啮齿动物模型中激光多普勒探头在大脑中动脉闭塞前眶周放置用于脑血流监测

摘要

这里显示了一种微创外科手术，其中包括将激光多普勒探头放置在大脑中动脉 （MCA） 远端区域的颅骨上，这是一个适合大鼠和小鼠的眶周位置，以评估短暂性 MCA 闭塞期间的血流。

摘要

大脑中动脉闭塞 （MCAO） 是啮齿动物缺血性卒中临床前建模的金标准方法。然而，即使是最熟练的手术手也不能保证成功的闭塞。错误主要发生在细丝未放置在正确的深度时，包括无梗塞或血管穿孔的情况，这可能导致死亡。激光多普勒血流法 （LDF） 是一种可靠的技术，可在 MCAO 手术过程中提供局部脑血流 （CBF） 的实时反馈。在这里，我们展示了一种快速放置激光多普勒探针的眶周放置技术，用于测量小鼠和大鼠的 CBF。我们的基本原理是简化 LDF 的实施，鼓励广泛使用以提高手术可靠性。该技术消除了对颅骨稀释和专用设备的需求，放置在眶周区域而不是背侧放置，提高了效率和易于采用。此处描述的方案包括术前准备、眶周多普勒探头放置和术后护理。代表性结果包括程序要素的视觉描述以及说明成功的 MCAO 手术的代表性 LDF 描记，其中细丝放置不成功导致并发症的情况。该协议说明了 LDF 在确认正确的细丝放置方面的作用，并提供了与其他方法相比的简化程序。

引言

大脑中动脉闭塞 （MCAO） 方法自 1986 年被引入科学界应用于大鼠以来，一直广泛用于啮齿动物 1,1990 年描述了 Longa 适应²，随后很快又用于小鼠³。虽然 Longa 的出版物中没有描述，但使用激光多普勒血流计 （LDF） 信号来确认细丝的位置很快在文献中被描述⁴。MCAO 手术期间的 LDF 使用在文献中占有重要地位，但在当前的卒中临床前评估网络 （SPAN） 标准手术程序 （SOP） 中被指定为可选步骤⁵。

LDF 的使用证实了 MCAO 程序中的细丝放置正确，因此有助于研究设计的严谨性和后续结果，尤其是在旨在探索药物疗效的实验中。LDF 的使用减少了因细丝放置不正确而导致的手术错误，这会导致二分法，即细丝放置得不够远时不会受伤，或者细丝插入太深时会因血管穿孔而导致动物死亡。另一方面，LDF 的使用与 MCAO 手术后通常观察到的梗塞面积变化无关⁶。在 MCAO 程序中使用 LDF 可能被认为是困难和繁重的，尤其是在大鼠中，因为颅骨比小鼠更厚，可能需要在放置 LDF 之前缩小颅骨

研究方案

成年小鼠和大鼠用于说明该方案（25 g，C57BL / 6J，Jackson Laboratories;250 g，Sprague Dawley，Envigo）。动物处理和实验程序经批准并符合亚利桑那大学机构动物护理和使用委员会、国家法律以及实验动物护理原则¹¹。大鼠和小鼠以 12 小时的光照/黑暗时间表（上午 7 点至晚上 7 点）饲养， 随意提供食物和水。

1. 术前准备

注意：通常，啮齿动物的 MCAO 手术作为生存手术进行，需要使用无菌或仅尖端手术技术，如机构特定的 IACUC 协议中所述。在这种情况下，外科医生对消毒的器械和用品使用纯尖端技术。

1. 用商用消毒剂对手术工作台面进行消毒，并通过高压灭菌制备无菌手术包，包括器械、窗帘、纱布、棉签、缝合线和手术刀刀片。根据 IACUC 批准的技术，在生存手术期间保持无菌条件，例如覆盖显微镜旋钮和使用食品级保鲜膜悬垂。
2. 如果在一次治疗期间进行多次啮齿动物手术，请使用 Germinator 干珠消毒器在手术之间对手术器械进行重新消毒。
3. 将大鼠或小鼠置于诱导室中，用 3%-5% 异氟醚（1 L/min，使用 80% 空气和 20% 氧气混合物的组合）诱导....

讨论

MCAO 是模拟啮齿类动物脑动脉闭塞和再灌注的金标准程序，一直是临床前卒中研究的基石，能够诱导啮齿类动物的局灶性缺血以模拟人类卒中病理生理学。这是一项严格的外科手术，外科医生之间甚至外科医生内部都有很大的差异。虽然没有证据表明 LDF 的应用减少了变异性，但它可能会提高某些设计的科学严谨性和研究结果。之所以能做到这一点，是因为 LDF 验证细丝放.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
curved spring scissors	Castroviejo	1501710
forceps #5	Fine science tools	11250-20
forceps #5/45	Fine science tools	1151-35
Forcepts Cautery tool	Conmed	M18019-01
Laboratory tape	Fisherbrand Labeling Tape	15-950
Laser Doppler Monitor	Moore Instruments	MOORVMS-LDF
LDF software	Perisoft for Windows or moorSOFT	NA
Mouse clippers	Philips Norelco	MG7910
Periflux System 4000, probe 407	Perimed	equipment no longer available
plastic wrap	Glad	press n seal
Rat clippers	oster	A5 or similar
Small rodent anesthesia	JD Medical	custom order
small scissors	excelta	362 Sissors or similar
Temperature monitor system with probe	Physitemp	TCAT-2AC Controller