A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
אנו מדגימים התרחבות כימית של כלי דם גדולים בעכברים כמודל לחקר תפקוד לקוי של כלי הדם במוח, אשר יכול לשמש עבור מודלים של דמנציה וסקולרית ואלצהיימר. אנו גם מדגימים הדמיה של כלי הדם על ידי הזרקת תרכובת גומי סיליקון ומתן הדרכה חזותית ברורה למדידת שינויים בגודל כלי הדם.
הדם-מוח (BBB) היא מערכת חיונית המסדירה את זרימת המוח הסלקטיבית עם הפריפריה, כדוגמה, ומאפשרת לחומרים מזינים הדרושים להיכנס ולגרש חומצות אמינו מוגזמות או רעלים מהמוח. כדי להדגים כיצד BBB יכול להיפגע במחלות כמו דמנציה וסקולרית (VaD) או מחלת אלצהיימר (AD), חוקרים פיתחו שיטות חדשניות למדל הרחבת כלי דם. פגיעה ב-BBB במצבי מחלה אלה עלולה להיות מזיקה ולגרום לחוסר ויסות של BBB המוביל לתוצאות לא נעימות ופתולוגיות המשפיעות על תפקוד המוח. הצלחנו לשנות טכניקה קיימת שאפשרה לנו להזריק ישירות לתוך Cisterna magna (CM) כדי לגרום להרחבת כלי הדם באמצעות אלסטאז, ולשבש את הצמתים הצפופים (TJ) של BBB. בשיטה זו, הצלחנו לראות מדדים שונים של הצלחה על פני טכניקות קודמות, כולל הרחבת כלי דם עקבית, תמותה מופחתת או התאוששות משופרת, ושיפור חומר המילוי/אופציפיקציה, תרכובת גומי סיליקון, משלוח לתיוג כלי דם לניתוח הרחבה. שיטה זעיר פולשנית זו הניבה תוצאות מבטיחות, עם עלייה של 19%-32% בהתרחבות מתמשכת של כלי דם גדולים בעכברים בין שבועיים לשלושה חודשים לאחר ההזרקה. שיפור זה עומד בניגוד למחקרים קודמים, שהראו התרחבות מוגברת רק לאחר שבועיים. נתונים נוספים מצביעים על התרחבות מתמשכת גם לאחר 9.5 חודשים. עלייה זו אושרה על ידי השוואת קוטר כלי הדם של האלסטאז וקבוצת הרכב המוזרק. בסך הכל, טכניקה זו היא בעלת ערך לחקר הפרעות פתולוגיות המשפיעות על מערכת העצבים המרכזית (CNS) באמצעות מודלים של בעלי חיים.
תאי אנדותל מיקרו-וסקולריים המרפדים את נימי המוח הם המרכיבים העיקריים ליצירת מחסום הדם-מוח (BBB)1, אשר ממלא תפקיד מכריע בוויסות מה שנכנס או יוצא ממחזור הדם במוח עם הפריפריה. חומרים מזינים חיוניים הדרושים לרקמת העצבים מורשים להיכנס ל- BBB, בעוד שכמה חומצות אמינו חיוניות כמו גלוטמט מגורשות מהמוח, שכן ריכוזים גבוהים עלולים לגרום נזק עצבי מעורר קבוע לרקמת המוח2. בתנאים פיזיולוגיים רגילים, BBB מגביל את כמות חלבוני הפלזמה כמו אלבומין 3,4 ופרותרומבין מלהיכנס למוח, שכן אלה יכולים להיות בעלי השפעות מזיקות 5,6,7
עכבריNL-F(בני 3 חודשים) המבטאים רובד עמילואיד אנושי ברמה פיזיולוגית שימשו למחקר זה, אם כי ניתן להשתמש במערכת זו עם כל מודל מכרסמים. כל הנהלים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים של CAMH (פרוטוקול #843) והיו בהתאם לסטנדרטים האתיים של המועצה הקנדית לטיפול בבעלי חיים. עכברים גודלו בבית והוחזקו במחזור אור-חושך של 12 שעות עם גישה ל-ad libitum לצ'או ולמים.
1. הליך הזרקת Cisterna magna (CM)
הצלחנו לאתר את ה- Cisterna magna מתחת לאזור העורפי של הגולגולת לאחר מיקמנו בזהירות את העכבר על המסגרת הסטריאוטקסית וניתחנו את השרירים. המבנה האנטומי הזה, שדומה למשולש הפוך ומודגש בצהוב, ממוקם מתחת לבסיס הגולגולת (איור 1). כדי להבטיח דיוק ולמנוע נזק לרקמת המוח, 1-2 מ"מ של שיפוע מזרק המ.......
מאמר זה מדגים פרוטוקול משופר להרחבת כלי הדם במוח, ומספק גישה מדויקת ופשוטה להזרקת אלסטאז לתוך Cisterna magna של עכברים. נקודה אנטומית זו משמשת שער ישיר לנוזל השדרה, ומציעה אפיק רב ערך לחקר מחלות נוירולוגיות שונות. אחד היתרונות העיקריים של טכניקה שונה זו הוא כי הזרקת מנה אחת של אלסטאז לתוך Cisterna magna.......
אין ניגוד עניינים.
מחקר זה התאפשר הודות לתרומות שלא יסולא בפז של סטפני טאם שסיפקה תמיכה בסיוע בניתוחים. אנו מודים לה מקרב לב על עזרתה. המכונים הלאומיים לבריאות (AG066162) לתמיכה במחקר זה.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
23 G catheter | University Medstore | 2546-CABD305145 | Needed for perfusion (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
Absolute ethanol | University Medstore | https://www.uoftmedstore.com/index.sz | For removing the microfil |
Betadine scrub | # | https://www.pittsborofeed.com/products/betadine-surgical-scrub | Sterilization |
Betadine solution | Amazon | https://www.amazon.ca/Povidone-Iodine-10-Topical-Solution-100ml/dp/B09DTKJGHW | Sterilization |
Bupivacaine | Provided by animal facility | N/A | Analgesic |
Clippers | BrainTree Scientific Inc | CLP-41590 | Shave fur |
Cotton Q-tip | University Medstore | 1962 | For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
Elastase | Sigma-aldrich | E7885 | Used for the dilatation of blood vessel |
Ethanol | University Medstore | 39752-P016-EAAN | Sterilization (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
Goat anti-mouse 568 | Invitrogen | A11004 | For staining mature neurons |
Graphpad prism 10 | Graphpad prism 10 | https://www.graphpad.com/ | Statistical analysis software |
Hamilton syringe | Sigma-aldrich | 28614-U | Injection elastase |
Heat pad | Amazon | https://www.amazon.ca/iPower-Temperature-Controller-Terrarium-Amphibians/dp/B08L4DBFFZ | Maintain body temperature |
ImageJ software | Fiji Imagej software | imagej.net (USA) | Image analysis software |
Induction chamber | Provided by animal facility | N/A | Anesthesia induction |
Metacam | Provided by animal facility | N/A | Analgesic |
Methyl salicylate | Sigma-aldrich | M6752 | For removing the microfil |
Microfil | Flow Tech, Carver, Massachusetts | https://www.flowtech-inc.com/order/ | Dye (yellow) |
Mouse monoclonal anti-NeuN | Millipore Sigma | MAB377 | For staining mature neurons |
Olympus VS200 slide scanner and VSI software. | Olympus Life Science | https://www.olympus-lifescience.com/en/downloads/detail-iframe/?0[downloads][id]=847254104 | Imaging software |
Paraformaldehyde | University Medstore | PAR070.1 | For protein fixation (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
Perfusion pump | VWR International | https://pr.vwr.com/store/product/4787969/vwr-variable-speed-peristaltic-pumps | Needed for perfusion |
Scalpel | University Medstore | 2580-M90-10 | For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
Stereotaxic | Provided by animal facility | N/A | So secure the animal for surgery |
Surgical scissor | University Medstore | 22751-A9-240 | For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
Surgical tape | University Medstore | https://www.amazon.ca/3M-Micropore-Tape-1530-2-Rolls/dp/B0082A9GS2 | Secure the animal on the diaper |
Sutures | University Medstore | 2297-VS881 | For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
X2 tweezers | University Medstore | 7731-A10-612 | For surgery (https://www.uoftmedstore.com/index.sz) |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved