Diese Arbeit wurde durch den Exzellenzcluster der Deutschen Forschungsgemeinschaft &quot;Munich Cluster for Systems Neurology (Synergie)&quot; und von der Daimler-Benz-Stiftung, AL finanziert

Ethik-Erklärung Die in diesem Video berichtet Experimente wurden in Übereinstimmung mit den nationalen Richtlinien für den Einsatz von Versuchstieren und der Protokolle wurden von den deutschen Regierungs Ausschüsse (Regierung von Oberbayern, München, Deutschland) zugelassen durchgeführt. 10 Wochen alten, männlichen C57BL/6J-Mäuse werden in dieser Studie verwendet. Die Tiere wurden unter kontrollierter Temperatur (22 ± 2 ° C) untergebracht ist, mit einem 12 Stunden Licht-Dunkel-Zyklus-Periode und den Zugang zu pelletierten Futter und Wasser ad libitum. Analgesie und Sedierung Protokolle beschrieben wurden von den lokalen Regierungsausschuss genehmigt, aber vielleicht unterscheiden von Protokollen in anderen Laboratorien. 1. Herstellung des Materials und Instrumente <ol><li> Schließen Sie die Heizdecke, um den Arbeitsbereich zu halten warm und die Maus, die Körpertemperatur während der Narkose (37 ° C) zu halten. </li><li> Bereiten autoklaviert Scheren, Pinzetten und Baumwolle, dexpanthEnol-Augensalbe und Nahtmaterial. Bereiten Sie eine Spritze mit Kochsalzlösung (ohne Nadel), um den Arbeitsbereich mit Feuchtigkeit zu halten. Bereiten Sie das Anästhesiegas (70% N 2 O + 30% O 2 + Isofluran). </li><li> Injizieren Analgetika intraperitoneal: Metamizol 200 mg / kg, Carprofen 4 mg / kg und Buprenorphin 0,1 mg / kg. </li><li> Platzieren Sie die Maus in die Induktionskammer mit einem Isofluran Flussrate von 4%, um es zu betäuben, bis spontane Bewegung von Körper und Tasthaare stoppt. </li><li> Übertragen Sie die Maus in Seitenlage mit der Nase in die Narkosemaske und halten Isofluran-Konzentration von 4% für ca. eine Minute, dann reduzieren und es bei ca. 1,5%, geeignete Anästhesie zu halten. </li><li> Bewerben Dexpanthenol Augensalbe auf beiden Augen. </li></ol> 2. Distal MCAO Modell <ol><li> Machen Sie eine 1 cm Hautschnitt zwischen dem Ohr und Auge mit wenig Betrieb Schere nach aseptischen Herstellung der Operationsstelle using Hautdesinfektionsmittel. </li><li> Trennen Sie die Haut und die Lokalisierung der Schläfenmuskel. </li><li> Wählen Sie in der Hochfrequenzgenerator die Gerinnungsfunktion, bipolare Modus 12 W und verbinden Sie die Elektrokoagulation Zange mit dem Kabel. </li><li> Fügen Sie einen Tropfen Kochsalzlösung und benutzen Sie die Zange, um den Schläfenmuskel aus dem Schädel in der apikalen und Rückenteil lösen und dadurch, so dass ein Muskellappen völlig ohne Entfernung des Muskels. </li><li> Identifizieren Sie die MCA unter der transparenten Schädel, im rostralen Teil des Schläfenbereich, dorsal der retro-orbitalen Sinus (Abbildung 2A). Wenn der MCA Bifurkation nicht sichtbar ist (aufgrund einer anatomischen Normvariante) identifizieren das Schiff meisten rostral. </li><li> Fügen Sie etwas Kochsalzlösung auf dem Schädel und dünn aus den Knochen mit dem Bohrer rechts oberhalb der MCA Zweig, bis es eine dünne und durchscheinende Textur (2B) hat. </li><li> Den Knochen vorsichtig zurückziehen über der Arterie mit einem sehr dünnen Pinzette. </li><li> Wählen bipolaren Modus in der Hochfrequenzgenerator 7 W. Coagulate die Arterie mit der Elektrokoagulations Zange proximal und distal zu der Bifurkation (Fig. 2C). Wenn der Bifurkation nicht sichtbar ist aufgrund einer anatomischen Variante, gerinnen die korrekt identifiziert MCA Zweig (siehe oben) an zwei Standorten von rd. 1 mm Abstand. Es ist nicht notwendig, um die Arterie mit der Pinzette zur Koagulation zu erreichen, berührt die Arterie genau mit der Zange auf beiden Seiten von oben ist ausreichend und verursacht weniger mechanische Schäden. </li><li> Warten Sie 30 Sekunden und sanft berühren die Arterie mit einer stumpfen Pinzette für jeden Blutfluss durch spontane Rekanalisation zu überprüfen. Im Falle der Rekanalisation einmal wiederholen Elektrokoagulation. </li><li> Stellen Sie den Schläfenmuskel, um seine Position, für den Bohrloch. </li><li> Naht der Wunde und legen Sie das Tier in einem Pflegefeld bei 32 ° C aus der Narkose zu erholen und wieder in den Käfig. In der Regel dauert es 5-10 min für das Tier vom Anesth erholenESIA. </li><li> Postoperative Analgesie Inject (ip) nach 24 h und dann täglich bis zum fünften postoperativen Tag: Carprofen 4 mg / kg. </li></ol> 3. Sham Betrieb Führen Sie alle identisch zu dem oben beschriebenen Betrieb - auch Ausdünnung des Schädels und ihre Entfernung - bis auf nicht Koagulieren der Arterie freigelegt. 4. Zylinder-Test 13 <ol><li> Legen Sie das Tier in einem transparenten Acrylglaszylinder (Durchmesser: 8 cm, Höhe: 25 cm) vor zwei Spiegel und Video 5 min. Einstellen der Kamera mittig vor den beiden Spiegeln und dem Zylinder, um eine optimale Video (3A) zu erhalten. </li><li> Für die Beurteilung der unabhängigen forelimb Gebrauch Punktzahl (1) Kontakt der Zylinderwand mit einem Vorderbein bei Voll hinten und (2) Landung mit nur einem Vorderbein auf dem Boden nach der vollständigen hinten. Graf mindestens 20 Kontakte für ein Vorderbein mit Zeitlupe oder Bild-für-frame Funktion des Video Lan Client (VLC) Freeware-Software ( <a href="http://www.videolan.org/vlc">http://www.videolan.org/vlc</a> ). </li><li> Für Baseline-Analyse vor der Operation: führen Sie den Test zweimal pro Maus, mit einem 1 Stunde Pause zwischen den Studien. Vorderbein Nutzung wird als Verhältnis der rechts / links-seitig, unabhängig forelimb Verwendung ausgedrückt. </li><li> Nach der Koagulation MCA: zweimal wieder den Test durchführen pro Maus, mit einem 1 Stunde Pause zwischen den Studien wie oben angegeben. </li></ol> 5. Perfusion <ol><li> Betäuben der Tiere (z. B. durch Ketamin und Xylazin 120/16 mg / kg Körpergewicht, jeweils). </li><li> Befestigen Sie das Tier in Rückenlage und öffnen Sie die Bauchhöhle mit einem medianen Schnitt. Rippen und Brustbein entfernen. Machen Sie einen kleinen Schnitt in den rechten Vorhof. Legen Sie eine Perfusionskanüle in der linken Herzkammer und langsam mit 20 ml Kochsalzlösung durchströmen. </li><li> Enthaupten, das Tier, öffnen Sie die Schädeldecke und sanft lösen das Gehirn aus der Schädelbasis. </li><li&gt; Frieren Sie die Gehirne in -40 ° C kaltem Isopentan für 10 min. Danach entfernen Sie die Gehirne von Isopentan und speichern bis zur weiteren Analyse bei -80 ° C </li></ol> 6. Infarktvolumetrie <ol><li> Kryoschneiden: Schneiden Sie die Gehirne seriell auf einem Kryostaten bis 20 um dicke Schnitte jede 400 um auf Folien und Dias lagern bei -20 ° C </li><li> Kresylviolett (CV)-Färbung: <ol><li> Bereiten Sie die Farblösung: Mischen Sie 0,5 g CV-Acetat in 500 ml H 2 O. Rühren und Hitze (60 ° C), bis sich Kristalle gelöst sind. Lassen Sie die Lösung kühl und speichern in einer dunklen Flasche. Aufwärm bis 60 ° C und Filter vor jedem Gebrauch. </li><li> Trocknen der Objektträger bei Raumtemperatur 30 min. Danach legen sie in 95% Ethanol für 15 min und dann in 70% Ethanol für 1 Minute und danach in 50% Ethanol für 1 min. </li><li> Objektträger in destilliertem Wasser für 2 min, aktualisieren destilliertem Wasser und legen Sie sie in 1 min. Danach legen Sie die Folien in Färbelösung (60 ° C) foder 10 Minuten und waschen Sie sie zweimal in destilliertem Wasser für 1 min. </li><li> Objektträger in 95% igem Ethanol für 2 min. Dann legen Sie sie in 100% Ethanol für 5 min, aktualisieren Sie die 100% Ethanol und legen Sie sie in 2 min. Danach decken die Objektträger mit Montagemedium. </li><li> Analyse: Scannen Sie die Folien und analysieren die indirekte Infarktvolumen durch das Verfahren Swanson 14 für Ödeme zu beseitigen: (Ischämische Gebiet) = (Cortex Bereich der kontralateralen Seite) - (Nicht-ischämischen Kortex Bereich der ipsilateralen Seite) (Abbildung 4A). </li></ol></li></ol>

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	<li>Donnan, G. A., 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=Stroke.">Stroke.</a> Lancet. 371, 1612-1623 (2008).</li><li>Di Carlo, A., 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=Frequency+of+stroke+in+Europe:+A+collaborative+study+of+population-based+cohorts.+ILSA+Working+Group+and+the+Neurologic+Diseases+in+the+Elderly+Research+Group.+Italian+Longitudinal+Study+on+Aging.">Frequency of stroke in Europe: A collaborative study of population-based cohorts. ILSA Working Group and the Neurologic Diseases in the Elderly Research Group. Italian Longitudinal Study on Aging.</a> Neurology. 54, 28-33 (2000).</li><li>Hacke, W., 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=Thrombolysis+with+alteplase+3+to+4.5+hours+after+acute+ischemic+stroke.">Thrombolysis with alteplase 3 to 4.5 hours after acute ischemic stroke.</a> N. Engl. J. Med. 359, 1317-1329 (2008).</li><li>Jauch, E. C., 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=Guidelines+for+the+early+management+of+patients+with+acute+ischemic+stroke:+a+guideline+for+healthcare+professionals+from+the+American+Heart+Association/American+Stroke+Association.">Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association.</a> Stroke. 44, 870-947 (2013).</li><li>Longa, E. Z., 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=Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20, 84-91 (1989).</li><li>Engel, O., 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=Modeling+stroke+in+mice+-+middle+cerebral+artery+occlusion+with+the+filament+model.">Modeling stroke in mice - middle cerebral artery occlusion with the filament model.</a> J. Vis. Exp. (47), e2423 (2011).</li><li>Zhang, Z., 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=A+new+rat+model+of+thrombotic+focal+cerebral+ischemia.">A new rat model of thrombotic focal cerebral ischemia.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 17, 123-135 (1997).</li><li>Tamura, A., 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=Focal+cerebral+ischaemia+in+the+rat:+1.+Description+of+technique+and+early+neuropathological+consequences+following+middle+cerebral+artery+occlusion.">Focal cerebral ischaemia in the rat: 1. Description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 1, 53-60 (1981).</li><li>Chen, S. T., 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=A+model+of+focal+ischemic+stroke+in+the+rat:+reproducible+extensive+cortical+infarction.">A model of focal ischemic stroke in the rat: reproducible extensive cortical infarction.</a> Stroke. 17, 738-743 (1986).</li><li>Tureyen, K., 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=Infarct+volume+quantification+in+mouse+focal+cerebral+ischemia:+a+comparison+of+triphenyltetrazolium+chloride+and+cresyl+violet+staining+techniques.">Infarct volume quantification in mouse focal cerebral ischemia: a comparison of triphenyltetrazolium chloride and cresyl violet staining techniques.</a> J. Neurosci. Methods. 139, 203-207 (2004).</li><li>Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+models+of+focal+stroke:+size,+mechanism,+and+purpose.">Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose.</a> NeuroRx. 2, 396-409 (2005).</li><li>Howells, D. W., 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=Different+strokes+for+different+folks:+the+rich+diversity+of+animal+models+of+focal+cerebral+ischemia.">Different strokes for different folks: the rich diversity of animal models of focal cerebral ischemia.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 30, 1412-1431 (2010).</li><li>Schallert, T., 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=CNS+plasticity+and+assessment+of+forelimb+sensorimotor+outcome+in+unilateral+rat+models+of+stroke,+cortical+ablation,+parkinsonism+and+spinal+cord+injury.">CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury.</a> Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).</li><li>Swanson, R. A., 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=A+semiautomated+method+for+measuring+brain+infarct+volume.">A semiautomated method for measuring brain infarct volume.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 10, 290-293 (1990).</li><li>Kitano, H., 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=Inhalational+anesthetics+as+neuroprotectants+or+chemical+preconditioning+agents+in+ischemic+brain.">Inhalational anesthetics as neuroprotectants or chemical preconditioning agents in ischemic brain.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 27, 1108-1128 (2007).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+intravenous+recombinant+tissue+plasminogen+activator+on+ischemic+stroke+lesion+size+measured+by+computed+tomography.+NINDS;+The+National+Institute+of+Neurological+Disorders+and+Stroke+(NINDS)+rt-PA+Stroke+Study+Group.">Effect of intravenous recombinant tissue plasminogen activator on ischemic stroke lesion size measured by computed tomography. NINDS; The National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) rt-PA Stroke Study Group.</a> Stroke. 31, 2912-2919 (2000).</li><li>Sowell, E. R., 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=Mapping+cortical+change+across+the+human+life+span.">Mapping cortical change across the human life span.</a> Nat. Neurosci. 6, 309-315 (2003).</li><li>Brott, T., 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=Measurements+of+acute+cerebral+infarction:+lesion+size+by+computed+tomography.">Measurements of acute cerebral infarction: lesion size by computed tomography.</a> Stroke. 20, 871-875 (1989).</li><li>Hacke, W., 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=Malignant'+middle+cerebral+artery+territory+infarction:+clinical+course+and+prognostic+signs.">Malignant' middle cerebral artery territory infarction: clinical course and prognostic signs.</a> Arch. Neurol. 53, 309-315 (1996).</li><li>Majid, A., 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=Differences+in+vulnerability+to+permanent+focal+cerebral+ischemia+among+3+common+mouse+strains.">Differences in vulnerability to permanent focal cerebral ischemia among 3 common mouse strains.</a> Stroke. 31, 2707-2714 (2000).</li><li>Liesz, A., 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=Boosting+regulatory+T+cells+limits+neuroinflammation+in+permanent+cortical+stroke.">Boosting regulatory T cells limits neuroinflammation in permanent cortical stroke.</a> J. Neurosci. 33 (44), 17350-17362 (2013).</li><li>Liesz, A., 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=Inhibition+of+lymphocyte+trafficking+shields+the+brain+against+deleterious+neuroinflammation+after+stroke.">Inhibition of lymphocyte trafficking shields the brain against deleterious neuroinflammation after stroke.</a> Brain. 134, 704-720 (2011).</li><li>Jones, B. J., Roberts, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rotarod+suitable+for+quantitative+measurements+of+motor+incoordination+in+naive+mice.">A rotarod suitable for quantitative measurements of motor incoordination in naive mice.</a> Naunyn Schmiedebergs Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 259, 211 (1968).</li><li>Bouet, V., 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=The+adhesive+removal+test:+a+sensitive+method+to+assess+sensorimotor+deficits+in+mice.">The adhesive removal test: a sensitive method to assess sensorimotor deficits in mice.</a> Nat. Protoc. 4, 1560-1564 (2009).</li><li>Zhang, L., 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=A+test+for+detecting+long-term+sensorimotor+dysfunction+in+the+mouse+after+focal+cerebral+ischemia.">A test for detecting long-term sensorimotor dysfunction in the mouse after focal cerebral ischemia.</a> J. Neurosci. Methods. 117, 207-214 (2002).</li><li>Orset, C., 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=Mouse+model+of+in+situ+thromboembolic+stroke+and+reperfusion.">Mouse model of in situ thromboembolic stroke and reperfusion.</a> Stroke. 38, 2771-2778 (2007).</li><li>Farr, T. D., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+and+qualitative+impairments+in+skilled+reaching+in+the+mouse+(Mus+musculus)+after+a+focal+motor+cortex+stroke.">Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke.</a> Stroke. 33, 1869-1875 (2002).</li><li>Kassem-Moussa, H., Graffagnino, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonocclusion+and+spontaneous+recanalization+rates+in+acute+ischemic+stroke:+a+review+of+cerebral+angiography+studies.">Nonocclusion and spontaneous recanalization rates in acute ischemic stroke: a review of cerebral angiography studies.</a> Arch. Neurol. 59, 1870-1873 (2002).</li></ol>

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offen zu legen.

Das vorliegende Protokoll beschreibt die experimentellen Schlaganfallmodell der distalen, permanent MCAO durch transkranielle Elektrokoagulation - die so genannte &quot;Gerinnungsmodell&quot;. Dieses Modell hat sich inzwischen zu einem der am häufigsten verwendeten Tiermodelle in der experimentellen Schlaganfallforschung 12. Im Vergleich zu anderen Brenn Gehirn Ischämie-Modellen, die Gerinnungs Modell wie in diesem Video vorgestellt hat den Vorteil einer sehr kurzen Betriebszeit von ca. 10 min, wenn sie von einem ausgebildeten Wissenschaftler durchgeführt. Daher kann kurze Narkose mal in diesem Modell, das eine günstige Eigenschaft eines experimentellen Schlaganfallmodell ist, weil die Auswirkungen von Anästhetika auf die Neuroprotektion und Schlaganfall Ergebnis ist bekannt, 15 erreicht werden. Außerdem ist, wie zuvor von Carmichael et al. 11 beschrieben, wir bestätigen, daß die resultierende Infarktvolumen und Lokalisierung nach distal Permanent MCA Koagulation entspricht ischämische Hirnläsionen in den meisten menschlichenSchläge im Verhältnis zur Größe des Gehirns. Menschen Schlaganfall ist vor allem klein mit Läsionen von ca. 5-15% der Halbkugel, auf der Grundlage früherer Bevölkerungsstudien und klinische Bildgebung Studien 16-18, im Gegensatz zu den umfangreichen Schlaganfall Läsionen mit Druck Hirnödem, die in weniger als 10% auftreten klinischen streicht 19. Dadurch kann Schlaganfall Läsionen in der MCA-Gebiet von rund 12% des von dem vorgestellten Modell erreicht Hemisphäre als translatorisch relevanten Schlagvolumen betrachtet werden. Es hat jedoch zu berücksichtigen, dass verschiedene Mausstämme verwendet oder Anästhesie-Protokolle könnte die daraus resultierende Läsion Volumen 20 zu beeinflussen. Die Sterblichkeit im Beobachtungszeitraum nach Schlaganfall Induktion in diesem Modell ist praktisch nicht vorhanden. Die Gesamtmortalität von weniger als 5% besteht hauptsächlich aus Todesfälle während des Betriebs aufgrund von Narkosekomplikationen oder Opfer wegen Erreichen der Ausschlusskriterien. Um die niedrigen v rechtfertigenariability dieses Modell und seine hervorragende Reproduzierbarkeit, empfehlen wir die folgenden Ausschlusskriterien: 1) Eine Subarachnoidalblutung während der Operation. 2) Betriebszeit länger als 15 min. 3) Rekanalisation des MCA nach zwei Versuchen für Elektrokoagulation mit nur vorübergehenden MCAO. Darüber hinaus müssen die Tiere täglich nach MCAO (Grund physiologische Verhalten, Pelz Aussehen und Körpergewicht), für Schmerzen, Beschwerden oder Krankheit Verhalten steuern sucht werden. Verschiedene Maßnahmen können zur Analyse von Schlaganfall Ergebnis wie Laser-Speckle-Messung, Magnetresonanztomographie, Verhaltenstests oder histologische Analyse durchgeführt werden. In diesem Protokoll stellen wir beispielhafte Verfahren zur Verhaltensanalyse und Infarktvolumen-Analyse. Mehrere Test zur Verhaltensanalyse nach fokaler Hirnischämie wurden entwickelt und in experimentellen Schlaganfallforschung. Geeignete Tests für sensomotorischen Dysfunktion zuvor von unserer Gruppe in diesem Schlaganfallmodell 21,22 verwendeten wirre der Rotarod Test 23, Sticky-Label-Test 24, Ecke Test 25 und der Zylinder Test 13, die in diesem Video gezeigt wird. Der Zylinder stellt konsequent Testmotor Asymmetrie in der akuten Phase nach distal permanenten MCAO und erkennt in Folge wieder der motorischen Funktion auch. Trotz der offensichtlichen Vorteile, haben einige Einschränkungen dieser Schlaganfallmodell berücksichtigt werden. Zuerst wird eine Trepanation des Schädels, um die Arterie zu koagulieren benötigt, wodurch eine potentielle Zugangs für peri-operative Infektionen des Gehirns, auch von bakteriellen Infektionen der Operationswunde, Schläfenmuskel oder das Gehirn selbst nie von uns festgestellt oder von anderen mit diesem Modell dokumentiert. Außerdem können mechanische Schäden an der Rinde während der Herstellung und Koagulation nicht ausgeschlossen, sondern kann durch sorgfältige Bohren und Entfernen des Schädels, konstanten Befeuchtung der Operationsstelle und minimale ne begrenzt<html> cessary Elektrokoagulation (siehe Ausschlusskriterien). Obwohl der Verlauf der MCA wie in Fig. 2 dargestellt ist, in der Mehrzahl von C57BL / 6 Mäusen, beschreiben wir in dem Protokoll, wie in der normalen Schwankungen des Behälters natürlich fortfahren Modell Variabilität zu minimieren. Darüber hinaus empfehlen wir die Verwendung von mehreren (3 im Falle der Bifurkation; 2 ohne Bifurkation der MCA) Okklusion Websites, um das Risiko von Teil Rekanalisation des MCA, die in unserer Erfahrung ist ein wichtiger Faktor für die Variabilität dieses Modells zu minimieren. Hinsichtlich der Verhaltenstests können nur geringfügige Verhaltensdefizite in der oben genannten Verhaltenstests nachgewiesen werden, und funktionelle Regeneration innerhalb der ersten Woche nach dem Schlaganfall beobachtet. So könnte fortgeschrittenen Testsysteme mit höherer Empfindlichkeit und qualitativen Testparameter wie dem Fach Erreichen Test 27 besser geeignet, um langfristige funktionelle Ergebnis in diesem Modell zu erkennen. NHALT &quot;&gt; Schließlich wird ein zuvor beschriebenen thromboembolischen Schlaganfall-Modell 26 sieht jedoch aufgrund der permanenten Koagulation des MCA keine Reperfusion erhalten werden, die eine in einem wesentlichen Anteil von Schlaganfallpatienten durch spontane oder Gerinnsel-Lyse-Therapie 28 beobachtet Merkmal ist. die Möglichkeit für eine kostenlose Schlaganfall-Modell mit Reperfusion der kortikalen Gehirn Ischämie. Zusammengenommen ist die hohe Reproduzierbarkeit, die mögliche Langzeitbeobachtung durch minimale Sterblichkeit und dem vergleichbaren relativen Infarktvolumen und Lokalisierung in Bezug auf die Menschen Schlaganfall unterscheiden die &quot;Gerinnungsmodell&quot; als ein wertvolles Modell für die Grundlagen-und translationalen Schlaganfallforschung.

Der Schlaganfall ist die dritthäufigste Todesursache und eine der Hauptgründe für erworbene Invalidität bei Erwachsenen in den Industrieländern ein. Etwa 80% dieser akuten neurologischen Erkrankung wird durch Ischämie Gehirn von einer Behinderung der Hirndurchblutung verursacht wird, während resultierenden etwa 15% werden durch eine Hirnblutung 2 verursacht. Trotz der anhaltenden Forschung ist die intravenöse Verabreichung von Gewebe-Plasminogen-Aktivator die einzige zugelassene pharmakologische Behandlung von ischämischen Schlaganfalls so weit und nur für eine Minderheit der Schlaganfall-Patienten aufgrund der kurzen Zeitfenster genehmigt von 4,5 Stunden nach Symptombeginn 3,4. Da es keine in vitro-Modelle, die richtig zu modellieren können die komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Gehirn, Gefäße und systemische pathophysiologischen Mechanismen bei Schlaganfall, sind Tiermodelle unerlässlich für die präklinische Schlaganfallforschung. Deshalb haben mehrere ischämischen Schlaganfall Modelle in einer Variablen entwickeltschaft der Arten. Eines der am häufigsten verwendeten Taktmodelle ist die &quot;Filament-Modell&quot;, wo ein Nahtmaterialfaden wird transient in die innere Halsschlagader eingeführt und weitergeleitet, bis die Spitze verschließt den Ursprung der mittleren Hirnarterie (MCA), was zu einem Stopp des Blutflusses und anschließende Hirninfarkt subkortikaler und im Falle einer längeren Verschluss auch kortikalen Regionen 5,6. In photothrombotic Modelle von ischämischen Schlaganfall wird ein photo Okklusion des bestrahlten kortikalen Gefäß nach Injektion eines Photosensibilisators was zu kleinen, örtlich umschriebene Läsionen 7 gelöst. Die permanente Okklusion der MCA distalen lenticulostriatal der Arterien durch eine Ligation der Arterie, seine vorübergehende Kompression oder durch dauerhafte Koagulation 8,9 erreicht werden. Die daraus resultierende Infarkt in diesem Modell betrifft vor allem die Neocortex 10, weil der Verschluss der MCA in diesem Modell ist distal der lenticulostriatal Arterien, die die Basalganglien liefern. Da die Mehrheit der menschlichen Schlaganfall Läsionen im Gebiet der mittleren Hirnarterie befindet, alle gängigen Taktmodelle ähneln Verschlüsse der MCA oder einer ihrer Äste 11. Die MCA ist einer der großen Arterien, die Blut zum Gehirn liefert; es ergibt sich aus der A. carotis interna, Routen entlang des Sulcus lateralis, wo es dann Niederlassungen und Projekten in die Basalganglien und den Seitenflächen der Stirn-, Scheitel-und Schläfenlappen, einschließlich des primären motorischen und sensorischen Kortex. Die rechten und linken MCA an der vorderen Hirnarterien verbunden ist und der hintere Kommunikation Arterien, die den posterioren cerebralen Arterien zu verbinden, wodurch der Kreis von Willis (Abbildung 1). Wie bereits von Carmichael et al. Berichtet 11, Infarkte durch das distale Middle Cerebral Ar modelliertBatterie Occlusion (MCAO)-Modell bei Mäusen umfassen etwa 10-15% der Hemisphäre, wodurch ein Großteil der menschlichen Schlaganfall Läsionen, die in der Rinden MCA Gebiet befinden 11,12 imitiert. Im Jahr 1981 Tamura et al. Beschrieben eine permanente, transkranielle MCAO Gerinnungsmodell bei Ratten 8. Aber die von Tamura beschriebenen Modell einbezogen einen proximalen Verschluß der MCA um die weitere distale Gabelung der Arterie zu umgehen. Somit wird die ursprüngliche &quot;Tamura Modell&quot; induziert nicht nur kortikalen Läsionen im Striatum als auch, ähnlich wie die von der &quot;Filament-Modell&quot; 6 erhaltenen Läsionen. Hier beschreiben wir die permanente distalen MCAO-Modell durch transkranielle Elektrokoagulation bei Mäusen. Ähnliche histologische und funktionelle Methoden Außerdem berichten wir, um den Hub Ergebnis in diesem Modell zu analysieren. Alle Methoden sind auf entwickelt und in unseren Labors verwendet Standard-Betriebsverfahren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="948">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Camera Canon Eos 500D</td>
			<td style="width:224px;">Canon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:324px;">optics: 18-55 mm; 30 fps; 640x480 video function</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Mirror</td>
			<td style="width:224px;">Kristallform</td>
			<td style="width:119px;">2677089</td>
			<td>30x30 cm&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Transparent acrylic glass cylinder</td>
			<td style="width:224px;">H&#38;S Kunststofftechnik</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>diameter: 8 cm,&#160; height: 25 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Heating blanket</td>
			<td>FHC DC Temperature Controller</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Fine Scissors</td>
			<td style="width:224px;">FST</td>
			<td>15000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Mayor Scissors</td>
			<td style="width:224px;">FST</td>
			<td style="width:119px;">1410-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Forceps</td>
			<td style="width:224px;">FST</td>
			<td style="width:119px;">11616-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Cotons</td>
			<td style="width:224px;">NOBA Verbondmitel Danz</td>
			<td style="width:119px;">974116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Saline solution</td>
			<td style="width:224px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;">131321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Bepanthen pomade</td>
			<td style="width:224px;">Bayer</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:224px;">Abbot</td>
			<td style="width:119px;">B506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anesthesia system for isoflurane</td>
			<td>Drager</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Stereomikroskop&#160;</td>
			<td style="width:224px;">Zeiss</td>
			<td>Stemi DV4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Electrosurgical device</td>
			<td colspan="2">ERBETOM ICC 80/50 HF-Chirurgieger&#228;t</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Drill</td>
			<td style="width:224px;">Proxxon&#160;</td>
			<td style="width:119px;">D-34343</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Ketamine</td>
			<td style="width:224px;">Inresa Arzneimittel GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Xylacine</td>
			<td style="width:224px;">Albrecht</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5ml Syringe&#160;</td>
			<td style="width:224px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Phosphate Buffered Saline PH: 7,4</td>
			<td>Apotheke Innestadt Uni Munchen</td>
			<td style="width:119px;">P32799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Isopentane</td>
			<td style="width:224px;">Fluka</td>
			<td style="width:119px;">59070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Cryostat</td>
			<td>Thermo Scientific CryoStarNX70</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Superfrost Plus Slides</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">J1800AMNZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Cresyl violet</td>
			<td>Sigma Life Science&#160;</td>
			<td>C5042-10G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Acetic Acid</td>
			<td>Sigma Life Science&#160;</td>
			<td>695092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Ethanol 70%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td>521005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Ethanol 96%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td>522078</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethanol 99%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td style="width:119px;">ETO-5000-99-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Roti-Histokit mounting medium</td>
			<td style="width:224px;">Roth</td>
			<td style="width:119px;">6638.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">C57Bl/6J mice</td>
			<td style="width:224px;">Charles River</td>
			<td style="width:119px;">000664</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling stroke in mice: permanent coagulation of the distal middle cerebral artery

Der Schlaganfall ist die dritthäufigste Todesursache und die Hauptursache für erworbene Invalidität bei Erwachsenen in entwickelten Ländern. Nur sehr begrenzte Therapieoptionen sind für einen kleinen Teil der Schlaganfall-Patienten in der Akutphase zur Verfügung. Die aktuelle Forschung ist intensiv auf der Suche nach neuen therapeutischen Strategien und konzentriert sich zunehmend auf die Unter akuten und chronischen Phase nach Schlaganfall, weil mehr Patienten könnte die für therapeutische Interventionen in einem längeren Zeitfenster sein. Diese verzögerten Mechanismen gehören wichtige pathophysiologische Vorgänge wie zB nach Schlaganfall Entzündung, Angiogenese, neuronale Plastizität und Regeneration. Um diese Mechanismen zu analysieren und anschließend zu bewerten neuartiger Medikamente werden experimentelle Taktmodelle mit klinischer Relevanz, niedrige Sterblichkeit und hohe Reproduzierbarkeit gefragt. Außerdem Mäusen sind die kleinsten Säugetiere, in dem ein Brenn Schlaganfallläsion induziert werden und für die ein breites Spektrum von transgenen Modellenzur Verfügung. Deshalb beschreiben wir hier das Maus-Modell der transkraniellen, permanent Koagulation der mittleren Hirnarterie über Elektrokoagulation distalen lenticulostriatal der Arterien, die so genannte &quot;Gerinnungsmodell&quot;. Das resultierende Infarkt in diesem Modell ist hauptsächlich in der Rinde liegt; die relative Infarktvolumen im Verhältnis zur Größe des Gehirns entspricht der Mehrheit der menschlichen Schlägen. Darüber hinaus wird das Modell erfüllt die genannten Kriterien Reproduzierbarkeit und geringer Mortalität. In diesem Video zeigen wir die chirurgischen Methoden der Schlaganfallinduktion in der &quot;Gerinnungsmodell&quot; und berichten histologische und funktionelle Analyse-Tools.

Aufgrund der kurzen Zeit der Anästhesie und moderate Schädigung des Gehirns, etwa 10 min nach der Überführung in ihre Käfige alle Tiere wach waren, frei in den Käfig und die Interaktion mit Wurfgeschwister. Die Mortalität während der MCAO Operation war weniger als 5%, vor allem aufgrund des zufälligen Subarachnoidalblutung oder falsche Narkose. Die Mortalität während der 7-tägigen Beobachtungszeit nach Schlaganfall Induktion tritt nur sehr selten in etwa 1-2% der Tiere. Bei dem Betrieb Serie von 10 Tieren für diesen Bericht alle Tiere überlebten die Operation und das 7 Tage Beobachtungszeitraum, keiner von ihnen musste wegen Ausschlusskriterien ausgeschlossen werden. Behavioral Defizite nach MCA Koagulation wurden von der Testzylinder 13 Analyse Vorderpfote Verwendung Asymmetrie bewertet. In diesem Test wird das Verhältnis der unabhängigen linken und rechten Vorderpfote Verwendung zu den angegebenen Zeitpunkten nach der Induktion Takt gemessen und mit 24 erhaltenen Ausgangswerteh vor MCAO (3B). Die Tiere präsentiert eine wesentliche Änderung in den Extremitäten Verwendung Asymmetrie für kombinierte Wand Exploration in der Testzylinder 24 h (1,72 ± 0,326, p &lt;0,05) und 3 Tage (1,36 ± 0,17, p &lt;0,05) nach MCAO. Obwohl das Verhältnis im 1. wöchigen Beobachtungszeit verbessert war Motors Asymmetrie noch erhebliche 7 Tage nach MCAO (1,35 ± 0,29, p &lt;0,05) im Vergleich zu den Ausgangswerten. Wir führten Infarktvolumetrie mit Kresylviolett gefärbten Serien koronalen Hirnschnitten von 7 Tagen nach Schlaganfall Induktion (4B). Die mittlere Infarktvolumen betrug 15,4 mm 3, wobei aus 12% einer Gehirnhälfte (4C). Die Variabilität dieses Schlaganfallmodell ist mit einer Standardabweichung von etwa 10% außergewöhnlich niedrig. Die Läsion Bereich umfasst den somatosensorischen und motorischen Kortex mit nur geringen Neigung von subkortikalen Strukturen. Darüber hinaus Lokalisation des InfarktesGebiet ist in hohem Maße vorhersehbar mit minimaler Variabilität als in der schematischen Verteilungsdiagramm (Fig. 4D) gezeigt. <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51729/51729fig1highres.jpg" width="500" /> Abbildung 1. Schematische Darstellung des Circle of Willis. Die arterielle Kreis von Willis wird von den mittleren Hirnarterien (MCA) und der vorderen Hirnarterien (ACA), die Abzweigung von der A. carotis interna (ICA), als auch durch die gebildete posterioren Hirnarterien (PCA) und die hintere Kommunikation Arterien (PComA). Die MCA läuft in die seitliche Sulcus wo es sich zur Großhirnrinde. Die dominierende MCA Zweig liefert den größten Teil des motorischen Kortex und ein Teil des somatosensorischen Kortex wird permanent durch die nachgewiesene Modell (Acoma = Anterior Kommunikation Arterie verschlossen, BA = Basilararterie; Suca = Superior-Kleinhirnlar Arterie). <img alt="Figur 2" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51729/51729fig2highres.jpg" width="400" /> 2. Transcranial Ansicht nach Entfernen der Schläfenmuskel und schematische Ansicht der MCA-Okklusion. (A) Nach dem Entfernen der Schläfenmuskel die kortikalen Arterien durch die teilweise durchscheinend Maus Schädel (in 8-12 Wochen alte Mäuse) betrachtet werden. Die dominierende MCA Zweig kann im rostralen Teil der zeitliche Sicht sowie weitere kortikale Arterien Verzweigung von der MCA und der PCA in der Schwanzteil identifiziert werden. (B) Schematische Darstellung auf der Dominante MCA Zweig im vorherrschende Variante mit einer Verzweigung auf der seitlichen temporalen Cortex nach dem Bohren ein Bohrloch und Entfernen des Schädels. (C) schwarze Quadrate die MCA Koagulation Stellen an den proximalen und distalen Seiten der Verzweigung. 3. Analyse von Verhaltensdefiziten. (A) Zylinder-Versuchsaufbau: Die Maus ist in einem vertikalen Zylinder gelegt und Spiegel sind zurück, um alle Bewegungen mit einer Videokamera registrieren sich (B) Vorderbein Verwendung Asymmetrie wurde mit der Zylinder Test analysiert.. Links / rechts-Verhältnisse von unabhängigen forelimb Verwendung wurden 24 Stunden vor der MCAO und zu den angegebenen Zeitpunkten nach der Induktion Takt berechnet. N = 10, * p &lt;0,05 zwischen den angegebenen Zeitpunkt und Baseline (Kontroll-) Wert. <img alt="Fig. 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51729/51729fig4highres.jpg" width="500" /> Abbildung 4. Volumen Infarkt-Analyse und der Infarkt Ergebnis nach distal MCAO. (A) Repräsentatives Bild einer Kresylviolett gefärbt koronalen BHin Abschnitt 7 Tage nach MCAO. Die gelbe Linie ist die Auswahl der kontralateralen (rechts) Kortex Anzeige-und die rote Linie ist die Auswahl der nicht-Infarkt (gebeizt) Kortex der ipsilateralen Gehirn. Der blasse Bereich in der linken Hemisphäre zeigt die Infarktgewebebereich. (B) Infarktvolumen Analyse von 10 Gehirnen (jeder Punkt repräsentiert ein einzelnes Gehirn) 24 Stunden, 3 Tage und 7 Tage nach distal MCA Koagulation. Die horizontale rote Linie stellt die mittlere, Fehlerbalken zeigen die Standardabweichung. (C) Vertreter Kresylviolett gefärbt koronalen Hirnschnitten alle 400 um 7 Tage nach MCA Koagulation. (D) Schematische Verteilung der Infarkthirngewebe von 7 Tagen nach MCAO. Jede Seite zeigt die gesammelten Informationen der Infarktverteilung (Farbkodierung wie angegeben) bei der gegebenen Abschnitt in Bezug auf Bregma (modifizierte Bild aus:. Liesz A et al, Gehirn, 2011, mit Genehmigung von Oxford University Press). &lt;a href = &quot;https://www.jove.com/files/ftp_upload/51729/51729fig4highres.jpg&quot; target = &quot;_blank&quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery

Verschiedene Mausmodellen der mittleren Hirnarterie (MCAO) sind weit verbreitet in der experimentellen Hirnforschung. Hier zeigen wir das Modell der transkraniellen Dauer distalen MCAO, die im Einklang kortikalen Infarkt von einer Größe, die von der Mehrheit der menschlichen ischämische Schlaganfälle auferlegt Schaden produziert.

Modellierung Schlaganfall bei Mäusen: Permanent Koagulation der distalen A. cerebri media

Stroke is the third most common cause of death and a main cause of acquired adult disability in developed countries. Only very limited therapeutical ...

modeling-stroke-mice-permanent-coagulation-distal-middle-cerebral

Research

JoVE Journal

Medicine

36.6K Aufrufe.  University Hospital Munich.  Verschiedene Mausmodellen der mittleren Hirnarterie (MCAO) sind weit verbreitet in der experimentellen Hirnforschung. Hier zeigen wir das Modell der transkraniellen Dauer distalen MCAO, die im Einklang kortikalen Infarkt von einer Größe, die von der Mehrheit der menschlichen ischämische Schlaganfälle auferlegt Schaden produziert. 

Serie: Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery

Modeling Stroke in Mice - Middle Cerebral Artery Occlusion with the Filament Model

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are very limited. To meet the need for novel therapeutic approaches, experimental stroke research frequently employs rodent models of focal cerebral ischaemia. Most researchers use permanent or transient occlusion of the middle cerebral artery (MCA) in mice or rats.
Proximal occlusion of the middle cerebral artery (MCA) via the intraluminal suture technique (so called filament or suture model) is probably the most frequently used model in experimental stroke research. The intraluminal MCAO model offers the advantage of inducing reproducible transient or permanent ischaemia of the MCA territory in a relatively non-invasive manner. Intraluminal approaches interrupt the blood flow of the entire territory of this artery. Filament occlusion thus arrests flow proximal to the lenticulo-striate arteries, which supply the basal ganglia. Filament occlusion of the MCA results in reproducible lesions in the cortex and striatum and can be either permanent or transient. In contrast, models inducing distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA occlusion typically spare the striatum and primarily involve the neocortex. In addition these models do require craniectomy. In the model demonstrated in this article, a silicon coated filament is introduced into the common carotid artery and advanced along the internal carotid artery into the Circle of Willis, where it blocks the origin of the middle cerebral artery. In patients, occlusions of the middle cerebral artery are among the most common causes of ischaemic stroke. Since varying ischemic intervals can be chosen freely in this model depending on the time point of reperfusion, ischaemic lesions with varying degrees of severity can be produced. Reperfusion by removal of the occluding filament at least partially models the restoration of blood flow after spontaneous or therapeutic (tPA) lysis of a thromboembolic clot in humans.
In this video we will present the basic technique as well as the major pitfalls and confounders which may limit the predictive value of this model.

Filamentous occlusion of the Middle cerebral artery is a common model for studying ischemic stroke in mice.

Modeling Stroke in Mice - Middle Zerebralarterie mit dem Filament-Modell

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are ...

Forschung

Medizin

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the brain (ischemic stroke) 2. Since most ischemic strokes (~80%) occur in the territory of middle cerebral artery (MCA) 3, many animal stroke models that have been developed have focused on this artery. The intraluminal monofilament model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) involves the insertion of a surgical filament into the external carotid artery and threading it forward into the internal carotid artery (ICA) until the tip occludes the origin of the MCA, resulting in a cessation of blood flow and subsequent brain infarction in the MCA territory 4. The technique can be used to model permanent or transient occlusion 5. If the suture is removed after a certain interval (30 min, 1 h, or 2 h), reperfusion is achieved (transient MCAO); if the filament is left in place (24 h) the procedure is suitable as a model of permanent MCAO. This technique does not require craniectomy, a neurosurgical procedure to remove a portion of skull, which may affect intracranial pressure and temperature 6. It has become the most frequently used method to mimic permanent and transient focal cerebral ischemia in rats and mice 7,8. To evaluate the extent of cerebral infarction, we stain brain slices with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to identify ischemic brain tissue 9. In this video, we demonstrate the MCAO method and the determination of infarct size by TTC staining.

We demonstrate in the video a method for producing a middle cerebral artery occlusion in adult mice using an intraluminal monofilament. We also show how to evaluate the extent of cerebral infarction by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining.

Mouse Model of Middle Zerebralarterie

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the ...

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United States in 20091,2. The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model was developed by Koizumi4 in 1986 to simulate this 
impactful human pathology in the rat. A modification of the MCAO method was later presented by Longa3. Both techniques have been widely used to identify 
molecular mechanisms of brain injury resulting from ischemic stroke and potential therapeutic modalities5. This relatively noninvasive method in rats has been 
extended to use in mice to take advantage of transgenic and knockout strains6,7. To model focal cerebral ischemia, an intraluminal suture is advanced via 
the internal carotid artery to occlude the base of the MCA. Retracting the suture after a specified period of time mimics spontaneous reperfusion, but the 
suture can also be permanently retained. This video will be demonstrating the two major approaches for performing intraluminal MCAO procedure in mice in a 
stepwise fashion, as well as providing insights for potential drawbacks and pitfalls. The ischemic brain tissue will subsequently be stained by 
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to evaluate the extent of cerebral infarction8.

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is the most frequent used model among experimental ischemic stroke models. Here we will demonstrate the entire model in detail with the guide of Laser Doppler flowmetry, and its representative results.

Intraluminale Nahen Zerebralarterie (MCAO) Modell des ischämischen Schlaganfalls mit Laser-Doppler-Flussmessung Guidance in Mäuse

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

The Application Of Permanent Middle Cerebral Artery Ligation in the Mouse

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to develop suitable animal models to study the events that unfold during ischemic insult. These techniques include transient or permanent, focal or global ischemia models using many different animal models, with the most common being rodents.
The permanent MCA ligation method which is also referred as pMCAo in the literature is used extensively as a focal ischemia model in rodents 1-6. This method was originally described for rats by Tamura et al. in 1981 7. In this protocol a craniotomy was used to access the MCA and the proximal regions were occluded by electrocoagulation. The infarcts involve mostly cortical and sometimes striatal regions depending on the location of the occlusion. This technique is now well established and used in many laboratories 8-13. Early use of this technique led to the definition and description of &#x201C;infarct core&#x201D; and &#x201C;penumbra&#x201D; 14-16, and it is often used to evaluate potential neuroprotective compounds 10, 12, 13, 17. Although the initial studies were performed in rats, permanent MCA ligation has been used successfully in mice with slight modifications 18-20 .
This model yields reproducible infarcts and increased post-survival rates. Approximately 80% of the ischemic strokes in humans happen in the MCA area 21 and thus this is a very relevant model for stroke studies. Currently, there is a paucity of effective treatments available to stroke patients, and thus there is a need for good models to test potential pharmacological compounds and evaluate physiological outcomes. This method can also be used for studying intracellular hypoxia response mechanisms in vivo. 
Here, we present the MCA ligation surgery in a C57/BL6 mouse. We describe the pre-surgical preparation, MCA ligation surgery and 2,3,5 Triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining for quantification of infarct volumes.

Middle cerebral artery (MCA) ligation is a technique to study focal cerebral ischemia in animal models. In this method, the middle cerebral artery is exposed by craniotomy and ligated by cauterization. This method gives highly reproducible infarct volumes and increased post-operative survival rates compared to other methods available.

Die Anwendung des dauerhaften mittleren Hirnarterie Ligation in der Maus

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in 20091, 2. Several models of cerebral ischemia have been developed to mimic the human condition of stroke. It has been suggested that up to 80% of all strokes result from ischemic damage in the middle cerebral artery (MCA) area3. In the early 1990s, endothelin-1 (ET-1) 4 was used to induce ischemia by applying it directly adjacent to the surface of the MCA after craniotomy. Later, this model was modified 5 by using a stereotaxic injection of ET-1 adjacent to the MCA to produce focal cerebral ischemia. The main advantages of this model include the ability to perform the procedure quickly, the ability to control artery constriction by altering the dose of ET-1 delivered, no need to manipulate the extracranial vessels supplying blood to the brain as well as gradual reperfusion rates that more closely mimics the reperfusion in humans5-7. On the other hand, the ET-1 model has disadvantages that include the need for a craniotomy, as well as higher variability in stroke volume8. This variability can be reduced with the use of laser Doppler flowmetry (LDF) to verify cerebral ischemia during ET-1 infusion. Factors that affect stroke variability include precision of infusion and the batch of the ET-1 used6. Another important consideration is that although reperfusion is a common occurrence in human stroke, the duration of occlusion for ET-1 induced MCAO may not closely mimic that of human stroke where many patients have partial reperfusion over a period of hours to days following occlusion9, 10. This protocol will describe in detail the ET-1 induced MCAO model for ischemic stroke in rats. It will also draw attention to special considerations and potential drawbacks throughout the procedure.

Several animal models of cerebral ischemia have been developed to simulate the human condition of stroke. This protocol describes the endothelin-1 (ET-1) induced middle cerebral artery occlusion (MCAO) model for ischemic stroke in rats. In addition, important considerations, advantages, and shortcomings of this model are discussed.

Endothelin-1 induzierte Middle Cerebral Artery Occlusion Modell für ischämischen Schlaganfall mit Laser Doppler Flowmetrie Guidance in Rat

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be performed in many locations overlying the rat cerebrum, but is most easily carried out by creating a craniectomy over the readily accessible frontal or parietal bones. Most frequently, we have used this technique in combination with the endothelin-1 middle cerebral artery occlusion model of ischemic stroke to quantify the changes in middle cerebral artery vessel diameter that occur with injection of endothelin-1 into the brain parenchyma adjacent to the proximal MCA4, 5. In order to visualize the proximal portion of the MCA during endothelin -1 induced MCAO, we use a technique to create a cranial window through the temporal bone on the lateral aspect of the rat skull (Figure 1). Cerebral arteries can be visualized either with the dura intact or with the dura incised and retracted. Most commonly, we leave the dura intact during visualization since endothelin-1 induced MCAO involves delivery of the vasoconstricting peptide into the brain parenchyma. This bypasses the need to incise the dura directly over the visualized vessels for drug delivery. This protocol will describe how to create a cranial window to visualize cerebral arteries in a step-wise fashion, as well as how to avoid many of the potential pitfalls pertaining to this method.

This article describes a method for visualizing rat cerebral arteries through a cranial window using temporal craniectomy in order to view proximal portions of the middle cerebral artery (Figure 1). This versatile method can be combined with various techniques of drug delivery to measure cerebral artery reactivity in vivo.

Mit Hilfe eines Cranial Fenster, um den Nahen Cerebral Artery Während Endothelin-1 induzierte Middle Cerebral Artery Occlusion Visualisieren

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal models of acute ischemic stroke allows to confirm successful arterial occlusion and exclude subarachnoid hemorrhage. Cerebral perfusion monitoring can also be used to study intracranial collateral circulation, which is emerging as a powerful determinant of stroke outcome and a possible therapeutic target. Despite a recognized role of Laser Doppler perfusion monitoring as part of the current guidelines for experimental cerebral ischemia, a number of technical difficulties exist that limit its widespread use. One of the major issues is obtaining a secure and prolonged attachment of a deep-penetration Laser Doppler probe to the animal skull. In this video, we show our optimized system for cerebral perfusion monitoring during transient middle cerebral artery occlusion by intraluminal filament in the rat. We developed in-house a simple method to obtain a custom made holder for twin-fibre (deep-penetration) Laser Doppler probes, which allow multi-site monitoring if needed. A continuous and prolonged monitoring of cerebral perfusion could easily be obtained over the intact skull.

Cerebral perfusion monitoring has been demonstrated to improve accuracy in ischemic stroke models. Technical difficulties often limit the use of this essential tool for cerebrovascular research. In this video, an optimized system is shown to obtain a single or multi-site hemodynamic monitoring during intraluminal middle cerebral artery occlusion in rats.

Optimierte System for Cerebral Perfusion Überwachung im Rat Stroke Modell Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic stroke. However, the use of tPA is limited by its narrow therapeutic window and by increased risk of hemorrhagic transformation. There is an urgent need to develop suitable stroke models to study new thrombolytic agents and strategies for treatment of ischemic stroke. At present, two major types of ischemic stroke models have been developed in rats and mice: intraluminal suture MCAO and embolic MCAO. Although MCAO models via the intraluminal suture technique have been widely used in mechanism-driven stroke research, these suture models do not mimic the clinical situation and are not suitable for thrombolytic studies. Among these models, the embolic MCAO model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical investigation of thrombolytic therapy. This embolic model was first developed in rats by Overgaard et al.1 in 1992 and further characterized by Zhang et al. in 19972. Although embolic MCAO has gained increasing attention, there are technical problems faced by many laboratories. To meet increasing needs for thrombolytic research, we present a highly reproducible model of embolic MCAO in the rat, which can develop a predictable infarct volume within the MCA territory. In brief, a modified PE-50 tube is gently advanced from the external carotid artery (ECA) into the lumen of the internal carotid artery (ICA) until the tip of the catheter reaches the origin of the MCA. Through the catheter, a single homologous blood clot is placed at the origin of the MCA. To identify the success of MCA occlusion, regional cerebral blood flow was monitored, neurological deficits and infarct volumes were measured. The techniques presented in this paper should help investigators to overcome technical problems for establishing this model for stroke research.

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

In this paper, we demonstrate a standard method for producing an embolic middle cerebral artery occlusion with homologous blood clots (fibrin-rich) in adult rat. This model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical study of thrombolytic therapy for ischemic stroke.

Embolischen mittleren Hirnarterie Okklusion (MCAO) für ischämischen Schlaganfall mit homologen Blutgerinnsel in Ratten

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic ...

Quantification of Neurovascular Protection Following Repetitive Hypoxic Preconditioning and Transient Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Experimental animal models of stroke are invaluable tools for understanding stroke pathology and developing more effective treatment strategies. A 2 week protocol for repetitive hypoxic preconditioning (RHP) induces long-term protection against central nervous system (CNS) injury in a mouse model of focal ischemic stroke. RHP consists of 9 stochastic exposures to hypoxia that vary in both duration (2 or 4 hr) and intensity (8% and 11% O2). RHP reduces infarct volumes, blood-brain barrier (BBB) disruption, and the post-stroke inflammatory response for weeks following the last exposure to hypoxia, suggesting a long-term induction of an endogenous CNS-protective phenotype. The methodology for the dual quantification of infarct volume and BBB disruption is effective in assessing neurovascular protection in mice with RHP or other putative neuroprotectants. Adult male Swiss Webster mice were preconditioned by RHP or duration-equivalent exposures to 21% O2 (i.e. room air). A 60 min transient middle cerebral artery occlusion (tMCAo) was induced 2 weeks following the last hypoxic exposure. Both the occlusion and reperfusion were confirmed by transcranial laser Doppler flowmetry. Twenty-two hr after reperfusion, Evans Blue (EB) was intravenously administered through a tail vein injection. 2 hr later, animals were sacrificed by isoflurane overdose and brain sections were stained with 2,3,5- triphenyltetrazolium chloride (TTC). Infarcts volumes were then quantified. Next, EB was extracted from the tissue over 48 hr to determine BBB disruption after tMCAo. In summary, RHP is a simple protocol that can be replicated, with minimal cost, to induce long-term endogenous neurovascular protection from stroke injury in mice, with the translational potential for other CNS-based and systemic pro-inflammatory disease states.

This protocol describes repetitive hypoxic preconditioning, or brief exposures to systemic hypoxia that reduce infarct volumes and blood-brain barrier disruption following transient middle cerebral artery occlusion in mice. It also details dual quantification of infarct volume and blood-brain barrier disruption after stroke to assess the efficacy of neurovascular protection.

Die Quantifizierung der neurovaskulären Schutz Nach Repetitive hypoxische Präkonditionierung und Transient mittleren Hirnarterie Occlusion in Mice

Experimental animal models of stroke are invaluable tools for understanding stroke pathology and developing more effective treatment strategies. A 2 week ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, obesity and diabetes. Accordingly, when evaluating therapies for stroke in animals, it is important to select a model with excellent face validity. Ischemic stroke accounts for 80% of all strokes, and the majority of these occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), often inducing infarcts that affect the sensorimotor cortex, causing persistent plegia or paresis on the contralateral side of the body. We demonstrate in this video a method for producing ischemic stroke in elderly rats, which causes sustained sensorimotor disability and substantial cortical infarcts. Specifically, we induce permanent distal middle cerebral artery occlusion (MCAO) in elderly female rats by using diathermy forceps to occlude a short segment of this artery. The carotid artery on the ipsilateral side to the lesion was then permanently occluded and the contralateral carotid artery was transiently occluded for 60 min. We measure the infarct size using structural T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) at 24 hr and 8 weeks after stroke. In this study, the mean infarct volume was 4.5% &#177; 2.0% (standard deviation) of the ipsilateral hemisphere at 24 hr (corrected for brain swelling using Gerriet&#8217;s equation, n = 5). This model is feasible and clinically relevant as it permits the induction of sustained sensorimotor deficits, which is important for the elucidation of pathophysiological mechanisms and novel treatments.

Here we present a protocol to produce permanent distal middle cerebral artery occlusion in elderly female rats with simultaneous occlusion of the carotid arteries to generate large cortical infarcts and sustained deficits. We show confirmation of the lesion size using structural MRI at 24 hr and 8 weeks after stroke.

Darstellende Permanent Distal cerebri mit Arteria carotis communis Occlusion bei alten Ratten zu studieren kortikale Ischämie mit anhaltenden Behinderungs

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...