تطور الاستيلاء بعد الحقن بيلوكاربيني عادة أسرع من أي وقت في نموذج حمض كينك، تقديم أدلة إضافية للاستخدام الفعال لنموذج بيلوكاربيني للصرع.
هنا، نبدي وسيلة لحمل سراج الدين بحقن القائمة pilocarpine وأداء الفيديو ورصد EEG في الصرع المزمن.
جميع الإجراءات التجريبية موافقة "لجنة الأخلاقيات" الجامعة الكاثوليكية في كوريا ونفذت وفقا "المعاهد الوطنية للصحة دليل" لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية (منشورات المعاهد الوطنية للصحة رقم 80-23).
1-SE التعريفي
2-غرس جراحة لرصد EEG الفيديو
3-الفيديو ورصد EEG والتحليل
SE ناجحة يمكن أن يستحث موت الخلية هيبوكامبال واستراتيجية الاعتماد على الذات (الشكل 1 و الشكل 2). علينا إنهاء مضبوطات الحادة السلوكية بحقن الديازيبام في ح 3 بعد ظهور سراج الدين والتضحية الفئران 7 أيام أو 6 أسابيع في وقت لاحق.
لرصد الفيديو-EEG، الفئران تلقت زرع جراحة في 4 أسابيع بعد سراج الدين، وتم تقييم الحالات SRS لمدة أسبوعين من 5-7 أسابيع بعد ظهور سراج الدين.
ويبين الشكل 1 وفاة الخلية في الحصين يقيمها تلطيخ كريسيل البنفسجي. في 7 أيام بعد سراج الدين، تم الكشف عن خلايا متنكرزه على في مناطق تضخم (الشكل 1الإعلانية) المغزلي المسنن وطبقة الخلايا الهرمية حقلاً فرعياً CA3 الحصين (الشكل 1Af)، في حين لوحظ الحصين سليمة في الحيوانات الشام حقن المحلول الملحي بدلاً من بيلوكاربيني (الشكل 1ألف-ج). من المثير للاهتمام، فشل الحيوانات الذي خضع لمضبوطات متعددة، لكن أدخل ذاته، أظهرت لا موت الخلية في منطقة تضخم أو طبقة الخلايا الهرمية (الشكل 1Ag-ط). في 6 أسابيع بعد سراج الدين، لوحظ انخفاض ملحوظ في عدد الخلايا تضخم (الشكل 1Bm). وبالإضافة إلى ذلك، لوحظ فقدان الخلايا العصبية في CA1 (الشكل 1مليار) و CA3 المناطق (الشكل 1بو).
ويبين الشكل 2 آثار التخطيط الدماغي الممثل في الشام ومجموعات سراج الدين (الشكل 2أ). مقارنة بالمجموعة الشام عرض النشاط الكهربائي الفيزيولوجي، أظهر الفريق سراج الدين أحياناً التصريفات صرعية مصحوبة بسلوكيات التشنجية. ويوضح الشكل 2جمواقع الأقطاب فوق الجافية. الشكل 2 ب يوضح مثال عن الضوضاء الكهربائية من جهاز المتاخمة، وفشل جمع إشارة. كما أثبتنا آثار EEG للحيوانات التلاعب الشام الذين أظهرت مضبوطات عفوية خلال الأسبوعين تسجيل الفيديو-EEG (الشكل 2ه) والعثور على إصابات القشرية في التروية، ربما المستمدة من موضع عميق مفرطة من مسامير فوق الجافية (الشكل 2د).
الشكل 1 : وفاة الخلايا العصبية في قرن آمون بعد المستحثة pilocarpine سراج الدين- صور الممثل من المجموعات من (أ) 7 أيام و (ب) 6 أسابيع بعد الحقن بيلوكاربيني أو المالحة. إظهار الصور المكبرة نقير (، ي)، CA1 حقلاً فرعياً (ب، ك)، وحقلا فرعياً CA3 (جو ل) من مجموعة الشام معاملة المياه المالحة، نقير (د، م)، CA1 حقلاً فرعياً (e, n) ، وحقلا فرعياً CA3 (و، س) مجموعة سراج الدين، وفي نقير (ز)، CA1 حقلاً فرعياً (ح)، وفروع CA3 (أنا) من الفئران التي لا تتطور السهام ذاتها الأسود في و gو j وتشير إلى بعض الخلايا تضخم الممثل، ورؤوس أسهم في د وم تشير إلى الخلايا متنكرزه. مقياس بار في الأسفل الجانب الأيسر = 200 ميكرومتر، صالحة لكامل غادر معظم العمود، شريط مقياس في وج = 20 ميكرومتر، صالحة للعمود الأوسط بأكمله والعمود الأيسر. المختصرات في هذا الرقم: CA1، CA3: "أمونيس قرن" هيبوكامبال الفروع؛ المديرية العامة: المغزلي المسنن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2 : تسجيل الفيديو والتخطيط الدماغي يظهر عفوية النوبات المتكررة في الماوس الصرع. آثار الممثل EEG (A) من الشام-(أعلى) والتلاعب SE الحيوانات (أسفل). ويلاحظ أن سراج الدين تعرض الحيوانات تبين صرعية التشويك النشاط (≥ 3 هرتز)، وعدم المشاركة بالحيوانات الشام. (ب) صورة تمثيلية الضوضاء الكهربائية، وعدم جمع إشارة. ملاحظة المسامير عالية السعة أحادي القطب ووقف إشارات كهربائية. (ج) التخطيطي رسم المخ الماوس مع مواقع الأقطاب الكهربائية. (د) اثنين صور تظهر سليمة وإصابة المخ في القشرة، ربما بسبب الإدراج العميقة مفرطة من مسامير فوق الجافية. يشير السهم الأسود في الصورة الصحيحة إلى الموقع الضرر القشرية. شريط المقياس = 250 ميكرومتر. (ه) "التخطيط الدماغي الممثل" آثار التلاعب الشام الحيوانات مع أو بدون إصابة في الدماغ. لاحظ أن التلاعب الشام الحيوانات القشرية إصابة إنشاء نشاط التشويك والتشنجيه SRS. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
ويصف هذا العمل الإجراءات التجريبية لاستحثاث سراج الدين والتقييم لمضبوطات المزمنة.
عدة عوامل يمكن أن تؤثر على نجاح توجيهي سراج الدين. دقة الرصد السلوكي طبقاً لمقياس رأسين أمر بالغ الأهمية لتطوير استراتيجية الاعتماد على الذات. رئيس الإيماء، رمع فوريليمب، تربية، وتقع هي السمة المميزة السلوكية من مضبوطات الحادة إلى مرحلة SE4،16. حالما يتم الكشف عن مصادرة السيارات الأولى، يقلل طول الفاصل الزمني بين النوبات التشنجية في وقت لاحق قبل الدخول في حد ذاتها. وعلاوة على ذلك، ينبغي أن يستمر سراج الدين على الأقل 6 ح ما لم يتم إنهاء مضبوطات السلوكية من الديازيبام5. تجدر الإشارة إلى أن الباحثين ينبغي أن تدرك إمكانية أن يستمر الحجز ويمكن الكشف عن أنشطة عبر اليكتروكورتيكوجرامس، على الرغم من أن المضبوطات السلوكية ويبدو أن تهدأ مع حقن الديازيبام. زيادة درجة الحرارة المحيطة بعد حقن pilocarpine حتى التعريفي سراج الدين يمكن أن تحسن كثيرا من عدد الحيوانات بحد ذاتها. كما أن من المهم توفير الرعاية ما بعد الاستيلاء المكثفة، بما في ذلك الماء الكافي والدعم الغذائي والوزن الرصد لارتفاع معدلات البقاء على قيد الحياة من حوالي 70-80% في المتوسط5،18. اعتماداً على الخلفية الوراثية للحيوان، وقد تختلف قابلية بيلوكاربيني. إذا كان عرض الحيوانات مضبوطات الحادة الشديدة مع ارتفاع معدل الوفيات، الحد من جرعة pilocarpine ومدة سراج الدين، أو زيادة السكوبولامين وتربيوتالين يمكن أن تكون مفيدة. بينما SE الشديد المعروف أن الإصابة ذات الصلة إلى أعلى من استراتيجية الاعتماد على الذات، مع ارتفاع نسبة الوفيات، من الأهمية بمكان النظر في هذه العوامل. ولوحظت موت الخلايا العصبية هيبوكامبال دائماً بعد سراج الدين. في وظيفة ح 6-SE، كانت خسائر فادحة من تضخم إينتيرنيورونس عنها19. عادة الخلايا العصبية الهرمية في فروع CA3 7 أيام بعد سراج الدين، يموت، ولوحظت بشكل مستمر في 6 أسابيع بعد التعريفي سراج الدين، على الرغم من أن حجم الأضرار العصبية في طبقة الخلايا الهرمية متغير في الفئران. ويمكن أيضا كثيرا ما لوحظ فقدان الخلايا العصبية في CA1 حقلاً فرعياً الحصين. من المثير للاهتمام، من الحيوانات مع المضبوطات متعددة الذين لم تقم بإدخال سراج الدين أظهر الحصين سليمة تقريبا مشابهة لمجموعة الشام، مما يشير إلى موت الخلايا النسجية يمكن أن يكون علامة جيدة على النوبات الحادة الشديدة بما فيه الكفاية.
في حوالي الساعة 4 بعد أسابيع من سراج الدين، جميع الفئران C57BL/6NHsd التعامل مع pilocarpine أصبح الصرع وأظهرت استراتيجية الاعتماد على الذات، مما يدل على أحد أهم جديرة باستخدام هذا النموذج. حيث تتجمع النوبات المزمنة، الفيديو-التخطيط الدماغي ينبغي أن تسجل بشكل مستمر لمدة أسبوعين على الأقل وليس بشكل متقطع، على الرغم من أن فترة التسجيل يمكن تعديلها تبعاً لسلالات الماوس أو أغراض تجريبية17. وعلاوة على ذلك، قد مضبوطات عفوية في TLE الاختلافات الدافيء مما يدل على ارتفاع وتيرة SRS في وقت متأخر بعد ظهر اليوم20. عمليا، تحتاج أي مصادر بما في ذلك خطوط التيار المتردد أو أجهزة الكمبيوتر أو الكاميرات أو مرسلات مزروع في الماوس في جهاز الاستقبال المتاخمة لتسجيل الفيديو-التخطيط الدماغي دقيق، يكون قد تم حظره. تركيب قفص فاراداي وكاميرات مع حساسية عالية أثناء النهار والليل يمكن أن يقلل من الضوضاء الكهربائية والمساعدة على تحديد المعمم النوبات المزمنة، على التوالي. وأخيراً، أنها بالغة الأهمية لتفادي تلف الدماغ عند وضع المسامير على السطح لآلام الجافية كما يمكن أن تولد بيانات التخطيط الدماغي مضللة. على الرغم من أن وتيرة SRS لم تكن عالية، يمكن أن تولد أي إصابات القشرية الميكانيكية بالإدراج المسمار القسري النوبات التشنجية في أسبوع واحد فقط.
وفي الختام، رغم الوقت زرع المعوقات للنمذجة ومتطلبات تدريب متعمق لإجراء العمليات الجراحية وتحليل التخطيط الدماغي، سراج الدين الناجم عن بيلوكاربيني واحد من أفضل النماذج لدراسة الصرع المزمن بين الحيوانات المتوفرة حاليا نماذج TLE. هنا، نحن تصف طريقة لسراج الدين حمل بعد الحقن بيلوكاربيني وتقييم مضبوطات المزمن باستخدام نظام التخطيط الدماغي فيديو لاسلكية القياس عن بعد. ونحن نعتقد أن هذا البروتوكول يمكن أن توفر معلومات تفصيلية حول نماذج حيوانية مناسبة للصرع المزمن وابيليبتوجينيسيس.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
هذا العمل ودعم المنح الوطنية بحوث مؤسسة من كوريا (جبهة الخلاص الوطني) التي تمولها "الحكومة الكورية" (جبهة الخلاص الوطني-2014R1A1A3049456) ومنحة من كوريا الصحة التكنولوجيا والتطوير د المشروع من خلال كوريا الصحة الصناعة تطوير معهد (خيدي)، وتمول وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية، جمهورية كوريا (HI15C2854).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
C57BL/6 | Envigo | C57BL/6NHsd | |
Scopolamine methyl nitrate | Sigma | S2250 | Make 10X stock |
Terbutaline hemisulfate salt | Sigma | T2528 | Make 10X stock |
Pilocarpine hydrochloride | Sigma | P6503 | |
Ketamine hydrochloride | Yuhan corporation | ||
Xylazine hydrochloride | Bayer Korea | ||
Diazepam | SAMJIN | ||
Castor oil (Kolliphor EL) | Sigma | C5135 | Polyoxyl 35 hydrogenated castor oil |
Saline | Daihan pharm. Co. | ||
5% Dextrose | Daihan pharm. Co. | ||
Iodine solution (Povidin) | Firson | ||
vet ointment (Terramycin) | Pfizer | ||
Blue Nylon | AILEE | NB617 | |
Mupirocin (Bearoban) | Daewoong Pharmaceutical Co., Ltd | ||
Ketoprofen | Samchundang Pharm. Co., Ltd | 5 mg/kg | |
Gentamicin | Huons, Ltd. | 5 mg/kg | |
1 mL syringe | Sung shim medial Co., Ltd. | ||
26 guage needle | Sung shim medial Co., Ltd. | 26 G * 13 mm (1/2") | |
30 guage needle | Sung shim medial Co., Ltd. | 30 G * 13 mm (1/2") | |
Razor blade | Dorco | ||
Drill | Saeshin precision Co., Ltd. | 207A, 35K (speed) | |
Telemetry video/EEG system | Data sciences International. Inc. | Version 5.20-SP6 | |
Implantable transmitter | Data sciences International. Inc. | ETA-F10 | |
Screw | Sungho Steel | M1.4, 2 mm length stainless steel | |
Vertex dental material | Dentimex | ||
Acetone | Duksan pure chemicals Co., Ltd. | CAS 67-64-1 | |
Paraformaldehyde (PFA) | millipore | 1.04005.1000 | 4 % |
Sucrose | Sigma | S9378 | 30 % solution in 0.01 M PBS |
Cresyl violet acetate | Sigma | C5042 | |
Ethanol | EMD Millipore Co. | UN1170 | |
xylene | Duksan pure chemicals Co., Ltd. | UN1307 | |
Acetic acid glacial | Junsei chemical | 31010-0350 | |
FSC33 Clear | Leica biosystems | OCT compound for tissue freezing | |
DPX Mounting for histology | Sigma | 6522 | |
Forceps | Fine science tools | 11002-12 | |
Scissors | Solco biomedical | 02-2445 | |
Stereotaxic frame | David Kopf Instruments | E51070012 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved