新生児マウス脳の線条体細胞における遺伝子操作のための立体軸手術

多くの遺伝子は胚の脳で発現し、それらのいくつかは出生後に脳で継続的に発現します。このような持続的に発現した遺伝子については、新生児の脳の発達プロセスおよび/または生理学的機能を調節するために機能する可能性があります。脳内の特定の遺伝子の神経生物学的機能を調査するには、脳の遺伝子を不活性化することが不可欠です。ここでは、新生児の時間窓でのトランスジェニックマウスの線条体における遺伝子発現を不活性化する単純な定位法について説明します。AAV-EGFP-CREウイルスは、定位脳手術により、出生後の日（P）2でAI14レポーター遺伝子マウスの線条体にマイクロインジェクションされました。Tdtomatoレポーター遺伝子発現はp14線条体で検出され、AAV形質導入線条体におけるCre-Loxp媒介DNA組換えが成功したことが示唆されました。さらに、AAV-EGFP-CREウイルスをP2FOXP2FL/FLマウスにマイクロインジェクトすることにより、この手法を検証しました。GFPとFOXP2の二重標識は、GFP陽性細胞がp9線条体のFOXP2免疫反応性を欠いていることを示し、AAV-EGFP-CRE輸血線条体​​細胞におけるFOXP2タンパク質の喪失を示唆しています。まとめると、これらの結果は、フロックス化されたトランスジェニックマウスの新生児脳における特定の神経集団における定位的に微小注入されたAAV-EGFP-CREウイルスによる効果的な遺伝的欠失を示しています。結論として、私たちの立体技術は、新生児マウスの脳における遺伝的操作のための簡単でシンプルなプラットフォームを提供します。この技術は、新生児の脳の特定の領域の遺伝子を削除するために使用するだけでなく、薬物薬、神経細胞トレーサー、遺伝的に修飾された光遺伝学および化学遺伝学タンパク質、神経活動指標、および新生児マウス脳の線条体へのその他の治療薬を注入するためにも使用できます。

Many genes are expressed in embryonic brains, and some of them are continuously expressed in the brain after birth. For such persistently expressed genes, they may function to regulate the developmental process and/or physiological function in neonatal brains. To investigate neurobiological functions of specific genes in the brain, it is essential to inactivate genes in the brain. Here, we describe a simple stereotaxic method to inactivate gene expression in the striatum of transgenic mice at neonatal time windows. AAV-eGFP-Cre viruses were microinjected into the striatum of Ai14 reporter gene mice at postnatal day (P) 2 by stereotaxic brain surgery. The tdTomato reporter gene expression was detected in P14 striatum, suggesting a successful Cre-loxP mediated DNA recombination in AAV-transduced striatal cells. We further validated this technique by microinjecting AAV-eGFP-Cre viruses into P2Foxp2fl/fl mice. Double labeling of GFP and Foxp2 showed that GFP-positive cells lacked Foxp2 immunoreactivity in P9 striatum, suggesting the loss of Foxp2 protein in AAV-eGFP-Cre transduced striatal cells. Taken together, these results demonstrate an effective genetic deletion by stereotaxically microinjected AAV-eGFP-Cre viruses in specific neuronal populations in the neonatal brains of floxed transgenic mice. In conclusion, our stereotaxic technique provides an easy and simple platform for genetic manipulation in neonatal mouse brains. The technique can not only be used to delete genes in specific regions of neonatal brains, but it also can be used to inject pharmacological drugs, neuronal tracers, genetically modified optogenetics and chemogenetics proteins, neuronal activity indicators and other reagents into the striatum of neonatal mouse brains.