외상성 출혈 타박상 및 신경염증에 대한 전임상 제어 피질 영향 모델

요약

뇌타박상을 동반한 뇌골 출혈 및 신경 염증은 심각한 2차 뇌 손상을 유발할 수 있습니다. 이 프로토콜은 쥐 제어 피질 영향(CCI) 모델을 자세히 설명하여 연구원들이 출혈, 타박상 및 외상 후 면역 반응을 연구하고 잠재적인 치료법을 탐색할 수 있도록 합니다.

초록

뇌 타박상은 매년 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 심각한 의학적 문제입니다. 병태생리학적 메커니즘을 이해하고 이 파괴적인 신경 장애에 대한 효과적인 치료 전략을 개발하는 것이 시급합니다. 초기의 신체적 충격으로 유발된 뇌골 내 출혈 및 외상 후 염증 반응은 미세아교세포/대식세포 활성화 및 신경염증을 악화시켜 뇌 병리를 악화시킬 수 있습니다. 우리는 여기에서 경막 표면에 제어 가능한 크기와 속도로 기계적 힘을 전달하기 위해 공압 임팩터 시스템을 사용하여 마우스의 실험적 피질 타박상을 재현할 수 있는 제어된 피질 충격(CCI) 프로토콜을 제공합니다. 이 전임상 모델을 통해 연구자들은 생쥐에서 중등도의 국소 뇌 타박상을 유발하고 출혈 타박상, 미세아교세포/대식세포 활성화, 철 독성, 축삭 손상, 단기 및 장기 신경 행동 결손을 포함한 광범위한 외상 후 병리학적 진행을 조사할 수 있습니다. 본 프로토콜은 뇌 타박상에 대한 장기적인 영향과 잠재적 중재를 탐색하는 데 유용할 수 있습니다.

서문

뇌 타박상은 현대 사회에서 가장 치명적인 건강 문제 중 하나인 외상성 뇌 손상의 한 형태입니다¹. 주로 교통 사고와 같은 우발적인 사건으로 인해 외부 힘이 머리에 기계적 에너지를 가하는 경우가 많습니다. 외상성 뇌 손상은 약 350만 명에게 영향을 미치며, 매년 미국에서 발생하는 모든 급성 손상 관련 사망의 30%를 차지합니다². 뇌 타박상을 견뎌낸 환자는 국소 운동 기능 약화, 감각 기능 장애, 정신 질환 등 장기적인 후유증을 겪는 경우가 많다¹.

뇌 타박상의 일차적 손상은 신장 및 인열력을 포함한 기계적 요인에 의해 유발되며, 이는 즉각적인 실질 구조 변형 및 국소 중추신경계 세포 사멸로 이어진다³. 출혈 타박상(hemorrhage consitsion)은 두부 외상 부위의 혈관 파열로 인한 뇌출혈을 일컫는 일반적인 용어이다⁴. 특히, 실질내 출혈은 뇌 타박상 직후에 발생하여 혈종 형성이 지연됩니다. 혈종 내에서 용해된 적혈구에서 방출되는 헤모글로빈과 유리 철분은 혈액 ....

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프로토콜

이 의정서에 기술된 모든 절차는 Cheng Hsin General Hospital과 National Taiwan University College of Medicine의 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 승인 하에 수행되었습니다. 8주에서 10주 된 수컷 C57BL/6 야생형 마우스가 이 프로토콜에 사용되었습니다.

1. 마취 유도

1. 이소플루란 기화기에 연결된 유도 챔버에서 ~0.2L/min의 속도로 실내 공기와 혼합된 ~4% 이소플루란으로 마우스를 마취합니다.
2. 호흡 패턴이 부드러운지 확인하십시오. 동물에서 발가락 꼬집음 반사가 부족한지 확인하여 마취 깊이를 확인합니다.

2. 수술 전 준비

1. 전기 가위기로 마우스 머리를 꼬리에서 꼬리 방향으로 면도합니다. 마우스 수염을 자르지 마십시오.
   참고: 수염의 손실은 후속 행동 테스트 결과의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 마우스를 입체식 프레임에 놓습니다. 이어바를 외이도에 조심스럽게 삽입합니다. 마우스 헤드가 양쪽 이어바에 의해 동일하게 고정되었는지 확인합니다.
3. 콧방울을 삽입하고....

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결과

정위 배치 및 개두술 절차의 그림.

CCI 모델은 경증에서 중증에 이르는 부상을 발생시키는 데 안정성과 재현성으로 알려져 있습니다¹⁸. 적절한 정위 기법과 개두술 절차는 안정적이고 재현 가능한 CCI 유발 뇌 손상을 생성하는 데 중요한 결정 요인입니다(그림 1A, B). 이상적인 개두술 절?.......

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토론

CCI 프로토콜은 뇌 타박상 연구를 위해 뇌에 재현성이 높은 기계적 손상을 생성합니다. 다음 단계는 이 CCI 프로토콜을 사용하여 동물에서 일관된 뇌 손상을 생성하는 데 중요합니다.

첫째, 마우스 머리는 입체성 프레임에 안정적으로 장착되어야 하며 해부학적 랜드마크인 Bregma 및 Lambda는 항상 동일한 수평면에 있어야 합니다. 불안정하거나 수평이 맞?.......

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자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
4mm Short Trephine Drill	Salvin Dental Specialties, Inc.	TREPH-SHORT-4
anti-Iba1 antibody	Wako chemicals	#019-19741
anti-Ly76 antibody	abcam	ab91113
carboxylate cement	3M	70201136010
cortical contusion injury impactor	Custom Design & Fabrication, Inc.	S/N 49-2004-C, eCCI Model 6.3	CCI device (S/N 49-2004-C, eCCI Model 6.3)
cresyl violet acetate	Sigma-Aldrich	C5042
DAB staining kit	Vector	SK-4105
goat anti-rabbit IgG secondary antibody, Alexa Fluor 488	Invitrogen	A11034
goat anti-rat IgG secondary antibody, Alexa Fluor 594	Invitrogen	A11007
Mayer's Hematoxylin	ScyTek	HMM500
tweezers	fine science tools	11252-20 NO. 5
isoflurane	Panion & BF Biotech Inc.
Bupivacaine 0.25%	Hospira
lithium carbonate	Sigma-Aldrich	62470
steriotexic frame	stoelting
scissors	fine science tools	14068-12
solvent blue 38	Sigma-Aldrich	S3382