我々は、ベスラウフと磁気共鳴イメージングのためのウィスコンシン大学小動物のイメージング施設に感謝。ウィスコンシン大学マディソン校の神経外科では、この仕事のための資金を提供した。

MCAOラットモデル術前準備無菌操作は、すべての生存外科的処置に使用する必要があります。商業用消毒剤で外科作業面を消毒し、オートクレーブで滅菌手術器具のパック、ドレープ、ガーゼ、綿棒、縫合糸、およびメス刃を準備。手術用マスク、髪のボンネットと滅菌手袋を着用してください。 Germinator乾燥ビーズ滅菌器は、複数のラットの手術を1つのセッション中に行われる場合の手続きの間に手術器具をresterilizeするために使用されます。手術中のラットの低体温を防ぐために、吸収パッドの下に水ジャケット恒温毛布と場所をPrewarm。 <ol><li>誘導室に場所高血圧自然発症ラット（または任意の他のラット系統）とイソフルラン5％麻酔を誘発する（麻酔マシンは1.0 L / minに設定する必要がありますO 2と1.0 L / minのN 2 O）。麻酔を維持するためにイソフルラン1〜2％まで下げてください。 </li><li>両眼に人工涙液軟膏を適用します。 </li><li>バリカン（＃10ブレードとオスターA5）を使用して、将来の切開部位を超えて喉と左頸部の領域を剃る。 </li><li>ガーゼのパッドにBetadineを適用し、外側に螺旋状に、外科領域の中心から始まる皮膚を消毒する。同様のパターンでパッドを動かし、70％エタノールを含有する滅菌ガーゼパッドですすいでください。 3サイクルの合計のための両方のステップを繰り返します。 </li><li>将来の切開部位に沿って皮下0.5％ブピバカイン0.2mLを注入する。 </li><li>滅菌外科用ドレープと滅菌メリヤスやカバーにラットを置きます。 </li></ol> MCAの一時的な閉塞<ol start="7"><li>手術用顕微鏡下で、腹側正中切開を行い、浅筋膜を切除している。 </li><li> 、最後に胸鎖乳突筋と、顎二腹筋（簡単にその光沢のある白い腱の部分で識別される）、気管上正中線にある胸骨舌骨、：浅筋膜の下に、そこに三角形を形成し、左三筋に腺組織です。 </li><li>慎重に鋭いと鈍的切開は頚動脈（排他的鈍的切開が偶発的な組織の損傷を最小限に抑えるためにいくつかによって優先されることがあります）を識別するために、三角形の内部で実行されます。外部、内部、および総頸動脈（ECA、ICA、CCA）が公開されています。頸動脈は大きく、目に見えてパルスです。迷走神経は、両方に共通し、内頸動脈の外側面に沿って走ることと急激に一般的と内頸動脈から解剖されている見られている。 </li><li>二つのECAのブランチは、最初の分岐は、内側の見出しと第二の分岐が横方向に向かって、急激に解剖されています。両方のブランチには、大きな船を動員でより容易にするために可能になる、焼灼とカットされています。 </li><li> ECAは、今より吻方解剖される。舌骨が発生する可能性があります、これは吻側節の切除範囲が制限されます。外頸動脈は6から0絹縫合糸で遠位方向に可能な限りオフ結びついています。 </li><li>別の6から0絹縫合糸は、ICAとの分岐の近くにECAの周囲に疎に配置されます。閉塞のために使用する管腔内縫合後の手順で、ここを通過するように血管を閉塞しないようにしてください。 </li><li>顕微クリップは、分岐の近くに、共通および内部頸動脈上に配置されています。 </li><li>最初の部分的な動脈切開は、外頸動脈に2つの絹縫合糸の関係の間に作成されます。 </li><li>顕微クリップが配置されているCCAに向かってECA内腔に、その丸みを帯びた、シリコンでコーティングされた先端からキンク2.0 Cmを、4から0モノフィラメントナイロン縫合糸2.2 -3.0 cmの長さをご紹介。これらの縫合糸は、（Doccol社、レッドランズ、カリフォルニア州、米国）市販されている。切り株と位置ECAとICAの分岐下切り株を解放するECA（部分的な動脈切開部位で）の残りの部分を切り取り、これをより簡単腔内縫合糸は、ICAにスライドできるようになります。 </li><li>腔内ナイロン縫合糸を固定し、出血を予防し、ICAからの微小血管クリップを削除するには、ECAの切り株の周りに絹の縫合糸を締めます。出血を確認するためにそれを削除する前に、ゆっくりとクリップを開きます。 </li><li>中大脳動脈（MCA）にECAからICA内腔にナイロン縫合糸を進め続ける。この長さは通常、18〜20ミリメートルで、挿入する前に、縫合糸のよじれを配置するための理由です。ナイロン縫合糸の可変長が挿入された後、抵抗を感じることがあります。これは多くの容器の外にまだ存在ナイロン縫合糸のでが発生した場合、それは、縫合糸は、おそらく（下記の注を参照）翼口蓋動脈に入っていることを示しています。と引いて、曲線縫合糸が少し内側に実行される、ICAに沿って継続する。また、PPAの起源の解剖は、より適切なパスを可視化するために行われることがあります腔内フィラメントの。抵抗が2センチメートルキンク位置し、後に感じられるまでナイロン縫合糸を挿入し続ける。この時点で、腔内縫合糸は、MCAの起源をブロックしています。 MCA閉塞は、レーザードップラー流量計を（一つの機器のソースの材料表を参照）を使用して局所脳血流量の減少を監視することにより確認することができます。また管腔内縫合糸でこの容器の偶発的な挿管を避けるために、好ましい場合ICAの翼口蓋動脈からの起源が直接、オフ結合できることに注意してください。 </li><li>タイマーと記録閉塞の開始時間を開始します。 </li><li> CCAからマイクロクリップを取り外します。 </li><li> 3から0絹縫合糸（単純な連続パターンの再灌流のために再オープンするが促進される）とすぐに切開を（真皮、組織層carnosus、皮下組織の層）閉じて、慎重に回復ケージにラットを置きます。鼻と口の周りケージの床は、敷料と麻酔からのモニターの回復がないことを確認してください。 </li></ol> MCAの血流の回復（再潅流） <ol start="21"><li>閉塞期間が終了する直前に、ラットを再び麻酔Betadineと70％エタノール（3サイクル、前と同じように）に切開部位を消毒し、閉鎖縫合糸を除去して切開を再度開きます。 </li><li>以前と同様に、CCA上でマイクロクリップを置きます。 </li><li>縫合糸の端は、ICAを通して見えるようになるまでICAから遮蔽縫合の途中で撤退。 十分にICA / ECAから縫合糸を除去しないでください！ </li><li>腔内縫合糸の端の上にICAでマイクロクリップを置きます。 </li><li>完全に遮蔽縫合糸を除去し、しっかりとECAの切り株をオフにネクタイ。閉塞の記録の終了（再灌流の開始）時間。 </li><li> ICAからマイクロクリップを取り外します。 </li><li> CCAからマイクロクリップを取り外します。 </li><li>滅菌生理食塩水を数滴で地域を湿らせ、簡単な中断パターンを使用して3から0絹縫合糸で切開層（真皮、組織層carnosus、皮下組織）を閉じます。 </li><li>腹膜腔に（あなたの機関のガイドラインに従って、または他の適切な術後の鎮痛剤）0.05 mg / kgのブプレノルフィンを投与する。 </li><li>温めた生理食塩水腹腔内の5ccを注入する。これは、回復期の間に水和を提供します。 </li><li>麻酔からのラットの回復を監視します。 </li><li>ラットが回復した後は、尾でラットを保持し、ラットの両側に回すことができるかどうかを観察することにより、心筋梗塞の行動を示すかどうかをテスト。片側にカールするだけ期待されている。単純なスコアリングスケールは、（説明を参照）初期のポスト梗塞behavorial機能を記録するために使用することができます。 </li><li>ブプレノルフィン（上記と同じ用量）の追加の注射は痛みの軽減の24時間ごとに6〜8時間を与えられるべきである。動物は、不快感の兆しを見せている場合鎮痛を拡張。 </li></ol>代表的な結果<img src="/files/ftp_upload/1978/1978fig1.jpg" alt="図1" /> 図1。血管縫合糸による中大脳動脈の閉塞。ラットの頭蓋循環系の概略図は、MCAの起源を閉塞シリコンコーティングされた管腔内縫合糸で示されています。左のECAのオフOAとSTの枝を結紮し、ECA遊説して回る縫合のネクタイは、場所の管腔内縫合糸を保持している。 ACA、前大脳動脈、BA、脳底動脈、CCA、総頸動脈、ECA、外頸動脈、ICA、内頸動脈、MCA、中大脳動脈、OA、後頭動脈、PCA、後大脳動脈、PComA、後交通動脈、PPA、翼口蓋動脈、ST、上甲状腺動脈。図は、佐々木ら 4と ​​リー3から適応。 <img src="/files/ftp_upload/1978/1978fig2.jpg" alt="図2" /> 図2。ラット脳24時間の冠状セクションの代表的な磁気共鳴イメージングは、1時間の過渡MCAO後。局所的虚血に伴う脳浮腫はT2強調MRI画像で可視化される。梗塞ゾーンは、T2画像で（明るい）高信号が表示されます。同様の梗塞のパターンは、拡散強調画像と見かけの拡散係数のマッピング5など、より高度なMRI技術を見ることができます。 <img src="/files/ftp_upload/1978/1978fig3.jpg" alt="図3" /> 図3。ラットの脳の代表的な冠状のセクションでは、1時間の過渡MCAO後のTTC 24時間で染色。TTC染色は図2に示したものと同じラットの大脳皮質と線条体の白色（未染色）梗塞領域を明らかにする。組織学的に決まる、最終的な梗塞領域は、T2病変よりわずかに小さいかもしれないが、焦点虚血性病変の一般的なパターンは、MRI T2強調画像に見られるものと同様であることに注意してください。

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Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20, 84-91 (1989).</li><li>Shigeno, T., McCulloch, J., Graham, D. I., Mendelow, A. D., Teasdale, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pure+cortical+ischemia+versus+striatal+ischemia.+Circulatory,+metabolic,+and+neuropathologic+consequences.">Pure cortical ischemia versus striatal ischemia. Circulatory, metabolic, and neuropathologic consequences.</a> Surgical neurology. 24, 47-51 (1985).</li><li>Bederson, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+middle+cerebral+artery+occlusion:+evaluation+of+the+model+and+development+of+a+neurologic+examination.">Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination.</a> Stroke. 17, 472-476 (1986).</li></ol>

著者らは、開示することは相反する利害関係はありません。 このプロトコルは、実験動物の使用のための健康ガイドラインの国立研究所で医学と公衆衛生及び遵守のウィスコンシン大学マディソン校の学校で動物実験用の委員会により承認された。

脳虚血の齧歯類のモデルは、グローバルまたは焦点となどの可逆または不可逆的に分類することができます。私たちは、人間の脳卒中患者では、次の再疎通を発生する可能性が再灌流障害を模倣するために、可逆局所的虚血モデルを使用します。ラットの株式人間、ウィリスのサークルによる広範な頭蓋内側副血行路と一貫性のない梗塞ボリューム6の軟膜吻合の結果と同様に頭蓋循環の利点ながら。梗塞サイズ7-10正常血圧ラットと比較して局所脳虚血にさらさSHRsに大きいので、我々は、高血圧自然発症ラット（SHR）株を使用してください。 SHRsのストローク誘導はまた、より一貫性があり、他の一般的に使用される菌株11のよりも死亡率が生成されることがあります。変動が梗塞体積の変動に追加できるので、さらに、生理的パラメータは、手術中に監視する必要があります。これらのパラメータは、血圧、動脈のO 2及び虚血性傷害2,12を悪化させるCO 2レベルは、低体温、および高血糖を、含まれています。それは神経虚血性損傷の程度を軽減する、そのため、手術中の体温調節加熱パッド上にラットを置くことが不可欠であることができるので、低体温症は、特に懸念される。 我々は、商業的に調製シリコンでコーティングされた梗塞サイズ13-15一貫性を高めるための試みで、この手順で縫合糸を採用。伝統的に、MCAを閉塞するために使用する管腔内縫合糸は、火炎、丸め3から0ナイロン縫合糸の先端またはコートの小さな接着剤ビーズ16の縫合糸の先端をするためにホットグルーガンを使用することによって調製されている。これらの手順は、さまざまな先端径を持つ縫合糸を生産し、したがって、与えられたラットの血管の直径と一致する縫合糸を見つける前に閉塞におけるいくつかの試みが必要になる場合があります。このビデオで説明されているMCAO方法に関するその他のバリエーションは、担保の血流6,9を減らすために純粋な皮質梗塞17、およびMCAと同側の総頸動脈の同時閉塞を持っているために、レンズ核線条体枝を温存し、より遠位の閉塞を、含まれています。 脳卒中の機能的効果は、特定のタスクの赤字は、単純なスコアリングの規模に反映されている行動テスト、さまざまなを用いて評価することができる。例えば、Bederson ら 18は、上昇体の位置、横方向のプッシュに非対称性、およびオープンフィールド旋回動作で前肢屈曲の程度に神経学的スコアのグレーディングラットを開発した。ラット上昇床に、両方の前肢を拡張し、対側前肢の屈曲を持つラットのみ&quot;中程度の赤字（1）&quot;と分類されたのに対し、他の赤字は、&quot;（0）ノーマル&quot;等級付けされなかった展示。 &quot;重度の等級2&quot;のラットは、横力に対側で減少した抵抗を表示し、&quot;厳しい等級3&quot;ラットは、さらに行動を一周に従事。低学年の行動障害は、常に次の上位グレードで観察（例えば、グレード2と3匹の動物にも前肢屈曲を表示）と、これらのスコアは、梗塞サイズ18の差の予測であった。従って、このような単純なスコアリングシステムは、脳卒中からの機能障害の迅速な、一貫性の半定量的評価が可能になります。 脳梗塞の程度の測定は、一般的TTC、クレシルバイオレット（ニッスル染色）またはヘマトキシリン​​とエオシンを用いて組織の損傷の組織学的染色によって達成されます。拡散強調閉塞後早期の時点で梗塞を視覚化するためにMRIを含む磁気共鳴イメージング技術は、組織を採取することなく、個々のラットにおける梗塞体積の測定を可能にする。イメージングMCAO後のラットが治療前の政権にすべての実験および対照動物は、ばらつきの交絡影響を軽減する、開始するために同じようなストロークを経験した研究者の自信を与え、これが脳卒中後の神経保護治療の有効性を決定することを目的とした研究では特に貴重です。ストローク誘導インチ

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td> 4-0 Nylon suture</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Doccol Corporation</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>2-3 mm silicon coating length, 0.39 mm tip diameter</td>
</tr>
<tr>
<td>Spontaneously hypertensive rats</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Charles River Laboratories</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>290-300 g, male</td>
</tr>
<tr>
<td>Gaymar T/Pump thermoregulatory pump and pads</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Gaymar Industries</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Vetroson V-10 bipolar electrosurgical unit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Summit Hill Laboratories</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Germinator 500 glass bead sterilizer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>CellPoint Scientific </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Vasamedics Bpm2Laserflo blood perfusion monitor</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>TSI Inc.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

focal cerebral ischemia model by endovascular suture occlusion of the middle cerebral artery in the rat

脳卒中は、身体障害、1世界中の成人の死因の第3位の主要な原因です。人間のストロークでは、非常に可変臨床状態が存在し、局所的虚血の動物モデルの開発では、しかしながら、実験的に誘発梗塞体積の再現性を達成することが不可欠です。ラットは、その比較的低い畜産コストへと人間2,3のように、その頭蓋循環の類似性に起因する脳卒中のための広く使用されている動物モデルである。ヒトでは、中大脳動脈（MCA）は、最も一般的に脳​​卒中症候群に影響されており、MCA閉塞（MCAO）の複数のメソッドは、動物モデルにおけるこの臨床的な症候群を模倣するために記載されている。再疎通が一般的に人間の急性脳卒中後に発生するため、閉塞の期間後の再灌流は、これらのモデルの多くに含まれています。このビデオでは、我々は、高血圧自然発症ラット（SHR）における一時的な血管縫合MCAOモデルを示しています。シリコンチップのコーティングされたフィラメントは、再灌流に続いて、60分間MCAの原点にintraluminally配置されます。最適な閉塞期間がそのようなウィスターまたはSprague - Dawley系など、他のラット系統、に大きく左右されますのでご注意ください。ラットにおける脳卒中のいくつかの行動の指標が示されている。局所的虚血は、2,3,5 - トリフェニル塩化（TTC）MCAOから24時間後に脳切片を染色することによってT2強調磁気共鳴画像を用いて確認されています。

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Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

ラットにおける虚血性脳損傷の外科的誘導は、脳卒中の研究に広く使用されているモデルです。ここでは、中大脳動脈の閉塞による局所脳虚血の誘導を示す。組織染色および磁気共鳴イメージングによる結果梗塞の可視化も示されている。

ラット中大脳動脈の血管縫合閉塞による局所脳虚血モデル

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

focal-cerebral-ischemia-model-endovascular-suture-occlusion-middle

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

79.4K ビュー.  University of Wisconsin-Madison. ラットにおける虚血性脳損傷の外科的誘導は、脳卒中の研究に広く使用されているモデルです。ここでは、中大脳動脈の閉塞による局所脳虚血の誘導を示す。組織染色および磁気共鳴イメージングによる結果梗塞の可視化も示されている。

ビデオ: Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

急性海馬スライスにおけるシナプス誘発アストログリアとニューロン活動の二重の電気生理学的記録

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

神経科学

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of motor and cognitive disabilities. Its high prevalence poses a serious health burden, as stroke is among the principal causes of long-term disability and death worldwide1. Recovery of neuronal function is, in most cases, only partial. So far, treatment options are very limited, in particular due to the narrow time window for thrombolysis2,3. Determining methods to accelerate recovery from stroke remains a prime medical goal; however, this has been hampered by insufficient mechanistic insights into the recovery process. Experimental stroke researchers frequently employ rodent models of focal cerebral ischemia. Beyond the acute phase, stroke research is increasingly focused on the sub-acute and chronic phase following cerebral ischemia. Most stroke researchers apply permanent or transient occlusion of the MCA in mice or rats. In patients, occlusions of the MCA are among the most frequent causes of ischemic stroke4. Besides proximal occlusion of the MCA using the filament model, surgical occlusion of the distal MCA is probably the most frequently used model in experimental stroke research5. Occlusion of a distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA branch typically spares the striatum and primarily affects the neocortex. Vessel occlusion can be permanent or transient. High reproducibility of lesion volume and very low mortality rates with respect to the long-term outcome are the main advantages of this model. Here, we demonstrate how to perform a chronic cranial window (CW) preparation lateral to the sagittal sinus, and afterwards how to surgically induce a distal stroke underneath the window using a craniotomy approach. This approach can be applied for sequential imaging of acute and chronic changes following ischemia via epi-illuminating, confocal laser scanning, and two-photon intravital microscopy.

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Surgical occlusion of a distal middle cerebral artery branch (MCAo) is a frequently used model in experimental stroke research. This manuscript describes the basic technique of permanent MCAo, combined with the insertion of a lateral cranial window, which offers the opportunity for longitudinal intravital microscopy in mice.

横慢性頭蓋窓の準備を有効<em&gt;インビボ</em&gt;マウスの遠位中大脳動脈閉塞後に観測

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of ...

Experimental Models to Study the Neuroprotection of Acidic Postconditioning Against Cerebral Ischemia

Stroke is one of the leading causes of mortality and disability worldwide, with limited therapeutic approaches. As an endogenous strategy for neuroprotection, postconditioning treatments have proven to be promising therapies against cerebral ischemia. However, complicated procedures and potential safety issues limit their clinical application. To overcome these disadvantages, we have developed acidic postconditioning (APC) as a therapy for experimental focal cerebral ischemia. APC refers to the mild acidosis treatment by inhaling CO2 during reperfusion following ischemia. Here we present two models to execute APC in vitro and in vivo, respectively. The oxygen-glucose deprivation (OGD) treatment of mice and the corticostriatal occlusion and middle cerebral artery occlusion (MCAO) of mice were employed to mimic cerebral ischemia. APC can be simply achieved by transferring brain slices to acidic buffer bubbled with 20% CO2, or by mice inhaling 20% CO2. APC showed significant protective effects against cerebral ischemia, as reflected by tissue viability and brain infarct volume.

Acidic postconditioning protects against cerebral ischemia. Here we present two models to execute APC. They are achieved respectively by transferring corticostriatal slices to acidic buffer after oxygen-glucose deprivation in vitro and by inhaling 20% CO2 after middle cerebral artery occlusion in vivo.

脳虚血に対する酸性ポストコンディショニングの神経保護を研究するための実験モデル

Stroke is one of the leading causes of mortality and disability worldwide, with limited therapeutic approaches. As an endogenous strategy for ...

A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies of this phenomenon have been performed in either models with severe intrauterine ischemia or models with gradient degree of intrauterine hypoperfusion. No study has been performed in a model on uniform mild intrauterine hypoperfusion (MIUH). Two models have been used for studies of MIUH: a model based on suture ligation of either side of the arterial arcade formed with the uterine and ovarian arteries, and a transient model based on clipping the bilateral ovarian arteries and aorta having patency. Those two rodent models of MIUH have some limitations, e.g., not all fetuses are subjected to MIUH, depending on their position in the uterine horn. In our MIUH model, all fetuses are subjected to a comparable level of intrauterine hypoperfusion. MIUH was achieved by mild stenosis of all four arteries feeding the uterus, i.e., the bilateral uterine and ovarian arteries.
Arterial stenosis was induced by metal microcoils wrapped around the feeding arteries. Producing arterial stenosis with microcoils allowed us to control, optimize, and reproduce decreased blood flow with very little inter-animal variability and a low mortality rate, thus enabling accurate evaluation. When microcoils with an inner diameter of 0.24 mm were used, the blood flow in both the placenta and fetus was mildly decreased (approximately 30% from the pre-stenosis level in the placenta). The offspring of our MIUH model clearly demonstrates long-lasting alterations in neurological, neuroanatomical and behavioral test results.

Mild intrauterine hypoperfusion was produced by artery stenosis with metal microcoils wrapped around the uterine and ovarian arteries in rats at embryonic day 17. This procedure produced prenatal hypoperfusion and intrauterine growth restriction.

栓塞狭窄軽度子宮内血流の低下のモデルラット

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies ...

A Volumetric Method for Quantification of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a subtype of hemorrhagic stroke. Cerebral vasospasm that occurs in the aftermath of the bleeding is an important factor determining patient outcome and is therefore frequently taken as a study endpoint. However, in small animal studies on SAH, quantification of cerebral vasospasm is a major challenge. Here, an ex vivo method is presented that allows quantification of volumes of entire vessel segments, which can be used as an objective measure to quantify cerebral vasospasm. In a first step, endovascular casting of the cerebral vasculature is performed using a radiopaque casting agent. Then, cross-sectional imaging data are acquired by micro computed tomography. The final step involves 3-dimensional reconstruction of the virtual vascular tree, followed by an algorithm to calculate center lines and volumes of the selected vessel segments. The method resulted in a highly accurate virtual reconstruction of the cerebrovascular tree shown by a diameter-based comparison of anatomical samples with their virtual reconstructions. Compared with vessel diameters alone, the vessel volumes highlight the differences between vasospastic and non-vasospastic vessels shown in a series of SAH and sham-operated mice.

The goal of this article is to present a method that allows a 3-dimensional reconstruction of the cerebrovascular tree in mice after micro computed tomography and determination of volumes of entire vessel segments that can be used to quantify cerebral vasospasm in murine models of subarachnoid hemorrhage.

くも膜下出血のマウスモデルにおける脳血管攣縮の定量化法の体積

Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a subtype of hemorrhagic stroke. Cerebral vasospasm that occurs in the aftermath of the bleeding is an important factor ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral vascular effects. Impact (i.e., non-blast) traumatic brain injury (TBI) is known to decrease pressure autoregulation in the cerebral vasculature in both humans and experimental animals. The hypothesis that blast-induced traumatic brain injury (bTBI), like impact TBI, results in impaired cerebral vascular reactivity was tested by measuring myogenic dilatory responses to reduced intravascular pressure in rodent middle cerebral arterial (MCA) segments from rats subjected to mild bTBI using an Advanced Blast Simulator (ABS) shock tube. Adult, male Sprague-Dawley rats were anesthetized, intubated, ventilated and prepared for Sham bTBI (identical manipulation and anesthesia except for blast injury) or mild bTBI. Rats were randomly assigned to receive Sham bTBI or mild bTBI followed by sacrifice 30 or 60 min post-injury. Immediately after bTBI, righting reflex (RR) suppression times were assessed, euthanasia at the time points post-injury was completed, the brain was harvested and the individual MCA segments were collected, mounted and pressurized. As the intraluminal pressure perfused through the arterial segments was reduced in 20 mmHg increments from 100 to 20 mmHg, MCA diameters were measured and recorded. With decreasing intraluminal pressure, MCA diameters steadily increased significantly above baseline in the Sham bTBI groups while MCA dilator responses were significantly reduced (p &#60; 0.05) in both bTBI groups as evidenced by the impaired, smaller MCA diameters recorded for the bTBI groups. In addition, RR suppression in the bTBI groups was significantly (p &#60; 0.05) higher than in the Sham bTBI groups. MCA&#39;s collected from the Sham bTBI groups exhibited typical vasodilatory properties to decreases in intraluminal pressure while MCA&#39;s collected following bTBI exhibited significantly impaired myogenic vasodilatory responses to reduced pressure that persisted for at least 60 min after bTBI.

Here, we present a protocol to describe methods for ex vivo vascular reactivity determination following a primary blast traumatic brain injury (bTBI) using isolated, pressurized, rodent middle cerebral arterial (MCA) segments. bTBI induction is accomplished using a shock tube, also known as an Advanced Blast Simulator (ABS) device.

加圧齧歯動物に及ぼす影響の爆発による頭部外傷の中間の大脳動脈

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to intracranial delivery, intra-arterial administration of NSCs is less invasive and produces a more diffuse distribution of NSCs within the brain parenchyma. Further, intra-arterial delivery allows the first-pass effect in the brain circulation, lessening the potential for trapping of cells in peripheral organs, such as liver and spleen, a complication associated with peripheral injections. Here, we detail the methodology, in both mice and rats, for delivery of NSCs through the common carotid artery (mouse) or external carotid artery (rat) to the ipsilateral hemisphere after an ischemic stroke. Using GFP-labeled NSCs, we illustrate the widespread distribution achieved throughout the rodent ipsilateral hemisphere at 1 d, 1 week and 4 weeks after postischemic delivery, with a higher density in or near the ischemic injury site. In addition to long-term survival, we show evidence of differentiation of GFP-labeled cells at 4 weeks. The intra-arterial delivery approach described here for NSCs can also be used for administration of therapeutic compounds, and thus has broad applicability to varied CNS injury and disease models across multiple species.

A method for delivering neural stem cells, adaptable for injecting solutions or suspensions, through the common carotid artery (mouse) or external carotid artery (rat) after ischemic stroke is reported. Injected cells are distributed broadly throughout the brain parenchyma and can be detected up to 30 d after delivery.

ラットおよびマウス脳への神経幹細胞の動脈内デリバリー:脳虚血への応用

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...

Modeling Stroke in Mice: Transient Middle Cerebral Artery Occlusion via the External Carotid Artery

Stroke is the third most common cause of mortality and the leading cause of acquired adult disability in developed countries. To date, therapeutic options are limited to a small proportion of stroke patients within the first hours after stroke. Novel therapeutic strategies are being extensively investigated, especially to prolong the therapeutic time window. These current investigations include the study of important pathophysiological pathways after stroke, such as post-stroke inflammation, angiogenesis, neuronal plasticity, and regeneration. Over the last decade, there has been increasing concern about the poor reproducibility of experimental results and scientific findings among independent research groups. To overcome the so-called &#8220;replication crisis&#8221;, detailed standardized models for all procedures are urgently needed. As an effort within the &#8220;ImmunoStroke&#8221; research consortium (https://immunostroke.de/), a standardized mouse model of transient middle cerebral artery occlusion (MCAo) is proposed. This model allows the complete restoration of the blood flow upon removal of the filament, simulating the therapeutic or spontaneous clot lysis that occurs in a large proportion of human strokes. The surgical procedure of this &#8220;filament&#8221; stroke model and tools for its functional analysis are demonstrated in the accompanying video.

Different models of middle cerebral artery occlusion (MCAo) are used in experimental stroke research. Here, an experimental stroke model of transient MCAo via the external carotid artery (ECA) is described, which aims to mimic human stroke, in which the cerebrovascular thrombus is removed due to spontaneous clot lysis or therapy.

マウスにおける脳卒中のモデリング:外頸動脈を介した過渡中脳動脈閉塞

Stroke is the third most common cause of mortality and the leading cause of acquired adult disability in developed countries. To date, therapeutic options ...

A Model for Encephalomyosynangiosis Treatment after Middle Cerebral Artery Occlusion-Induced Stroke in Mice

There is no effective treatment available for most patients suffering with ischemic stroke, making development of novel therapeutics imperative. The brain's ability to self-heal after ischemic stroke is limited by inadequate blood supply in the impacted area. Encephalomyosynangiosis (EMS) is a neurosurgical procedure that achieves angiogenesis in patients with moyamoya disease. It involves craniotomy with placement of a vascular temporalis muscle graft on the ischemic brain surface. EMS has never been studied in the setting of acute ischemic stroke in mice. The hypothesis driving this study is that EMS enhances cerebral angiogenesis at the cortical surface surrounding the muscle graft. The protocol shown here describes the procedure and provides initial data supporting the feasibility and efficacy of the EMS approach. In this protocol, after 60 min of transient middle cerebral artery occlusion (MCAo), mice were randomized to either MCAo or MCAo + EMS treatment. The EMS was performed 3-4 h after occlusion. The mice were sacrificed 7 or 21 days after MCAo or MCAo + EMS treatment. Temporalis graft viability was measured using nicotinamide adenine dinucleotide reduced-tetrazolium reductase assay. A mouse angiogenesis array quantified angiogenic and neuromodulating protein expression. Immunohistochemistry was used to visualize graft bonding with brain cortex and change in vessel density. The preliminary data here suggest that grafted muscle remained viable 21 days after EMS. Immunostaining showed successful graft implantation and increase in vessel density near the muscle graft, indicating increased angiogenesis. Data show that EMS increases fibroblast growth factor (FGF) and decreases osteopontin levels after stroke. Additionally, EMS after stroke did not increase mortality suggesting that protocol is safe and reliable. This novel procedure is effective and well-tolerated and has the potential to provide information of novel interventions for enhanced angiogenesis after acute ischemic stroke.

The protocol aims to provide methods for encephalomyosynangiosis-grafting of a vascular temporalis muscle flap on the pial surface of ischemic brain tissue-for the treatment of non-moyamoya acute ischemic stroke. The approach's efficacy in increasing angiogenesis is evaluated using a transient middle cerebral artery occlusion model in mice.

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

There is no effective treatment available for most patients suffering with ischemic stroke, making development of novel therapeutics imperative. The ...

経頭蓋中大脳動脈閉塞マウスモデルの確立

A Modified Transcranial Middle Cerebral Artery Occlusion Model to Study Stroke Outcomes in Aged Mice

In experimental stroke research, middle cerebral artery occlusion (MCAO) with an intraluminal filament is widely used to model ischemic stroke in mice. The filament MCAO model typically exhibits a massive cerebral infarction in C57Bl/6 mice that sometimes includes brain tissue in the territory supplied by the posterior cerebral artery, which is largely due to a high incidence of posterior communicating artery atresia. This phenomenon is considered a major contributor to the high mortality rate observed in C57Bl/6 mice during long-term stroke recovery after filament MCAO. Thus, many chronic stroke studies exploit distal MCAO models. However, these models usually produce infarction only in the cortex area, and consequently, the assessment of post-stroke neurologic deficits could be a challenge. This study has established a modified transcranial MCAO model in which the MCA at the trunk is partially occluded either permanently or transiently via a small cranial window. Since the occlusion location is relatively proximal to the origin of the MCA, this model generates brain damage in both the cortex and striatum. Extensive characterization of this model has demonstrated an excellent long-term survival rate, even in aged mice, as well as readily detectable neurologic deficits. Therefore, the MCAO mouse model described here represents a valuable tool for experimental stroke research.

著者スポットライト:脳卒中研究における革新的な技術と将来の方向性 

This protocol demonstrates a unique mouse stroke model with a medium-sized infarct and an excellent survival rate. This model allows preclinical stroke researchers to extend the ischemia duration, use aged mice, and assess long-term functional outcomes.

高齢マウスの脳卒中転帰を研究するための修正経頭蓋中大脳動脈閉塞モデル

In experimental stroke research, middle cerebral artery occlusion (MCAO) with an intraluminal filament is widely used to model ischemic stroke in mice. ...