マウスにおける中大脳動脈閉塞性脳卒中後の脳筋シナジア症治療モデル

要約

このプロトコルは、脳筋結合症(虚血性脳組織の髄面に血管側頭筋皮弁を移植する)の方法を提供することを目的としています-非モヤモヤ急性虚血性脳卒中の治療用。血管新生の増加におけるこのアプローチの有効性は、マウスの一過性中大脳動脈閉塞モデルを使用して評価されます。

要約

虚血性脳卒中を患っているほとんどの患者に利用可能な効果的な治療法はなく、新しい治療法の開発が不可欠です。虚血性脳卒中後の脳の自己治癒能力は、患部での不十分な血液供給によって制限されます。脳筋シナジア症(EMS)は、モヤモヤ病患者の血管新生を達成する脳神経外科手術です。それは虚血性脳表面に血管側頭筋移植片を配置する開頭術を含む。EMSは、マウスの急性虚血性脳卒中の設定で研究されたことはありません。この研究を推進する仮説は、EMSが筋移植片周囲の皮質表面での脳血管新生を促進するというものです。ここに示すプロトコルは、手順を説明し、EMSアプローチの実現可能性と有効性をサポートする初期データを提供します。このプロトコールでは、一過性中大脳動脈閉塞(MCAo)の60分後に、マウスをMCAoまたはMCAo+EMS処置のいずれかに無作為化した。EMSは閉塞後3〜4時間で実施した。MCAoまたはMCAo+EMS処置の7または21日後にマウスを屠殺した。側頭筋移植片の生存率は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド還元型テトラゾリウムレダクターゼアッセイを用いて測定した。マウス血管新生アレイは、血管新生および神経調節タンパク質発現を定量化した。免疫組織化学を用いて、脳皮質との移植片結合および血管密度の変化を可視化した。ここでの予備データは、移植された筋肉がEMSの21日後に生存可能なままであったことを示唆しています。免疫染色は、移植片移植の成功と筋移植片近傍の血管密度の増加を示し、血管新生の増加を示しました。データは、EMSが線維芽細胞成長因子(FGF)を増加させ、脳卒中後のオステオポンチンレベルを低下させることを示しています。さらに、脳卒中後のEMSは死亡率を増加させなかったため、プロトコルが安全で信頼できることが示唆されました。この新しい手順は効果的で忍容性が高く、急性虚血性脳卒中後の血管新生の増強のための新しい介入の情報を提供する可能性があります。

概要

虚血性脳卒中は、壊滅的な慢性後遺症を伴う急性神経血管損傷です。米国の脳卒中生存者のほとんどは、年間65万人で、永続的な機能障害に苦しんでいます¹。利用可能な治療法のいずれも、虚血性脳卒中の急性期後の神経保護と機能回復をもたらしません。.急性虚血性脳卒中の後、直接血液供給と側副血液供給の両方が減少し、脳細胞とネットワークの機能不全につながり、突然の神経学的欠損を引き起こします^2,3。虚血領域への血液供給の回復は、脳卒中治療の最も重要な目標であり続けています。したがって、虚血領域における血液供給を促進するために血管新生を増強することは、有望な治療アプローチである。しかし、エリスロポエチン、スタチン、成長因子など、脳卒中後の血管新生を促進するために以前に研究された方法は、許容できないレベルの毒性または翻訳可能性によって制限されてきました⁴。

脳筋膜症(EMS)は、脳卒中につながることが多い頭蓋動脈が狭窄した状態であるモヤモヤ病のヒトの脳血管新生を促進する外科的処置です。EMSには、頭蓋骨からの患者の側頭筋の血管部分の部分的な剥離、それに続く開頭術および罹患皮質への筋肉の移植が含まれる。この手順は忍容性が高く、脳血管新生を誘発し、モヤモヤ病患者の虚血性脳卒中のリスクを軽減し....

プロトコル

すべての実験は、UConn Healthの施設動物管理および使用委員会によって承認され、米国のガイドラインに従って実施されました。次のプロトコルは、げっ歯類のあらゆる種または系統で機能するはずです。ここでは、8〜12週齢の年齢と体重が一致したC57BL / 6野生型雄マウスを使用しました。マウスには、標準的な飼料飼料および水を 自由摂取させた。標準的な住宅条件は、72.3時間の明暗サイクルで70%〜70%の相対湿度で12%〜12%に維持されました。

1.手術前の準備

1. 手術前にオートクレーブ滅菌してすべての器具を滅菌してください。操作面を70%エタノールで消毒し、電気加熱パッドで操作面を37°Cに温めます。
2. 誘導チャンバーを使用して、誘導のために4%〜5%イソフルランでマウスを麻酔します。手術終了まで維持のために、ノーズコーン を介して 1.5%〜2.0%のイソフルランを送達する。手術の前に、しっかりとした後ろ足のつまみに対する反応の欠如と姿勢反応と直正反射の喪失を評価することにより、マウスが適切に麻酔されていることを確認してください。
3. マウスを手術面の左側に置き、両目を保護するために目の軟膏を塗ります。
4. 電気バリカンで手術野(つまり、目と耳の間の右外側頭蓋骨)の上で髪を剃ります。手術部位の中央から外側に同心円状に手術野を洗浄し、....

結果

合計41匹のマウスをこの研究に使用しました。MCAoにおける1匹およびMCAo+EMSにおける2匹の3匹の死亡後、合計38匹のマウスを、示された結果を得るために使用した。

統計学
各実験のデータは、平均±標準偏差(S.D.)として表されます。有意性は、2つのグループを比較するための対応のないスチューデントのt検定または2つ以上のグループに対する一元配置分散?.......

ディスカッション

このプロトコルは、MCAo誘発脳卒中のマウスモデルにおける成功したEMS手順について説明しています。データは、移植された組織が生存可能なままであり、EMS手術後もずっと脳皮質と結合を形成する可能性があることを示しています。これらの知見は、脳卒中部位に血管栄養環境を徐々に発達させるために脳筋移植を使用する理論的根拠を支持している。EMSは、同じ環境で梗塞した大脳組織を.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
6-0 monocryl suture	Ethilon	697G
70% ethanol to sanitize operating surface	Walgreen
Bupivacaine 0.25% solution	Midwest Vet
Clamps for tissue retraction	Roboz
Doccal suture with Nylon coating	Doccal corporation Sharon MA	602145PK10Re
Electric heating pad for operating surface
Isoflurane anesthesia	Piramal Critical Care Inc
Isoflurane delivery apparatus	--B6Surgivet (Isotech 4)
Micro drill	Harvard Apparatus
Microdissecting tweezers, curved x2	Piramal Critical Care Inc
mouse angiogenesis panel arrat	R& D biotech	ARY015
Needle driver	Ethilon
Ointment for eye protection	walgreen
Operating microscope	Olympus
Operating surface	Olympus
Povidone iodine solution	walgreen
Rectal thermometer	world precison instrument
Saline or 70% ethanol for irrigation	walgreen
Small electric razor to shave operative site	generic
Surgical scissors	Roboz