Cerebrospinal Fluid Research

Tổ chức dưới tia (SCO) là một tuyến não được bảo tồn cao có mặt trên toàn bộ phylum động vật có xương sống; nó tiết ra glycoprotein vào dịch não tủy (CSF), nơi chúng tập hợp lại để tạo thành sợi Reissner (RF). SCO-spondin là protein thành phần chính của RF. Có bằng chứng cho thấy SCO cũng tiết ra protein vẫn hòa tan trong CSF. Mục tiêu của cuộc điều tra hiện tại là: (i) xác định và phân tích một phần các hợp chất tiết ra từ SCO có mặt trong chính tuyến SCO và trong RF của chuột Sprague-Dawley và chuột hyh không bị não úng thủy, cùng với CSF của chuột; (ii) thực hiện phân tích so sánh các protein có mặt trong ba ngăn này; (iii) xác định các protein được SCO tiết ra vào CSF trong các giai đoạn phát triển khác nhau.

Các protein được SCO tiết ra vào CSF được nghiên cứu (i) bằng cách tiêm kháng thể đặc hiệu vào dịch não thất in vivo; (ii) thông qua kỹ thuật blots miễn dịch của các mẫu SCO, RF và CSF, sử dụng kháng thể đặc hiệu chống lại các protein tiết ra từ SCO (AFRU và anti-P15). Ngoài ra, bản chất glycosylated của các hợp chất SCO được phân tích bằng cách gắn kết concanavalin A và wheat germ agglutinin. Để phân tích glycoprotein RF, RF được chiết xuất từ ống trung tâm của chuột con; để nghiên cứu các protein hòa tan trong CSF do SCO tiết ra, các mẫu CSF được thu thập từ cisterna magna của chuột ở các giai đoạn phát triển khác nhau (từ E18 đến PN30).

Năm glycoprotein đã được xác định trong SCO của chuột cống với trọng lượng phân tử biểu kiến là 630, 450, 390, 320 và 200 kDa. Ngoại trừ hợp chất 200-kDa, tất cả các hợp chất khác có mặt trong SCO của chuột cống cũng được tìm thấy trong SCO của chuột. Các hợp chất 630 và 390 kDa của SCO chuột cống có độ gắn kết với concanavalin A nhưng không với wheat germ agglutinin, gợi ý rằng chúng tương ứng với các dạng tiền thân. Bốn hợp chất có hoạt tính miễn dịch AFRU có mặt trong SCO (630, 450, 390, 320 kDa) vắng mặt trong RF và CSF. Chúng có thể là các dạng tiền thân và/hoặc đã được xử lý một phần. Hai hợp chất khác (200, 63 kDa) có mặt trong SCO, RF và CSF và có thể là các dạng đã được xử lý. Sự hiện diện của các protein này trong cả RF và CSF cho thấy một trạng thái cân bằng RF/CSF ổn định cho các hợp chất này. Tám băng có hoạt tính miễn dịch AFRU đã được phát hiện nhất quán trong các mẫu CSF từ chuột cống ở các thời điểm E18, E20 và PN1. Chỉ bốn trong số các hợp chất này được phát hiện trong CSF trong cisterna của chuột cống PN30. Hợp chất 200 kDa dường như là một hợp chất then chốt trong chuột cống vì nó được phát hiện nhất quán trong tất cả các mẫu của SCO, RF và CSF phôi và chuột con.

Chúng tôi kết luận rằng (i) trong giai đoạn cuối của cuộc sống phôi, SCO của chuột cống tiết ra các hợp chất vẫn hòa tan trong CSF và đạt được không gian dưới màng nhện; (ii) trong cuộc sống sau sinh, số lượng và nồng độ các protein hòa tan trong CSF do SCO tiết ra giảm xuống. Cấu trúc phân tử và ý nghĩa chức năng của các protein này vẫn cần được làm rõ. Khả năng chúng tham gia vào sự phát triển của não cũng đã được thảo luận.

Hình ảnh tensor khuếch tán (DTI) là một kỹ thuật MRI không xâm lấn được sử dụng để định lượng các bất thường của hệ thần kinh trung ương (CNS) trong nhiều tình trạng bệnh lý khác nhau. Nghiên cứu này được thiết kế để định lượng đặc tính khuếch tán bất đối xứng trong não của chuột con mắc bệnh hydrocephalus (HCP) và điều tra mối liên quan giữa các phép đo DTI và bệnh lý tế bào.

Dữ liệu DTI được thu thập từ ngày thứ 7 sau sinh (P7) đến P12 ở 12 con chuột mắc HCP được gây ra vào P2 và 15 con chuột điều khiển đồng tuổi. Các động vật được euthanasia vào P11 hoặc P22/P23 và não được xử lý bằng kỹ thuật nhuộm miễn dịch hóa học cho protein axit fibrillary glial (GFAP), phân tử gắn ion canxi (Iba-1), và nhuộm Luxol Fast Blue (LFB) để đánh giá mức độ tế bào sao, phản ứng của vi tâm bào và mức độ myelination tương ứng.

Các ống dẫn điều chỉnh được rất phổ biến trong quản lý tình trạng não thất nở (hydrocephalus) và được cho là giúp giảm thiểu số lượng các lần phẫu thuật sửa đổi. Nhược điểm của hầu hết các cấu trúc này là chúng có thể bị điều chỉnh lại một cách tình cờ trong các trường từ trường khá yếu (khoảng 30–40 mTesla).

Ống dẫn Miethke ProGav bao gồm một đơn vị van lò xo bóng có thể điều chỉnh và một thiết bị bù quá thoát nước nhờ trọng lực tích hợp (được gọi là trợ lý dẫn). Một 'phanh' cơ học được thiết kế để ngăn chặn sự thay đổi hiệu suất của van trong trường từ trường mạnh. Chúng tôi đã đánh giá hiệu suất và các thuộc tính thủy động học của một mẫu ba van tại Phòng thí nghiệm Đánh giá Ống dẫn Vương quốc Anh.

Tất cả các ống dẫn cho thấy độ bền cơ học tốt trong suốt thời gian thử nghiệm ba tháng, và tính ổn định tốt của hiệu suất thủy động học trong suốt một tháng.

Các đường cong hiệu suất áp suất - dòng chảy, áp suất vận hành, mở và đóng nằm trong giới hạn được quy định bởi nhà sản xuất, và thay đổi theo các mức hiệu suất đã lập trình. Áp suất vận hành tăng khi trợ lý dẫn ở vị trí thẳng đứng, như đã quy định. Van có độ kháng thủy động học thấp (0.53 mm mmHg ml^-1 min^-1). Việc lập trình bên ngoài đã chứng minh là dễ dàng và đáng tin cậy. Các trường từ trường mạnh từ máy quét MR 3 Tesla không thể thay đổi việc lập trình của van.

Ống dẫn ProGAV là một van có thể điều chỉnh, có độ kháng thấp, có khả năng hạn chế tình trạng quá thoát nước liên quan đến tư thế. Khác với các van điều chỉnh khác, ProGAV không thể bị điều chỉnh lại một cách tình cờ bởi trường từ bên ngoài như máy quét MR 3T.

Prostaglandin E₂ (PGE₂) tham gia vào việc điều chỉnh hoạt động synap và tính dẻo dai, cũng như trong sự trưởng thành của não bộ. Nó cũng là một chất trung gian quan trọng trong phản ứng trung tâm đối với các thách thức viêm nhiễm. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá khả năng của các mô tạo thành các giao diện máu-não trong việc đóng vai trò như các vị trí kết thúc tín hiệu cho PGE₂ thông qua quá trình bất hoạt chuyển hóa.

Hoạt động đặc hiệu của 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase đã được đo trong các chế phẩm đồng nhất từ các mạch máu nhỏ, màng mạch và vỏ não tách ra từ não chuột non và trưởng thành, và so sánh với hoạt động đo được ở các cơ quan ngoại vi đã được xác định là các vị trí kết thúc tín hiệu cho prostaglandins. Các chất chuyển hóa của PGE₂ được sản xuất ex vivo bởi màng mạch đã được xác định và định lượng bằng phương pháp HPLC kết hợp với phát hiện bằng hóa phóng xạ.

Dữ liệu xác nhận sự vắng mặt của hoạt động chuyển hóa trong nhu mô não, và cho thấy rằng không có hoạt động có thể phát hiện được liên quan đến các mạch máu nhỏ trong não tạo thành hàng rào máu-não. Ngược lại, hoạt động của 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase đã được đo ở cả màng mạch của não thất thứ tư và não thất bên từ chuột 2 ngày tuổi, mặc dù ở mức thấp hơn so với phổi hoặc thận. Hoạt động này hầu như không thể phát hiện được ở mô màng mạch trưởng thành. Các hồ sơ chuyển hóa cho thấy rằng màng mạch tách biệt có khả năng chuyển hóa PGE₂, chủ yếu thành 13,14-dihydro-15-keto-PGE₂. Trong các buổi nuôi cấy ngắn hạn, chất chuyển hóa này phân bố trong các mô thay vì trong môi trường bên ngoài, cho thấy việc giải phóng của nó vào stroma màng mạch.

Mô màng mạch của chuột có khả năng đáng kể trong việc chuyển hóa PGE₂ trong giai đoạn đầu của cuộc sống sau sinh. Hoạt động chuyển hóa này có thể tham gia vào việc kết thúc tín hiệu của PGE₂ được giải phóng trung tâm trong não, hoặc hoạt động như một hàng rào enzym để duy trì sự đồng nhất của PGE₂ trong dịch não tủy trong giai đoạn quan trọng đầu sau sinh của sự phát triển não bộ.

Sự vận chuyển adenosine qua biểu mô của màng đệm (CP) có thể góp phần duy trì trạng thái cân bằng của neuromodulator này trong dịch ngoại bào của não. Mục đích của nghiên cứu này là khám phá sự vận chuyển adenosine qua các lớp tế bào biểu mô CP của cừu trong nuôi cấy nguyên phát.

Để khám phá sự vận chuyển adenosine qua biểu mô CP, chúng tôi đã phát triển một phương pháp nuôi cấy nguyên phát các tế bào biểu mô màng đệm cừu (CPEC) trên các nền nhựa thấm và phân tích sự vận chuyển adenosine [¹⁴C] qua lớp tế bào này, chuyển hóa adenosine [¹⁴C] bên trong tế bào và sự hấp thu tế bào đối với adenosine [¹⁴C] từ bất kỳ buồng nào. Nuôi cấy tế bào nguyên phát bao gồm một phân đoạn tế bào biểu mô giàu có từ CP thất thứ tư của cừu và được nuôi trong các insert lọc được phủ laminin.

CPEC phát triển thành các lớp đơn tạo thành các đảo hình đa giác điển hình, đạt được sự đồng nhất quang học vào ngày thứ ba sau khi đông đảo. Điện trở xuyên biểu mô gia tăng theo thời gian sau khi nuôi cấy lên đến 85 ± 9 Ω cm² vào ngày thứ 8, trong khi tính thấm đối với [¹⁴C] sucrose, một dấu hiệu của sự khuếch tán ngoài tế bào, đồng thời giảm. Những tế bào này thể hiện một số đặc điểm điển hình của CPEC tại chỗ, bao gồm ba transporter nucleoside ở mức phiên mã mà thường trung gian việc vận chuyển adenosine qua màng tế bào. Tính thấm ước tính của các lớp tế bào này đối với adenosine [¹⁴C] là thấp và cùng cỡ với các dấu hiệu của khuếch tán ngoài tế bào.

Tuy nhiên, sự ức chế các enzyme nội bào, adenosine kinase và adenosine deaminase, dẫn đến một sự gia tăng đáng kể trong tính thấm xuyên tế bào, cho thấy rằng phosphoryl hóa bên trong tế bào thành nucleotides có thể là lý do cho tính thấm xuyên tế bào thấp. Phân tích HPLC với việc phát hiện đồng thời phóng xạ cho thấy rằng phóng xạ [¹⁴C] xuất hiện trong buồng tiếp nhận sau khi nuôi cấy các lớp CPEC với adenosine [¹⁴C] trong buồng cho chủ yếu tồn tại dưới dạng hypoxanthine [¹⁴C], một sản phẩm phân hủy chuyển hóa của adenosine. Do đó, có vẻ như CPEC trong các nuôi cấy nguyên phát hoạt động như một rào cản enzym đối với adenosine. Các nghiên cứu về sự hấp thu tế bào cho thấy sự hấp thu tập trung của adenosine [¹⁴C] chỉ bị giới hạn ở phía của các tế bào này đối diện với buồng trên hoặc bề mặt, cho thấy sự phân bố không đồng đều của các transporter nucleoside.