Name: induction of ischemic stroke and ischemia-reperfusion in mice using the middle artery occlusion technique and visualization of infarct area
Uploaded: 2017-02-02T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction of Ischemic Stroke and Ischemia-reperfusion in Mice Using the Middle Artery Occlusion Technique and Visualization of Infarct Area at JoVE.com

We would like to thank Dr. Lei Chen (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, NY) who first established this model in our laboratory. Supported in part by HL126559, DA039576, MH098891, MH63022, MH072567, DA027569, and NSC 2015/17/B/NZ7/02985. Dr. Luc Bertrand is supported in part by a postdoctoral fellowship from the American Heart Association (16POST31170002).

모든 절차는 건강 (NIH) 지침의 국립 연구소에 따라 마이애미 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 대학에 의해 승인되었다. 멸균 장비 및 무균 기술의 사용이 필요합니다. 1. 폐색 봉합 준비 <ol><li> 25g과 25 사이의 마우스에 대한 0.23 mm - - 체중 35g (20) 사이의 마우스에 대해 0.21 mm 직경의 봉합사를 사용합니다. MCAO 절차에 대한 봉합사의 종류의 선택은 동물의 체중에 따라 다르다. </li><li> 실버 펜을 사용하여 실리콘 코팅 된 선단부터 9mm의 봉합사를 표시한다. 이 삽입 길이에 대한 지침을 제공합니다. </li></ol> 수술 2. 준비 <ol><li> 실험실 마취 시스템을 이용하여, 산소와 혼합하여 이소 플루 란 마취 마우스. 상업 시스템에 2에서 5와 산소의 흐름을 설정에서 이소 플루 란을 사용 (재료 표 참조). surger에 동물 이동Y면과 코 콘을 사용하여 마취를 유지 (1.5 설정을 사용 이소 플루 란 - 2 2.5과 산소의 흐름을). <ol><li> 초당 2 호흡을 헐떡없이 - 마우스 호흡 속도가 약 1이 있는지 확인합니다. 또한, 동물 수염 자극 반응과 페달 반사 (발가락 핀치)를 발생하지 않는 것을 확인합니다. , 수술 동안 적어도 매 5 분 호흡 속도와 노력을 모니터링합니다. </li></ol></li><li> 절차 동안 건조되는 것을 방지하기 위해 멸균 면봉을 사용하여 각각의 눈에 대한 안과 용 윤활제 방울을 넣어. 또한, 멸균 제약 튜브에서 눈에 안과 연고를 적용합니다. </li><li> 그 뒷면에있는 동물 플립과 절개의 영역을 면도. 그 후, 충분히 70 % 클로르헥시딘 다음 에탄올, 70 % 에탄올로 최종 면봉을 사용하여 수술 영역 소독. 실체 현미경 아래에서 따뜻한 수술 표면에 동물을 배치합니다. </li></ol> 3. 경동맥의 해부 및 내부 / External 분기 <ol><li> (- 4cm 약 3) 수술 가위와 집게를 사용하여 턱 아래에 가슴 뼈 위에서, 목에 얕은 중간 선 절개를 수행합니다. 외과 용 드레이프 비 멸균 표면과 접촉하는 수단을 방지하기 위해 수술 주변에 배치한다. 수술 드레이프가 촬영을 돕기 위해 현재 비디오 생략되었다. </li><li> 집게 신중 별도 지방 및 결합 조직을 사용하여 기관을 노출시킨다. 조직 쉽고 자연스럽게 양쪽으로 분리해야합니다. </li><li> 상기 수술 영역을 노출 네크를 확장 쥐의 목 뒤쪽에 베개 (원형 물체 직경 약 0.5 cm)을 놓는다. </li><li> 조직 트랙터 또는 후크를 사용하여 절개를 엽니 다. </li><li> 기관의 동물의 왼쪽에서 조심스럽게 왼쪽 경동맥 (CCA)를 노출하는 결합 조직을 분리 tweeze. CCA를 함께 번들로 신경 및 주요 혈관 손상되지 않도록주의하십시오. </li><li> 기본 조직에서 분리주의하면서 CCA 노출 계속 내부 대뇌 동맥 (ICA) 및 외부 대뇌 동맥 (ECA)의 분기 최고 &quot;Y&quot;를 노출합니다. CCA에서 분리 돕기 위해, 결합 조직을 관통하는 CCA에서 곡선 집게를 삽입하고 천천히 열 수 있습니다. </li></ol> MCAO 봉합 삽입을위한 CCA 4. 준비 <ol><li> CCA를 아래 길이가 약 4cm의 나일론 봉합사의 3 세그먼트를 삽입합니다. 이 크게 봉합의 삽입을 복잡하게하는 것처럼 CCA는 트위스트하지 있는지 확인하십시오. </li><li> 가장 낮은 지점 수에서 영구 매듭을 사용하여 바닥 봉합을 닫습니다. </li><li> 단지 ICA 아래 상단 봉합을 묶어 / ECA는 이동식 슬립 매듭을 사용하여 분기. </li><li> 이동식 슬립 매듭을 사용하여 중간 봉합을 묶어하지만 활짝 열려 보관하십시오. 봉합 삽입을 방해하지으로는 충분한 공간을두고하는 것이 중요하다. </li><li> 미세 절제 봄 공상을 사용하여ssors, 하단 및 중앙 봉합 사이 CCA에 절개를 수행합니다. 하단 봉합에 가까운 0.2 mm 절개를 수행합니다. </li></ol> 5. 중간 대뇌 동맥 폐색 <ol><li> 집게를 사용하여 정상에 그것을 안내는 CCA 절개로 MCAO 봉합사를 삽입합니다. CCA를 개방 응고 및 폐쇄를 방지하기 위해 4.5 단계 후 신속하게이 단계를 수행합니다. 봉합 삽입이 차단되는 경우에, 절개을 다시 포셉의 팁을 사용합니다. </li><li> 조심스럽게 주위에 혈액의 흐름을 제한하는 슬립 매듭을 사용하여 MCAO 봉합 실리콘 부분에 중간 봉합을 묶어하지만 자유롭게 이동할 수 있도록 충분히 느슨한. </li><li> 조심스럽게 MCAO 봉합 밖으로 빠져 있지 않은지 확인하고, 상단 봉합을 취소. </li><li> 몇 mm하여 ICA의 MCAO 봉합사를 삽입하고, 단계 5.2에 기재된 바와 같이 후 동일한 방법으로, 가기 봉합사를 리 클로즈. </li><li> 폐색 영역으로 MCAO 봉합을 안내합니다. 성공적으로 삽입의 표시이다실버 9mm의 마크 CCA 절개의 혈액 역류의 낮은만큼 그 증거는 CCA 절개와 ICA / ECA의 분기 사이에 위치해 있습니다. 성공적인 폐색 추가 확인은 레이저 도플러 혈류 모니터링 시스템 (15, 16)로 모니터링 방법을 사용하여 얻을 수있다. 주 : 폐색 영역 측의 중간 뇌 영역으로 혈액 흐름의 90 %의 저하가 성공적으로 폐색을 나타낸다. </li><li> 성공적인 폐쇄 후 단단히 중간과 상단 봉합을 묶어. 가짜 삽입을 수행하는 경우, 봉합 리 클로즈 대신 즉시 7.3 단계로 이동하지 않습니다. </li></ol> 6. 절개 결산 및 수술 후 케어 <ol><li> 절개 영역으로 봉합에 정력. </li><li> 트랙터 또는 조직 후크와 베개를 제거합니다. </li><li> 멸균 생리 식염수와 면봉을 사용하여 청소 봉합 영역입니다. </li><li> 나일론 봉합사 / 바늘과 집게를 사용하여 절개를 닫습니다. </li> &lt;리&gt; 관리] 항 염증 (예를 들어, 카프로 펜 (10) ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나) 및 진통제 (예, 부 프레 놀핀 0.1 ㎎ / ㎏ 사우스 캐롤라이나, 하루에 두 번) 약물은 수술 후 불편 함을 완화한다. 저체온증을 방지하고 물과 연화 식품 광고 labium 액세스 권한을 부여하기 위해 가열 패드에 배치 새장에 마우스를 놓습니다. </li><li> (- 10 분 5)과 뇌졸중의 징후 동물의 복구를 모니터링합니다. 그들은 가벼운 측면 마비에서 다양하고 반대쪽 측면 및 압연의 심한 수축에 돌고 있습니다. 여러 평가 점은 토론에 나열되어 있습니다. 호흡 곤란이나 심한 발작의 징후를 표시하는 동물은 안락사되어야한다. </li><li> 허혈 재관류 프로토콜에 따라, 120 분 이상 30 분에서 장소에 MCAO 봉합을 둡니다. 폐쇄 시간을 줄이면 사망을 방지 할 수 있습니다. </li><li> 영구적으로 폐색하지만 심각한 사망률 예상 할 수 24 시간 동안 제자리에 MCAO 봉합사를 떠난다. 이 시간 경과 후, 인트 진행페이지 7. <ol><li> 영구 폐쇄 모델을 사용하는 경우, 종점까지 새장에 마우스를 유지. 이 때, (7.8-7.1 단계) 봉합사를 제거합니다. 이 절차는 안락사 후에 수행 될 수있다. </li></ol></li></ol> 7. 재관류 <ol><li> (2.1 지침에 따라) 다시 동물을 마취하고 상처 폐쇄 봉합을 제거합니다. </li><li> 집게 및 조직 분리, 절개를 다시 열고 CCA 노출을 사용. </li><li> 조심스럽게 상단 봉합사를 제거하고 실리콘 코팅 된 부분이 중간 매듭에 위치 할 때까지 부드럽게 MCAO 봉합을 잡고 분리합니다. </li><li> (이것은 슬립 매듭 일 필요는 없다) 봉합사를 통과 흐르는 혈액을 방지하기 위해 봉합 매듭의 최상위 재실행. </li><li> 조심스럽게 중간 매듭을 취소하고 정상 매듭 과거 봉합사를 당겨하지만 CCA 내부에 보관하십시오. </li><li> 단단히 동맥 혈류를 차단 가기 매듭을 닫는다. </li><li> 완전히 MCAO 봉합을 당겨 단단히 중간 매듭을 닫습니다. </li><li> MCAO 봉합이 될 수 있습니다여러 번 재사용. 사용 후, 멸균 거즈를 사용하여 오염 물질 (예를 들면, 혈액 또는 조직)를 제거하기 위해 70 % 에탄올에 조심스럽게 세척 봉합사. 그 후, 멸균기 파우치에 봉합을 배치하고 소독. </li><li> 6.4 동물 복구를 모니터링 - 반복 6.1 단계를 반복합니다. </li></ol> 8. 조직 분석 <ol><li> 뇌졸중 볼륨을 모니터링 뇌를 해부합니다. <ol><li> 두 단계 공정을 사용하여 마우스를 안락사. 첫째, 정지 호흡 할 때까지 이소 플루 란의 과다 복용으로 동물을 노출. TTC 염색의 경우, 즉시 마우스를 목을 벨 뇌 추출로 진행합니다. 절편 뇌 (면역 염색 분석 등을 위해)의 경우, 잘린 이전에 심장 천자를 통해 관류를 수행합니다. </li><li> 두개골의 기지에서 머리를-잘라과 눈 사이까지 두개골의 상단에 목 구멍에서 두피를 잘라. 두개골을 노출하면, 두개골베이스 개도부터 양측을 따라 뼈 절단눈 소켓까지. 두개골의 넓은 부분을 따라이 상처를 확인합니다. 뇌의 손상을 방지하기 위해 가위로 너무 깊이에 도달하지 않도록주의하십시오. </li><li> 그 후, 두 눈 소켓 사이의 뼈를 잘라. </li></ol></li><li> 집게를 사용하여 뇌를 노출 두개골 상부를 들어 올려. 단지 작은 저항이 있어야합니다. 쉽게 들지 않는 경우, 두개골 절개가 불완전 할 수 있습니다. 부드럽게 무딘 곡선 집게를 사용하여 뇌를 올립니다. 뇌는 여전히 여러 가지 신경에 의해 부착 될 수 있습니다. 길을 따라 첨부 파일을 제거, 천천히 진행합니다. </li><li> , 1mm의 뇌 매트릭스에 신선한 뇌를 놓고 PBS 방울의 몇 가지를 추가하고, 면도날 또는 저온 유지 장치 블레이드를 사용하여 행렬을 따라 슬라이스. </li><li> 100mm의 접시에 옮기고 뇌 접시의 저면을 덮도록 염색 용액 (2 % 2,3,5- 트리 페닐 테트라 졸륨 클로라이드 (TTC)] PBS에 용해)을 추가한다. 두 개의 집게를 사용하여 별도의 모든 뇌 조각은 (앞면이 아래로 향하게)과 접시의 바닥에 순서대로 배치합니다. 참고 : 염색이 아닌 살아있는 조직은 흰색, 나머지 빨간색 살아있는 조직을 켜집니다. 37 ° C에 대한 해결책을 따뜻하게하는 것은 염색을 가속화 할 것이다. 행정 영역 (흰색)의 징후는 90 분 후 스트로크 빨리 볼과 7 일 이상 계속 표시 할 수 있습니다. 영상은 뇌졸중 볼륨의 계산을 할 수 있도록 통치자와 함께 수행해야합니다. </li><li> 단면 처리를위한 프로세스 해부 두뇌, 면역 염색, 단백질 분리, 또는 다른 절차 (17)의 다양한, 18, 19. </li></ol>

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Authors have no competing or conflicts of interest.

상술 MCAO 방식의 성공적인 이용은 뇌 혈류 해부학의 이해에 크게 의존한다. 봉합의 정확한 위치 인한 직접적인 시각적 단서의 부족으로 분별하기 어려운 때문에 반복 연습 조사 연구에 사용하기 전에 절차를 습득하는 것이 중요하다. 스트로크 볼륨은 일관된 결과를 보장하기 위해 분석되어야한다. 레이저 도플러 시스템의 첨가는 혈류의 성공적인 폐색을 결정하는 데 도움이되고 절차가 정확하게...

심혈관 질환의 연구, 뇌졸중과 같은 생체 내 모델의 사용에 의존한다. 허혈, 약물의 독성 및 / 또는 치료 가능한 의미를 이해하기 위해, 처리 군 사이의 비교 연구를 가능하게하는 질환의 적합한 표준화 된 신뢰성 및 재현성이 모델을 사용할 필요가있다. 이 논문에서는, 트랜스 제닉 마우스 표준화 평가 모델의 다수의 가용성 주어진 쥐를 사용한다. 실험 허혈성 뇌졸중과 같은 복구 다음 모터와 행동 적자를 평가하는 점수를 긁어하면, 2 1 개발되었다. 여러 허혈성 뇌졸중 모델은 전체 글로벌 대뇌 허혈, 불완전 글로벌 허혈, 다 초점 대뇌 허혈 및 국소 뇌허혈로 사용할 수 있습니다. 후자의 그룹은 또한 환자의 가장 일반적인 뇌졸중의 범주입니다. 이브의 대부분국세청은 또는 중간 대뇌 동맥 (MCA) 가까이에서 색전이나 혈전 성 폐색의 형성에 의해 시작됩니다. 이러한 매개 변수를 감안할 때, 밀접하게 제시된 모델은 인간의 뇌졸중 질환의 원인을 모방하고 관련성이 높은 3 얻어진 결과를 만든다. 그럼에도 불구하고, 인간의 질병 치료에 동물 모델에서 발견의 번역은 어려운 것으로 입증되었습니다. 지금까지 혈전 조직 플라스 미노 겐 활성제의 사용은 급성 허혈성 뇌졸중 (4)의 치료를 위해 승인되었다. 쥐에서 국소 뇌허혈 후방 대뇌 순환 뇌졸중 모델 및 대뇌 정맥 혈전증 모델의 모델마다 적용 가능성을 감소 및 분석을 수행 할 수의 범위를 제한하는 매우 침습적이다. 그러나, 예 색전증 모델 photothrombosis 모델 엔도 텔린 -1 유발 뇌졸중 모델 및 관내 봉합 중간 대뇌 동맥 폐쇄 (M 다른 기법CAO) 모델은 이러한 제한없이 사용할 수 있습니다. MCAO 모델이 프로토콜에 기재된 기술이다. 이것은 재관류 용이하고 높은 처리량 방법으로 수행 될 수있다 국소 뇌허혈을 유발하는 신뢰할 수있는 방법을 제공한다. 이 모델, 즉, ZEA - 롱가와 고이즈미 방법에 두 가지가 있습니다. 그들은 폐쇄 봉합이 혈관에 삽입하는 방식에 약간의 차이가 있습니다. ZEA-롱가 기술에서, 봉합 외부 경동맥 (5)을 통하여 삽입된다. 여기에 제시된 기술은 흡장 봉합사가 경동맥 (6)를 통해 삽입되는 고이즈미 방법에서 수정된다. MCAO 모델이 성공적으로 허혈성 뇌졸중 동안 발생하는 다양한 이벤트를 평가하기 위해 적용되었다. 재관류 후, 뇌 부종은 혈액 - 뇌 장벽의 고장에 따라 관찰 될 수있다. 피크 신경 사망은 보통 24 시간에서 관찰되고; 그러나, 다시칠일 7 후 기준선 수준으로 변합니다. 인간에서, 성별과 연령이 스트로크의 결과를 결정할 때, 이것은 또한 마우스 및 래트도 8,도 9,도 10에서 관찰되는 중요한 변수이다. 몇몇 간행물은 처리 효율 11, 12, 13, 14을 설명하기 MCAO 모델을 사용했다.

<table><tbody><tr><td>MCAO suture 0.23 mm</td><td>Doccol</td><td>702345PK5Re</td><td></td></tr><tr><td>MCAO suture 0.21 mm</td><td>Doccol</td><td>702145PK5Re</td><td></td></tr><tr><td>Silver pen</td><td>staples</td><td>503205</td><td></td></tr><tr><td>Anesthesia machine</td><td>Vetequip</td><td>901806</td><td></td></tr><tr><td>Surgical scissors</td><td>Fine science tool</td><td>14558-09</td><td></td></tr><tr><td>Surgical forceps straight tip</td><td>Fine science tool</td><td>00108-11</td><td></td></tr><tr><td>Surgical forceps angled tip</td><td>Fine science tool</td><td>00109-11</td><td></td></tr><tr><td>Spring scissors</td><td>Fine science tool</td><td>15000-08</td><td></td></tr><tr><td>Nylon suture</td><td>Braintree scintific</td><td>SUT-S 104</td><td></td></tr><tr><td>Closing suture</td><td>VWR</td><td>95057-036</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Piramal</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride</td><td>FisherSci</td><td>50-121-8005</td><td></td></tr><tr><td>Brain block</td><td>Braintree scintific</td><td>BS-A 5000C</td><td></td></tr><tr><td>Cryostat blade</td><td>VWR</td><td>89202-606</td><td></td></tr><tr><td>Optional:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Periflux Laser doppler system</td><td>Perimed</td><td>Periflux 5000</td><td></td></tr><tr><td>Monitoring unit</td><td>Perimed</td><td>PF 5010 - LDPM</td><td></td></tr></tbody></table>

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.

폐색 봉합의 삽입 경로는 그림 1에서 설명된다. MCAO 봉합사는 ICA 용 분기로, 폐색 영역으로 라우팅 될 것이다. MCA의 성공적인 폐쇄는 TTC 염색으로 표시 조직 손상으로 이어질 것입니다. 그림 2 (90 분 또는 24 시간 이후 폐쇄,도 2b에 염색) 가짜 치료 동물 (그림 2A) 및 60 분 MCAO 허혈 재관류 동물에서의 염색의 이미지를 제공합?...

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

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 ...

induction-ischemic-stroke-ischemia-reperfusion-mice-using-middle

Research

JoVE Journal

Medicine

16.2K 조회수.  University of Miami. 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.

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

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

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 clinical state; in the development of animal models of focal ischemia, however, achieving reproducibility of experimentally induced infarct volume is essential. The rat is a widely used animal model for stroke due to its relatively low animal husbandry costs and to the similarity of its cranial circulation to that of humans2,3. In humans, the middle cerebral artery (MCA) is most commonly affected in stroke syndromes and multiple methods of MCA occlusion (MCAO) have been described to mimic this clinical syndrome in animal models. Because recanalization commonly occurs following an acute stroke in the human, reperfusion after a period of occlusion has been included in many of these models. In this video, we demonstrate the transient endovascular suture MCAO model in the spontaneously hypertensive rat (SHR). A filament with a silicon tip coating is placed intraluminally at the MCA origin for 60 minutes, followed by reperfusion. Note that the optimal occlusion period may vary in other rat strains, such as Wistar or Sprague-Dawley. Several behavioral indicators of stroke in the rat are shown. Focal ischemia is confirmed using T2-weighted magnetic resonance images and by staining brain sections with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) 24 hours after MCAO.

Surgical induction of ischemic brain damage in the rat is a widely used model for stroke research. Here we demonstrate the induction of focal cerebral ischemia by occlusion of the middle cerebral artery. Visualization of the resulting infarct by histological staining and magnetic resonance imaging is also shown.

쥐 중간 대뇌 동맥의 폐색의 Endovascular 봉합사에 의해 초점 대뇌 국소 빈혈 모델

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 ...

연구

신경과학

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 ...

의학

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United States in 20091,2. The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model was developed by Koizumi4 in 1986 to simulate this 
impactful human pathology in the rat. A modification of the MCAO method was later presented by Longa3. Both techniques have been widely used to identify 
molecular mechanisms of brain injury resulting from ischemic stroke and potential therapeutic modalities5. This relatively noninvasive method in rats has been 
extended to use in mice to take advantage of transgenic and knockout strains6,7. To model focal cerebral ischemia, an intraluminal suture is advanced via 
the internal carotid artery to occlude the base of the MCA. Retracting the suture after a specified period of time mimics spontaneous reperfusion, but the 
suture can also be permanently retained. This video will be demonstrating the two major approaches for performing intraluminal MCAO procedure in mice in a 
stepwise fashion, as well as providing insights for potential drawbacks and pitfalls. The ischemic brain tissue will subsequently be stained by 
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to evaluate the extent of cerebral infarction8.

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

The intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is the most frequent used model among experimental ischemic stroke models. Here we will demonstrate the entire model in detail with the guide of Laser Doppler flowmetry, and its representative results.

마우스의 레이저 도플러 Flowmetry 안내와 허혈성 뇌졸중에 대한 중간 대뇌 동맥 Intraluminal 폐색 (MCAO) 모델

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

The Application Of Permanent Middle Cerebral Artery Ligation in the Mouse

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to develop suitable animal models to study the events that unfold during ischemic insult. These techniques include transient or permanent, focal or global ischemia models using many different animal models, with the most common being rodents.
The permanent MCA ligation method which is also referred as pMCAo in the literature is used extensively as a focal ischemia model in rodents 1-6. This method was originally described for rats by Tamura et al. in 1981 7. In this protocol a craniotomy was used to access the MCA and the proximal regions were occluded by electrocoagulation. The infarcts involve mostly cortical and sometimes striatal regions depending on the location of the occlusion. This technique is now well established and used in many laboratories 8-13. Early use of this technique led to the definition and description of &#x201C;infarct core&#x201D; and &#x201C;penumbra&#x201D; 14-16, and it is often used to evaluate potential neuroprotective compounds 10, 12, 13, 17. Although the initial studies were performed in rats, permanent MCA ligation has been used successfully in mice with slight modifications 18-20 .
This model yields reproducible infarcts and increased post-survival rates. Approximately 80% of the ischemic strokes in humans happen in the MCA area 21 and thus this is a very relevant model for stroke studies. Currently, there is a paucity of effective treatments available to stroke patients, and thus there is a need for good models to test potential pharmacological compounds and evaluate physiological outcomes. This method can also be used for studying intracellular hypoxia response mechanisms in vivo. 
Here, we present the MCA ligation surgery in a C57/BL6 mouse. We describe the pre-surgical preparation, MCA ligation surgery and 2,3,5 Triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining for quantification of infarct volumes.

Middle cerebral artery (MCA) ligation is a technique to study focal cerebral ischemia in animal models. In this method, the middle cerebral artery is exposed by craniotomy and ligated by cauterization. This method gives highly reproducible infarct volumes and increased post-operative survival rates compared to other methods available.

마우스에 영구 중간 대뇌 동맥 내고의 응용

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to ...

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. ...

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

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 ischemic in origin and occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA). Currently the only Food and Drug Administration (FDA) approved drug for the treatment of this devastating disease is tissue plasminogen activator (tPA). However, tPA has a small therapeutic window for administration (3 - 6 hr), and is only effective in 4% of the patients who actually receive it. Current research focuses on understanding the pathophysiology of stroke in order to find potential therapeutic targets. Thus, reliable models are crucial, and the MCA occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) is deemed to be the most clinically relevant surgical model of ischemic stroke, and is fairly non-invasive and easily reproducible. Typically the MCAo model is used with rodents, especially with mice due to all the genetic variations available for this species. Here we describe (and present in the video) how to successfully perform the MCAo model (with reperfusion) in mice to generate reliable and reproducible data.

In order to understand the pathophysiology of stroke, it is important to use reliable models. This paper will describe one of the most frequently used stroke models in mice, termed the middle cerebral artery occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) with reperfusion.

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 ...

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 ...

중뇌동맥의 폐색에 의한 일과성 대뇌허혈의 모델

Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Model of Stroke

Stroke stands as a major cause of death or chronic disability globally. Nevertheless, existing optimal treatments are limited to reperfusion therapies during the acute phase of ischemic stroke. To gain insights into stroke physiopathology and develop innovative therapeutic approaches, in vivo rodent models of stroke play a fundamental role. The availability of genetically modified animals has particularly propelled the use of mice as experimental stroke models.
In stroke patients, occlusion of the middle cerebral artery (MCA) is a common occurrence. Consequently, the most prevalent experimental model involves intraluminal occlusion of the MCA, a minimally invasive technique that doesn't require craniectomy. This procedure involves inserting a monofilament through the external carotid artery (ECA) and advancing it through the internal carotid artery (ICA) until it reaches the branching point of the MCA. After a 45 min arterial occlusion, the monofilament is removed to allow reperfusion. Throughout the process, cerebral blood flow is monitored to confirm the reduction during occlusion and subsequent recovery upon reperfusion. Neurological and tissue outcomes are evaluated using behavioral tests and magnetic resonance imaging (MRI) studies.

저자 스포트라이트: 중뇌동맥 폐색 모델을 통한 허혈성 뇌졸중 손상 평가 

This protocol describes the model of transient focal cerebral ischemia in mice through intraluminal occlusion of the middle cerebral artery. Additionally, examples of outcome assessment are shown using magnetic resonance imaging and behavioral tests.

뇌졸중의 일시적인 중뇌동맥 폐색 모델

Stroke stands as a major cause of death or chronic disability globally. Nevertheless, existing optimal treatments are limited to reperfusion therapies ...

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

요약

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이 비디오의 챕터

쥐 중간 대뇌 동맥의 폐색의 Endovascular 봉합사에 의해 초점 대뇌 국소 빈혈 모델

중간 대뇌 동맥 폐색의 마우스 모델

마우스의 레이저 도플러 Flowmetry 안내와 허혈성 뇌졸중에 대한 중간 대뇌 동맥 Intraluminal 폐색 (MCAO) 모델

마우스에 영구 중간 대뇌 동맥 내고의 응용

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

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

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

뇌졸중의 일시적인 중뇌동맥 폐색 모델

뇌졸중의 일시적인 중뇌동맥 폐색 모델