閉鎖性軽度外傷のラットモデルとその検証

要約

本稿では、急性期および亜急性期の行動症状に関して、ヒトmTBIと顕著な類似性を示す閉鎖頭軽度外傷性脳損傷(mTBI)ラットモデルとその検証について紹介する。

要約

動物モデルは、軽度外傷性脳損傷(mTBI)の理解を深め、臨床研究を導くために重要です。有意義な洞察を得るためには、安定した再現性のある動物モデルの開発が不可欠です。本研究では、Sprague-Dawleyラットを用いたクローズドヘッドmTBIモデルと代表的な検証法について詳細に記述し、モデリング効果を検証した。このモデルでは、550gの重りを100cmの高さから破壊可能な表面のラットの頭に直接落下させ、その後180度回転させます。損傷を評価するために、ラットは損傷後10分後に、意識喪失時間、最初のシーク行動時間、脱出能力、およびビームバランス能力テストを含む一連の神経行動学的評価を受けました。受傷後の急性期および亜急性期には、運動協調能力(ビーム課題)、不安(オープンフィールドテスト)、学習能力と記憶能力(モリスウォーターメイズテスト)を評価するための行動テストが実施されました。クローズドヘッドmTBIモデルは、死亡率を最小限に抑え、実際の状況を再現した一貫した損傷反応を示しました。この検証手法は、モデル開発を効果的に検証し、モデルの安定性と一貫性を確保しました。

概要

軽度外傷性脳損傷(mTBI)、または脳震盪は、最も一般的なタイプの損傷であり、さまざまな短期的および^{慢性的な症状}を引き起こす可能性があります1。これらの症状には、めまい、頭痛、うつ病、無快感症などがあり、mTBI²の影響を受けた個人に重大な苦痛をもたらします。ほとんどのmTBIは鈍器による外傷によって引き起こされるため³、そのような損傷を正確に模倣する動物モデルの開発が不可欠になります。これらのモデルは、損傷とその根底にあるメカニズムをよりよく理解するために不可欠であり、人間の研究と比較して変動性と異質性が低減された制御された環境を提供します。

外傷性脳損傷(TBI)については、流体衝撃損傷(FPI)⁴、制御皮質衝撃(CCI)⁵、重量低下損傷⁶、爆風外傷性脳損傷⁷など、数多くの確立されたげっ歯類モデルが開発されています。ただし、これらのモデルは、主に中等度から重度の TBI シナリオの再現に重点を置いています。対照的に、mTBIをシミュレートするために特別に設計された実験モデルは、比較的注目されておらず、未調査のままです

プロトコル

動物実験は、中南大学動物管理委員会によって承認されました。すべての研究は、実験動物の福祉と倫理の原則に沿って実施されました。

1.動物の給餌と麻酔の手順

1. 280〜320 gのSprague-Dawleyオスラットをグループ化し、12時間/ 12時間の明暗サイクルで維持し、自由に餌 と水にアクセスできます。ラットが6日間順応した後、研究を実施します。
2. ラットが足または尾のつまみに反応しなくなるまで、誘導ボックス内の0.6 L / minの気流で3%イソフルランでラットを麻酔します。.流量を30秒間維持します。
   注:鎮痛剤は、神経行動学的評価におけるラットの反応を妨げるため、使用されませんでした。

2. 術前設定

1. 硬度35D(スポンジの重量35kg/m3)で、長さと幅は同じで厚さは12cmのスポンジを、トップカバーのないアクリルボックス(15 cm x 22 cm x 43 cm)に入れます。
2. 錫箔(厚さ20μm)を切り取り、粘着テープでアクリル箱に貼り付けると、ネズミの体重を支えることができる破壊可能な表面を形成します。さらに、ラットの頭を配置するための指定された場所となる約10cmのカットラインをマークします。
3. アイロンスタンドを使用して、PVCチューブを所定の位置にしっかりと固定します....

ディスカッション

このモデルは、頭皮の切開や頭蓋骨の開口部を必要とせずに閉じた頭部のmTBIをうまくシミュレートし、人間の症例で観察された衝撃シナリオをより正確に表現します。頭皮の切開を避けることで、実際の状況に合わない可能性のある炎症反応を防ぐことができます。Richelle Mychasiukの小児モデル¹²と比較して、この研究で使用されたモデルは、体重が280〜320gの成体ラット用に.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acrylic box	In-house	N/A	15 cm x 22 cm x 43 cm
Anesthesia Machine	RWD Life Science Co.	R540 Mice & Rat Animal Anesthesia Machine
Helmet	In-house	N/A	Stainless-steel disk measuring 10 mm in diameter and 3 mm in thickness
Morris water maze	RWD Life Science Co.		Diameter 150 cm, height 50 cm,platform diameter 35 cm
Open field	RWD Life Science Co.	63007	Width100 cm, height 40 cm
Panlab SMART V3.0	RWD Life Science Co.	SMART v3.0
Perforated weight	In-house	N/A	Weight of 550 g and diameter of 18 mm
Pillow	In-house	N/A	Wedge-shaped sponge to place beneath the rat's head