המחברים רוצה להודות המעבדה Buckwalter (במיוחד ד ר טוד. פיטרסון) עבור מתן המודל העכבר, ביצוע הניתוחים dMCAO, העמדת פנים. בנוסף, ברצוננו תודה תומס Liguori מן Invicro לסיוע טכני שלו עם VivoQuant התמונה ניתוח תוכנה, ד ר טים דויל, ד ר לורה פיזאני, ד ר Frezghi הבטה מהחיה קטן SCi3 הדמיה מתקן באוניברסיטת סטנפורד לעצה שלהם, סיוע בפיתוח פרוטוקול זה הדמיה, והמוסד Radiochemistry (במיוחד ד ר ג'ון פארק) על עזרתם עם הסינתזה של [11ג] DPA-713.

<ol>
	<li>Benjamin, E. J., 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=Heart+disease+and+stroke+statistics-2017+update:+A+report+from+the+american+heart+association.">Heart disease and stroke statistics-2017 update: A report from the american heart association.</a> Circulation. 135 (10), 146-603 (2017).</li><li>Jin, R., Yang, G., Li, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+mechanisms+in+ischemic+stroke:+role+of+inflammatory+cells.">Inflammatory mechanisms in ischemic stroke: role of inflammatory cells.</a> J Leukoc Biol. 87 (5), 779-789 (2010).</li><li>Wang, Q., Tang, X. N., Yenari, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inflammatory+response+in+stroke.">The inflammatory response in stroke.</a> J Neuroimmunol. 184 (1-2), 53-68 (2007).</li><li>Brown, R. C., Papadopoulos, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+peripheral-type+benzodiazepine+receptor+in+adrenal+and+brain+steroidogenesis.">Role of the peripheral-type benzodiazepine receptor in adrenal and brain steroidogenesis.</a> Int Rev Neurobiol. 46, 117-143 (2001).</li><li>Papadopoulos, V., Lecanu, L., Brown, R. C., Han, Z., Yao, Z. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral-type+benzodiazepine+receptor+in+neurosteroid+biosynthesis,+neuropathology+and+neurological+disorders.">Peripheral-type benzodiazepine receptor in neurosteroid biosynthesis, neuropathology and neurological disorders.</a> Neuroscience. 138 (3), 749-756 (2006).</li><li>Scarf, A. M., Kassiou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+translocator+protein.">The translocator protein.</a> J Nucl Med. 52 (5), 677-680 (2011).</li><li>Cerami, C., Perani, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+neuroinflammation+in+ischemic+stroke+and+in+the+atherosclerotic+vascular+disease.">Imaging neuroinflammation in ischemic stroke and in the atherosclerotic vascular disease.</a> Curr Vasc Pharmacol. 13 (2), 218-222 (2015).</li><li>Stefaniak, J., O'Brien, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+neuroinflammation+in+dementia:+a+review.">Imaging of neuroinflammation in dementia: a review.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 87 (1), 21-28 (2016).</li><li>Gerhard, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TSPO+imaging+in+parkinsonian+disorders.">TSPO imaging in parkinsonian disorders.</a> Clin Transl Imaging. 4, 183-190 (2016).</li><li>Airas, L., Rissanen, E., Rinne, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+neuroinflammation+in+multiple+sclerosis+using+TSPO-PET.">Imaging neuroinflammation in multiple sclerosis using TSPO-PET.</a> Clin Transl Imaging. 3, 461-473 (2015).</li><li>Fan, J., Lindemann, P., Feuilloley, M. G., Papadopoulos, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+functional+evolution+of+the+translocator+protein+(18+kDa).">Structural and functional evolution of the translocator protein (18 kDa).</a> Curr Mol Med. 12 (4), 369-386 (2012).</li><li>James, M. 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=Synthesis+and+in+vivo+evaluation+of+a+novel+peripheral+benzodiazepine+receptor+PET+radioligand.">Synthesis and in vivo evaluation of a novel peripheral benzodiazepine receptor PET radioligand.</a> Bioorg Med Chem. 13 (22), 6188-6194 (2005).</li><li>Boutin, 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=11C-DPA-713:+A+novel+peripheral+benzodiazepine+receptor+PET+ligand+for+in+vivo+imaging+of+neuroinflammation.">11C-DPA-713: A novel peripheral benzodiazepine receptor PET ligand for in vivo imaging of neuroinflammation.</a> J Nucl Med. 48 (4), 573-581 (2007).</li><li>Doyle, K. P., Buckwalter, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+permanent+focal+ischemia:+distal+middle+cerebral+artery+occlusion.">A mouse model of permanent focal ischemia: distal middle cerebral artery occlusion.</a> Methods Mol Biol. 1135, 103-110 (2014).</li><li>Wang, Y., 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=[(18)F]DPA-714+PET+imaging+of+AMD3100+treatment+in+a+mouse+model+of+stroke.">[(18)F]DPA-714 PET imaging of AMD3100 treatment in a mouse model of stroke.</a> Mol Pharm. 11 (18), 3463-3470 (2014).</li><li>Domercq, M., 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=PET+Imaging+with+[(18)F]FSPG+evidences+the+role+of+system+xc(-)+on+brain+inflammation+following+cerebral+ischemia+in+rats.">PET Imaging with [(18)F]FSPG evidences the role of system xc(-) on brain inflammation following cerebral ischemia in rats.</a> Theranostics. 6 (11), 1753-1767 (2016).</li><li>Toth, M., 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=Acute+neuroinflammation+in+a+clinically+relevant+focal+cortical+ischemic+stroke+model+in+rat:+longitudinal+positron+emission+tomography+and+immunofluorescent+tracking.">Acute neuroinflammation in a clinically relevant focal cortical ischemic stroke model in rat: longitudinal positron emission tomography and immunofluorescent tracking.</a> Brain Struct Funct. 221 (3), 1279-1290 (2016).</li><li>Walter, H. 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=In+vivo+analysis+of+neuroinflammation+in+the+late+chronic+phase+after+experimental+stroke.">In vivo analysis of neuroinflammation in the late chronic phase after experimental stroke.</a> Neuroscience. 292, 71-80 (2015).</li><li>Rojas, S., 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=Imaging+brain+inflammation+with+[(11)C]PK11195+by+PET+and+induction+of+the+peripheral-type+benzodiazepine+receptor+after+transient+focal+ischemia+in+rats.">Imaging brain inflammation with [(11)C]PK11195 by PET and induction of the peripheral-type benzodiazepine receptor after transient focal ischemia in rats.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 27 (12), 1975-1986 (2007).</li><li>Glazier, S. S., O'Rourke, D. M., Graham, D. I., Welsh, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+ischemic+tolerance+following+brief+focal+ischemia+in+rat+brain.">Induction of ischemic tolerance following brief focal ischemia in rat brain.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 14 (4), 545-553 (1994).</li></ol>

המחברים מצהירים אין קונפליקטים של אינטרסים.

פרוטוקול הציג מתאר שיטה כימות של neuroinflammation בעכברים dMCAO ואת דמה באמצעות [11ג] DPA-713-פט TSPO-PET הוא סמן ההדמיה ובדוקים נרחב ביותר בשביל להמחיש ומדידת neuroinflammation ויוו לתאריך. ביטוי TSPO הוא upregulated על עכשיו, דונלד במוח בעת דלקת יאפשר את זיהוי פולשני ו כימות של neuroinflammation. יתר על כן, זאת שיטה מאוד לתרגום, שהופך אותו כלי חשוב במחקר הקליני והן קליניים. פרוטוקול זה ותוצאות נציג לסמן את התאמת השימוש [11ג] DPA-713 מחמד כדי לזהות ולעקוב אחר שינויים neuroinflammatory קו וחוסר אחרים הפרעות נוירולוגיות ויוו.
במחקר זה, dMCAO הניתוח בוצע שימוש בעכברים נקבה בת 3 חודשים C57BL/6. מודל זה נבחר כפי זה מעורר לאוטם לשחזור מאוד מוגבלת קליפת המגע, מתן מודל של איסכמיה מוקד קבוע עם השתנות נמוך לעומת דגמים אחרים של שבץ (למשל, האמצעי מוחית עורקית סגר (MCAO) שיטה פילמנט)14. הדמיה לחיות מחמד של קו הדגמים יש את היתרון של המכיל אזור להפניה פנימית במוח עבור כל חיה באמצעות ROIs בתוך האונה contralateral. מאז יהיו קצת דלקת כי תוצאות הניתוח לבד, חשוב לכלול עכברים שעברו ניתוח דמה עיצוב המחקר, לפיה גולגולת ובוצע מניפולציה של קרומי המוח ללא חסימה בעורק. גולגולת לבד יכול לגרום להפרעה שבבסיס הרקמות עצביים, הקדמה של פתוגנים שמוביל תגובות חיסוניות עצמאית של קו20. קצת דלקת לאחר ניתוח דמה ולכן צפוי, וצריך להעריך במקביל dMCAO כדי לא לכלול את האפשרות של האות עקב ניתוח לבד. כדי להימנע כולל דלקת כתוצאה מהניתוח ללא קו בניתוח עוקבה dMCAO, מר הדמיה להתבצע כדי לאשר ניתוח מוצלח שבץ ופיתוח לאוטם. MRI מספק גם מסגרת התייחסות מבניים, אשר חיוני כדי לשרטט במדויק את לאוטם ואת contralateral ROIs. בנוסף, עיבוד תמונה מדויקת כולל תמונה הרישום והגדרת רועי נחוצים להבטיח כימות אמין.
מגבלות נוספות חייב להישמר בראש בעת עבודה עם C-11 הנקרא radiotracers ללימודי PET ו- autoradiography. זה הכרחי כדי לשקול מחצית החיים הקצר (20.33 דקות) של C-11, עם השימוש שלה בדרך כלל מוגבלת מרצים עם גישה ציקלוטרון באתר. נתיב התחבורה רדיואקטיביות המתאים, ניהול מינון ונקודות רכישת זמן-צריכה להיקבע מראש עם תוכנית מפורטת מוכנה מראש של זרימת העבודה של הניסוי כך הצוות יכול לעבוד במהירות וביעילות. העיצוב ואת הסידור של מחקר זה יש כבר המתוארים לאכלוס הדמיה של עכברים 4 בו-זמנית, כדי להגדיל את פלט נתונים השגה כאשר באמצעות מכשיר מעקב C-11. במידת האפשר, רצוי לאכול עכברים כל לצינוריות ומגיעה באמצע שלהם בדיקת ct בזמן רכיב המעקב של C-11 במתקן הדמיה כדי להבטיח ריקבון radiotracer מינימלי לפני הזרקת. פרוטוקול שלב אחר שלב זה מתבצע גם בצורה הטובה ביותר על ידי צוות המכיל לפחות 3 חוקרים כדי לאפשר תעלות מהירה, מינון מדידה, הזרקת מעקב, חיית המחמד סריקה של המוח חלוקתה לפני דעיכה רדיואקטיבית משמעותית. זה דורש שני אנשים לנהל את החניכה של הסריקה חיית המחמד, הזרקה של עכברים 4 כל בו זמנית. הסיבה לתחילת הרכישה מחמד רק לפני הזרקת נועד להבטיח שפרמקוקינטיקה ואת הדינמיקה של מעקב להפצה בדם ואזורים עניין במדויק, לגמרי נלכדים. שלבים רבים עשויים לדרוש אימונים מפרכים ותרגול כדי להבטיח את ניהולה של הניסוי. בפרט, פרוטוקול זה תלויה תעלות וריד הזנב מוצלחת של עכברים C57BL/6, אשר יכול להיות קשה, בגלל שיער כהה על הזנבות שלהם, והוא יכול להיות מאתגר יותר לאחר שבץ מוחי או אם בהדמיית העכברים באותו זמן מרובים-נקודות .
שיקול נוסף עבור הדמיה PET כולל הקלטה זהיר של radiotracer במינון של ממסר פעילות מידות, כולל את הזמן המדויק של המדידה. זה חיוני עבור תיקון מדויק דעיכה של המינון מוזרק בזמן הסריקה והוא משמש כדי להשיג של מדידה מדויקת של מעקב ספיגת (קרי, % מזהה/g) עבור כל רואי. זה הכרחי לדעת את הכמות המדויקת של רדיואקטיביות שהיו נוכחים בכל עכבר בזמנו של סריקה כדי להבטיח ניתוח תמונות מדויקות. לכן, מומלץ כדי לסנכרן את השעונים על המחשב סורק, מיגון כדי להימנע משגיאה בעת שימוש איזוטופים קצרת ימים כגון C-11.
כימות מדויק של התמונה חיית המחמד יכול גם להיות מוגבל על ידי למידת הדיוק של הגדרת והסורק. לכן כדי להבטיח כימות מדויק של PET/CT תמונות, חשוב לבצע בדיקות בקרת איכות עבור רכיבים CT וגם חיית המחמד של הסורק. בדיקות בקרת איכות CT כוללות מיזוג מקור רנטגן, כהה/אור ומרכז את הכיול קבע. ולידציות אלה וכולן נכונות עבור מערכת רעש וחייבים להיות שבוצעו לפני רכישת כמומלץ על ידי יצרן הסורק. ולידציות צריכה להתבצע גם עבור הסורק את חיית המחמד. פעולה זו בדרך כלל כרוכה סריקה סריקה "פאנטום רגיל / לחיות מחמד", המכילה ריכוז ידוע של רדיואקטיביות. בעת הכנת התקן, עדיף להשתמש באותו והרדיוזוטופ במחקר, מנה דומה לזה מנוהל על עכבר אחת באמצעי אחסון דומה לגוף של עכבר, ורכישת אותו פרמטרים כמו הדמיה בעלי חיים. מזרק 20 מ"ל מלא radiotracer מדולל במים משמש על התקן של פרוטוקול זה, עם חיית המחמד עוקבות הדמיה התוצאות המשמשת לחישוב מקדם תיקון בהתבסס על המינון בפועל נמדדת הגלאי כיול. היחס תיקון ניתן ליישם את הנתונים הדמיה שרכש את הניסוי כדי להבטיח כימות מדויק של מעקב ספיגת אזורים מעניינים בתמונות חיית המחמד. זה חשבונות עבור טווח פוזיטרון רדיונוקלידים בחינת בכל פעילות רקע נוכח ביום של סריקה. כמו מיגון הוא חלק בלתי נפרד של הדור של פקטור התיקון הזה, זה הכרחי כי הציוד הזה הוא גם מכוילים באופן קבוע על פי הנחיות היצרן.
כאשר עורכים שמחוץ autoradiography חשוב לבחור נקודת הזמן האופטימלי עבור המתת חסד לאחר ההזרקה, כדי להבטיח גבוהה אות-על-רקע region(s) של עניין. שלושים דקות לאחר ההזרקה נבחרתי autoradiography DPA-713 [11ג] שימוש בנתונים שנרכש במהלך דינמי חיית המחמד הדמיה -קרי, ה- ויוו טק דינמי כמדריך, תוך כדי לקיחה בחשבון גם זמן מחצית החיים הקצר של C-11, הפעם מעורב סעיף ולחשוף את רקמת המוח לאחר החילוץ. בהתחשב בכך, autoradiography DPA-713 [11ג] חייב להתבצע על קבוצה נפרדת של עכברים כדי לאפשר הזרקת מינון גבוה יותר DPA-713 [11ג] ו- 30 דקות לנקודת הזמן עבור זלוף, המתת חסד תחת הרדמה. ביצוע יישום קטן ויוו חיית המחמד מחקר פיילוט עם עכברים 3-4 לפני ביצוע שמחוץ autoradiography תהיה שימושית לקביעת נקודת הזמן האופטימלי עבור autoradiography. התחשבות שמחוץ autoradiography נוסף הוא לשחזר את העכברים לאחר ההזרקה או לשמור אותם מרדימים עד המתת חסד. לשמור אותם מרדימים מחקה את התנאים של הסריקה ומבטיחה קינטיקה הפצה או הפרשה radiotracer לא ישונה על ידי שחזור. יתר על כן, הדבר מונע סטרס נוספים על העכברים על ידי הימנעות שחזור אינדוקציה עוקבות. לבסוף, תוספת שימושית בפרוטוקול שמחוץ יהיה להעריך את הנזק האזורי פרוסות המוח משמש autoradiography ויה immunohistochemical מכתים (לאחר דעיכה רדיואקטיבית) כדי ליצור תמונה ברזולוציה גבוהה של מיקום לאוטם ו נפח.
שכן, ישנם מגבלות עם השימוש של מכשיר מעקב C-11 מבוסס ניתן לשנות פרוטוקול זה בקלות עבור מעקב TSPO לשימוש עם F-18 (half-life של מין 109.77) מבוסס, אשר עשוי להיות יותר הרלוונטיים מיקומים ללא ציקלוטרון באתר. בנוסף, פרוטוקול זה מתאר את השימוש מלכודת הדמיה 4-עכבר. אמנם שיטה זו תפוקה גבוהה אופטימלית כאשר באמצעות מכשיר מעקב C-11, פרוטוקול זה ניתן לשינוי עבור אלה באמצעות עכבר אחת הדמיה מיטות. תכנון קפדני והכשרה עקבי הטכניקות המתוארות ב פרוטוקול זה יוביל הדור של שפע של נתונים באמצעות [11ג] DPA-713, אשר יכול להיות מיושם בקלות לחקור את התפקיד של neuroinflammation המחלה כביטוי ו התקדמות במודלים מכרסמים אחרים של הפרעות נוירולוגיות. יתר על כן, ניתן להשתמש בטכניקה זו כדי להעריך את התגובה ויוו immunomodulatory הרפוי מכוון מיקרוגלייה/מקרופאגים.

שבץ מוחי הוא הגורם המוביל החמישי של המוות, הגורם העיקרי לנכות ארצות הברית1. שבץ איסכמי מייצג את הרוב המכריע של המקרים (~ 87%), המתרחשים כאשר יש לשפות אחרות הפרעה בזרימת הדם למוח (למשל, על ידי קריש דם או פיקדון שומניים). לאחר מכן מופחתים אספקת חמצן, מזין האזורים הנגועים, מפל פיפטות מורכבים מאותחלת והתוצאה מוות עצביים בתוך תוכו שבץ מוחי (אירוע) בנוסף האזורים הסמוכים. Neuroinflammation היא רכיב קריטי השביל המוביל אל הנזק הזה, עם שני תאים חיסוניים המוח תושב (מיקרוגלייה) וחשבתי שחדר תאים חיסוניים היקפיים (נויטרופילים, תאי T, תאים B ו ומונוציטים/macrophages) לתרום זה אשד הרסני2,3. מיקרוגלייה מופעל ו מקרופאגים הן גורם מרכזי זה תגובה neuroinflammatory, עם דיווחים על תופעות מזיקות וגם מועיל בעקבות שבץ איסכמי2. לכן, זה הכרחי כדי להעריך את התרומה ויוו של תאים אלה בעקבות שבץ.
חיית המחמד הוא עוצמה תלת-ממדי מולקולרית הדמיה טכניקה המאפשרת ויזואליזציה של הביולוגיה תהליכים ויוו באמצעות מולקולות ספציפיות המסומנת פוזיטרון (β +) פולטות radionuclides 11ג, 13N, 15O ו- 18פ שיטה לא פולשנית זו יש יתרונות רבים על פני שיטות vivo לשעבר (למשל, אימונוהיסטוכימיה) הוא מאפשר רכישת מידע מולקולרי בזמן אמת, המחיה שלם נושאים, ומאפשר לחקירה האורך. הדמיית לחיות מחמד של TSPO, סמן של מיקרוגלייה מופעל ותאים מיאלואידית שושלת היוחסין היקפיים, מספק אמצעים כדי לכמת ולנהל מעקב אחר התגובות תא החיסון מולדים בתוך הגוף, יכול להיות מנוצל כדי להעריך דלקת לאחר שבץ מוחי, תגובה טיפולית התערבויות. TSPO, שנקראה הקולטן ההיקפית מסוג בנזודיאזפינים, הוא חלבון 18 kDa זה הוא האמין לשחק תפקיד תעבורה כולסטרול הסינתזה של neurosteroids4. יתר על כן, הראיות עולה כי TSPO מעורב neuroinflammation ו עצביים הישרדות5,6, עם דיווחים על ביטוי מוגבר בהפרעות נוירולוגיות רבות מעורבים דלקת כולל קו7, דמנציה8, מחלת פרקינסון9 וטרשת נפוצה10. TSPO ממוקם על ממברנות מיטוכונדריאלי החיצוני, מתבטאת במיוחד בפריפריה, בעיקר ברקמות סטרואידים המשויך (למשל, בלוטות) ועם רמות ביניים ראיתי את הלב, הכליות והריאות10. עם זאת במוח בריא, רמות TSPO הן נמוך, מוגבל בעיקר עכשיו, דונלד6,11. על פגיעה עצביים, כמו זו נצפתה שבץ, רמות TSPO במערכת העצבים המרכזית (CNS) להגביר באופן משמעותי. זו נצפתה קולטנים upregulation של TSPO אפשר לנצל את התמונה neuroinflammation ויוו, עם רמות הביטוי מתן אינדיקטור מדוייק של חומרת דלקת לפיכך, מטרת שיטה זו היא לכמת במדויק את התרומהויוו של neuroinflammation במודל של עכברים של שבץ איסכמי באמצעות TSPO-פט
המשדרים TSPO מרובים פותחו עבור חיית המחמד הדמיה של neuroinflammation. . הנה, TSPO-PET הדמיה מתואר באמצעות [11ג] DPA-71312, מבטיח דור TSPO מעקב, אשר הראו משופרת אות רעש, תנמיך לא ספציפית מחייב מאשר בשימוש יותר מבחינה היסטורית [11ג] PK11195 13 . לדוגמה, נבחר המודל העכבר dMCAO של שבץ זו השיטה14. מודל זה כרוך זמני ואז קבע מצדו של דיסטלי עורק המוח התיכון, והתוצאה היא מוקד איסכמיה של קליפת המגע. זהו יתרון במחקר קליניים שבץ בשל הפארמצבטית גבוהה של נזק איסכמי ושיעורי תמותה נמוך הקשורים עם מודל זה. עד כה, מחקרי הדמיה TSPO-PET טרם דיווח במודל מכרסמים dMCAO. עם זאת, חיית המחמד הדמיה מחקרים קודמים באמצעות מודל סגר (MCAO) בעורק האמצעי, מודל שבץ חמור יותר ומשתנה, עכברים, חולדות, דיווחו TSPO ביטוי להגדיל יום 3, שיא סביב יום 7 קו שלאחר15, 16,17,18. לפיכך, אנו לבצע PET הדמיה 6 ימים פוסט-dMCAO יעלה בקנה אחד עם הביטוי TSPO גבוהות. [11ג] ספיגת DPA-713 במוח נאמד בחולשת (infarcted), contralateral ההמיספרות. TSPO-PET היה בשילוב עם MRI מבניים, המאפשר תיחום מדויק של לאוטם ואזורים contralateral עניין (ROIs). כאן נתאר הן מבוססת על אטלס והן בגישה מונחית MRI רועי לחישוב ספיגת DPA-713 [11ג]. ספיגת radiotracer ב הטחול הוערכה גם לחקור את רמות היקפיים של דלקת בין קבוצות. בשיטה זו יש פוטנציאל לספק תובנות קריטי הדינמיקה ייתכן ואת התפקיד של האינטראקציות ספציפי neuroimmune שבץ ומחלות נוירולוגיות אחרות.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:589px;" width="589">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Inveon PET/CT scanner</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td style="width:119px;">Version 4.2</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">MRI scanner</td>
			<td style="width:89px;">Varian</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>7 Telsa</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">ParaVision software</td>
			<td style="width:89px;">Bruker</td>
			<td>Version 6.0.1</td>
			<td>MRI operating software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">VivoQuant software</td>
			<td style="width:89px;">InVicro</td>
			<td>Version 2.5</td>
			<td>Image analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Inveon Research Workspace software</td>
			<td style="width:89px;">Siemens</td>
			<td>Version 4.2</td>
			<td>Scanner operating software. Includes microQView, the post-processing managing software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Dose calibrator</td>
			<td style="width:89px;">Capintech</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CRC-15 PET</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Typhoon phosphor imager 9410</td>
			<td style="width:89px;">GE Healthcare</td>
			<td style="width:119px;">8149-30-9410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Butterfly catheters</td>
			<td style="width:89px;">SAI Infusion Technologies</td>
			<td style="width:119px;">BFL-24</td>
			<td>27.5 G needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">1 mL syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Insulin syringes</td>
			<td style="width:89px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:119px;">329461</td>
			<td>0.5 mL insulin syringes with needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">20 mL syringe&#160;</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">BD302831</td>
			<td>BD Syringe Slip Tip Graduated</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Tissue glue</td>
			<td style="width:89px;">Santa Cruz Animal Health</td>
			<td style="width:119px;">sc-361931</td>
			<td>3 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Heat lamp</td>
			<td style="width:89px;">Fluker</td>
			<td align="right" style="width:119px;">27002</td>
			<td>5.5&#34; reptile heat lamp with clamp and switch</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">0.9% sterile saline</td>
			<td style="width:89px;">Pfizer</td>
			<td style="width:119px;">00409-4888-10</td>
			<td>0.9% sodium chloride for injection, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Eye lubricant</td>
			<td style="width:89px;">Watson Rugby</td>
			<td style="width:119px;">PV926977</td>
			<td>Artificial Tears Lubricant Eye Ointment, 1/8 oz</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Chux absorbent sheets</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1420662</td>
			<td>Disposable absorbent padding</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Iris scissors</td>
			<td style="width:89px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">503708-12</td>
			<td>11.5cm, Straight, 12-pack</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Surgical tape</td>
			<td style="width:89px;">3M Durapore</td>
			<td style="width:119px;">1538-0</td>
			<td>1/2&#34;X10 yard roll, silk, hypoallergenic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Mouse PET bed</td>
			<td style="width:89px;">In house</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>4 mouse PET bed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Lighter</td>
			<td style="width:89px;">Bic</td>
			<td style="width:119px;">UDP2WMDC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:89px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:119px;">NDC 11695-6776-2</td>
			<td>Isothesia, inhalation anesthetic, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Oxygen</td>
			<td style="width:89px;">Praxiar</td>
			<td style="width:119px;">UN1072</td>
			<td>Compressed gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Autoradiography cassette</td>
			<td style="width:89px;">Cole Palmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-21700-34</td>
			<td>Aluminum, 8&#34; x 10&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Autoradiography film</td>
			<td style="width:89px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:119px;">28-9564-78</td>
			<td>Storage Phosphor Screen BAS-IP SR 2025 E Super Resolution, 20 &#215; 25 cm, screen only</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microtome blades</td>
			<td style="width:89px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">30-508-35</td>
			<td>MB35 Premier Disposable, 34&#176; cutting angle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Microtome</td>
			<td style="width:89px;">Microm</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>HM 550</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:89px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-550-15</td>
			<td>Superfrost&#8482; Plus Microscope Slides</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">OCT liquid</td>
			<td style="width:89px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">25608-930</td>
			<td>Formulation of water-soluble glycols and resins for cryostat sectioning at temperatures of -10&#176;C (14&#176;F) and below</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Freezing molds</td>
			<td style="width:89px;">Poly sciences</td>
			<td style="width:119px;">18646A-1</td>
			<td>Disposable paraffin molds</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Saran wrap</td>
			<td style="width:89px;">Saran</td>
			<td align="right" style="width:119px;">25700001300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Disinfectant</td>
			<td style="width:89px;">Virkon S</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pet imaging of neuroinflammation using [11c]dpa-713 in a mouse model of ischemic stroke

Neuroinflammation הוא מרכזי המפל פתולוגיים בעקבות שבץ איסכמי. פולשני שיטות הדמיה מולקולרית יש פוטנציאל לספק תובנות קריטי הדינמיקה טמפורלית ואת התפקיד של אינטראקציות מסוימות neuroimmune המוחי. באופן ספציפי, טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET) הדמיה של translocator חלבון 18 kDa (TSPO), סמן של מיקרוגלייה מופעל ותאים מיאלואידית שושלת היוחסין היקפיים, מספק אמצעים כדי לזהות ולעקוב אחר neuroinflammation vivo בתוך. כאן, אנו מציגים שיטה לכמת במדויק את neuroinflammation באמצעות [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11ג] DPA-713), מבטיח דור TSPO-PET . radiotracer, ב סגר דיסטלי עורק המוח התיכון (dMCAO) לעומת עכברים המופעלים באמצעות העמדת פנים. MRI היה יומיים בביצוע ניתוח פוסט-dMCAO לאשר שבץ ולהגדיר את המיקום לאוטם ואת אמצעי האחסון. דימות PET/Computed טומוגרפיה ממוחשבת (CT) בוצע 6 ימים פוסט-dMCAO ללכוד את העלייה שיא ברמות TSPO בעקבות שבץ. כימות של חיית המחמד תמונות נערך על מנת להעריך את ספיגת [11ג] DPA-713 במוח ובחוט הטחול של עכברים dMCAO, דמה כדי להעריך את רמות מרכזי והיקפי של דלקת. אין ויוו [11ג] ספיגת DPA-713 המוח אושר באמצעות שמחוץ autoradiography.

עכברים עבר MRI כדי לוודא שבץ מוצלחת, ו [11ג] מחמד DPA-713 בוצע על-ידי סריקת עכברים 4 בו זמנית. PET, CT, מר התמונות היו שיתוף רשום לפני ידנית ציור המוח ROIs וביצוע הניתוח אטלס המוח. פיצול אוטומטי למחצה, לחקור מעקב ספיגת באזורים חולשת ו- contralateral (איור 2).
זמן פעילות עקומות (פעילות טק-radiotracer כפונקציה של הזמן) ותמונות של PET/CT להציג ספיגת DPA-713 מוגברת [11ג] חולשת לעומת ההמיספרות contralateral (איור 3א). כימות של תמונות המוח מחמד דינאמית, באמצעות לסכם נתונים מ 50-60 דקות, התגלה גידול משמעותי מעקב ספיגת (% מזהה/g) ב- חולשת (infarcted) לעומת האונה contralateral dMCAO, אך לא דמה עכברים באמצעות מצוירות באופן ידני רועי גישה (איור 3ב). ספיגה מוגברת נצפתה גם בחצי הכדור חולשת בין עכברים dMCAO ואת דמה. אין הבדלים משמעותיים בין ההמיספרות חולשת ו contralateral נצפו באמצעות הגישה אטלס, ככל הנראה בשל הרי האטלס ROIs להיות גדול יותר מהגודל של לאוטם (בדרך כלל מוגבל ל קליפת המגע), לכן דילול האות. עם זאת, הכוללת ספיגה מוגברת ב dMCAO בהשוואה המזויפים נצפתה עבור כל ROIs, התמרכזו עם דוחות קודמים שימוש MCAO מודל בעכברים, הממחיש את הביטוי TSPO מוגבר באזורים מחוץ לאוטם19. יחסי חולשת/contralateral היו עלה ב dMCAO נגד עכברים המזויפים באמצעות שתי הגישות; עם זאת, ההבדל הזה היה רק משמעותית על קליפת המוח באמצעות גישה אטלס המוח עקב סטיה גדולה יותר בגישה ROI. זה עשוי להיות להתגבר על ידי הגדלת מספר עכברים בכל קבוצה. כימות של ספיגת DPA-713 [11ג] ב הטחול הראה אין הבדלים משמעותיים בין קבוצות (איור 4).
המוח dMCAO עכבר מחמד תוצאות הדמיה שאושרו על-ידי ex-vivo ברזולוציה גבוהה דיגיטלי autoradiography (איור 5). ספיגת DPA-713 מוגברת [11ג] נצפתה רקמה infarcted עם אות זניח ב שמקיף את רקמת המוח בריא. כימות של תמונות אלה חשף חולשת על יחסי contralateral ועד 1.4 2.09 בעכברים dMCAO.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig1.jpg"> איור 1: סורק PET, הגדרת סביבת עבודה. כל סביבות העבודה היו מכוסים מגן ריפוד סופג כדי ליצור סביבה סטרילית. (א) לאחר ולידציות, מיטה מודפס 3D העכבר, מצוידים הדמיה עכברים 4 בו זמנית היה מאובטח ב והסורק הקונוסים האף עבור כל העכברים 4 המצורפת ההרדמה. (B) הציוד הנדרש עבור הדמיה PET הוכנו מראש, כולל קטטרים 27.5 G מלא מי מלח, חומר סיכה עין, אתנול מטליות, מנורות חימום, הדבקה, רקמות דבק, מזרקים במינון 0.5 mL, מספריים, מצית. (ג) להזרקה radiotracer, מקום תמיסת מלח-סומק מזרקים ומספריים בירכתי הסורק. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig2.jpg"> איור 2: רועי חולשת/Contralateral וימין/שמאל-Split האונה במוח אטלס חיית המחמד התמונה ניתוח תהליך. ניתוח תמונות כדי לקבוע את ספיגת מעקב באזורים חולשת ו contralateral עניין (ROIs) באמצעות באופן ידני, נעשה שימוש בתוכנות נמשך ROIs וגישה אוטומטית למחצה 3D אטלס מוח חצוי. רישוי אוטומטי PET/CT תלת-ממד בוצע ואחריו רישום ידני של המוח MRI בתוך הגולגולת העכבר המתאים שהוגדר בתמונה CT. הכלי רועי תלת-ממד שימש לשרטט ידנית חולשת (אדום) ו- contralateral ROIs (ירוק) באמצעות לאוטם של וניחש כהפניה. עבור הגישה מוח חצוי, הרי האטלס המוח 3D העכבר שמאלה/ימינה-split היה טעון, מצויד בתוך הגולגולת, כפי שהוגדרו על ידי תמונת CT. המוח ROIs בשימוש על כימות של אטלס המוח 3D העכבר הזה כלול קליפת שמאל (אפור כהה), ההיפוקמפוס השמאלי (דרדר כחול), שמאלה סטריאטום (עמוק ורוד), ימינה (עגבניה אדומה), ההיפוקמפוס הימני (ירוק), ואת קליפת Striatium ימין (ציאן). ספיגת [11ג] DPA-713 בכל אזור הושג ב- nCi/cc, הוסב לאחר מכן %ID/g על ידי נרמול כדי המנה מתוקנת דעיכה בזמן סריקה עבור כל עכבר. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig3.jpg"> איור 3 : נציג In Vivo [11ג] המוח DPA-713 ספיגת DMCAO ועכברים המזויפים. (א) תמונות דינאמית PET/CT וטק להדגים מוגברת [11ג] ספיגת DPA-713 בקליפת חולשת של עכברים שעברו DMCAO (n = 3), עלייה קלה עבור דמה (n = 3) פעלו עכברים, עם עכברים DMCAO הוכחת גדול משמעותית לעומת זאת במינון מוזרק באחוזים בין לאוטם לצד contralateral של המוח (%ID/g). (B) מחמד כמת (50-60 דקות מסוכם) חשף ספיגת מוגבר באופן משמעותי את רועי חולשת באמצעות גישה רועי, קליפת המוח (אקס) באמצעות גישה אטלס מוח חצוי. אין הבדלים משמעותיים נמצאו בהיפוקמפוס (HC) או סטריאטום (Str). יחסי חולשת כדי contralateral מוגברת נראו באמצעות ניתוח שתי גישות אבל היה רק משמעותי סטטיסטית ב אקס באמצעות גישה אטלס המוח. * (p < 0.05), * * * (p < 0.001) <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2.jpg"> איור 4: Vivo ב [11ג] נציג DPA-713 ספיגת הטחול ב dMCAO ועכברים המזויפים. (א) [11ג] DPA-713 דינמי PET/CT תמונות מראה הטחול ROIs dMCAO (n = 3) ואת דמה (n = 3) עכברים. (B) תוצאות כמותיות להדגים ללא תוצאות משמעותיות של הטחול ספיגת בין עכברים dMCAO, העמדת פנים. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig4v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2.jpg"> איור 5 : נציג Autoradiography תוצאות. Autoradiography דיגיטלי תמונות מדגימות מוגברת [11ג] ספיגת DPA-713 ב חולשת לעומת האונה contralateral. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57243/57243fig5v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke at JoVE.com

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET) הדמיה של kDa חלבון 18 translocator (TSPO) מספק אמצעים לא פולשנית להמחיש את התפקיד דינמי של neuroinflammation בהתפתחות והתקדמות של מחלות המוח. פרוטוקול זה מתאר autoradiography TSPO-PET ו- ex-vivo כדי לזהות neuroinflammation במודל של עכברים של שבץ איסכמי.

ללטף הדמיה של Neuroinflammation באמצעות [11ג] DPA-713 במודל של עכברים של שבץ איסכמי

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide ...

pet-imaging-neuroinflammation-using-11cdpa-713-mouse-model-ischemic

Research

JoVE Journal

Medicine

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

12.5K Views.  Stanford University. טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET) הדמיה של kDa חלבון 18 translocator (TSPO) מספק אמצעים לא פולשנית להמחיש את התפקיד דינמי של neuroinflammation בהתפתחות והתקדמות של מחלות המוח. פרוטוקול זה מתאר autoradiography TSPO-PET ו- ex-vivo כדי לזהות neuroinflammation במודל של עכברים של שבץ איסכמי.

Video: PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

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.

Intraluminal העורקים התיכון מוחין ספיגה (MCAO) מודל שבץ איסכמי עם הדרכה דופלר Flowmetry לייזר עכברים

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 ...

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Multi-פוטון הדמיה של הפלישה תאים סרטניים במודל עכבר orthotopic של קרצינומה של תאים קשקשיים אוראלי

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

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.

אנדותלין-1 דגם מושרה מזרח מוחות עורקים ספיגים לשבץ איסכמי עם הדרכת Flowmetry ליזר דופלר בעכברוש

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 ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of Willis perforation (CWp) and proven by intracranial pressure (ICP) monitoring. Thereby a homogenous blood distribution in subarachnoid spaces surrounding the arterial circulation and cerebellar fissures is achieved. Animal physiology is maintained by intubation, mechanical ventilation, and continuous on-line monitoring of various physiological and cardiovascular parameters: body temperature, systemic blood pressure, heart rate, and hemoglobin saturation. Thereby the cerebral perfusion pressure can be tightly monitored resulting in a less variable volume of extravasated blood. This allows a better standardization of endovascular filament perforation in mice and makes the whole model highly reproducible. Thus it is readily available for pharmacological and pathophysiological studies in wild type and genetically altered mice.

A standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage by intraluminal Circle of Willis perforation is described. Vessel perforation and subarachnoid bleeding are monitored by intracranial pressure monitoring. In addition various vital parameters are recorded and controlled to maintain physiologic conditions.

מודל Murine של תת עכבישי דימום

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

הפעלת יתר רעיל גירוי של המוח כMicroslices<em&gt; במבחנה</em&gt; דגם של שבץ

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

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.

עורקי תסחיפים התיכון מוחין ספיגה (MCAO) לשבץ איסכמי עם קרישי דם הומולוגיים בחולדות

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

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the world&#8217;s 2.9 million neonatal deaths. Animal models of HIE have contributed to the understanding of the pathophysiology in HIE, and have highlighted the dynamic process that occur in brain injury due to perinatal asphyxia. Thus, animal studies have suggested a time-window for post-insult treatment strategies. Hypothermia has been tested as a treatment for HIE in pdiglet models and subsequently proven effective in clinical trials. Variations of the model have been applied in the study of adjunctive neuroprotective methods and piglet studies of xenon and melatonin have led to clinical phase I and II trials1,2. The piglet HIE model is further used for neonatal resuscitation- and hemodynamic studies as well as in investigations of cerebral hypoxia on a cellular level. However, it is a technically challenging model and variations in the protocol may result in either too mild or too severe brain injury. In this article, we demonstrate the technical procedures necessary for establishing a stable piglet model of neonatal HIE. First, the newborn piglet (&#60; 24 hr old, median weight 1500 g) is anesthetized, intubated, and monitored in a setup comparable to that found in a neonatal intensive care unit. Global hypoxia-ischemia is induced by lowering the inspiratory oxygen fraction to achieve global hypoxia, ischemia through hypotension and a flat trace amplitude integrated EEG (aEEG) indicative of cerebral hypoxia. Survival is promoted by adjusting oxygenation according to the aEEG response and blood pressure. Brain injury is quantified by histopathology and magnetic resonance imaging after 72 hr.

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

דגם חזרזיר של ילודים חוסר חמצן-איסכמי אנצפלופתיה

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics disturbance in affected cells. Diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI) identifies regions that are damaged, potentially irreversibly, by hypoxia-ischemia. Alterations in glucose utilization in the affected tissue may be detectable by positron emission tomography (PET) imaging of 2-deoxy-2-(18F)fluoro-&#7429;-glucose ([18F]FDG) uptake. Due to the rapid and variable nature of injury in this animal model, acquisition of both modes of data must be performed simultaneously in order to meaningfully correlate PET and MRI data. In addition, inter-animal variability in the hypoxic-ischemic injury due to vascular differences limits the ability to analyze multi-modal data and observe changes to a group-wise approach if data is not acquired simultaneously in individual subjects. The method presented here allows one to acquire both diffusion-weighted MRI and [18F]FDG uptake data in the same animal before, during, and after the hypoxic challenge in order to interrogate immediate physiological changes.

The method presented here uses simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging. In the cerebral hypoxia-ischemia model, dynamic changes in diffusion and glucose metabolism occur during and after injury. The evolving and irreproducible damage in this model necessitates simultaneous acquisition if meaningful multi-modal imaging data are to be acquired.

ההדמיה PET / MRI בו זמנית בעכבר מוחין היפוקסיה-איסכמיה

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to image cellular events in an intact animal. Additionally, the ability to induce physiological disease states such as stroke in vivo increases its utility. The technique described herein allows for physiological assessment of cellular responses within the CNS following a stroke and can be adapted for other pathological conditions being studied. The technique presented uses laser excitation of the photosensitive dye Rose Bengal in vivo to induce a focal ischemic event in a single blood vessel. 
The video protocol demonstrates the preparation of a thin-skulled cranial window over the somatosensory cortex in a mouse for the induction of a Rose Bengal photothrombotic event keeping injury to the underlying dura matter and brain at a minimum. Surgical preparation is initially performed under a dissecting microscope with a custom-made surgical/imaging platform, which is then transferred to a confocal microscope equipped with an inverted objective adaptor. Representative images acquired utilizing this protocol are presented as well as time-lapse sequences of stroke induction. This technique is powerful in that the same area can be imaged repeatedly on subsequent days facilitating longitudinal in vivo studies of pathological processes following stroke.

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Here, we describe a semi-invasive optical microscopy approach for the induction of a Rose Bengal photothrombotic clot in the somatosensory cortex of a mouse in vivo. The technical aspects of the imaging procedure are described from induction of a photothrombotic event to application and data collection.

רוז בנגל Photothrombosis ידי דימות אופטי Confocal<em&gt; In vivo</em&gt;: דגם של שבץ כלי אחד

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...