Method Article
이 보고서에서는 마우스 좌골 신경을 파멸시키는 방법을 설명합니다. 이 방법은 쉽게 사용할 수 hemostatic 집게를 사용하여 쉽고 reproducibly 전체 좌골 신경 호감을 생산하고 있습니다. 또한 좌골 신경 호감 후 신경 재생의 분석에 적합한 근육 전체가 마운트를 준비하는 방법을 설명합니다.
말초 신경계 (PNS)의 중생은 널리 인간의 질병에 그것의 관련성을함으로써 가능한 CNS 재생 1의 실패를 계몽 PNS의 뉴런에 의해 탑재된 강력한 재생 반응을 이해하는 모두 공부하고 있습니다. 좌골 신경 호감 (axonotmesis)는 설치류 2 말초 신경 손상의 가장 일반적인 모델 중 하나입니다. 그 중생은 3,4 최적 수 있도록 인터럽트에게 반해 모든 axons하지만 Schwann 세포 기저 laminae는 보존됩니다. 이 조사가 정확하게 Schwann 세포 및 기저 laminae 사 모두와 상호 작용하는 성장 축삭의 능력을 공부하실 수 있습니다. 쥐 실험은 일반적으로 신경 호감을 위해 선호하는 동물 모델되었습니다. 그들은 널리 사용할 수 있으며 자신의 lesioned 좌골 신경은 인간의 신경 병변 5,4의 합리적인 근사치를 제공합니다. 쥐의 신경보다 크기가 작은 있지만, 마우스 신경은 많은 유사한 자질을 가지고 있습니다. 가장 중요한 것은 그래도 mous전자 모델 때문에 유전자 변형 라인의 넓은 가용성을 증가 가치는 이제 신경 재생 6, 7에 대한 중요한 개별 분자의 상세한 해부을 허용합니다. 이전 수사관은 단순 직각 포셉, 냉장 포셉, hemostatic 포셉, 혈관 클램프, 그리고 탐정 설계 클램프 8,9,10,11,12 포함한 신경 호감이나 부상을 생산하기 위해 여러 방법을 동원했습니다. 수사관은 또한 봉합, 탄소 입자와 형광 구슬 13,14,1 포함한 부상 사이트를 표시하는 다양한 방법을 동원했습니다. 우리는 정확하고 영구가 좋은 hemostatic 포셉 및 마킹 이후 탄소 호감이 사이트를 방문하여 호감이 사이트의 마킹으로 reproducibly 전체 좌골 신경 호감을 얻는 우리의 방법을 설명합니다. 좌골 신경 호감 절차의 설명의 일환으로 우리는 또한 근육 전체의 비교적 간단한 방법을 포함하는 것은 우리가 이후에 재생을 계량하는 데 사용할 탑재합니다.
1. 동물 과목
1.1. 치료
1.2. 외과 준비
2. 재현성 좌골 신경 호감
3. 수술 케어
4. 세미 씬 준비
5. 전체 마운트 근육 준비
6. 중생을 측정
7. 대표 결과
그림 1. 신경 호감 중요한 뒷다리의 해부학 도식. A.이 반 원형의 피부 절개가 근본적인 근육을 공개하였습니다. B. gluteal 근육은 (위의 단계 2.4)로 구분하고, 좌골 신경이 발표되었습니다. 화살표는 대략적인 호감이 사이트를 나타냅니다. 견인기 게재 위치는 일반적인 가이드로 표시되며, 호감이가는 사람을위한 hemostatic 포셉의 좌골과 접근 시각을 완화하기 위해 각각의 수술 중에 조정됩니다 B는 (삽입된 페이지). 막 호감 전에 hemostatic 포셉의 아래턱에있는 좌골 배치 (단계 위의 2.5). 별도 fascicles는 호감을하는 동안이 아닌 수직으로 그들이 수평으로 인접해있다는 것을 입증하는 라벨이 있지만됩니다. 비록 세 fascicles이 다이어그램에 표시된하고, 하나도 사분의 일 분책, peroneal의 관절 지점을 볼 수 있습니다. 좌골 신경의 분기 패턴의 상세한 해부 그림은 호감 지점 말초 fascicles 들어, 쥐, 그림 188 17 그린의 해부학을 참조하십시오.
그림 2. 조각 좌골 신경의 현장과 toluidine 푸른 스테인드, 세미 얇은 부분의 탄소 표시된 호감 사이트. A. 원래의 장소에 호감 사이트 (왼쪽 뒷다리)의 예. 블랙 카본은 호감이가는 사이트를 나타냅니다. 별표는 허벅지의 근육을 innervates 및 호감 수술시 유용한 랜드마크 역할을 tibial 신경의 지점을 표시합니다. 좌골 신경의 tibial 부문은 청색, 녹색의 peroneal에 명시된 바와 같이, 노랑. B. 세미 얇은 섹션 sural은 hemostatic 강제로 수행 완전한 호감을 입증하고 있습니다PS. 직각 포셉 수행할 불완전한 호감을 보여주 C. 세미 얇은 부분. 두 이미지에서 degenerating myelin 분석 자료가 화살촉으로 표시됩니다. 패널에서 C의 화살표가 보존 myelin 프로필의 예를와 겪었던 axons의 클러스터를 표시합니다. 스케일 바는 10 μm의입니다.
그림 3 전체 마운트 근육의 약도와 대표 NMJs AC :.. 편집 판단리스트 (A) peroneus의 longus (B), 그리고 뒷다리의 탈퇴 이후 soleus (C) 근육의 거라구 이미지. 표시된 근육이 오른쪽 뒷다리부터입니다. 무릎 및 발목의 해부 학적 방향도 참조용으로 제공됩니다. 힘줄 흰색 물들고과 근육 위에 위치했을 때 단단한 검은 라인에 요약되어 있습니다. 그들은 근육 아래에 연장 때 그들은 검은 점선에 요약되어 있습니다. 베인은 빨간색 점선 라인에 표시됩니다.근육은 같은 파란색 화살표로 표시 컷 사이트에서 떨어져 벗겨하고, 이후 thinned있다. 숱이 후, 근육은 고정된 힘줄 중에 남아 주위를 절단하여 핀에에서 분리된 DF가 :. 거라구 이미지는 전체 마운트 근육의 결합 조직 및 숱이 이후의 제거 후. endplate 밴드는 각 근육에 설명되어 있습니다 GH :. 십사일 다시 innervated (G)와 denervated (H) 신경근육학의 분기점을 보여주는 좌골 신경 호감 후 Soleus 전체 마운트 근육. 위의 섹션 5.5.1에서 설명한 것처럼이 패널에서는 NMJs, axons 및 Schwann 세포는 시각입니다. 아세틸콜린 수용체는 axons 녹색 빨간색이며, Schwann 세포는 파란색으로 처리합니다. 패널 G에서 화살표가 축삭으로 다시 innervated되었습니다 NMJ의 영역을 나타냅니다. 패널에서 H의 화살촉은 GAP-43 양성 Schwann 세포 프로세스를 나타냅니다. axons의 부재를 적어 둡니다. 스케일 바는 10 μm의입니다.
우리는 호감이 사이트의 정확한 마킹과 함께 안정적으로 완전한 좌골 신경 호감을 얻을 수있는 방법을 제시했습니다. 이전에 언급했듯이, 좌골 신경 호감은 마우스 및 쥐의 말초 신경 손상의 일반적인 모델입니다. 호감의 각 방법의 장점과 단점을 가지고 있지만, 우리는이 방법을 쉽게 특수 장비 (예 : 특수 클램프 등)을 최소로 표시되었다 완전한 호감을 생산 발견.
호감 방법
마우스 좌골 신경 호감에 사용되는 가장 일반적인 악기가 5 호 직각 포셉 때문 이예요. 이런 방법을 사용하여 완전한 호감을 얻을 수 있지만, 우리는이 악기는 특히 새 사용자의 손에, 변수 호감을 (신경을 찢어 너무 작은 힘이 떠나 겪었던 axons 혹은 너무 큰) 생산 것으로 나타났습니다.
호감을 생성하는 데 사용되는 다른 덜 일반적인 방법은 작은 동맥류 클립, 액체 질소로 차게 포셉, 그리고 speciall 포함y는, 보정이 아닌 톱니 모양의 클램프에게 9,12,5,7를 제조. 이러한 악기들은 각각 안정적으로 완전한 호감을 생성하실 수 있습니다. 악기 얻기 쉬운 있기 때문에 우리는 hemostatic 포셉 선택했고, 안정적인 호감을 생산하고, 호감이가는 사이트의 마킹 명확한을 허용합니다. hemostatic 포셉 중 하나 단점은 우리가 쉽게 호감 동안 생산 힘을 측정할 수 없다는 것입니다. 그러나, 한 번 테스트 hemostatic 포셉이 안정적으로 완전한 호감을 생산되며, 포셉가 손상될 경우에 쉽게 동일 포셉로 교체할 수 있습니다.
뭐든 상관 없단다 아마도 호감이 절차의 가장 중요한 부분이 신경 호감의 완성도를 확인하고, 호감을 수행하기 위해 선택한 방법입니다. 이것은 소설 사용자의 손에 특히 중요합니다. 부상 사이트 (그림 2) 말초 신경의 세미 얇은 분석 그렇게하는 간단한 방법을 제공하며 완전한 호감 (그림 2, 패널 B) 또는 불완전한 호감 (그림 2, 패널 C)를 보여줄 수 있습니다.
압착 방식의 마지막 고려 사항은 호감의 기간입니다. 우리는 myelinated 섬유의 신경이나 보존 translucence에는 차이로, 15 초에서 총 호감 시간 60 초 압착 기간이 테스트. 이것은 다리와 보석의 집게를 사용하여 쥐의 좌골 신경의 15-60초 기간 반함 비교 동료의 관측과 일치하고 다른 호감이가는 사람 사이에는 상당한 형태학의, histological, electrophysiological 또는 기능적 차이가 18 기간이 모르는 사실을 발견. 크게 Schwann 세포 endoneurium이 저하될 것을 그러나 더 이상 호감 시간이나 반함은 속도 및 / 또는 중생의 성공을 변경합니다.
마킹 방법
분말 탄소 이외의 마킹 호감이 사이트에 대한 두 가지 가능한 방법은 분자 프로브, 유진, 또는 1 일까지 생산된 10-0 좌골 신경 13,19의 epineurium 통해 봉합, 그리고 FluoSpheres 있습니다 를 한모금. 10-0 봉합사는 조잡한 호감이 사이트를 표시하지만, 탄소가 마킹보다 높은 microsurgical 기술의 수준, 호감이가는 사이트의 경계의 마킹 덜 정밀한의 봉합 결과의 응용 프로그램의 다양성이 필요합니다. 중생의 속도를 공부하면 호감이 사이트의 경계가 정확하게 다음과 같은 부상을 표시해야합니다. 우리는 FluoSpheres를 조사하지 않지만, 그들은 호감이 사이트 마킹의 정밀도와 지속성에 대한 기준을 충족. 그들은 특히 유용 때 YFP 마우스 라인 1 이미징 인 - 생체내 재생. 우리 목적을 위해서도 우리가 쉽게 후속 세미 얇은이나 전자 현미경 평가에서 본되는 추가 혜택과 함께 적절하고 저렴한 마킹 탄소를 발견. 또한 탄소 마킹이 적어도 6 주 이상 기간 실험에 적합하기 위해 지속 것으로 나타났습니다.
크러시 후에 중생의 분석
전체 investiga게시물 압착 중생의 기는 기능성 electrophysiologic 및 형태학의 평가에게 5,16 결합합니다. 중생에 따라 형태학의 평가는 아마도 가장 일반입니다. 이러한 평가는 성장의 지연, axonal 성장의 속도, 그리고 reinnervation 16 특이성을 평가하시는 분들로 분리될 수있다. 이 보고서에서 우리는 신속하게 형태학의 중생 (그림 3)을 평가하는 데 사용할 수있는 전체 마운트 근육 절차를 제시했습니다. 본 분석에서는 알파 bungarotoxin와 Schwann 세포 GAP-43에 의해 분류 denervated NMJs는 계량 및 neurofilament, SV2, 그리고 알파 - bungarotoxin에 의해 표시된대로 다시 innervated 분기점에 비하면됩니다. GAP-43은 현저하게 denervation 후 Schwann 세포에 의해 upregulated하고 친절하게 신경근육학 교차점 20 단자 Schwann 세포를 denervated 식별합니다. GAP-43은 axons에 의해 표현되고 있지만, neurofilament의 수반하는 사용은 쉽게 Schwann 세포에서 GAP-43 긍정 axons을 구별. 또한,근육 내에 깊은 NMJs은 쉽게 항체 (같은 작은 분자 알파 bungarotoxin에 비해)으로 분류되지 않을 수 있기 때문에 Schwann 세포 GAP-43 immunoreactivity는 중요한 신경근육학 교차점의 denervated 상태를 확인하고 denervated NMJs을 계산하면 정확도를 향상시킵니다.
이 방법은 한 번에 전체 근육 endplate 밴드의 reinnervation 상태를 평가하는 간단하고 효율적인 방법을 제공합니다. 기타 그대-1-CFP (23) / S100-GFP에게 쥐를 사용한 그 표현 시안 axons 및 좌골 신경 호감이 후 앞쪽에 tibialis으로 다시 innervation을 따라갈 Schwann 세포에서 GFP의 형광 단백질.에게 하나 주의해야 할 점은이 있지만, 언급되어야한다. 이 방법은 neurofilament하고 다시 innervation를 정할 SV2 immunoreactivity에 의존합니다. 그것은 축삭의 파생물이 unimpeded 수 있지만 SV2의 후속 표현은 21 지연될 수도 있습니다. 따라서, 어떤 실험에서 그 지연 재생 확인을 위해 중요할 및 D되지 않습니다관찰된 표현형 대한 SV2 (예 : 사전 시냅스 분화) 계정의 presynaptic 표현 elayed.
우리는 공개 할게 없다.
이 작품은 또한 NIH 교부금 K08NS065157 (TAF까지)에 의해 지원되었다 Musculoskeletal 장애에 대한 펜은 센터, 관절염의 국립 연구소에서 보너스 번호 P30AR050950는 Musculoskeletal와 피부 질환이 작품을 (TAF와 스티븐 S. Scherer) 지원. 마지막으로, Shriners 소아 연구 센터 종자 기금 (TAF)이 작업을 지원합니다. 우리는 처음에는 그림 1의 스케치를 생산하는 그녀의 도움을 전체 장착 절차와 에이미 A. 김 시연을 위해 박사 영 진의 아들을 인정하고 싶습니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
이름 (설명 / 수량) | 공급 | 카탈로그 번호 | |
번호 0000 블레이드와 미니 클리퍼 | Roboz | RC-5903 | |
나이르 헤어 리무버 (9온스) | 교회 드와이트 유한 주식 회사 | N / A | |
Betadine 외과 스크럽 (1갤런) | 피셔 과학 | 19066452 | |
안과 연고 (일온스) | 피셔 과학 | 19082795 |
외과 도구 :
이름 (설명 / 수량) | 공급 | 카탈로그 번호 |
FST 250 핫 비드 살균기 | 파인 과학 도구 | 18000-45 |
아이리스 가위 (11cm 길이) | 세계 정밀 계측기 | 500,216 |
포츠 - 스미스 포셉 (직선, 18cm, 1x2 치아) | 파인 과학 도구 | 11024-18 |
맥퍼슨 - Vannas 가위 (5 밀리미터 블레이드) | 세계 정밀 계측기 | 14124-G |
뒤몽 # 5 집게 - Dumoxel 표준 팁 | 파인 과학 도구 | 11252-30 |
뒤몽 # 45분의 5 집게 - Dumoxel 표준 팁 | 파인 과학 도구 | 11251-35 |
울트라 파인 Hemostats (직선, 부드러운 내부 표면) | 파인 과학 도구 | 13020-12 |
분말 활성 탄소 (500 G) | 피셔 과학 | C272-500 |
C-1 니들 (무균, 실크, 블랙, 꼰와 크기 6-0 봉합비 흡수성, 18 "길이; 36 박스) | Roboz | SUT-1073년부터 1011년까지 |
목표 클립 Applier (9mm 클립의 경우) | 세계 정밀 계측기 | 500,345 |
9mm 스테인레스 목표 클립 (100/box) | 세계 정밀 계측기 | 500,346 |
동물 케어 :
이름 (설명 / 수량) | 공급 | 카탈로그 번호 |
0.9 %의 나트륨 염화물 주입 (방부제 무료, 20 ML) | Hospira | 0409-4888-20 |
유연한 프로브를 갖춘 Homeothermic 담요 시스템 (매체, 115 VAC, 60 Hz에서) | 하버드 장치 | 507222F |
외과 PlatforM 및 견인기 :
(지역 철물점에서 구입)
이름 (설명 /) | 양 |
스테인레스 스틸 플랫폼 (가공된; ~ 12 "x12"1 개 / 8 ") | 일 |
버튼 자석 (예 : 이클립스 E825) | 3 |
스테인레스 볼트 (3 "긴, 단추 자석에 의해 결정 직경) | 3 |
스테인레스 스틸 너트 (볼트 들어갈 크기) | 9 |
고무 밴드 (라이트 장력) | 3 |
곤충 핀 (끝 모두가 후크를 형성 구부 러) | 3 |
세미 된 것 같아 :
이름 (설명 / 수량) | 공급 </ strong>을 | 카탈로그 번호 |
Paraformaldehyde (1 ㎏) | 시그마 - 올드 리치 | P6148-1KG |
나트륨 인산 이염 무수 (500g, 인산 버퍼를 준비하는 데 사용됩니다) | 피셔 과학 | S375-500 |
나트륨 인산 일염기의 무수 (1kg, 인산 버퍼를 준비하는 데 사용됩니다) | 피셔 과학 | AC38987-0010 |
글루 타 알데히드 (50 %, 10 × 10 ML) | 테드 펠라 주식 회사 | 18,431 |
오스뮴의 Tetroxide (4 % 수용액, 10 × 10 ML) | 테드 펠라 주식 회사 | 18,465 |
프로필렌 산화물 (450 ML) | 테드 펠라 주식 회사 | 18,601 |
퍼가기 812 (키트, 하드 블록 / 높은 이미지 대비를위한) | 전자 현미경 과학 | 14,120 |
ToluidiNE 블루 (25 G) | 테드 펠라 주식 회사 | 19,451 |
전체 마운트 근육 준비 및 Immunohistochemistry :
이름 (설명 / 수량) | 공급 | 카탈로그 번호 |
Paraformaldehyde (1 ㎏) | 시그마 - 올드 리치 | P6148-1KG |
나트륨 인산 이염 무수 (500g, 인산 버퍼를 준비하는 데 사용됩니다) | 피셔 과학 | S375-500 |
나트륨 인산 일염기의 무수 (1kg, 인산 버퍼를 준비하는 데 사용됩니다) | 피셔 과학 | AC38987-0010 |
10% BSA의 희석제 / 차단 솔루션 (200 ML) | Kirkegaard & 페리 연구소 주식 회사 | 50-61-00 |
트리톤 X-100 (100 ML) | 다트 과학 법인 | 9002-93-1 |
글리신, 98 % (1kg) | 피셔 과학 | AC12007-0010 |
조직 - 테크 Cryo 10 월 컴파 운드 (12시, 4 오즈의 마법사 '병) | 피셔 과학 | 14-373-65 |
Sylgard DOW 170 (2파운드 키트) | 피셔 과학 | NC9492579 |
스테인레스 스틸 곤충 핀, 사이즈 1 (100/pkg) | 파인 과학 도구 | 26001-40 |
Tetramethylrhodamine-A-Bungarotoxin (0.5 밀리그램) | 시그마 - 올드 리치 | T0195-.5MG |
SMI-312 (0.1 ML)에 대해 마우스 단클론 항체 | Covance | SMI-312R |
SV2 (0.1 ML)에 대해 마우스 단클론 항체 | 발달 연구 하이 브리 도마 은행 (DSHB) | SV2 |
토끼 폴리GAP-43 반대 clonal 항체 | Novus 체액 | NB300-143 |
Flourescein 복합 염소 안티 - 마우스 IgG, 특정 Fcγ 서브 클래스 1 | 잭슨 ImmunoResearch | 11 5-095-205 |
DyLight 649 복합 돈키 안티 - 토끼 IgG | 잭슨 ImmunoResearch | 711-495-152 |
4 ', 6 diamidino-2-phenylindole (DAPI, dilactate, 10 밀리그램) | Invitrogen | D3571 |
Vectashield 장착 중형 (10 ML) | 벡터 연구소 | H-1000 |
Superfrost 플러스 현미경 슬라이드 (화이트, 사이즈 : 75 X 25mm, 144 팩) | 피셔 과학 | 12-550-15 |
Fisherfinest 프리미엄 커버 안경 (크기 : 40 X 22mm, 1 온스 팩.) | 피셔 과학 | 12-548-5C |
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