A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
השיטה מתארת דלקת-רגישות ארוי-איסכמי ופגיעה המוח hyperoxic ב P17 חמוס למודל האינטראקציה המורכבת בין דלקת ממושכת ופגיעה המוח חמצוני מנוסה במספר תינוקות טרום לטווח מאוחר.
יש צורך מתמשך מודלים רלוונטיים קלינית של זיהום היפואטאטאל, hypoxia-איסכמיה (HI) שבו לבדוק התערבויות טיפוליות לתינוקות עם הרצף הנוירולוגי של טרום בגרות. חמוסים הם מועמדים אידיאליים למידול המוח האנושי הטרום-לטווח, כפי שהם נולדים lissencephalic ולפתח מוחות מוחיים באופן מוחי. בלידה, התפתחות המוח החמוס דומה לעובר האנושי של 13 שבועות, עם postnatal יום (P) 17 ערכות נחשב להיות שווה ערך לתינוק ב 32-36 שבועות הריון. אנו מתארים מודל פציעה ב P17 חמוס, שם הממשל ליפופוליל מלווה באיסכמיה מוחית דו צדדית, היפוקסיה, ו hyperoxia. זה מדמה את האינטראקציה המורכבת של דלקת ממושכת, איסכמיה, היפוקסיה, ומתח חמצוני מנוסים במספר neonates המפתחים פציעה במוח. בעלי חיים פצועים להציג מגוון של חומרת הפציעה ברוטו, עם שינויים מורפולוגיים במוח כולל היצרות של מספר מודורי הקורטיתיים ו sulci הקשורים. בעלי חיים פצועים גם מראים פיתוח רפלקס איטי, מהירות איטית יותר ומשתנה יותר של תנועה במסלול הדוגמנות אוטומטי, והירידה בחיפושי בשדה פתוח. מודל זה מספק פלטפורמה שבה לבחון את הטיפולים לתינוקות עם אנצפלופתיה התינוק הקשורים בדלקת ושלום, מנגנוני המחקר של פציעה המשפיעים על פיתוח קליפת הגוף, ולחקור מסלולים המספקים עמידות חיות לא מושפעות.
יש צורך מתמשך של מודלים בעלי חיים גדולים המשקפים את הפתופסולוגיה של טרום בגרות ולאחר ההיפוקסיה-איסכמיה שבה התערבויות טיפוליות לתינוקות יכולים להיבדק. ב 2017, 9.93% מתוך 382,726 תינוקות שנולדו בארצות הברית נולדו לטווח, ו 84% של תינוקות אלה נולדו בין 32 ו-36 שבועות של הריון1. בזמן התינוקות מוקדם, החשיפה לזיהום או דלקת היא נפוצה, שם הפעלה החיסונית אימהית בשל פתוגנים נגיפי או חיידקי יכול ליזום העבודה טרום לטווח. Postnatally, תינוקות טרום לטווח נמצאים בסיכון גבוה של מוקדם או מאוחר התפרצות אלח דם2. תינוקות preterm גם לעתים קרובות חווים תקופות של היפוקסיה, לחץ דם, ו עידות בשל מערכת הקרדיוכלתית הילדותית שלהם, מתח חמצן מוגבר באטמוספירה יחסית לאלה מנוסים ברחם, והחשיפות האיגניים. בנוסף, בתינוקות טרום לטווח, הגנות נוגד חמצון הם בלתי בוגרים3 ו-pro-האפוטוטיים גורמים הם באופן טבעי upregulated4. מתח חמצוני ומוות תאים להוביל הפעלה של מערכת החיסון ודלקות ניווניות. גורמים אלה משולבים נחשבים לתרום לפגיעות התפתחותית ופיזיולוגית של המוח, ולגרום או להחריף את האנצפלופתיה הקשורים בתוצאות התפתחותיות עניות בתינוקות טרום לטווח5,6,7.
בשל הדמיון הפיזי וההתפתחותי כי המוח החמוס מניות עם המוח האנושי, החמוס הוא זן אטרקטיבי שבו למודל פגיעה במוח8,9,10,11,12. חמוסים הם גם מועמדים אידיאליים כדי לדגמן את המוח האנושי לטווח הארוך, כפי שהם נולדים lissencephalic ולפתח מוחות באופן שוטף, אשר מספק חלון שבו כדי לחשוף את המוח המתפתח עלבונות כי לחקות את אלה מנוסים על ידי תינוקות נולד לטווח. בלידה, התפתחות המוח החמוס דומה העובר 13 שבוע האדם, עם postnatal יום (P) 17 ערכות נחשב שווה ערך לתינוק ב 32 – 36 שבועות של ההריון13.
הקבוצה שלנו פרסמה לאחרונה מודל של טרום לטווח (< 28 שבועות הריון) פגיעה במוח P10 חמוס על ידי שילוב של רגישות דלקתית עם es chia coli ליפופוליד (lps) עם חשיפה בעקבות היפוקסיה ו עידות12. בפרוטוקול הבא, אנו מתארים כעת מודל טרום לטווח מאוחר ב P17 חמוס, שם הרגישות LPS הוא אחריו בעקבות איסכמיה מוחית דו צדדית, היפוקסיה, ו hyperoxia. התוצאה היא פציעה חמורה יותר בקבוצת משנה של בעלי חיים, ומודלים הדוק יותר את האינטראקציה המורכבת של דלקת ממושכת, איסכמיה, היפוקסיה, ומתח חמצוני מנוסים מספר תינוקות טרום לטווח המפתחים פציעה במוח.
הליכים בוצעו בהתאם למדריך NIH לטיפול ולשימוש בבעלי חיים מעבדתיים וכחלק מפרוטוקול מאושר על ידי הוועדה המייעצת לטיפול בבעלי חיים מוסדיים באוניברסיטת וושינגטון.
1. הכנה ומינהל LPS
הערה: התייחס לאיור 1 עבור ציר זמן של ההליכים.
2. הרדמה
3. הכנה כירורגית
4. ליטל עורק הראש הדו
5. היפוקסיה סדרתית, Hyperoxia, ו היפוקסיה
6. ביטול הארכה של עורק העורק הימני
7. ניהול שחזור וטמפרטורה
8. בדיקת רפלקס
9. בדיקת המסלול
10. בדיקת שדה פתוחה (P42)
11. קיבעון-פרזיה
12. לאקס Vivo מדידה המוח
13. ניקוד ברוטו
14. ניתוח נתונים
של 34 (n = 18 זכרים, n = 16 נקבות) בעלי חיים משישה לוחמים חשופים לעלבון, שמונה בעלי חיים (24%; n = 4 זכרים, n = 4 נקבות) בקבוצה הפצועה מתו בתקופת ההיפוקסיה השנייה (n = 5), במהלך ניהול הטמפרטורה (n = 2), או לילה לאחר העלבון ( בקבוצה הפצועה, תשעה מתוך 26 ניצולים (35%) היתה פציעה מגעילה בלתי נראית. חמשבעליחיים (...
בשל קווי הדמיון הפיזיים וההתפתחותיים בין המוח החמוס למוח האנושי, החמוס משמש יותר ויותר למודל של פגיעה מוחית מבוגרת והתפתחותית. . שמונה,תשע,עשר,11,12 עם זאת, מחקר עד היום מרמז כי המוח החמוס הוא גם עמיד בפנ...
. למחברים אין מה לגלות
פיתוח המודל היה ממומן על ידי ביל ומלינדה גייטס, כמו גם על ידי NIH גרנט 5R21NS093154-02.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
80% Oxygen | Praxair | ||
9% Oxygen | Praxair | ||
Absorbent benchtop protector | Kimtech | 7546 | |
Automated catwalk | Noldus | ||
Betadine surgical scrub | |||
Bupivacaine | Patterson Veterinary | 07-888-9382 | |
Buprenorphine | |||
Calipers | SRA Measurement Products | ME-CAL-FP-200 | 200 mm range, 0.01 mm resolution |
Cotton Gauze Sponge | Fisher Scientific | 22028556 | |
Curved fine hemostat | Roboz | RS-7101 | |
Curved forceps | World Precision Instruments | 501215 | |
Curved suture-tying hemostat | Roboz | RS-7111 | |
Ethovision tracking software | Noldus | ||
Eye Lubricant | Rugby | NDC 0536-1970-72 | |
Ferrets (Mustela putorius furo) | Marshall Biosciences | Outbred (no specific strain) | |
Formalin | Fisher Scientific | SF100-4 | 10% (Phosphate Buffer/Certified) |
Hair Clippers | Conair | GMT175N | |
Insulin Syringes | BD | 329461 | 0.3 cc 3 mm 31 G |
Isoflurane | Piramal | 66794-017-25 | |
Lidocaine | Patterson Veterinary | 07-808-8202 | |
LPS | List Biological | LPS Ultrapure #423 | |
Oxygen sensor | BW Gas Alert | GAXT-X-DL-2 | |
Pentobarbital | |||
Plastic chamber | Tellfresh | 1960 | 10 L; 373 x 270 x 135 mm3 |
Saline Solution, 0.9% | Hospira | RL-4492 | |
Scalpel blade | Integra Miltex | 297 | |
Scalpel handle | World Precision Instruments | 500236 | #3, 13 cm |
Sterile suture | Fine Science Tools | 18020-50 | Braided Silk, 5/0 |
Surgical clip applicator | Fine Science Tools | 12020-09 | |
Surgical clip remover | Fine Science Tools | 12023-00 | |
Surgical drapes | Medline Unidrape | VET3000 | |
Surgical gloves | Ansell Perry Inc | 5785004 | |
Surigical clips | Fine Science Tools | 12022-09 | |
Thermometer (rectal) | YSI | Precision 4000A | |
Thermometer (water) | Fisher Scientific | 14-648-26 | |
Umbilical tape | Grafco | 3031 | Sterile |
Water bath | Thermo Scientific | TSCOL19 | 19 L |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved