Name: reproducable paraplegia by thoracic aortic occlusion in a murine model of spinal cord ischemia-reperfusion
Uploaded: 2014-03-03T21:55:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion at JoVE.com

Vi vil gjerne takke Thoracic Surgery Foundation for forskning og utdanning for sin økonomiske støtte til dette prosjektet.

En. Preoperativ Forberedelse og anestesi <ol><li> Sørg for å observere steril teknikk gjennom hele prosedyren. Legg ut alle instrumenter. </li><li> Slå på temperaturkontrollen sengen før bedøvelse induksjon, slik at den kan oppvarmes til en passende temperatur (36,5 ° C). Slå på laser Doppler perfusjon skjermen slik at den kan starte opp i løpet av induksjon. </li><li> Plasser musen i induksjonskammeret. <ol><li> Overvåke nøye respirasjonsfrekvens på musen under induksjon. </li><li> Så snart åndedrettsf...

<ol>
	<li>Conrad, M. F., Ye, J. Y., Chung, T. K., Davison, J. K., Cambria, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+complications+after+thoracic+aortic+surgery:+long-term+survival+and+functional+status+varies+with+deficit+severity.">Spinal cord complications after thoracic aortic surgery: long-term survival and functional status varies with deficit severity.</a> J. Vasc. Surg. 48, 47-53 (2008).</li><li>Okita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fighting+spinal+cord+complication+during+surgery+for+thoracoabdominal+aortic+disease.">Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease.</a> Gen. Thorac. Cardiovasc. Surg. 59, 79-90 (2011).</li><li>Wong, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+spinal+cord+deficits+after+thoracoabdominal+aortic+aneurysm+repair.">Delayed spinal cord deficits after thoracoabdominal aortic aneurysm repair.</a> Ann. Thorac. Surg. 83, 1345-1355 (2007).</li><li>Taira, Y., Marsala, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+proximal+arterial+perfusion+pressure+on+function,+spinal+cord+blood+flow,+and+histopathologic+changes+after+increasing+intervals+of+aortic+occlusion+in+the+rat.">Effect of proximal arterial perfusion pressure on function, spinal cord blood flow, and histopathologic changes after increasing intervals of aortic occlusion in the rat.</a> Stroke. 27, 1850-1858 (1996).</li><li>Naslund, T. C., Hollier, L. H., Money, S. R., Facundus, E. C., Skenderis, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protecting+the+ischemic+spinal+cord+during+aortic+clamping.+The+influence+of+anesthetics+and+hypothermia.">Protecting the ischemic spinal cord during aortic clamping. The influence of anesthetics and hypothermia.</a> Ann. Surg. , 409-515 (1992).</li><li>Qayumi, A. K., Janusz, M. T., Lyster, D. M., Gillespie, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+model+for+investigation+of+spinal+cord+injury+caused+by+aortic+cross-clamping.">Animal model for investigation of spinal cord injury caused by aortic cross-clamping.</a> J. Invest. Surg. 10, 47-52 (1997).</li><li>Lang-Lazdunski, L., Matsushita, K., Hirt, L., Waeber, C., Vonsattel, J. P., Moskowitz, M. A., Dietrich, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+Cord+Ischemia:+Development+of+a+model+in+the+mouse.">Spinal Cord Ischemia: Development of a model in the mouse.</a> Stroke. 31, 208-213 (2000).</li><li>Basso, D. M., Fisher, L. C., Anderson, A. J., Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Popovich, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basso+Mouse+Scale+for+locomotion+detects+differences+in+recovery+after+spinal+cord+injury+in+five+common+mouse+strains.">Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains.</a> J. Neurotrauma. 23, 635-659 (2006).</li><li>Kwon, B. K., Tetzlaff, W., Grauer, J. N., Beiner, J., Vaccaro, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+and+pharmacologic+treatment+of+acute+spinal+cord+injury.">Pathophysiology and pharmacologic treatment of acute spinal cord injury.</a> Spine. J. 4, 451-464 (2004).</li><li>Cheshire, W. P., Santos, C. C., Massey, E. W., Howard, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+infarction:+etiology+and+outcome.">Spinal cord infarction: etiology and outcome.</a> Neurology. 47, 321-330 (1996).</li><li>Kakinohana, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+paraplegia+after+spinal+cord+ischemic+injury+requires+caspase-3+activation+in+mice.">Delayed paraplegia after spinal cord ischemic injury requires caspase-3 activation in mice.</a> Stroke. 42 (8), 2302-2307 (2011).</li><li>Wang, Z., Yang, W., Britz, G. W., Lombard, F. W., Warner, D. S., Sheng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+simplified+spinal+cord+ischemia+model+in+mice.">Development of a simplified spinal cord ischemia model in mice.</a> J. Neurosci. Methods. 189, 246-251 (2010).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=model+of+ischemic+spinal+cord+injury+with+delayed+paralysis+caused+by+aortic+cross-clamping.">model of ischemic spinal cord injury with delayed paralysis caused by aortic cross-clamping.</a> Anesthesiology. 113, 880-891 (2010).</li><li>Kang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+systemic+hypothermia+on+a+murine+model+of+thoracic+aortic+ischemia+reperfusion.">The effects of systemic hypothermia on a murine model of thoracic aortic ischemia reperfusion.</a> J. Vasc. Surg. 52, 435-443 (2010).</li><li>Li, J., Benashski, S., McCullough, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-stroke+hypothermia+provides+neuroprotection+through+inhibition+of+AMP-activated+protein+kinase.">Post-stroke hypothermia provides neuroprotection through inhibition of AMP-activated protein kinase.</a> J. Neurotrauma. 28 (7), 1281-1288 (2011).</li></ol>

Paraplegi sekundært til ryggmargen iskemi reperfusjon er et resultat av et kompleks av dårlig forstått patologier 9. Selv om dette er mest sett etter thoracoabdominal aorta kirurgi, kan en rekke andre fornærmelser som aorta disseksjoner, traumer, emboliske fenomener, vaskulitt, og systemisk hypotensjon 10 resultere i paraplegi. For å få ytterligere forståelse av denne skaden og gi fremtidige mål å eliminere denne skaden, har dyremodeller blitt en nødvendighet. ...

Underekstremitetene lammelse fortsetter å komplisere thoracoabdominal intervensjoner. Skaden, kjent som ryggmarg iskemi-reperfusjonsskade (SCIR), fører til paralyse hos opptil 20% av høyrisikopasienter en. Kirurgiske adjuncts som venstre hjerte bypass, lumbale cerbrospinal væske renner, hypothermic sirkulasjonsstans og interkostalrom arterie reimplantation har redusert forekomsten av denne komplikasjonen to, men altfor mange pasienter fortsetter å bli påvirket. Klinisk, ryggmarg iskemi og reperfusjon skade er sett på som enten umiddelbar eller forsinket lammelse etter intervensjon tre. Men vår forståelse av denne skaden blitt kvalt av mangel på mekanistisk detalj. Som et resultat av noen alternativer er tilgjengelige for å dempe skade når det har forekommet. Vi har derfor engasjert et lite dyr, murine, modell av ryggmarg iskemi, og reperfusjonssykdommer tilbedre karakterisere sin patogenesen. De fleste studiene hittil har brukt større dyremodeller for å karakterisere denne skaden, nemlig rotte 4, kanin fem, og gris seks modeller. Imidlertid er disse begrenset av sine kostnader, kompleksitet, variabel reproduserbarhet, og, viktigst av alt, mangel på tilgjengelige teknikker for genetisk manipulasjon. Den mest pålitelige av disse publiserte dyremodeller innebærer infrarenale kors klemming av abdominal aorta i kaniner. Men menneskelig fremre spinal nevroner oftest henter sin vaskulær forsyning fra flere proksimale grener 7. Variabel vaskulær anatomi i ryggmargen på disse modellene legger til problemer i overgangen sine resultater i klinisk bruk. Dette manuskriptet presenterer en modell for umiddelbar eller forsinket paraplegi etter torakal aorta okklusjon som er klinisk relevant og lett å bruke. Eksponering av aortabuen via mini sternotomin er mindre invasiv og kan lokke fram svært reproduserbare resultater med minimal sykelighet og dødelighet. Mens denne modellen på ikke uten tekniske utfordringer og nyanser, disse kan bli overvunnet med forsiktig disseksjon og vev håndtering for å produsere en modell for hind lem lammelse som lett kan implementeres.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="749">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">VMS Anesthesia Machine</td>
			<td style="width:247px;">MDS Matrx</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:247px;">Vet One</td>
			<td style="width:119px;">13985-528-60</td>
			<td>2.0% through nose cone&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Induction Chamber</td>
			<td style="width:247px;">Vet Equip</td>
			<td>941444</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Heating Bed</td>
			<td style="width:247px;">Vestavia Scientific</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laser Doppler Monitor</td>
			<td style="width:247px;">Moor Instruments</td>
			<td style="width:119px;">VMS-LDF1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">5-0 Suture, Polyester</td>
			<td style="width:247px;">Surgidac</td>
			<td style="width:119px;">VD-551</td>
			<td>Taper Needel</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">Microdissecting Clips</td>
			<td style="width:247px;">Biomedical Research Insturments</td>
			<td style="width:119px;">14-1030, 14-1060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">Surgical Instruments</td>
			<td style="width:247px;">Fine Surgical Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Forceps, needle holder</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reproducable paraplegia by thoracic aortic occlusion in a murine model of spinal cord ischemia-reperfusion

Bakgrunn Underekstremitetene lammelse fortsetter å komplisere aorta intervensjoner. Mangelen på forståelse av den underliggende patologi har hindret fremskritt for å redusere forekomsten denne skaden. Den nåværende modellen demonstrerer reproduserbar underekstremitetene lammelse etter torakal aorta okklusjon. Metoder Voksne mannlige C57BL6 mus ble bedøvet med isofluran. Gjennom et innsnitt cervicosternal aorta ble eksponert. Den synkende thorax aorta og venstre subclavia arterier ble identifisert uten inngang til pleural plass. Skeletonization av disse arterier, etterfulgt av umiddelbar lukning (Sham) eller okklusjon i 4 minutter (moderat iskemi) eller 8 min (forlenget ischemia). Den sternotomi og huden ble stengt og musen ble overført til oppvarming seng for utvinning. Etter utvinning, ble funksjonsanalyse innhentet ved 12 timers intervaller til 48 hr. Resultater Mus som gjennomgikk humbug kirurgi viste ingen observerbar hind lem underskudd. Mus som er utsatt for moderat iskemi for 4 min hadde minimal funksjonell underskudd på 12 hr fulgt av progresjon til fullstendig lammelse på 48 hr. Mus som utsettes for langvarig iskemi hadde en umiddelbar lammelse uten observerbar hind-lem bevegelse på noe punkt i den postoperative perioden. Det var ingen observert intraoperativ eller postoperativ mortalitet. Konklusjon Reproduserbar underekstremitetene lammelse enten umiddelbart eller forsinket kan oppnås i en murine modell. I tillegg, ved bruk av en midtlinje sternotomi og forsiktig disseksjon, høye overlevelsesrater og reproduserbarhet kan oppnås.

Mus gikk sham kirurgi (n = 3) eller aortisk okklusjon for 4 (n = 3) i 8 min (n = 3). Postoperativt mus ble sensureres av Basso Mouse Resultat (Figur 1). Mus som gjennomgikk humbug kirurgi hadde ingen observer funksjonelle underskudd på noe punkt postoperativt. Mus utsatt for moderat iskemi (4 min) hadde nær normal hind-og leddfunksjon på 12 timers med progressiv funksjonell nedgang til fullstendig lammelse av 48 hr. Mus i langvarig iskemi gruppe (8min) hadde fullstendig lammelse etter operasjonen ute...

Watch this Scientific Journal Video about Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion at JoVE.com

Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion

Reproduserbar Paraplegi av Thoracic Aorta Okklusjon i en Muse Model of Spinal Cord iskemi-reperfusjon

Mangelen på mekanistisk forståelse av ryggmargen iskemi-reperfusjon skade har hindret ytterligere tilleggsbehandling for å hindre paraplegi følgende høyrisiko aorta operasjoner. Dermed er utviklingen av dyremodeller avgjørende. Dette manuskriptet demonstrerer reproduserbar underekstremitetene lammelse etter torakal aorta okklusjon i en murine modell.

Background
Lower extremity paralysis continues to complicate aortic interventions. The lack of understanding of the underlying pathology has hindered ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Akutt og kronisk Taktil Sensory Testing etter ryggmargsskade i Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

En Contusion modell av alvorlig ryggmargsskade i rotter

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

A Murine Model of Cervical Spinal Cord Injury to Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticity

En Murint Model of Cervical Spinal Cord Injury å studere Post-lesional Respiratory Neuroplasticity

A cervical spinal cord injury induces permanent paralysis, and often leads to respiratory distress. To date, no efficient therapeutics have been developed ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

En murine modell av myokardiskemi-reperfusjon Injury gjennom Ligation av Left Anterior Synkende Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

En Radio-telemetrisk system for å overvåke kardiovaskulær funksjon i rotter med ryggmargstran og Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

En Neonatal Mouse ryggmargskompresjon Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Murine modell av intestinal iskemi-reperfusjon Injury

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

Reproducible Motor Deficit Following Aortic Occlusion in a Rat Model Of Spinal Cord Ischemia

Reproducerbart motordefekt etter aortaoklusjon i rottemodell av ryggradssjikt

Spinal cord ischemia is a fatal complication following thoracoabdominal aortic aneurysm surgery. Researchers can investigate the strategies for preventing ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

To-fartøy okklusjon musemodell av Cerebral iskemi-reperfusion

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

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

Evaluering av koronar Flow Reserve etter hjerteinfarkt ischemia reperfusion i rotter

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...