Name: surgical approach for middle cerebral artery occlusion and reperfusion induced stroke in mice
Uploaded: 2016-10-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 30 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice at JoVE.com

This work was funded by the National Institute of Health, the National Heart Lung and Blood Institute (NIH and NHLBI; HL125572-01A1) and the LSUHSC-S start up fund to F.N.E. Gavins.

비디오에보고 된이 프로토콜과 실험은 LSUHSC-S 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 NIH의 지침을 준수 하였다. 주 : 남자가 C57BL / 6 마우스 25 중량 - 29g이 연구에 사용되었다. 쥐 개별적으로 환기 케이지에서 12 시간 빛 / 어둠 사이클에서 물을 무료로 이용할 수있는 표준 우 펠릿 다이어트를 유지 하였다. 과정은 무균 기법 (예, 멸균 장갑, 멸균 기기)를 사용하여 멸균 조건 하에서 수행한다. 1. 수술 전 준비 <ol><li> 케타민 (150 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 (10 ㎎ / ㎏)의 조합을 사용하여 마취를 유도 복강 내 (IP)을 주입. 마취가 달성되면 5 분마다 10 분 - 처음 발 핀치 때마다 (3)에 의해 마취의 깊이를 모니터링합니다. 동물이 마취 동안, 건조를 방지하기 위해 살균 안 연고를 관리. 케타민의 초기 투여 량 / 자일 라진 보통 AB 지속30-40분 아웃. 발 핀치에 대한 동물의 반응에 의해 확인되는, 필요한 경우 추가의 투여 량으로 투여 될 수있다. </li><li> 온도 조절 열 매트에 누운 위치에 마우스를 놓고 직장 프로브를 사용하여 검증 36.5 ± 0.1 ° C,에서 체온을 유지한다. </li><li> 목 면도하고 70 %의 에틸 알코올로 피부를 소독. </li></ol> MCA 2. 폐색 (그림 1) <ol><li> 아이리스 똑바로 위를 이용한 중심선 경부 절개를하고, 혈관이 노출되도록 연조직 (견인기를 사용하여) 후퇴. </li><li> 미주 신경에 손상을주지 않고 뒤몽의 집게를 사용하여 주변 조직에서 CCA와 ECA를 해부하다. </li><li> 6-0 실크를 사용하여 CCA ​​주위에 느슨한 매듭을 묶는에 의해 임시 봉합을합니다. </li><li> ECA 주위에 영구 봉합 단단히 선박합니다 (CCA의 분기점에 말초)을 결찰하여로부터 연장 작은 혈관을합니다. </li><li> 봉합 ARO 확인CCA의 분기점에 ECA의 근위 핀클. </li><li> 내부 경동맥 (ICA)와 pterygopalatine 동맥 (PPA) 주변의 미세 혈관 클립을 배치합니다. </li><li> 봄 가위를 해부 마이크로를 사용하여 ECA에 작은 절개를하고 180 μm의 실리콘 스쳐 모노 필라멘트를 삽입합니다. 필라멘트 쉽게 조작 가능한 영구 봉합에 상처가 근접합니다. </li><li> 삽입 된 필라멘트와 ECA 주위에 임시 봉합을 강화하고 미세 혈관 클립을 제거합니다. </li><li> 영구, 말초 봉합과 봄 가위를 해부 마이크로를 사용하여 필라멘트의 엔트리 포인트 사이의 ECA를 잘라. </li><li> MCA에 -합니다 (CCA의 분기점을 넘어 10 μm의. 약 9) 저항이 느껴질 때까지 ICA를 통해 필라멘트를 안내합니다. 참고 : 필라멘트의 대부분이 여전히 표시되는 동안 너무 많은 저항이 느껴지는 경우는, 필라멘트는 PPA를 입력 할 수 있습니다. 이 경우, 부드럽게 고름, 분기점으로 다시 필라멘트를 당겨전방 ICA 사용 듀 핀셋으로 H이고, 그것이 ICA에서 가시화 될 수있을 때까지, 필라멘트를 전진. </li></ol> 3. 재관류 <ol><li> 30 분 폐색 기간 후에 다시 부드럽게 당겨 듀 핀셋을 사용하여, 필라멘트를 분리하고 ECA의 개방 단부 주위에 봉합 고정. </li><li> 조심스럽게 CCA를 통해 재개 뒤몽 포셉과 혈액 흐름을 사용하여 합자를 풀어 CCA 주위에 임시 봉합을 제거합니다. </li><li> 연속 수술 봉합과 절개를 닫습니다. 피부의 폐쇄 중 연속적 또는 중단 봉합에 의해 달성 될 수있다. 스킨 스테이플은 허용 방법입니다. </li><li> 볼륨 보충으로하고 진통제 카프로 펜과 염분 피하의 1 ml의 쥐를 주입 (5 밀리그램 / kg, 사우스 캐롤라이나) 수술, 추가로 통증이 다시 웅크 리고 앉게 등이 필요하다 표시 간판, ungroomed 코트에서 통증과 불편 완화를 위해, 감소 활동, 이상자세, 식욕 감소했다. </li><li> 온도 컨트롤러를 사용 규제 열 램프를 사용하여 가열 된 30 ° C를 케이지에 마취에서 회복에 걸쳐 쥐를 관찰하고 식습관을 장려하기 위해 새장 바닥에 페트리 접시에 으깬 우를 배치합니다. 마우스는 재관류 기간 동안 케이지에 하나씩 보관됩니다. </li></ol> 4. 위장 수술 <ol><li> 모노 필라멘트의 삽입없이 동일한 방법에 따라 마우스. </li></ol> 5. 수술 후 신경 학적 점수 (표 1, 그림 2) <ol><li> 일반 신경 학적 평가를 18 점의 점수 시스템을 사용하여 적절한 재관류 기간 후에 마우스를 평가; 모터; 감각; 감수. 높은 신경 학적 점수는 신경 기능 저하에 대응한다. 참고 : 걸을 응답과없는 판단 마우스는 안락사됩니다. 인간 안락사 다른 기준보다 큰 20 %의 중량 손실을 포함 호흡 디수술 주변 스트레스, 감염. 공동이 챔버를 경추 탈구 또는 개흉술 것 죽음을 확인 안락사 물리적 방법에 사용된다. </li></ol> 측정 뇌 경색 볼륨 6. (그림 3) <ol><li> 마취가 달성되면, 5 분 및 10 분마다 - 케타민 (150 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 (10 밀리그램 / kg) 초기 발 핀치마다 (3)에 의해 마취 IP 모니터 깊이 주입의 조합을 사용하여 마취를 유도한다. </li><li> 부정사 위치에 마우스를 놓고 조리개를 바로 가위를 사용하여 복막 뒤에 목에 복부의 피부를 잘라. </li><li> 뒤몽의 집게를 사용하여 흉골을 들어 올려 가슴을 노출 갈비뼈를 잘라. </li><li> 심장을 노출 좌측 및 지혈 두 쌍을 이용하여 상자의 오른쪽을 연다. </li><li> 좌심실에 5 ML의 주사기에 부착 된 26 G 바늘을 삽입하고 우심방를 잘라. 실온 생리 식염수 또는 포스으로 관류TE 완충 식염수 (PBS) 유체가 클리어 될 때까지 (일반적으로 3-5 분). </li><li> 아이리스에게 바로 위 및 뒤몽의 집게를 사용하여 조심스럽게 뇌에서 두개골을 제거합니다. </li><li> 후각 전구 및 뇌 행렬에 맞도록 면도날을 사용하여 소뇌를 잘라. 심지어 세그먼트로 뇌를 슬라이스이 행렬을 사용합니다. 멋진 조직을 유지하기 위해 사용하기 전에 행렬을 진정. 매트릭스로 뇌를 놓고 얼음에 설정합니다. </li><li> 두 개의 면도날을 사용하여 2mm 관상 세그먼트로 뇌를 슬라이스. 위로부터 2mm 시작 면도날을 사용하여 상기 제 절단하고 대신이 면도날을 떠난다. 제 뒤에 잘라 다른 2mm를 확인합니다. 부착 된 조직과 첫 번째 면도날을 제거합니다. 모든 조직이 분리 될 때까지이 과정을 반복합니다. 참고 : 4가 있어야합니다 - 완료되면 5 세그먼트. </li><li> 다음 얕은 물 목욕 (A)에 배치되어 2 % 2,3,5- triphenyltetrazalium 클로라이드 (TTC)를 포함하는 24 웰 플레이트에 세그먼트를 배치20 분 동안 t 37 ° C를. 개별 웰에 각각의 세그먼트를 배치하는 것은 그들이 절단 된 순서에 유지하도록 돕는다. TTC의 솔루션은 완전히 조직 세그먼트를 커버 있는지 확인합니다. 10 분 모든 조각을 넘겨 후. </li><li> 새로운 24- 웰 플레이트의 웰에 10 % 포르말린 소량을 배치하고 절단 된 순서로이 플레이트 세그먼트를 전송. </li><li> (1.57 NIH 이미지 소프트웨어) 6 컴퓨터로 세그먼트를 스캔 ImageJ에 분석 소프트웨어를 이용하여 전체 뇌 조각 (6)의 비율로 경색 크기 분석. <ol><li> 면적 측정을 생성하기 위해 경색 영역을 설명합니다. 다음 지역을 결정하기 위해 전체 반대쪽 반구를 측정한다. 반대쪽 반구의 경색 면적의 영역을 분할하고, 경색 량을 결정하기 위해 100을 곱한다. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

전에 20 년의 개념 때문에, 필라멘트의 삽입을 포함하는 인간의 뇌졸중에 대한 MCAO 모델은 연구의 거대한 숫자에 사용되어왔다. 이는 그 스트로크 (즉, 뇌졸중)의 가장 일반적인 형태로 임상 적으로 일어나는 모방한다는 사실에 주로있다. 선조체는 대뇌 피질의 허혈보다 더 민감하고, 같은 허혈성 시간의 길이는 선조체 및 배면 측면 피질 모두 영향하거나 선조체할지 여부로 번역된다. 두 경...

뇌졸중은 한 사람이 질병으로 매 4 분 죽어으로, 전 세계적으로 죽음의 다섯 번째 주요 원인이다. 80 만 이상의 미국인은 환자에 대한 파괴되지 않는 행정 매년, 고통뿐만 아니라 그 가족. 스트로크 성인 장애의 주요 원인이며, 세출이 가능한 것으로 매우 적은 치료법에도 불구 $ 36.5 억의 순서로 추정된다. 조직 플라스 미노 겐 활성제 (TPA)의 유일한 식품의 약국 (FDA)은 허혈성 뇌졸중에 대한 약물을 허가합니다. 뇌졸중의 발병에서 3~6시간 이내에 환자에게 투여하고, 이러한 경우에 환자 (2)의 4 % 혜택 그러나에만 효과적이다. 따라서, 선 재현성, 임상 적으로 중요한 동물 모델이 질환에 대한 잠재적 인 치료 전략 및 치료의 개발에 도움을 사용하는 것이 필수적이다. 체외에서 점에 유의하는 것이 중요하다 </EM&gt; 모델은 뇌 기능 장애의 특정 측면을 모델링에 유용한 반면, 뇌졸중 다음 뇌와 주변에서 발생하는 복잡한 생리 학적 상호 작용을 recapitulating 할 수 없습니다. 따라서, 생체 내 모델은 필수적이다. 뇌졸중의 가장 흔한 유형은 전체 뇌졸중의 87 %를 차지 기원 허혈성입니다. 다른 스트로크 뇌출혈 (9 %) 및 지주막 하 출혈 (4 %)이며, 중간 대뇌 동맥 (MCA)에 색전에 의해 가장 자주 발생한다. 이 파괴 될 수있는 뇌를 입력 층류 혈액의 흐름을 발생 MCA의 루트에있는 눈에 띄는 곡선 때문이다. MCA는 가로 세로 홈을 따라 내 경동맥 (ICA) 및 경로에서 발생하는 곳 분기 프로젝트 기저핵 및 전두엽, 정수리 일차 운동 및 감각 피질 포함 측두엽의 측면. 윌리스의 원이되는 후부 대뇌 동맥에 의해 생성된다대뇌 동맥과 후부 통신 동맥에 연결. MCAO의 관내 필라멘트 또는 봉합 모델은 가장 널리 스트로크 연구에서 사용 중 하나입니다. 그러나,이 모델의 다른 변형 몇 있으며, 이들은 미사 외부 경동맥에 삽입되는지 여부에 기반 3 (ECA를 상기 롱가 방법 지칭), 또는 그것은 (ICA에 삽입되어 있는지 고이즈미 지칭 방법) 4. 필라멘트는 CCA의 절개 출혈 방지하기 위해 제거되는 경우 롱가의 방법에서 영구적 5 연결되어야 ECA 인 반면 고이즈미 방법에있어서, 상기 수술 측의 경동맥 (CCA)을 영구적으로 연결되어야 . 우리는이 훨씬 우수하고 허혈성 뇌졸중의보다 임상 적으로 수술 모델 느낌으로 여기 론가 방법이 사용됩니다. 또한, 특히 롱가 법으로 규소로 만들어진 필라멘트의 사용은 매우 생산종종 불완전 흡장 및 / 또는 지주막 하 출혈 (6)을 생성 화염 무딘 모노 필라멘트, 반대로 재현 MCAO. 관내 필라멘트 방법은 영구적 또는 일시적인 흡장 4,6의 모델로서 사용될 수있다. 과도 모델을 수행하기 위해 필라멘트는 허혈 기간 후에 제거된다 (예를 들어, 30 분, 60 분, 2 시간), 재관류가 일어날 수있다. 이 모델은, 어느 정도는 인간에서 혈전 혈전을 용해시키기 위해 자연 또는 치료 개입 (예를 들어, tPA의 투여) 후 혈류의 복원을 시뮬레이션한다. 영구 모델 필라멘트 단순히 일정 기간 (예를 들면, 24 시간) 장소에 남아 있으므로 더 재관류가 발생하지 않는다. 관내 필라멘트 방법의 다른 장점은 개두술 두개골이 그대로 유지 될 수 있도록 두개 내 압력 및 온도의 변경을 방지하여, 수행되어야 할 필요가 없다는 점이다. <p c이 비디오에서 아가씨 = &quot;jove_content은&quot;&gt; 우리는 MCAO 및 재관류를 유도 할 수있는 론가 관내 필라멘트 방법을 수행하는 방법을 보여줍니다. 우리는 또한 18 포인트 신경 학적 점수를 수행하고 2,3,5- triphenyltetrazalium 클로라이드 (TTC) 염색을 사용하여 경색 볼륨을 결정하는 방법을 보여줍니다.

<table><tbody><tr><td>Male C57BL/6 mice</td><td>Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME</td><td>#000664</td><td></td></tr><tr><td>Ketamine Hydrochloride</td><td>Morris &amp;amp; Dickson, Shreveport, LA</td><td>67457-108-10</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Akorn, Inc, Lake Forest, IL</td><td>NADA# 139-236</td><td></td></tr><tr><td>DC temperature control system</td><td>FHC, Bowdoin, ME</td><td>40-90-8D</td><td></td></tr><tr><td>Mini rectal thermistor probe</td><td>FHC, Bowdoin, ME</td><td>40-80-5D-02</td><td></td></tr><tr><td>Heating pad</td><td>FHC, Bowdoin, ME</td><td>40-90-2-06</td><td></td></tr><tr><td>Clippers</td><td>Amazon, Bellevue, WA</td><td>#64800</td><td></td></tr><tr><td>70% ethanol</td><td>Worldwide Medical Products, Bristol, PA</td><td>#51011023</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting microscope</td><td>Olympus, Center Valley, PA</td><td>SZ40</td><td></td></tr><tr><td>Iris scissors (straight)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>Dumont forceps (45&amp;deg; bent tip)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>11297-00</td><td></td></tr><tr><td>Micro vessel clip</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>18055-05</td><td></td></tr><tr><td>Micro dissecting spring scissors (straight)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>14088-10</td><td></td></tr><tr><td>Retractors (blunt)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>18200-11 (Helen used 17022-13)</td><td></td></tr><tr><td>Cotton tipped applicators</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>23-400-100</td><td></td></tr><tr><td>Gauze sponges</td><td>Covidien, Mansfield, MA</td><td>#9023</td><td></td></tr><tr><td>7-0 silk braided surgical suture</td><td>Braintree Scientific, Braintree, MA</td><td>SUT-S103</td><td></td></tr><tr><td>0.9% sodium chloride</td><td>Morris &amp;amp; Dickson, Lake Forest, IL</td><td>0409-4888-20</td><td></td></tr><tr><td>6-0 medium MCAO suture (silicon rubber coated monofilament)</td><td>Doccol Corporation, Sharon, MA</td><td>6023PKRe</td><td></td></tr><tr><td>Sofsilk 6-0 silicone coated braided silk</td><td>Covidien, Mansfield, MA</td><td>SUT-14-1</td><td></td></tr><tr><td>Carprofen</td><td>Pfizer, New York, NY</td><td>NADA# 141-199</td><td></td></tr><tr><td>Puralube</td><td>Dechra, Norwich, UK</td><td>NDC 17033-211-38</td><td></td></tr><tr><td>Physitemp temperature controller</td><td>Harvard Apparatus, Holliston, MA</td><td>TCAT-2AC</td><td></td></tr><tr><td>Heat lamp</td><td>Harvard Apparatus, Holliston, MA</td><td>HL-1</td><td></td></tr><tr><td>Laser doppler probe</td><td>AD Instruments, Colorado Springs, CO</td><td>MSP100XP</td><td></td></tr><tr><td>24-well plates</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>#353226</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate buffered saline (PBS)</td><td>Life Technologies, Carlsbad, CA</td><td>20012-050</td><td></td></tr><tr><td>Single edge razor blades</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>12-640</td><td></td></tr><tr><td>2,3,5-triphenyltetrazalium chloride (TTC)</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>T8877-50G</td><td></td></tr><tr><td>Mouse brain matrix slicer</td><td>Braintree Scientific, Braintree, MA</td><td>BS-A 5000C</td><td></td></tr><tr><td>Water bath</td><td>VWR, Radnor, PA</td><td>#182</td><td></td></tr><tr><td>10% formalin</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>HT501128-4L</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ analysis software</td><td>NIH, Bethesda, MD</td><td>free download</td><td></td></tr><tr><td>Retractor</td><td>Medical Device Purchase, Newcastle, CA</td><td>MP-740</td><td></td></tr></tbody></table>

surgical approach for middle cerebral artery occlusion and reperfusion induced stroke in mice

스트로크 전세계 주요 사망 원인이며, 장기 성인 장애의 주요 원인 중 하나가되고 있습니다. 뇌졸중의 약 87 %는 원점에서 허혈성하고 중간 대뇌 동맥 (MCA)의 영역에서 발생한다. 현재 전용 식품 의약품 안전청 (FDA)은이 치명적인 질환을 치료하기위한 약물을 승인 조직 플라스 미노 겐 활성제 (TPA)이다. 그러나 만톤 관리를위한 작은 치료 창이 있습니다 (3-6 시간)을, 실제로 그것을받을 환자의 4 % 만 효과가있다. 현재의 연구는 잠재적 인 치료 표적을 발견하기 위해 스트로크 기전을 이해하는데에 초점을 맞춘다. 따라서, 안정적인 모델은 매우 중요하고, MCA 폐색 (MCAO) 모델은 허혈성 뇌졸중의 가장 임상 적 수술 모델로 간주된다 (도 관내 필라멘트 또는 봉합사 모델 지칭) 및 비교적 비 침습적 쉽게 재현 할 수있다. 일반적 MCAO 모델 때문에 특히 생쥐와 설치류 사용이 종에 사용할 수있는 모든 유전 적 변화에. 여기에서 우리는 기술 (비디오에 존재하는) 성공적으로 신뢰성과 재현성 데이터를 생성하는 쥐 (재관류 포함) MCAO 모델을 수행하는 방법에 대해 설명합니다.

마우스는 재관류의 기간 다음에 30 분 MCAO에 의한 뇌 허혈 (그림 1) 시행 (24 시간 및 1 주당 여기에 제시,하지만 재관류의 길이는 변화 될 수있다). MCAO 동안 사망률 (약 2 %)을 최소화했다. 포스트 허혈 (제 24 시간 이내) 사망률은 약 26 %였다. 레이저 도플러 flowmetry는 전 MCAO / 재관류 후 MCA 영토에 혈액의 흐름 관류를 ?...

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Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

뇌졸중의 병태 생리를 이해하기 위해, 신뢰할 수있는 모델을 사용하는 것이 중요하다. 마우스에서 가장 자주 사용되는 뇌졸중 모델 중 하나를 설명한다 본 논문의 중간대 뇌동맥 폐색 (MCAO) 모델이라 재관류 (또한 관내 또는 필라멘트 봉합사 모델 지칭).

마우스의 중간 대뇌 동맥 폐색 및 재관류 유도 스트로크에 대한 수술 적 접근

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ...

surgical-approach-for-middle-cerebral-artery-occlusion-reperfusion

Research

JoVE Journal

Medicine

21.5K 조회수.  Louisiana State University.  뇌졸중의 병태 생리를 이해하기 위해, 신뢰할 수있는 모델을 사용하는 것이 중요하다. 마우스에서 가장 자주 사용되는 뇌졸중 모델 중 하나를 설명한다 본 논문의 중간대 뇌동맥 폐색 (MCAO) 모델이라 재관류 (또한 관내 또는 필라멘트 봉합사 모델 지칭). 

비디오: Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

Modeling Stroke in Mice - Middle Cerebral Artery Occlusion with the Filament Model

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are very limited. To meet the need for novel therapeutic approaches, experimental stroke research frequently employs rodent models of focal cerebral ischaemia. Most researchers use permanent or transient occlusion of the middle cerebral artery (MCA) in mice or rats.
Proximal occlusion of the middle cerebral artery (MCA) via the intraluminal suture technique (so called filament or suture model) is probably the most frequently used model in experimental stroke research. The intraluminal MCAO model offers the advantage of inducing reproducible transient or permanent ischaemia of the MCA territory in a relatively non-invasive manner. Intraluminal approaches interrupt the blood flow of the entire territory of this artery. Filament occlusion thus arrests flow proximal to the lenticulo-striate arteries, which supply the basal ganglia. Filament occlusion of the MCA results in reproducible lesions in the cortex and striatum and can be either permanent or transient. In contrast, models inducing distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA occlusion typically spare the striatum and primarily involve the neocortex. In addition these models do require craniectomy. In the model demonstrated in this article, a silicon coated filament is introduced into the common carotid artery and advanced along the internal carotid artery into the Circle of Willis, where it blocks the origin of the middle cerebral artery. In patients, occlusions of the middle cerebral artery are among the most common causes of ischaemic stroke. Since varying ischemic intervals can be chosen freely in this model depending on the time point of reperfusion, ischaemic lesions with varying degrees of severity can be produced. Reperfusion by removal of the occluding filament at least partially models the restoration of blood flow after spontaneous or therapeutic (tPA) lysis of a thromboembolic clot in humans.
In this video we will present the basic technique as well as the major pitfalls and confounders which may limit the predictive value of this model.

Filamentous occlusion of the Middle cerebral artery is a common model for studying ischemic stroke in mice.

마우스의 모델링 스트로크 - 필라멘트 모델 중간 대뇌 동맥 폐색

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are ...

연구

의학

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the brain (ischemic stroke) 2. Since most ischemic strokes (~80%) occur in the territory of middle cerebral artery (MCA) 3, many animal stroke models that have been developed have focused on this artery. The intraluminal monofilament model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) involves the insertion of a surgical filament into the external carotid artery and threading it forward into the internal carotid artery (ICA) until the tip occludes the origin of the MCA, resulting in a cessation of blood flow and subsequent brain infarction in the MCA territory 4. The technique can be used to model permanent or transient occlusion 5. If the suture is removed after a certain interval (30 min, 1 h, or 2 h), reperfusion is achieved (transient MCAO); if the filament is left in place (24 h) the procedure is suitable as a model of permanent MCAO. This technique does not require craniectomy, a neurosurgical procedure to remove a portion of skull, which may affect intracranial pressure and temperature 6. It has become the most frequently used method to mimic permanent and transient focal cerebral ischemia in rats and mice 7,8. To evaluate the extent of cerebral infarction, we stain brain slices with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to identify ischemic brain tissue 9. In this video, we demonstrate the MCAO method and the determination of infarct size by TTC staining.

We demonstrate in the video a method for producing a middle cerebral artery occlusion in adult mice using an intraluminal monofilament. We also show how to evaluate the extent of cerebral infarction by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining.

중간 대뇌 동맥 폐색의 마우스 모델

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the ...

Mouse Model of Intraluminal MCAO: Cerebral Infarct Evaluation by Cresyl Violet Staining

Stroke is the third cause of mortality and the leading cause of disability in the World. Ischemic stroke accounts for approximately 80% of all strokes. However, the thrombolytic tissue plasminogen activator (tPA) is the only treatment of acute ischemic stroke that exists. This led researchers to develop several ischemic stroke models in a variety of species. Two major types of rodent models have been developed: models of global cerebral ischemia or focal cerebral ischemia. To mimic ischemic stroke in patients, in whom approximately 80% thrombotic or embolic strokes occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), the intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is quite relevant for stroke studies. This model was first developed in rats by Koizumi et al. in 1986 1. Because of the ease of genetic manipulation in mice, these models have also been developed in this species 2-3.
	Herein, we present the transient MCA occlusion procedure in C57/Bl6 mice. Previous studies have reported that physical properties of the occluder such as tip diameter, length, shape, and flexibility are critical for the reproducibility of the infarct volume 4. Herein, a commercial silicon coated monofilaments (Doccol Corporation) have been used. Another great advantage is that this monofilament reduces the risk to induce subarachnoid hemorrhages. Using the Zeiss stereo-microscope Stemi 2000, the silicon coated monofilament was introduced into the internal carotid artery (ICA) via a cut in the external carotid artery (ECA) until the monofilament occludes the base of the MCA. Blood flow was restored 1 hour later by removal of the monofilament to mimic the restoration of blood flow after lysis of a thromboembolic clot in humans. The extent of cerebral infarct may be evaluated first by a neurologic score and by the measurement of the infarct volume. Ischemic mice were thus analyzed for their neurologic score at different post-reperfusion times. To evaluate the infarct volume, staining with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) was usually performed. Herein, we used cresyl violet staining since it offers the opportunity to test many critical markers by immunohistochemistry. In this video, we report the MCAO procedure; neurological scores and the evaluation of the infarct volume by cresyl violet staining.

The intraluminal middle cerebral occlusion model in mice is herein presented. The extent of cerebral infarct is evaluated by a neurologic score and cresyl violet staining, an alternative staining to TTC, offering the great advantage to test in parallel many interest markers.

Intraluminal MCAO의 마우스 모델 : Cresyl 보라 착색에 의한 뇌 경색 평가

Stroke is the third  cause of mortality and the leading cause of disability in the World. Ischemic  stroke accounts for approximately 80% of all strokes. ...

Induction of Ischemic Stroke and Ischemia-reperfusion in Mice Using the Middle Artery Occlusion Technique and Visualization of Infarct Area

Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of stroke on tissue injury and to evaluate the effectiveness of therapeutic interventions, several experimental models in a variety of species were developed. They include complete global cerebral ischemia, incomplete global ischemia, focal cerebral ischemia, and multifocal cerebral ischemia. The model described in this protocol is based on the middle cerebral artery occlusion (MCAO) and is related to the focal ischemia category. This technique produces consistent focal ischemia in a strictly defined region of the hemisphere and is less invasive than other methods. The procedure described is performed on mice, given the availability of several genetic variants and the high number of tests standardized for mice to aid in the behavioral and neurodeficit evaluation.

We describe a mouse model of stroke induced by the occlusion of the middle cerebral artery using a silicone coated suture. The protocol can be applied to induce permanent occlusion or a temporary ischemia, followed by reperfusion.

경색 지역의 중간 동맥 폐색 기술 및 시각화를 사용하여 마우스의 허혈성 뇌졸중 및 허혈 - 재관류 유도

Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of ...

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

쥐에 있는 일반적인 경 동맥 수리 통해 Reperfusion를 허용 하는 중간 대뇌 동맥 폐색

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse model is useful for investigating the pathophysiology of cerebral ischemia-reperfusion and determining potential therapeutic strategies for patients with stroke. Variations in the anatomy of the circle of Willis of C57BL/6 mice affects their infarct volume after cerebral-ischemia-induced injury. Studies have indicated that distal MCA occlusion (MCAO) can overcome this problem and result in a stable infarct size. In this study, we establish a two-vessel occlusion mouse model of cerebral ischemia-reperfusion through the interruption of the blood flow to the right MCA. We distally ligate the right MCA and right common carotid artery (CCA) and restore blood flow after a certain period of ischemia. This ischemia-reperfusion injury induces an infarct of stable size and a behavioral deficit. Peripheral immune cells infiltrate the ischemic brain within the 24 h infiltration period. Additionally, the neuronal loss in the cortical area is less for a longer reperfusion duration. Therefore, this two-vessel occlusion model is suitable for investigating the immune response and neuronal recovery during the reperfusion period after cerebral ischemia.

A mouse model of cerebral ischemia-reperfusion is established to investigate the pathophysiology of stroke. We distally ligate the right middle cerebral artery and right common carotid artery and restore blood flow after 10 or 40 min of ischemia.

대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion의 2 배 폐색 마우스 모델

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse ...

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.

마우스에서 뇌졸중 모델링: 외부 경동맥을 통한 일시적인 중간 뇌동맥 폐색

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

신경과학

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.

마우스에서 중뇌동맥 폐색 유발 뇌졸중 후 뇌근육활막증 치료 모델

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

경두개 중뇌동맥 폐색 마우스 모델 구축

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.

저자 스포트라이트: 뇌졸중 연구의 혁신적인 기법과 미래 방향 

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.

늙은 쥐의 뇌졸중 결과를 연구하기 위해 수정된 경두개 중뇌동맥 폐색 모델

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

마우스의 중간 대뇌 동맥 폐색 및 재관류 유도 스트로크에 대한 수술 적 접근

요약

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이 비디오의 챕터

마우스의 모델링 스트로크 - 필라멘트 모델 중간 대뇌 동맥 폐색

중간 대뇌 동맥 폐색의 마우스 모델

Intraluminal MCAO의 마우스 모델 : Cresyl 보라 착색에 의한 뇌 경색 평가

경색 지역의 중간 동맥 폐색 기술 및 시각화를 사용하여 마우스의 허혈성 뇌졸중 및 허혈 - 재관류 유도

쥐에 있는 일반적인 경 동맥 수리 통해 Reperfusion를 허용 하는 중간 대뇌 동맥 폐색

대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion의 2 배 폐색 마우스 모델

마우스에서 뇌졸중 모델링: 외부 경동맥을 통한 일시적인 중간 뇌동맥 폐색

마우스에서 중뇌동맥 폐색 유발 뇌졸중 후 뇌근육활막증 치료 모델

늙은 쥐의 뇌졸중 결과를 연구하기 위해 수정된 경두개 중뇌동맥 폐색 모델

늙은 쥐의 뇌졸중 결과를 연구하기 위해 수정된 경두개 중뇌동맥 폐색 모델