Name: induction of maternal immune activation in mice at mid-gestation stage with viral mimic poly(i:c)
Uploaded: 2016-03-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 13 s
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私たちは、MIAモデル、自閉症、統合失調症研究の進歩への貢献のために後半博士ポール・H・パターソンを尊重したいと思います。我々は、このプロトコル上の彼の偉大なサポートのためにサルキスK. Mazmanianを認めます。ルーベンM.バイヨン、イヴェット・ガルシア・フローレス、カレンC. Lencioni、および行政支援のためのレスリーA.ノイマン。撮影上の支援のためのアリKhoshnanとヤンC.コ。 MIA誘導に対する助言のためのエレインY.シャオとナタリアMalkova。彼らの専門家畜産用のジェフリー・S・コクラン、ホアキン・グティエレス、クワンF.リー、ハイメ・ロドリゲス、ロレーナC.サンドバル、とナタリーA. Verduzco。この作品は、（ポール・H・パターソンにNIH 5P50MH086383-04、）NIHコンテセンター賞によってサポートされていました。自閉症は（ポール・H・パターソンに、＃7670）を語ります。 （サルキスK. Mazmanianへ＃322839）シモンズ財団。 NIHトレーニンググラント（K.-HCにNIH / NRSA T32GM07616）。 （ZY）は、カリフォルニア工科大学の夏学部研究フェローシップ（SURF）。アムジェン学者カリフォルニア工科大学（ZYへの）プログラム。そしてポストドクトラルフェローシップFRオム国家科学委員会、台湾（NSC 101から2917-I-564から039、W.-LWへ）。

すべてのプロトコルは、カリフォルニア工科大学施設内動物管理使用委員会（IACUC）の承認の下で実施しました。 時限交配ペアの1.準備<ol><li>遺伝子発現解析のために、少なくとも6行動実験のためのダムと3を使用してください。 注：マウスの​​約50％は時限交配から差し込まれるように、推定された雌マウスの二重番号を使用します。 </li><li>なし妊娠前に、年齢の8-16週でメスのマウスを使用してください。 注：女性のマウス雄マウスの前に性的な露出を持っていますが、妊娠していない許容可能です。 </li><li>ハウスは、雌マウスは、一緒に、お互いの隣に自分の発情周期を同期させるためにケージを置きます。 5成体マウスの筐体を可能にするために、5.5インチ以上の高さと75平方インチインテリアフロアで、標準的なマウスケージを使用してください。耳パンチを用いて、各メスのマウスにラベルを付けます。 </li></ol> 2.時限マットを設定しますINGペア<ol><li>暗サイクルが始まる前に、時限交配0-2時間を設定します。各ケージに2匹の雌マウスを置きます。マウスを取り出し、それらを個別に量ります。各雌のマウスの体重を記録します。 </li><li> 2雌マウスと各ケージに1人の男性にマウスを置きます。父方の交絡影響を最小限にするためにトリオの交配を使用してください。 </li></ol> 3.プッシープラグチェック（E0.5） <ol><li>暗サイクル終了後に雌マウス0-4時間を確認してください。ゆっくり尾の付け根からメスのマウスを持ち上げて、マウスがワイヤグリッド、ケージ上部、またはケージの縁をつかむことができます。 </li><li>膣栓の兆候を検索：膣のプラグインは膣口に見える白っぽい塊です。プラグがはっきりしない場合は、そっと膣口に200μlのピペットチップを挿入します。凝固からの抵抗は、膣プラグ形成を確認します。 1日に1回、膣プラグを確認してください。 注：ワギナプラグは交尾が発生したことを示すだけであり、したがってグラムありませんuarantee妊娠。膣栓マウスの特定の系統において同定することが困難であり得ます。プラグ識別の精度を高めるために、経験豊富なマウスの介護者から助けを求めます。 </li><li>新しいケージに差し込まマウスを移動して、グループがそれらを収容します。胚0.5日（E0.5）などの膣プラグ外観の日を定義します。 </li></ol> E10.5-11.5 4.、妊娠をチェックします<ol><li>ゆっくり尾の付け根を持ち上げて、マウスがワイヤグリッド、ケージ上部、またはケージの縁をつかむことができます。 例えば 、妊娠の兆候をチェックするために腹部領域を観察し、腹部の膨らみ（ 図1）。 注：妊娠の兆候が常にE10.5よりもE11.5でより明白です。 </li><li>妊娠を確認するために、マウスを計量。妊娠中のマウスは、一般的に非妊娠マウス（ 図2）と比較して、E12.5でE10.5で約20％重く、30％より重い重量を量ります。シングル家のきれいなケージで妊娠マウス。 </li></ol> 5. 20ミリグラム/キロポリ（I：C）の準備<ol><li>遺伝子発現解析のためにグループごとの行動実験のために、グループごとに少なくとも6ダムを使用し、3。解決策：ポリ（C I）の対応する量を準備します。 </li><li> 40ミリグラム/ mlの最終濃度を作るために50mlコニカルチューブ中のパウダー：ポリ（C I）を量ります。最小化し、注入量による応力を標準化、ポリ5μlのを注入するために、（I：C）マウスの体重（5μL/ gの、または5ミリリットル/キログラム）の各グラムのための溶液。 1kg当たり：MIAを誘導するために、我々は、ポリ20mgの（C I）を注入します。 注：ポリ濃度（I：C）必要に応じて溶液（20ミリグラム/キログラム）/（5ミリリットル/キログラム）= 4 mg / mlです。ポリので（私は：C）粉末を10％ポリ含む溶液（I：C）を、我々は（4 mg / mlで）/0.1=に40mg /ポリミリリットル（C I）の最終濃度を確認する必要があります。 注意：ポリ（I：C）粉末は、非常に軽いです。コニカルチューブにへらから転送中の任意の粉末を失わないように注意してください。 </li><li>円錐形の槽に0.9％塩化ナトリウム（生理食塩水）の対応するボリュームを追加eとキャップを閉じます。溶液が透明になるまで粉末：そっとポリ（C I）を介して生理食塩水の液滴を圧延することによって粉末を溶かします。 1分（ 図3C）、800×gでコニカルチューブを遠心。 0.22μmのフィルターにより溶液：ポリ（C I）をフィルタリングします。 1.5または2ミリリットルのマイクロチューブに：（C I）溶液にポリを転送します。オプション：ソリューション：ポリ（C I）の260/280比を測定するために、分光光度計を使用してください。製造業者によって記載されるように比率が1.54から1.82（ 図3）との間にあることを確認します。注：ポリ（I：C）を溶解するために使用される生理食塩水粉末をし、制御インジェクションとして働くには、滅菌し、医薬品グレードであるべきです。 </li></ol> 6.生理食塩水またはポリ（I：C）E12.5での注射<ol><li>スケール上でマウスを計量し、ケージに戻します。 （I：C）マウス：体重（グラム）5を乗じ=目標噴射量（μl）を生理食塩水とポリ両方のための注射の量を計算するには、次の式を使用します。 INSUL 0.3ミリリットルを使用します30グラムのマウス用の溶液、 例えば、150μlの：注射器で計算された生理食塩水の体積または20 mgの/ kgのポリ（C I）を策定します。 </li><li>ゆっくり尾の付け根によってマウスをピックアップし、ケージの上に置きます。ストレスによる交絡の影響を避けるために、穏やかに、マウスを扱います。その2つの上部のニップル（ 図4）の中心にマウスに対して約20°の角度、アップベベル、針を挿入し、生理食塩水またはポリ（I：C）を注入ソリューションを。注：針を注射した後、各マウスのために交換する必要があります。 </li><li>バックそのホームケージにマウスを置きます。他の交絡の影響を回避するために、静かな、交通量の少ない部屋にケージを置きます。 </li></ol> 7.ポリデイ・アフター（I：C）注射（E13.5） <ol><li>次の朝に注射したマウスを確認してください。体重を測定するためのスケールを使用してください。 注：ポリ（I：C）は、通常INJ日後に生理食塩水を注射したマウスよりも少ない重量を得る妊娠マウスに注射しection。 </li><li>子孫が生まれされるまでマウスを邪魔しないでください。 </li></ol> MIAの子孫の8ゲージ<ol><li> MIA誘導の交絡の影響を最小限にするために、MIAの子孫の使用状況を把握するために以下に示すガイドラインに従ってください。 <ol><li>産子数が5未満である早産または遅延誕生から、または場合リットルを除外します。 </li><li>産子数が10よりも大きい場合、CO 2による過剰な子犬を安楽死させます。 </li></ol></li></ol> 9.オプション：MIA後急性炎症反応を調べ<ol><li>金融機関の動物管理委員会が承認したプロトコルに記載された方法を用いて射出：生理食塩水またはポリ（C I）の後に妊娠マウス3時間を生け贄に捧げます。 注：頸椎脱臼は、しばしば、それがダムと胚のCO 2 /安楽死薬の効果を最小化するように好ましいです。 </li><li>大人の妊娠マウスから脾臓を収集し、胎盤と胎児のブラジャーを隔離実体顕微鏡下インチ<ol><li>脾臓収集のため、解剖のプレート上にマウスを置くと妊娠マウスの腹部に70％エタノールを噴霧します。皮膚を通して胸郭下の腹部領域の中央に縦のカットを作るために滅菌ハサミを使用してください。 </li><li>脾臓は、左上腹部の象限に位置しています。脾臓を分離するために鉗子を使用してください。臓器の周りの脂肪組織を除去するために、繊細なタスクワイパーに脾臓をロールバックします。脾臓組織の約50ミリグラムを収集し、500μlのRNAとエッペンドルフチュー​​ブに個別にそれらを配置する核酸の分解を防ぐためにバッファまたはのTRIzolを安定させます。使用するまで-80℃の冷凍庫でサンプルを保管してください。 </li><li>胎盤の収集のために、優しく身体から子宮角を引き出します。オートクレーブ滅菌リン酸緩衝生理食塩水（PBS）で満たされたペトリ皿に子宮角を置き、氷上で料理を残します。子宮壁を開き、羊膜を露出させる引き裂くために、2つの鉗子を使用してください。 <ol><li>慎重に胎盤と胎児を損傷することなく、羊膜嚢を開くために鉗子を使用しています。胎児から胎盤を分離し、可能な限り胎盤に近いへその緒を切りました。胎盤から羊膜片を除去。個別バッファまたはのTRIzolを安定さ500μlのRNAを用いてエッペンドルフチュー​​ブに胎盤を置きます。使用するまで-80℃の冷凍庫でサンプルを保管してください。 </li></ol></li><li>胎児の脳の収集のために、解剖まで、ステップ9.2.2からバッファを安定化RNAで胎児を格納します。実体顕微鏡下で繊細な＃5ピンセットを用いて脳の心室から軟膜オフ膜をいじめます。慎重に胎児の脳からすべての膜を除去します。バッファまたはのTRIzolを安定さ500μlのRNAを用いてエッペンドルフチュー​​ブに個別に胎児の脳を置きます。使用するまで-80℃の冷凍庫でサンプルを保管してください。 </li></ol></li><li>組織からRNAを抽出し、RNAをcDNAに変換します。実TによりcDNAにおけるIL6遺伝子発現を分析しますIME PCR。 </li><li> TRIzolの製造プロトコルに従うことによって、組織からRNAを抽出します。組織は、RNA安定化緩衝液中に保存されている場合。サンプルを解凍し、バッファをスピンダウン。 500μlのトリゾールで別のエッペンドルフに先端によって組織を転送し、RNA抽出を続けます。 </li><li>濃度、260/280およびRNAの260/230比を測定するために、分光光度計を使用してください。比が2.0以上であることを確認します。 </li><li> 10μlの最終体積にDNアーゼIをミックス1μgのRNAを、1μlの10×反応緩衝液、1μlのRNaseフリーのDNase、およびヌクレアーゼフリー水でRNAを処理したことにより、DNAの混入を排除。 30分間37℃でマスターミックスをインキュベートします。反応を終了させるために1μlのDNaseを停止液を追加します。 65℃で10分間混合物をインキュベートします。 </li><li> cDNAとRNAを逆転写。 20μlの反応を使用し、反応あたりの全RNAのμgの1まで。転写（RT）反応ミックスバッファーを逆5X 4μLを混ぜ、1μlの回転ERSE転写酵素は、DNアーゼIおよび4μlのヌクレアーゼフリーH 2 Oで処理した後の11μlのRNA鋳型は、最終的な20μlの溶液を作製します。 RT用サーマルサイクラー条件をプログラムします。一般的な条件は次のとおりです。ステップ1：5分間25℃。ステップ2：30分42℃。ステップ3：5分間85℃。ステップ4：4℃で保持します。 cDNAの5倍に希釈します。短期保存の場合、4℃でのcDNAを保存します。長期保存の場合、-20℃でのcDNAを凍結します。 </li><li>リアルタイムPCRによりcDNAにおけるIL6遺伝子の発現を分析し、βアクチン遺伝子発現に対してIL6遺伝子発現を正規化します。 <ol><li> IL6およびβアクチンを検出するためのマスターミックスを行います。 25μlの反応を使用し、各遺伝子のマスターミックスを12.5μlのSYBRグリーンミックス、10μMのフォワードプライマー0.5μlの、10μMのリバースプライマーと6.5μlのヌクレアーゼフリーH 2 O0.5μlのは、 </li><li> 5μlの5倍に希釈したcDNA aを置きます光学96ウェル反応プレートのウェルの底部T。最終的な25μlのPCRミックスを作るために、各ウェルにマスターミックスのピペットを20μl。各サンプルの各遺伝子を三連。光学接着フィルムを用いてプレートをシール。 4°Cを使用したリアルタイムPCRの標準プログラムで3分間800×gでプレートをスピンダウン：ステップ1：50℃で2分間;ステップ2：10分95°C;ステップ3：1分15秒、温度60℃、95℃の40サイクル。解離曲線のための追加のステップを追加します。 </li></ol></li></ol> 10. MIAアダルト子孫（オプション）で行動異常を調べます。 <ol><li> 8-12週間の年齢で動作テストを実行します。少なくとも3日間のテストの前にケージの寝具を変更します。少なくとも30分の試験前の行動試験室にマウスを順応させます。 </li><li>プレパルス抑制（PPI）については、その下に圧電センサーとプレキシガラス筒内でマウスを抑えます。 PPIにマウスを順応させます5分間のチャンバ。 120デシベルホワイトノイズ（驚愕）の6試験でマウスを公開します。 </li><li>次に無作為バックグラウンドノイズの14試行の混合物、驚愕の14試行、プレパルス5 DB（背景雑音が5 dBの高い）+驚愕（PPI5）の14の試験、及びプレパルス15 DB（15 dBの以上の14の試験をマウスにさらしますバックグラウンドノイズ+驚愕（PPI15）より。 </li><li> 120デシベルの試験の最初の6試験のための驚愕反応を平均します。他の個々の刺激のための驚愕反応を平均します。 /驚愕 - （PPI5またはPPI15驚愕）によりプレパルス抑制に値をひそか。 </li><li>オープンフィールドテストでは、オープン平方 ​​アリーナ（50×50×50 cm 3）での隅にマウスを置きます。天井取り付けられたカメラを通して10分間マウスの軌跡を記録します。中央ゾーン（17×17 cm 2）でのように舞台の中心を定義します。手動または画像ベースの自動解析ソフトによって中心ゾーンで過ごした走行距離、中心ゾーンエントリ、及び時間を定量化します。 </李&gt; <li>大理石の埋設試験では、10分間圧縮5センチメートル深い、きれいな、アスペン松寝具テストケージにマウスを順応させます。そのホームケージにマウスを返します。静かに4×5の配置の仕方で20紺1.5センチメートル直径のガラス玉を配置します。 10分間のビー玉でバックテストケージにマウスを置きます。 10分の試験時間内に埋設されたビー玉をカウントします。 </li></ol> 11. MIAアダルト子孫（オプション）で小脳の神経病理を調べます。 <ol><li>麻酔薬によって生理食塩水とMIAの大人の子孫を安楽死させます。心臓血管系を通って50ミリリットルのPBS、続いて50ミリリットルの4％パラホルムアルデヒドでマウスを灌流。 </li><li>慎重に脳を取り出して、4で一晩、4％パラホルムアルデヒドで脳を後置 °C。 PBSで3回脳を洗浄し、使用まで4℃の冷蔵庫で0.02％アジ化ナトリウムを含むPBS中で脳を格納します。 注：後置脳を0.02％SODでPBS中に保存することができ月までのための冷蔵庫の中イウムアジ化。 </li><li>矢状ビブラトームを使用して、50μmの薄いスライスにセクションの脳を。柔らかい筆ペンを使用して、脳切片を収集します。室温で30分間、0.6％過酸化水素でセクションをインキュベートすることにより内因性ペルオキシダーゼ活性を終了します。 </li><li>室温で一晩ブロッキングバッファー（PBS中0.1％トリトンX-100及び0.02％アジ化ナトリウムを有する10％のヤギ血清）中に希釈した抗カルビンジン抗体で切片をインキュベートします。次いで、室温で2時間、ブロッキング緩衝液で希釈したビオチン化二次抗体を対応のセクションをインキュベートします。 </li><li>アビジンDHのセクションをインキュベートします - ビオチン化ペルオキシダーゼH複合体のバッファを室温で1時間ビオチンを検出します。抗原を可視化するためにペルオキシダーゼ基質を使用してセクションを開発します。ステップ間にPBSで3回のセクションを洗ってください。顕微鏡スライド上にセクションをマウントします。画像顕微鏡下でのセクション。 </li></オール&gt;

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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+transformations+of+neurodevelopmental+sequences+across+mammalian+species.">Modeling transformations of neurodevelopmental sequences across mammalian species.</a> J Neurosci. 33 (17), 7368-7383 (2013).</li><li>Abazyan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prenatal+interaction+of+mutant+DISC1+and+immune+activation+produces+adult+psychopathology.">Prenatal interaction of mutant DISC1 and immune activation produces adult psychopathology.</a> Biol Psychiatry. 68 (12), 1172-1181 (2010).</li><li>Meyer, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+behavioral+and+pharmacological+dysfunctions+following+disruption+of+the+fetal+brain+balance+between+pro-inflammatory+and+IL-10-mediated+anti-inflammatory+signaling.">Adult behavioral and pharmacological dysfunctions following disruption of the fetal brain balance between pro-inflammatory and IL-10-mediated anti-inflammatory signaling.</a> Mol Psychiatry. 13 (2), 208-221 (2008).</li><li>Vuillermot, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prenatal+immune+activation+interacts+with+genetic+Nurr1+deficiency+in+the+development+of+attentional+impairments.">Prenatal immune activation interacts with genetic Nurr1 deficiency in the development of attentional impairments.</a> J Neurosci. 32 (2), 436-451 (2012).</li><li>Bechard, A., Nicholson, A., Mason, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Litter+size+predicts+adult+stereotypic+behavior+in+female+laboratory+mice.">Litter size predicts adult stereotypic behavior in female laboratory mice.</a> J Am Assoc Lab Anim Sci. 51 (4), 407-411 (2012).</li><li>Harvey, L., Boksa, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+stereological+comparison+of+GAD67+and+reelin+expression+in+the+hippocampal+stratum+oriens+of+offspring+from+two+mouse+models+of+maternal+inflammation+during+pregnancy.">A stereological comparison of GAD67 and reelin expression in the hippocampal stratum oriens of offspring from two mouse models of maternal inflammation during pregnancy.</a> Neuropharmacology. 62 (4), 1767-1776 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

異なる時間窓でのMIAの誘導は、げっ歯類の異なる脳の発達のイベントを乱し、その結果、子孫に異なる行動異常と神経病理につながります。 E12.5で射出：ここでは、ポリ（C I）を有するマウスにMIAを誘導するためのプロトコルを説明しました。 MIA誘導のこの方法は、行動、神経学、免疫学、および子孫8,10,11,16に自閉症や統合失調症に関連した胃腸の異常をもたらします。 MIAは、環境リスク因子であるので、それは、それに注意することが重要であり、子孫の表現型は、神経発達障害の遺伝的モデルのマウスのそれよりも高い変動を有することが期待されます。したがって、正確にかつ一貫してMIAを通して自閉症および統合失調症に関連する表現型を生成するために、その結​​果を混乱させる可能性のある追加の変数を最小化するために特に重要です。 プロトコルに記載タイムラインは近くに従わなければなりませんLY。正しい噴射時間ウィンドウはMIAが所望の段階での子孫の脳の発達を乱すことを確実にするでしょう。重要な脳の発達が発生している期間、皮質層におけるプルキンエ細胞と尾状核被殻の開発、および神経発生を含む-マウスではE12.5でのMIAの誘導は、人間の妊娠期間中の最初の学期21の終わり近くに摂動に対応しています。詳しい調査の結果、MIA小脳プルキンエ細胞の損失と脳の発達の初期摂動との間の関連性を証明するために必要とされるであろう。 一貫性のある治療、検査、およびダムのさえ飼育が子孫の表現型に対する母性ストレスの影響を最小化するだろうが、我々のプロトコルは、まだ研究者が知っておくべき注意事項が含まれています。妊娠の残りの部分：例えば、我々はダムの日ポリの注射（C I）の前に家を独身。当社の戦略はundisturbeで妊娠マウスを残しすることですD環境。ただし、このアクションは、母体環境でのストレス応答を誘導することができます。我々は、この分離によって誘発されるストレス応答が子孫の発達を妨害するかどうかわからないが、MIA効果は、我々の手順に従うことによって観察することができます。 また、マウスの系統および遺伝的背景は、MIA誘導のため慎重に選択し、テストする必要があります。これまでのところ、MIAの効果は、主に、野生型C57BL / 6Nマウス8,10,13,16に複製されます。その他にもBTBRマウス系統19にMIAの効果を観察しました。子孫への追加の交絡効果を導入することができる、遺伝子操作マウス13,22-24に異なる免疫応答を誘発することができ：（C I）は、ポリが示されています。 生物学的反復の数の点で、我々は、遺伝子発現、タンパク質、または免疫のための行動又は生理学的アッセイのためにグループ当たり少なくとも6リットル及び群当たり3リットルを使用し組織化学的アプローチ。我々は、代わりに実験的なバイアスを避けるために、ごみの中に1または2の子孫を使用してのごみ内のすべての子孫をテストします。また、不適切な統計情報13を避けるために、ごみ内のすべての子孫のためのデータを平均化し、一つのデータポイントとしてその平均値を使用します（このようなことはn =リットルの数）。明らかな性差はMIAモデル13で観察されていないため、男女それぞれのデータもプールされています。 産子数によってMIAの子孫を測るの理論的根拠は、母性看護や思いやりによる変動を最小限にすることです。リターサイズは、C57BL / 6マウス25で常挙動と相関することが示されています。我々は、これが母性看護と思いやりの間リソースの割り当てが原因である可能性がありと推測しています。この交絡効果を避けるために、私たちの標準的な目的の産子数はC57BL / 6マウスのために6-10です。 密接プロトコルを以下の場合でも、実験者は、専用かもしれません注射：ポリ（C I）後の妊娠マウスにおける過度に弱いまたは過度に強力な免疫応答に対抗。これを回避するために、ポリ（I：C）の異なるバッチの熱分解及びcytokinogenic活性を検証するために不可欠です。ポリの異なるバッチやロット：同じ会社から（I C）は、マウスにおける炎症反応の異なるレベルにつながる可能性。異なるバッチから：（C I）は血漿IL-6レベル26で最大10倍の差が生じることができます驚くべきことに、ポリの同一用量を注入します。ポリの投与量およびバッチ（I：C）を決定する非妊娠女性のIL-6測定の読み出しにより、さらにMIA実験には、MIA誘導から効果のばらつきを軽減することができます。 それはポリ特定のバッチのための投与量を変更する必要がある場合は注入量はグラム当たり約5μlのままであるように、注射用の溶液（I：C）は、ポリ（C I）の濃度を変更することも重要ですマウスの体重。例えば、MANUFによるacturerの手順、ポリ（I：C）、おそらく生理的リン酸緩衝液中にポリヌクレオチドを​​得るために水の約10ミリグラム/ mlで再構成します。私達の40 mg / mlでの溶液と比較して、より低濃度の4倍に注入量を増加させるであろう。妊娠マウスの場合は、バッファ注入の大容量は、潜在的に胚への圧力を増加させ、望ましくない導入し、子孫に影響を混乱させる可能性があります。注射の量を減少させるために、より高い最終濃度0.09％の塩化ナトリウムで粉末：したがって、我々は、ポリ（C I）を溶解するように選択します。 前の研究は、脳の発達および行動上のMIAの効果を媒介する上で重要な因子としてIL-6シグナル伝達を同定したので、IL-6は、急性炎症反応のマーカーであるように選択されます。ポリ（I：C）処置後、IL-6は、母体血および胎盤10,12の中で最も上方制御されたサイトカインです。最も重要なことは、Smithらいくつかのそれを実証しました高度サイトカインをアップレギュレートされ、唯一のIL-6は、MIA-関連する脳や行動異常の誘導のために必要・十分性の両方を示しました。それは他のサイトカインを中和する10なかったが、抗IL-6の母体の注入が効果的に、MIAの子孫に異常な行動とトランスクリプトームの異常を防ぐことができる、です。また、組換えIL-6単独（ポリなし（I：C））の母体の注入は、MIA-関連転写およびMIA胎児の脳や子孫12,15に見られる行動異常を再現します。 MIAを誘導するための他の方法と比較して（ 例えば 、リポ多糖（LPS）またはインフルエンザ）、ポリ（I：C）は、比較的安全であり、免疫応答の強度を制御する簡単な方法を提供します。母体のポリ（I：C）によって誘発された炎症反応が、投与が急性および一過性で、子孫の行動と脳の発達に及ぼす影響は深遠です。全体的に、MIA Tを誘導する技術回hroughポリ（I：C）E12.5での注入がマスターされ、1はその後、子孫にこの環境リスク因子の影響を調べるために、異なる行動と生物学的アッセイを行うために進むことができます。同時に、1もの間、前に遺伝子改変または他の治療と方法を組み合わせることができ、または妊娠後の原因と自閉症や統合失調症の可能な治療アプローチを調査します。

母体の免疫活性化（MIA）の概念は、自閉症や統合失調症1と母体感染との関連について疫学研究に由来します。胎盤や母体のウイルス感染2,3-後の胎児の脳で検出可能な複製ウイルス病原体が存在しないために、子孫に感染の影響は、母体の免疫系の活性化ではなく、病原体そのものに起因すると仮定されています。 MIAと精神障害との間の因果関係を解明するために、化学的に合成され、ウイルスを模倣する二本鎖RNAポリイノシンの注入：ポリシチジル酸：妊娠げっ歯類に（ポリ（I C））が広くMIAの動物モデルとして使用されています4,5。ポリ（I：C）は、Toll様受容体3（TLR3）によって認識され、そしてポリ全身投与（I：C）は、ウイルスのような急性炎症反応を誘発します。メカニズムの一つはポリによって（I：C）の広報子孫に行動異常と神経病理をoduces母体の胎盤胎児軸6にプロおよび抗炎症性サイトカインの不均衡を引き起こすことによってです。いくつかのグループは、精神障害7の病因を理解するためにMIAモデルを採用している、と原因の研究グループ間の多様な関心に、免疫活性化の種々の時点では、脳の発達や行動7上の異なる摂動を達成するために使用されてきました。 胚12.5日目に妊娠マウスに正常MIAは、行動、神経学的に誘導することが可能であることを実証した（E12.5）を、（C I）、カリフォルニア工科大学のPaul H.パターソン研究所は、ポリ注入の戦​​略を採用しています自閉症や統合失調症8-11に関連付けられている子孫および免疫学的変化。私たちの前の作品はMIAの子孫が行動異常（ 例えば、社会impairmenを表示することを示していますトン、通信赤字、反復的な行動、不安様行動、および潜在的阻害赤字8,10,12）、免疫調節不全およびサイトカイン不均衡8,13,14、胎児の脳の遺伝子発現15の変化、小葉VIIにおけるプルキンエ細胞の損失小脳11、海馬9におけるシナプスの性質の変化、遺伝子X環境の相互作用13、腸の透過性の変化、および腸内細菌叢の組成物16の。さらに、治療および予防戦略は、このモデルシステム13,16,17から開発されています。 E12.5でMIAを誘導することにより、他の人がMIAは、脳の脳シナプトソーム超微細構造の異常、脳ミトコンドリア呼吸鎖機能亢進abnormalties、脳シナプトソーム分子のダウンレギュレーション17を胎児ミクログリア活性化および前脳基底部18、株特異的な相互作用19におけるコリン作動性発達変化を生み出すことが示されています、抑うつ様行動、認知および海馬の長期増強（LTP）における障害、および成体の海馬の神経新生20の赤字。 だけでなく、自閉症や統合失調症の病因を研究するためにこのモデルを適用する方法のパラダイム：ここでは、ポリ（C I）によりE12.5でMIAを誘導する方法の詳細な方法を提供します。 MIAが障害4の様々な危険因子であることに注意することが重要であり、その成果は、時間と誘導の方法だけでなく、妊娠中のダムの飼育に非常に敏感です。このように、研究室間の些細な矛盾は、多くの場合、低い再現性および/または子孫で異なる表現型をもたらします。我々の方法は、特に自閉症や統合失調症のための環境リスク因子としてMIAの研究に興味のある人のために設計されており、詳細な説明は、研究者がデータの再現性を向上させるのに役立ちます。

<table><tbody><tr><td>Polyinosinic&amp;ndash;polycytidylic acid potassium salt</td><td>SIGMA</td><td>P9582</td><td></td></tr><tr><td>0.9% sodium chloride INJ. USP</td><td>HOSPIRA</td><td>NDC 0409-4888-10</td><td></td></tr><tr><td>MONOJECT insuline syrinage 3/10 ml 29 G x 1/2&quot;</td><td>COVIDIEN</td><td>8881600145</td><td></td></tr><tr><td>50 ml conical screw cap tubes</td><td>USA SCIENTIFIC</td><td>1500-1211</td><td></td></tr><tr><td>Nanodrop 1000 spectrophotometer</td><td>THERMO SCIENTIFIC</td><td>1000</td><td>Optional</td></tr><tr><td>Stereomicroscope</td><td>Wild Heerbrugg</td><td>M5A</td><td>Optional</td></tr><tr><td>Dumont #5 Forceps Inox Tip Size .10 X .06 mm</td><td>Roboz</td><td>RS-5045</td><td>Optional</td></tr><tr><td>RNAlater RNA stabilization reagent</td><td>Qiagen</td><td>76104</td><td>Optional</td></tr><tr><td>TRIzol reagent</td><td>Life Technologies</td><td>15596-026&amp;nbsp;</td><td>Optional</td></tr><tr><td>RQ1 Rnase-free DNase</td><td>Promega</td><td>M610A</td><td>Optional</td></tr><tr><td>iScript cDNA synthesis kit</td><td>Bio-Rad</td><td>170-8891</td><td>Optional</td></tr><tr><td>FastStart universal SYBR green master mix with ROX&amp;nbsp;</td><td>Roche</td><td>4913922001</td><td>Optional</td></tr><tr><td>Real-time PCR</td><td>ABI</td><td>7300</td><td>Optional</td></tr><tr><td>Primer: Il6 forward</td><td>Life Technologies</td><td>TAGTCCTTCCTACCCCAATTTCC</td><td>Optional</td></tr><tr><td>Primer: Il6 Reverse</td><td>Life Technologies</td><td>TTGGTCCTTAGCCACTCCTTC</td><td>Optional</td></tr><tr><td>Primer: beta-actin forward</td><td>Life Technologies</td><td>AGAGGGAAATCGTGCGTGAC</td><td>Optional</td></tr><tr><td>Primer: beta-actin Reverse</td><td>Life Technologies</td><td>CAATAGTGATGACCTGGCCGT</td><td>Optional</td></tr><tr><td>MicroAmp optical 96-well reaction plate</td><td>Life Technologies</td><td>4306737</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>MicroAmp optical adhesive film&amp;nbsp;</td><td>Life Technologies</td><td>4311971</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>EthoVision</td><td>Noldus</td><td>EthoVision</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>SR-LAB apparatus (PPI)</td><td>San Diego Instruments&amp;nbsp;</td><td>SR-LAB</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Marbles</td><td>PENN-PLAX</td><td>Blue gem stones marbles</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Dulbecco&#039;s Phosphate-Buffered Saline (DPBS)</td><td>Life Technologies</td><td>21600-069</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Paraformaldehyde</td><td>MACRON</td><td>2621-59</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Vibratome</td><td>Leica</td><td>VT1000 S</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Sodium azide</td><td>Sigma</td><td>S2002</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Triton x-100</td><td>Sigma</td><td>X100</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Hydrogen peroxide solution</td><td>Sigma</td><td>18312</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Goat serum</td><td>Vector Laboratories</td><td>S-1000</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Rabbit anti-calbindin antibody</td><td>Abcam</td><td>ab11426</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>Biotinlyated goat anti-rabbit IgGantibody</td><td>Vector Laboratories</td><td>BA-1000</td><td>Optionl</td></tr><tr><td>VECTASTAIN ABC Kit</td><td>Vector Laboratories</td><td>PK-4000</td><td>Optionl</td></tr></tbody></table>

induction of maternal immune activation in mice at mid-gestation stage with viral mimic poly(i:c)

Maternal immune activation (MIA) model is increasingly well appreciated as a rodent model for the environmental risk factor of various psychiatric disorders. Numerous studies have demonstrated that MIA model is able to show face, construct, and predictive validity that are relevant to autism and schizophrenia. To model MIA, investigators often use viral mimic polyinosinic:polycytidylic acid (poly(I:C)) to activate the immune system in pregnant rodents. Generally, the offspring from immune activated dam exhibit behavioral abnormalities and physiological alterations that are associated with autism and schizophrenia. However, poly(I:C) injection with different dosages and at different time points could lead to different outcomes by perturbing brain development at different stages. Here we provide a detailed method of inducing MIA by intraperitoneal (i.p.) injection of 20 mg/kg poly(I:C) at mid-gestational embryonic 12.5 days (E12.5). This method has been shown to induce acute inflammatory response in the maternal-placental-fetal axis, which ultimately results in the brain perturbations and behavioral phenotypes that are associated with autism and schizophrenia.

<html>注射20 mgの/ kgのポリ：E12.5における（I C）は、母体の胎盤胎児軸に急性炎症反応を惹起し、脳の発達や行動の表現型12,13への慢性効果を沈殿させることができます。炎症性サイトカインのレベルの上昇は、インターロイキン（IL）-6は、MIA後の急性炎症反応の信頼できる指標です。注射12,13：IL6遺伝子胎盤における発現および胎児脳のピーク時間は、3時間後のポリ（I：C）です。母性脾臓胎盤胎児脳（ 図5）（。データはWu らから適応、2015）13を横切って高いIL6遺伝子の発現を誘導する（I：C）私たちは、そのポリを示しています。研究者は、MIA、 例えば、母体の食生活、遺伝的変異マウス、抗炎症薬、 などの後に急性炎症反応を変化させる可能性がある要因を研究するために、他の治療と、このパラダイムを組み合わせることができます。 <html> 「FO：キープtogether.within-ページ=「ENT一方1 &quot;&gt;、行動の変化は、MIAモデルの特徴でもある、いくつかの行動試験は、異なる自閉症や統合失調症のような性を実証するMIAの大人の子孫に行うことができます。行動。一般的に、生理食塩水子孫、MIAの子孫表示少ない中央ゾーンエントリとオープンフィールドテストで過ごした短い中央ゾーンの期間と比較した場合。彼らはまた、データが適応テストおよび下部PPI（ 図6）（埋設大理石でより頻繁埋め込 ​​み行動を表示小脳小葉内のプルキンエ細胞のWuら 、2015）13から。損失VIIは、MIAの子孫（市ら 、2009年の別の特徴である）。カルビンジン抗体で染色すると、少ないカルビンジン陽性プルキンエ細胞は小脳であります生理食塩水対照子孫（ 図7）と比較してMIAの子孫の小葉VII。 3643 / 53643fig1.jpg &quot;/&gt; 図1.妊娠マウスの符号。妊娠中期のマウスは、その腹部領域（矢印）で膨らみによって同定することができます。近交系C57BL / 6マウス系統は、ここでは例として使用されている。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53643/53643fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/53643/53643fig2.jpg" /> （E）は、胚0.5から12.5日から妊娠中のC57BL / 6Nマウスにおける図2.体重変化。E0.5に存在する膣プラグで妊娠と非妊娠マウスを比較すると、 体重（A）体重、（B）の割合は、妊娠マウスにおけるE10.5での劇的な増加を受けます。妊娠中のn = 10、非妊娠のn = 5。データは、平均±SEとして提示されている。*** P &lt;0.001、****P &lt;0.0001。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53643/53643fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/53643/53643fig3.jpg" /> ポリ（I：C）の図3.吸光度測定。ソリューション 260/280比は1.54から1.82の間であることを確認してください。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53643/53643fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/53643/53643fig4.jpg" /> 図4.ポリ（I：C）は、胚への注射（E）12.5日首筋妊娠マウス優しく。注射部位は、上部ニップルの中間点に位置しています。針を注入し、マウスに約20°の角度で、アップベベル。近交系C57BL / 6マウス系統は、ここでは例として使用されている。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53643/53643fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/53643/53643fig5.jpg" /> 図5.ポリ（I：C）の注入は、 ダムの脾臓胎盤胎児脳軸に IL6 遺伝子 の発現を 増加 さ せるデータは、平均±SEMとして提示されています。 * P &lt;0.05、** P &lt;0.01（データは、。呉ら出身で2015年と13条のために修正された）。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53643/53643fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図6" src="/files/ftp_upload/53643/53643fig6.jpg" /> 図6。＆＃160; MIAの大人の子孫は、自閉症や統合失調症のendophenotypesに関連した行動異常を呈するオープンフィールド試験では、MIAの子孫（A）あまり頻繁に中央ゾーンを入力し、（B）は、中央ゾーンで過ごす時間が少ないです。大理石の埋設試験では（C）、MIAの子孫は、生理食塩水対照の子孫よりもビー玉を埋めます。 MIAの子孫は、（D）プレパルス5デシベル及び（E）プレパルス15デシベルでプレパルス抑制（PPI）の赤字を示します。平均±SEM。* P &lt;0.05、** P &lt;0.01（データは元々からWuら 、2015及び第13条のために修飾される）。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53643/53643fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図7" src="/files/ftp_upload/53643/53643fig7.jpg" /> 図7. MIAの大人の子孫は、自閉症のendophenotypesに関連した神経病理学的異常を示す。小葉VIIにおけるプルキンエ細胞の損失は、MIAの大人の子孫に示されています。アロー：カルビンジン+プルキンエ細胞。 ML：分子層、GCL：顆粒細胞層、PCL：プルキンエ細胞層は、 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53643/53643fig7large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Induction of Maternal Immune Activation in Mice at Mid-gestation Stage with Viral Mimic PolyI:C

ウイルスミミックポリ（I：C）で、妊娠中期の段階でのマウスにおける母性免疫活性化の誘導

Maternal immune activation (MIA) is a model for an environmental risk factor of autism and schizophrenia. The goal of this article is to provide a step-by-step procedure of how to induce MIA in the pregnant mice in order to enhance the reproducibility of this model.

Maternal immune activation (MIA) model is increasingly well appreciated as a rodent model for the environmental risk factor of various psychiatric ...

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Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Induction of Maternal Immune Activation in Mice at Mid-gestation Stage with Viral Mimic Poly(I:C)

18.2K ビュー.  California Institute of Technology. Maternal immune activation (MIA) is a model for an environmental risk factor of autism and schizophrenia. The goal of this article is to provide a step-by-step procedure of how to induce MIA in the pregnant mice in order to enhance the reproducibility of this model.

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A Mouse Model of in Utero Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus. For example, in utero transplantation (IUT) of hematopoietic stem cells has been used to successfully treat patients with severe combined immunodeficiency.1,2 In several other conditions, however, IUT has been attempted without success.3 Given these mixed results, the availability of an efficient non-human model to study the biological sequelae of stem cell transplantation and gene therapy is critical to advance this field. We and others have used the mouse model of IUT to study factors affecting successful engraftment of in utero transplanted hematopoietic stem cells in both wild-type mice4-7 and those with genetic diseases.8,9 The fetal environment also offers considerable advantages for the success of in utero gene therapy. For example, the delivery of adenoviral10, adeno-associated viral10, retroviral11, and lentiviral vectors12,13 into the fetus has resulted in the transduction of multiple organs distant from the site of injection with long-term gene expression. in utero gene therapy may therefore be considered as a possible treatment strategy for single gene disorders such as muscular dystrophy or cystic fibrosis. Another potential advantage of IUT is the ability to induce immune tolerance to a specific antigen. As seen in mice with hemophilia, the introduction of Factor IX early in development results in tolerance to this protein.14 
In addition to its use in investigating potential human therapies, the mouse model of IUT can be a powerful tool to study basic questions in developmental and stem cell biology. For example, one can deliver various small molecules to induce or inhibit specific gene expression at defined gestational stages and manipulate developmental pathways. The impact of these alterations can be assessed at various timepoints after the initial transplantation. Furthermore, one can transplant pluripotent or lineage specific progenitor cells into the fetal environment to study stem cell differentiation in a non-irradiated and unperturbed host environment.
The mouse model of IUT has already provided numerous insights within the fields of immunology, and developmental and stem cell biology. In this video-based protocol, we describe a step-by-step approach to performing IUT in mouse fetuses and outline the critical steps and potential pitfalls of this technique.

A Mouse Model of in Utero Transplantation

The mouse model of in utero transplantation is a versatile tool that can be used to study the potential clinical applications of stem cell transplantation and gene therapy in the fetus. In this protocol, we present a general approach to performing this technique

のマウスモデル子宮内で移植

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

医学

Assessment of Maternal Vascular Remodeling During Pregnancy in the Mouse Uterus

The placenta mediates the exchange of factors such as gases and nutrients between mother and fetus and has specific demands for supply of blood from the maternal circulation. The maternal uterine vasculature needs to adapt to this temporary demand and the success of this arterial remodeling process has implications for fetal growth. Cells of the maternal immune system, especially natural killer (NK) cells, play a critical role in this process. Here we describe a method to assess the degree of remodeling of maternal spiral arteries during mouse pregnancy. Hematoxylin and eosin-stained tissue sections are scanned and the size of the vessels analysed. As a complementary validation method, we also present a qualitative assessment for the success of the remodeling process by immunohistochemical detection of smooth muscle actin (SMA), which normally disappears from within the arterial vascular media at mid-gestation. Together, these methods enable determination of an important parameter of the pregnancy phenotype. These results can be combined with other endpoints of mouse pregnancy to provide insight into the mechanisms underlying pregnancy-related complications.

This protocol describes a technique to assess changes in the maternal vasculature during pregnancy in mice. Using stereological methods, remodeling of the decidual spiral arteries is assessed quantitatively and the results confirmed qualitatively using immunohistochemistry.

マウス子宮内妊娠中の母体の血管リモデリングの評価

The placenta mediates the exchange of factors such as gases and nutrients between mother and fetus and has specific demands for supply of blood from the ...

発生生物学

Use of In vivo Imaging to Monitor the Progression of Experimental Mouse Cytomegalovirus Infection in Neonates

Human Cytomegalovirus (HCMV or HHV-5) is a life-threatening pathogen in immune-compromised individuals. Upon congenital or neonatal infection, the virus can infect and replicate in the developing brain, which may induce severe neurological damage, including deafness and mental retardation. Despite the potential severity of the symptoms, the therapeutic options are limited by the unavailability of a vaccine and the absence of a specific antiviral therapy. Furthermore, a precise description of the molecular events occurring during infection of the central nervous system (CNS) is still lacking since observations mostly derive from the autopsy of infected children. Several animal models, such as rhesus macaque CMV, have been developed and provided important insights into CMV pathogenesis in the CNS. However, despite its evolutionary proximity with humans, this model was limited by the intracranial inoculation procedure used to infect the animals and consistently induce CNS infection. Furthermore, ethical considerations have promoted the development of alternative models, among which neonatal infection of newborn mice with mouse cytomegalovirus (MCMV) has recently led to significant advances. For instance, it was reported that intraperitoneal injection of MCMV to Balb/c neonates leads to infection of neurons and glial cells in specific areas of the brain. These findings suggested that experimental inoculation of mice might recapitulate the deficits induced by HCMV infection in children. Nevertheless, a dynamic analysis of MCMV infection of neonates is difficult to perform because classical methodology requires the sacrifice of a significant number of animals at different time points to analyze the viral burden and/or immune-related parameters. To circumvent this bottleneck and to enable future investigations of rare mutant animals, we applied in vivo imaging technology to perform a time-course analysis of the viral dissemination in the brain upon peripheral injection of a recombinant MCMV expressing luciferase to C57Bl/6 neonates.

Use of In vivo Imaging to Monitor the Progression of Experimental Mouse Cytomegalovirus Infection in Neonates

Human Cytomegalovirus (HCMV) infection of neonates represents an important cause of mental retardation, yet the molecular events leading to virus-induced pathogenesis are still poorly understood. To investigate the dynamics of brain infection, we adapted whole-animal in vivo imaging to perform time-course analysis of neonates infected with a luciferase-recombinant virus.

活用<em生体内で&gt;</em新生児の実験マウスサイトメガロウイルス感染の進行を監視する&gt;イメージング

Human Cytomegalovirus (HCMV or HHV-5) is a life-threatening  pathogen in immune-compromised individuals. Upon congenital or neonatal  infection, the virus ...

免疫・感染学

Dissecting Innate Immune Signaling in Viral Evasion of Cytokine Production

In response to a viral infection, the host innate immune response is activated to up-regulate gene expression and production of antiviral cytokines. Conversely, viruses have evolved intricate strategies to evade and exploit host immune signaling for survival and propagation. Viral immune evasion, entailing host defense and viral evasion, provides one of the most fascinating and dynamic interfaces to discern the host-virus interaction. These studies advance our understanding in innate immune regulation and pave our way to develop novel antiviral therapies.
Murine &#947;HV68 is a natural pathogen of murine rodents. &#947;HV68 infection of mice provides a tractable small animal model to examine the antiviral response to human KSHV and EBV of which perturbation of in vivo virus-host interactions is not applicable. Here we describe a protocol to determine the antiviral cytokine production. This protocol can be adapted to other viruses and signaling pathways.
Recently, we have discovered that &#947;HV68 hijacks MAVS and IKK&#946;, key innate immune signaling components downstream of the cytosolic RIG-I and MDA5, to abrogate NF&#922;B activation and antiviral cytokine production. Specifically, &#947;HV68 infection activates IKK&#946; and that activated IKK&#946; phosphorylates RelA to accelerate RelA degradation. As such, &#947;HV68 efficiently uncouples NF&#922;B activation from its upstream activated IKK&#946;, negating antiviral cytokine gene expression. This study elucidates an intricate strategy whereby the upstream innate immune activation is intercepted by a viral pathogen to nullify the immediate downstream transcriptional activation and evade antiviral cytokine production.

We describe a protocol to measure the antiviral cytokine production in mice infected with a model herpesvirus, murine gamma herpesvirus 68 (&#947;HV68) that is closely-related to human Kaposi&#8217;s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) and Epstein-Barr virus (EBV). Utilizing genetically modified mouse strains and mouse embryonic fibroblasts (MEFs), we assessed the antiviral cytokine production both in vivo and ex vivo. &#8220;Reconstituting&#8221; the expression of innate immune components in knockout embryonic fibroblasts by lentiviral transduction, we further pinpoint specific innate immune molecules and dissect the key signaling events that differentially regulate the antiviral cytokine production.

サイトカイン産生のウイルス回避における先天性免疫シグナルを解剖

In response to a viral infection, the host innate immune response is activated to up-regulate gene expression and production of antiviral cytokines. ...

Mouse In Vivo Placental Targeted CRISPR Manipulation

The placenta is an essential organ that regulates and maintains mammalian development in utero. The placenta is responsible for the transfer of nutrients and waste between the mother and fetus and the production and delivery of growth factors and hormones. Placental genetic manipulations in mice are critical for understanding the placenta's specific role in prenatal development. Placental-specific Cre-expressing transgenic mice have varying effectiveness, and other methods for placental gene manipulation can be useful alternatives. This paper describes a technique to directly alter placental gene expression using CRISPR gene manipulation, which can be used to modify the expression of targeted genes. Using a relatively advanced surgical approach, pregnant dams undergo a laparotomy on embryonic day 12.5 (E12.5), and a CRISPR plasmid is delivered by a glass micropipette into the individual placentas. The plasmid is immediately electroporated after each injection. After dam recovery, the placentas and embryos can continue development until assessment at a later time point. The evaluation of the placenta and offspring after the use of this technique can determine the role of time-specific placental function in development. This type of manipulation will allow for a better understanding of how placental genetics and function impact fetal growth and development in multiple disease contexts.

Mouse In Vivo Placental Targeted CRISPR Manipulation

Here we describe a time-specific method to effectively manipulate critical developmental pathways in the mouse placenta in vivo. This is performed through the injection and electroporation of CRISPR plasmids into the placentas of pregnant dams on embryonic day 12.5.

マウス インビボ 胎盤標的CRISPR操作

The placenta is an essential organ that regulates and maintains mammalian development in utero. The placenta is responsible for the transfer of nutrients ...

遺伝学

Isolation of Leukocytes from the Murine Tissues at the Maternal-Fetal Interface

Immune tolerance in pregnancy requires that the immune system of the mother undergoes distinctive changes in order to accept and nurture the developing fetus. This tolerance is initiated during coitus, established during fecundation and implantation, and maintained throughout pregnancy. Active cellular and molecular mediators of maternal-fetal tolerance are enriched at the site of contact between fetal and maternal tissues, known as the maternal-fetal interface, which includes the placenta and the uterine and decidual tissues. This interface is comprised of stromal cells and infiltrating leukocytes, and their abundance and phenotypic characteristics change over the course of pregnancy. Infiltrating leukocytes at the maternal-fetal interface include neutrophils, macrophages, dendritic cells, mast cells, T cells, B cells, NK cells, and NKT cells that together create the local micro-environment that sustains pregnancy. An imbalance among these cells or any inappropriate alteration in their phenotypes is considered a mechanism of disease in pregnancy. Therefore, the study of leukocytes that infiltrate the maternal-fetal interface is essential in order to elucidate the immune mechanisms that lead to pregnancy-related complications. Described herein is a protocol that uses a combination of gentle mechanical dissociation followed by a robust enzymatic disaggregation with a proteolytic and collagenolytic enzymatic cocktail to isolate the infiltrating leukocytes from the murine tissues at the maternal-fetal interface. This protocol allows for the isolation of high numbers of viable leukocytes (&#62;70%) with sufficiently conserved antigenic and functional properties. Isolated leukocytes can then be analyzed by several techniques, including immunophenotyping, cell sorting, imaging, immunoblotting, mRNA expression, cell culture, and in vitro functional assays such as mixed leukocyte reactions, proliferation, or cytotoxicity assays.

Described herein is a protocol to isolate and analyze the infiltrating leukocytes of tissues at the maternal-fetal interface (uterus, decidua, and placenta) of mice. This protocol maintains the integrity of most cell surface markers and yields enough viable cells for downstream applications including flow cytometry analysis.

母体·胎児界面におけるマウス組織からの白血球の分離

Immune tolerance in pregnancy requires that the immune system of the mother undergoes distinctive changes in order to accept and nurture the developing ...

Intracerebroventricular and Intravascular Injection of Viral Particles and Fluorescent Microbeads into the Neonatal Brain

In the study on the pathogenesis of viral encephalitis, the infection method is critical. The first of the two main infectious routes to the brain is the hematogenous route, which involves infection of the endothelial cells and pericytes of the brain. The second is the intracerebroventricular (ICV) route. Once within the central nervous system (CNS), viruses may spread to the subarachnoid space, meninges, and choroid plexus via the cerebrospinal fluid. In experimental models, the earliest stages of CNS viral distribution are not well characterized, and it is unclear whether only certain cells are initially infected. Here, we have analyzed the distribution of cytomegalovirus (CMV) particles during the acute phase of infection, termed primary viremia, following ICV or intravascular (IV) injection into the neonatal mouse brain. In the ICV injection model, 5 &#181;l of murine CMV (MCMV) or fluorescent microbeads were injected into the lateral ventricle at the midpoint between the ear and eye using a 10-&#181;l syringe with a 27 G needle. In the IV injection model, a 1-ml syringe with a 35 G needle was used. A transilluminator was used to visualize the superficial temporal (facial) vein of the neonatal mouse. We infused 50 &#181;l of MCMV or fluorescent microbeads into the superficial temporal vein. Brains were harvested at different time points post-injection. MCMV genomes were detected using the in situ hybridization method. Fluorescent microbeads or green fluorescent protein expressing recombinant MCMV particles were observed by fluorescent microscopy. These techniques can be applied to many other pathogens to investigate the pathogenesis of encephalitis.

Here, we describe a simple method of intracerebroventricular and intravascular injection of viral particles or fluorescent microbeads into the neonatal mouse brain. The localization pattern of the virus and nanoparticles could be detected by microscopic evaluation or by in situ hybridization.

新生児の脳へのウイルス粒子と蛍光マイクロビーズの脳室内および血管内注入

In the study on the pathogenesis of viral encephalitis, the infection method is critical. The first of the two main infectious routes to the brain is the ...

神経科学

C-section of Preclinical Animal Model of Chorioamnionitis Triggered by Group B Streptococcus (GBS)

Group B Streptococcus (GBS) is one of the most common bacteria isolated during human pregnancy. It is a leading cause of placental infection/inflammation, termed chorioamnionitis. Chorioamnionitis exposes the developing fetus to a high risk of organ injuries, perinatal morbidity, and mortality, as well as life-long neurobehavioral impairments and other non-neurological developmental issues. The two most frequent subtypes of GBS isolates from maternal and fetal tissues are serotypes Ia (13%-23%) and III (25%-53%). Our lab has developed and characterized a rat model of GBS-induced chorioamnionitis to study subsequent impacts on the central nervous system of the developing fetus and to understand underlying mechanistic aspects. This article presents the design as well as uses of the preclinical rat model, which closely reproduces the hallmark of GBS-induced chorioamnionitis in humans. This article aims to help scientists reproduce the experimental design as well as to provide support through examples of troubleshooting. The present model may also contribute to potential discoveries through uncovering causes, mechanisms, and novel therapeutic avenues, which remain unsettled in many developmental impairments arising from chorioamnionitis. Furthermore, the use of this model may be extended to the studies of perinatal non-neurological common and severe morbidities affecting, for instance, the retina, bowel, lung, and kidney. The main interest of this research is in the field of GBS-induced fetal neurodevelopmental impairments such as cerebral palsy (CP), attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), and autism spectrum disorder (ASD). The rationale supporting this model is presented in this article, followed by procedures and results.

C-section of Preclinical Animal Model of Chorioamnionitis Triggered by Group B Streptococcus GBS

The goal of this protocol is to describe a preclinical animal model of Group B Streptococcus (GBS)-induced chorioamnionitis. The study is designed to investigate mechanistic processes, potential causal links with developmental impairments, and finally to develop translational anti-inflammatory placento- and neuro-protective treatments.

Group B Streptococcus (GBS) is one of the most common bacteria isolated during human pregnancy. It is a leading cause of placental infection/inflammation, ...

A Murine Model of Fetal Exposure to Maternal Inflammation to Study the Effects of Acute Chorioamnionitis on Newborn Intestinal Development

Chorioamnionitis is a common precipitant of preterm birth and is associated with many of the morbidities of prematurity, including necrotizing enterocolitis (NEC). However, a mechanistic link between these two conditions remains yet to be discovered. We have adopted a murine model of chorioamnionitis involving lipopolysaccharide (LPS)-induced fetal exposure to maternal inflammation (FEMI). This model of FEMI induces a sterile maternal, placental, and fetal inflammatory cascade, which is also present in many cases of clinical chorioamnionitis. Although models exist that utilize live bacteria and more accurately mimic the pathophysiology of an ascending infection resulting in chorioamnionitis, these methods may cause indirect effects on development of the immature intestinal tract and the associated developing microbiome. Using this protocol, we have demonstrated that LPS-induced FEMI results in a dose-dependent increase in pregnancy loss and preterm birth, as well as disruption of normal intestinal development in offspring. Further, we have demonstrated that FEMI significantly increases intestinal injury and serum cytokines in offspring, while simultaneously decreasing goblet and Paneth cells, both of which provide a first line of innate immunity against intestinal inflammation. Although a similar model of LPS-induced FEMI has been used to model the association between chorioamnionitis and subsequent abnormalities of the central nervous system, to our knowledge, this protocol is the first to attempt to elucidate a mechanistic link between chorioamnionitis and later perturbations in intestinal development as a potential link between chorioamnionitis and NEC.

We developed a model of chorioamnionitis to simulate fetal exposure to maternal inflammation (FEMI) without complications of live organisms to examine the effects of FEMI on development of the offspring&#8217;s intestinal tract. This allows for study of mechanistic causes for development of intestinal injury following chorioamnionitis.

新生児腸管の発達に及ぼす急性絨毛膜炎の影響を研究する母体炎症への胎児暴露のマウスモデル

Chorioamnionitis is a common precipitant of preterm birth and is associated with many of the morbidities of prematurity, including necrotizing ...

Generating a Reproducible Model of Mid-Gestational Maternal Immune Activation using Poly(I:C) to Study Susceptibility and Resilience in Offspring

Maternal immune activation (MIA) during pregnancy is consistently linked to increased risk of neurodevelopmental and neuropsychiatric disorders in offspring. Animal models of MIA are used to test causality, investigate mechanisms, and develop diagnostics and treatments for these disorders. Despite their widespread use, many MIA models suffer from a lack of reproducibility and almost all ignore two important aspects of this risk factor: (i) many offspring are resilient to MIA, and (ii) susceptible offspring can exhibit distinct combinations of phenotypes. To increase reproducibility and model both susceptibility and resilience to MIA, the baseline immunoreactivity (BIR) of female mice before pregnancy is used to predict which pregnancies will result in either resilient offspring or offspring with defined behavioral and molecular abnormalities after exposure to MIA. Here, a detailed method of inducing MIA via intraperitoneal (i.p.) injection of the double stranded RNA (dsRNA) viral mimic poly(I:C) at 12.5 days of gestation is provided. This method induces an acute inflammatory response in the dam, which results in perturbations in brain development in mice that map onto similarly impacted domains in human psychiatric and neurodevelopmental disorders (NDDs).

Generating a Reproducible Model of Mid-Gestational Maternal Immune Activation using PolyI:C to Study Susceptibility and Resilience in Offspring

Maternal infection is a risk factor for neurodevelopmental disorders. Mouse models of maternal immune activation (MIA) may elucidate infection's impact on brain development and function. Here, general guidelines and a procedure are provided to produce reliably resilient and susceptible offspring exposed to MIA.

ウイルスミミックポリ（I：C）で、妊娠中期の段階でのマウスにおける母性免疫活性化の誘導

要約

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この動画の章

のマウスモデル子宮内で移植

マウス子宮内妊娠中の母体の血管リモデリングの評価

活用

サイトカイン産生のウイルス回避における先天性免疫シグナルを解剖

マウスインビボ胎盤標的CRISPR操作

母体·胎児界面におけるマウス組織からの白血球の分離

新生児の脳へのウイルス粒子と蛍光マイクロビーズの脳室内および血管内注入

C-section of Preclinical Animal Model of Chorioamnionitis Triggered by Group B Streptococcus (GBS)

新生児腸管の発達に及ぼす急性絨毛膜炎の影響を研究する母体炎症への胎児暴露のマウスモデル

ポリ(I:C)を用いた妊娠中期の母体免疫活性化の再現モデルの生成による子孫の感受性と回復力の研究

ウイルスミミックポリ（I：C）で、妊娠中期の段階でのマウスにおける母性免疫活性化の誘導

要約

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のマウスモデル子宮内で移植

マウス子宮内妊娠中の母体の血管リモデリングの評価

活用

サイトカイン産生のウイルス回避における先天性免疫シグナルを解剖

マウス インビボ 胎盤標的CRISPR操作

母体·胎児界面におけるマウス組織からの白血球の分離

新生児の脳へのウイルス粒子と蛍光マイクロビーズの脳室内および血管内注入

C-section of Preclinical Animal Model of Chorioamnionitis Triggered by Group B Streptococcus (GBS)

新生児腸管の発達に及ぼす急性絨毛膜炎の影響を研究する母体炎症への胎児暴露のマウスモデル

ポリ(I:C)を用いた妊娠中期の母体免疫活性化の再現モデルの生成による子孫の感受性と回復力の研究

マウスインビボ胎盤標的CRISPR操作