Method Article
Orta serebral arter oklüzyonu (MCAO) çeşitli kemirgen modelleri yaygın deneysel beyin araştırmalarda kullanılır. Burada, insan iskemik strok çoğunluğu tarafından uygulanan zarar tekabül eden bir boyutta tutarlı bir kortikal enfarktüs üreten transkraniyal sürekli uzak MCAO modelini göstermektedir.
Inme ölüm üçüncü en sık nedenidir ve gelişmiş ülkelerde edinilen yetişkin sakatlık ana nedenidir. Sadece çok sınırlı tedavi seçenekleri akut fazda inme hastalarının küçük bir kısmı için mevcuttur. Mevcut araştırma yoğun yeni tedavi stratejilerinin arıyor ve daha fazla hastanın uzun bir zaman penceresinde terapötik müdahaleler için uygun olabilir, çünkü giderek inme sonrası sub-akut ve kronik faz üzerinde duruluyor. Bu gecikmiş mekanizmalar gibi inme sonrası inflamasyon, anjiyogenez, nöronal plastisite ve yenilenmesi gibi önemli patofizyolojiyi içerir. Bu mekanizmaları analiz etmek ve daha sonra yeni ilaç hedefleri değerlendirmek amacıyla, klinik önemi, düşük mortalite ve yüksek tekrarlanabilirlik ile deneysel inme modelleri aranır. Dahası, farenin bir fokal inme lezyon indüklenebilir olan ve transjenik modelleri geniş bir yelpazede olan en küçük memelilerkullanılabilir. Bu nedenle, burada kafa içi bölgesinin fare modeli, lenticulostriatal arter, sözde "pıhtılaşma modeli" elektro distalinde ile orta serebral arterin sürekli pıhtılaşma açıklar. Bu modelde elde edilen enfarktüs esas olarak korteks bulunur; beyin boyutuna göre görece enfarktüs hacmi, insan strok çoğunluğu karşılık gelir. Ayrıca, model tekrarlanabilirlik ve düşük mortalite yukarıda sözü edilen kriterleri yerine getirir. Bu videoda "pıhtılaşma modeli" inme indüksiyon cerrahi yöntemlerini göstermek ve histolojik ve fonksiyonel analiz araçları rapor.
Inme ölüm üçüncü en sık nedenidir ve gelişmiş ülkelerde 1 edinilen yetişkin bir engellilik ana nedenidir. Yaklaşık% 15, bir içi kanama 2 neden olur, bu ise akut nörolojik hastalığın yaklaşık% 80 beyin kan akışının engellenmesinden ortaya çıkan beyin iskemisi neden olur. Devam eden araştırmalara rağmen, doku plazminojen aktivatörü intravenöz şimdiye kadar ve sadece inme hastalarının bir azınlık nedeniyle 3,4 başlangıçlı inme sonrası 4.5 saat kısa onaylanmış zaman penceresine iskemik inme için sadece onaylı farmakolojik tedavidir. Düzgün beyin, damar ve inme sırasında sistemik patofizyolojik mekanizmaları arasındaki karmaşık etkileşimi modellemede hiçbir in vitro modeller, olduğu gibi, hayvan modelleri preklinik inme araştırma için gereklidir.
Bu nedenle, birkaç iskemik inme modelleri vari geliştirilmiştirtürlerinin ety. En yaygın olarak kullanılan inme modellerinden biri, bir ameliyat dikiş ipliği fılamenti geçici iç karotis arteri içine yerleştirilir ve ucu kan akımının bir stop ile sonuçlanan, orta serebral arter (MCA) kökenini tıkar kadar iletilir "filament model" bir ve subkortikal ve uzun süreli tıkanıklığı durumunda da kortikal bölgelerde 5,6 müteakip beyin enfarktüsü. Iskemik inme Fototrombotik modellerinde, ışınlanmış kortikal kabın bir fotokimyasal tıkanması, küçük lokal sınırlı 7 lezyonlar ile sonuçlanan bir photosensitizer enjeksiyonundan sonra elde edilir. Lenticulostriatal arterlerin MCA distalinde kalıcı tıkanması, arter, kendi sıkıştırma geçici bir ligasyon ile ya da sürekli pıhtılaşma 8,9 ile elde edilebilir. Bu modelde MCA oklüzyon durgun için uzak olduğu için, bu modelde elde enfarktüs ağırlıklı olarak neokorteks 10 etkilemektedirbazal ganglionlar kaynağı ulostriatal arterler.
Insan inme lezyonların çoğunluğu orta serebral arter topraklarında bulunan olduğundan, ortak inme modellerin tüm MCA oklüzyonları veya dallarının 11 birine benzeyebilir. MCA beyne kan akımını sağlayan en önemli damar biridir; Bu lateral sulcus boyunca internal karotis arter, yolları doğar nereye sonra bazal ganglionlar ve frontal, parietal ve primer motor ve duyusal korteks de dahil olmak üzere temporal lob, yanal yüzeylerine dalları ve projeler. Sağ ve sol MCA anterior serebral arterlere bağlı ve posterior Willis Circle (Şekil 1) oluştururken, posterior serebral arterler bağlanmak arterleri, iletişim.
Daha önce Carmichael ve ark. 11 tarafından bildirilen, distal Orta Serebral Ar modellenmiştir enfarktüsleridirfarelerde ışırken Tıkanıklığı (MCAO) modeli böylece kortikal MCA 11,12 bulunan insan inme lezyonlarının çoğunluğu taklit yarımkürede yaklaşık% 10-15 kapsayacak. 1981 yılında, Tamura et al. Sıçanlarda 8'de kalıcı, transkraniyal MCAO pıhtılaşma modeli tarif. Bununla birlikte, Tamura açıklanan model arterin daha uzak çatallanma aşmak için yakın bir MCA oklüzyon içeriyordu. Bu nedenle, orijinal "Tamura model" 6 "filament modeli" ile elde edilen benzer lezyonların sadece değil, aynı zamanda kortikal striatal lezyon, neden olur. Burada, farelerde transkranial elektrokoagülasyon ile kalıcı distal MCAO modeli açıklamak. Bunlara ek olarak, bu modelde, inme sonucu analiz ile ilgili histolojik ve fonksiyonel yöntem sunulmaktadır. Tüm yöntemler geliştirdik ve laboratuvarlarda kullanılan standart operasyon prosedürlerine dayanmaktadır.
Etik beyanı
Bu video bildirilen deneyler deney hayvanlarında ve protokollerin kullanımı için ulusal kurallar Alman hükümet komiteleri (Regierung von Oberbayern, Münih, Almanya) tarafından onaylanmıştır uyarınca yapılmıştır. 10 haftalık, erkek C57BL/6J fareler, bu çalışmada kullanılmıştır. Hayvanlar 12 saat ışık-karanlık döngüsü dönemi ve yerel hükümet komitesi tarafından onaylanmış. Analjezi ve sedasyon protokolleri açıklanmıştır topaklandı yiyecek ve su ad libitum erişim kontrollü sıcaklığında (22 ± 2 ° C) altında yer alan, ancak farklı olabilir Diğer laboratuvarlarda kullanılan protokollerden.
1.. Malzeme ve Araçlar hazırlanması
2.. Distal MCAO Model
3.. Sham Operasyonu
Maruz arteri koagule değil hariç - kafatası ve kaldırma incelmesi dahil - yukarıda açıklanan operasyona aynı tüm prosedürleri yerine.
4. Silindir Testi 13
5. Perfüzyon
6.. Enfarktüs Volumetri
Nedeniyle kısa süre anestezi ve orta beyin hasarı, yaklaşık 10 dakika kendi kafeslerine transferinden sonra, tüm hayvanların serbestçe kafeste hareketli ve littermates ile etkileşim, uyanık idi. MCAO ameliyat sırasında ölüm oranı esas olarak kazara subaraknoid kanama veya yanlış anestezi bir sonucu olarak, en az% 5 idi. Inme indüksiyon sonrasında 7 günlük gözlem süresi boyunca mortalite hayvanların yaklaşık% 1-2 çok nadiren oluşur. Bu rapor için 10 hayvanların operasyon serisinin tüm hayvanların hiçbiri nedeniyle dışlama kriterleri hariç gerekiyordu, operasyon ve 7 günlük gözlem dönemi atlattı.
MCA pıhtılaşma sonrasında davranışsal açıkları silindir testi 13 analiz forepaw kullanımı asimetri tarafından değerlendirildi. Bu testte, bağımsız sol ve sağ forepaw kullanım oranı, inme indüksiyondan sonra, belirtilen zaman noktalarında ölçülmüştür ve 24, elde edilen başlangıç değerleri ile karşılaştırılırMCAO'dan (Şekil 3B) önce saat. Hayvanlar silindir testi, 24 saat içinde bir araya duvar keşif için uzuv kullanım asimetri önemli bir değişiklik sunulmuştur (1.72 ± 0.326, p <0.05) ve 3 gün (1.36 ± 0.17, p <0.05), MCAO'dan sonra. Oranı 1 haftalık gözlem süresi boyunca geliştirilmiş olsa da, motorlu asimetri 7 gün MCAO'dan sonra hala anlamlı idi (1.35 ± 0.29, p <0.05), başlangıç değerlerine göre.
Biz, kresil menekşe 7 gün inme indüksiyonu (Şekil 4B) sonra seri koronal beyin bölümleri ile boyanmış enfarktüs volumetrik gerçekleştirilir. Ortalama enfarktüs hacmi, böylece beynin bir yarı küresi (Şekil 4C)% 12 temsil eden, 15.4 mm3 idi. Bu inme modelin değişkenliği yaklaşık% 10 düzeyinde bir standart sapma ile son derece düşüktür. Lezyon alanı subkortikal yapıların sadece küçük sevgi ile somatosensorial ve motor korteksi kapsar. Ayrıca, enfarktüs lokalizasyonuŞematik dağıtım şeması (Şekil 4D) 'de gösterildiği gibi alan sadece minimal değişkenlik ile son derece tahmin edilebilir.
Şekil 1. Willis Circle şematik. Willis arteriyel Çember internal karotid arter (ICA) dan dal yanı sıra tarafından orta serebral arter (MCA) ve anterior serebral arter (ACA) tarafından oluşturulmaktadır serebral arterler (PCA) ve arterler iletişim posterior (PComA) posterior. MCA serebral kortekse bu dalları lateral sulcus geçmektedir. Motor korteks ve somatosensoriyel korteks bölümünün büyük bir kısmını besleyen baskın MCA dal kalıcı gösterdi modeli (Acoma = Anterior iletişim arter tarafından kapatılan; BA = Basilar arter; Suca Superior serebellar =lar arter).
Şekil 2,. Temporal kas ve MCA oklüzyon şematik görünümü çıkarıldıktan sonra Transkraniyal görünüşüdür. (A) Temporal kas çıkardıktan sonra kortikal arterler (8-12 haftalık farelerde) kısmen saydam fare kafatası yoluyla izlenebilir. Baskın MCA dal temporal görünümünün rostral bir parçası olarak hem de kuyruk kısmında MCA ve PCA dallanma daha fazla kortikal arterlerde tespit edilebilir. Bir çatallanma ile baskın varyasyonda baskın MCA dal (B) şematik görünüşüdür lateral temporal korteks üzerinde bir çapak delik delme ve kafatası alınmasından sonra çekilmesi. (C) siyah kareler çatallanma yakın ve uzak taraflardaki MCA pıhtılaşma siteleri temsil eder.
Davranışsal açıklarının Şekil 3.. Analizi. (A) Silindir testi set-up: fare dikey bir silindir içine yerleştirilir ve aynalar bir video kamera kullanarak hareketleri tüm kayıt için arkasına konur (B) ön ayakları kullanımı asimetri silindir testi kullanılarak analiz edildi.. Bağımsız ön ayakları kullanım sağ / sol oranları MCAO'dan öncesi ve inme indüksiyon sonra belirtilen zaman noktalarında 24 saat hesaplanmıştır. = 10 N, * p
Şekil 4,. Uzak MCAO ardından kriz analizi ve enfarktüs sonuç Volumetrik. Bir cresyl mor lekeli koronal sutyen (A) Temsili resim7 gün sonra, MCAO bölümünde. Sarı çizgi taraftaki (sağ) korteksin seçimi gösteren ve kırmızı çizgi ipsilateral beynin olmayan enfarkte (lekeli) korteksi seçmektir. Sol hemisfer soluk alan enfarkte doku alanını göstermektedir. (B), enfarktüs hacmi 10 beyinlerinin analizi (her biri tek tek beyni temsil eden nokta) 24 saat, 3 gün ve distal MCA koagülasyon 7 gün sonra. Yatay kırmızı çizgi. Ortalama hata çubukları, standart sapmayı temsil etmektedir göstermektedir (C) Örnek kresil menekşe her 400 um ile 7 gün MCA pıhtılaşma sonrasında boyanan koronal beyin kesitleri. (D) 7 gün sonra, MCAO'dan enfarktüslü beyin dokusunun şematik dağılımı. Her slayt bregmaya ilgili verilen bölümde (.:; Oxford University Press izniyle Liesz A ve ark, Beyin, 2011 değiştirilmiş görüntü itibaren) infarct dağıtım birikmiş bilgi (belirtildiği gibi renk kodlu) göstermektedir. bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Sözde "pıhtılaşma model" - Mevcut protokol transkraniyel Elektrokoagulasyon distal, kalıcı MCAO'dan deneysel inme modeli açıklar. Bu model, bu arada deneysel araştırma inme 12 en sık kullanılan bir hayvan modellerinden biri haline gelmiştir. Diğer odak beyin iskemi modelleri ile karşılaştırıldığında, bu video gösterildiği gibi pıhtılaşma modeli eğitimli bir bilim adamı tarafından gerçekleştirilir, yaklaşık 10 dakika içinde çok kısa bir işlem süresi gibi bir avantajı vardır. Bu nedenle, kısaca anestezi kez nöro-korumanın ve inme sonuca anestezik etki 15 tanınmış olduğu için deneysel inme modelinde olumlu bir özelliktir, bu modelde de elde edilebilir. Ayrıca, daha önce Carmichael et al. 11 tarafından tarif edildiği gibi, distal sürekli MCA pıhtılaşma sonrasında elde edilen enfarktüs hacmi ve yerelleştirme insan büyük çoğunluğunda, iskemik beyin lezyonları karşılık geldiğini teyitbeyin büyüklüğü ile orantılı vuruş. İnsan inme önceki popülasyon çalışmaları ve klinik denemeler görüntüleme 16-18 dayalı olarak, hemisfer yaklaşık olarak% 5-15 arasında lezyonu olan boyutu ağırlıklı olarak küçük olan, daha az% 10 sıkışma meydana beyin ödemi ile geniş bir inme lezyonları aksine Klinik 19 okşar. Böylece, sunulan modelin elde yarımkürede yaklaşık% 12 MCA topraklarında inme lezyonlar bir translationally ilgili atım hacmi olarak kabul edilebilir. Bununla birlikte, farklı fare suşları veya kullanılan protokoller anestezi edilen lezyon hacmini 20 etkileyebilecek dikkate alınmalıdır.
Bu modelde inme indüksiyon sonrasında gözlem döneminde mortalite hemen hemen yoktur. Dışlama kriterleri ulaşan Çünkü az% 5 genel mortalite nedeniyle anestezi komplikasyonları ya da kurban çalışması sırasında ölümlerin başlıca oluşur. Düşük v garanti etmek içinoperasyon sırasında 1) Herhangi bir subaraknoid kanama: Bu modelin ve mükemmel tekrarlanabilirlik ariability, biz şu dışlama kriterleri öneririz. 2) Çalışma süresi fazla 15 dakika. Sadece geçici MCAO'dan ile Elektrokoagulasyon iki denemeden sonra MCA 3) rekanalizasyon. Ayrıca, hayvanların acı, rahatsızlık ya da hastalık davranışı kontrol etmek için MCAO (temel fizyolojik davranış, kürk görünümü ve vücut ağırlığı) sonrası günlük incelenmesi gerekir.
Çeşitli önlemler lazer benek ölçümü, manyetik rezonans görüntüleme, davranış testleri ya da histolojik analiz gibi inme sonuç analizi için uygulanan olabilir. Bu protokolde davranış analizi ve enfarktüs hacmi analiz için örnek yöntemler sağlar. Fokal iskemi sonrası beyin davranış analizi için çok sayıda deney geliştirilmiş ve deneysel inme araştırmalarda kullanılmıştır. Daha önce bu vuruş modeli 21,22 biz bizim grup tarafından kullanılan Sensorimotor disfonksiyon için uygun testlerRotarod testinde 23 re, Sabit etiket testi 24, Köşe testi 25 ve bu video gösterilmiştir Silindir testi 13,. Silindir testi sürekli uzak kalıcı MCAO'dan sonra akut faz motor asimetri gösteriyor ve aynı zamanda ardışık motor fonksiyon yeniden algılar.
Belirgin avantajları olmasına rağmen, bu inme modelinde bazı sınırlamaları dikkate alınması gerekir. İlk olarak, bir kafatası trepanasyon cerrahi yaranın temporal kas veya beyin kendisi bakteriyel enfeksiyonları kendimizi tarafından tespit edilmiştir, böylece her ne kadar hiçbir zaman, beynin peri-işletme enfeksiyonlar için potansiyel bir erişim üreten, arter pıhtılaştırmak için gerekli olan veya bu modeli kullanarak başkaları tarafından belgelenmiştir. Ayrıca, hazırlık ve koagülasyon sırasında korteks mekanik hasar ardı edilemez ama dikkatli sondaj ve çıkarma kafatasının, cerrahi sitenin sürekli nemlendirme ve minimal NE ile sınırlı olabilir cessary elektrokoagülasyon (dışlama kriterleri). Şekil 2'de gösterildiği gibi MCA ders C57BL / 6 farelerinin çoğunda bulunan, ancak biz modeli değişkenliği en aza indirmek için, normal damar tabii varyasyonları devam etmek için nasıl protokol açıklar. Ayrıca, çoklu kullanımını önermek (çatallanma durumunda 3; MCA çatallanma olmadan 2) tıkanması sitelerinde deneyimlerimiz bu modelin değişkenliği için önemli bir faktör olan MCA, kısmi rekanalizasyonda riskini en aza indirmek için.
Davranış testleri açısından, sadece küçük davranış problemleri yukarıda belirtilen davranış testleri de tespit edilebilir ve fonksiyonel yenilenmesi inme sonraki ilk hafta içinde gözlenebilir. Böylece, yüksek hassasiyet ve yetenekli ulaşan testinde 27 gibi kalitatif test parametreleri ile daha gelişmiş test sistemleri, bu modelde uzun dönem fonksiyonel sonuçları tespit etmek daha uygun olabilir.
ontent "> Nihayet, nedeniyle kendiliğinden pıhtı yok edilmesi ya da tedavisi için 28 inme hastaların önemli bir yüzdesinde görülen bir özelliktir no reperfüzyon elde edilebilir MCA, kalıcı pıhtılaşmasına. Bununla birlikte, daha önce tarif edildiği tromboembolik strok modeli 26 içerir kortikal beyin iskemi reperfüzyon ile ücretsiz inme model için seçenek. Birlikte ele alındığında, yüksek uyarlık nedeniyle minimal mortalite ve insan inme açısından karşılaştırılabilir göreli infarkt hacmi ve yerelleştirme için olası uzun süreli gözlem "pıhtılaşma modeli" ayırt Temel ve dönüşümsel inme araştırma için değerli bir model olarak.Yazarlar ifşa etmek hiçbir rakip çıkarları var.
Bu çalışma Alman Araştırma Vakfı "Sistemler Nöroloji Münih Cluster (sinerji)" mükemmelliği küme tarafından ve AL Daimler-Benz vakıf tarafından finanse edildi
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Camera Canon Eos 500D | Canon | Optics: 18-55 mm; 30 fps; 640 x 480 video function | |
Mirror | Kristallform | 2677089 | 30 x 30 cm |
Transparent acrylic glass cylinder | H&S Kunststofftechnik | Diameter: 8 cm, height: 25 cm | |
Heating blanket | FHC DC Temperature Controller | ||
Fine Scissors | FST | 15000-00 | |
Mayo Scissors | FST | 1410-15 | |
Forceps | FST | 11616-15 | |
Cottons | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
Saline solution | Braun | 131321 | |
Bepanthen pommade | Bayer | ||
Isoflurane | Abbot | B506 | |
Anesthesia system for isoflurane | Drager | ||
Stereomikroskop | Zeiss | Stemi DV4 | |
Electrosurgical device | ERBETOM ICC 80/50 HF-Chirurgiegerät | ||
Drill | Proxxon | D-34343 | |
Ketamine | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
Xylacine | Albrecht | ||
5ml Syringe | Braun | ||
Phosphate Buffered Saline PH: 7.4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
Isopentane | Fluka | 59070 | |
Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
Superfrost Plus Slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Cresyl violet | Sigma Life Science | C5042-10G | |
Acetic acid | Sigma Life Science | 695092 | |
Ethanol 70% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
Ethanol 96% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
Ethanol 99% | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
Roti-Histokit mounting medium | Roth | 6638.1 | |
C57Bl/6J mice | Charles River | 000664 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır