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 vill tacka för Thoraxkirurgi stiftelse för forskning och utbildning för deras finansiella stöd för detta projekt.

1. Preoperativ förberedelse och anestesi <ol><li> Var noga med att observera steril teknik under hela förfarandet. Lägg ut alla instrument. </li><li> Slå på temperaturkontroll bädden före anestetisk induktion, så att det kan värmas till en lämplig temperatur (36,5 ° C). Ström på laser Doppler perfusion bildskärm så att den kan starta upp under induktion. </li><li> Placera musen i induktionskammare. <ol><li> Noggrant övervaka andningsfrekvens av musen under induktion. </li><li> Så snart andningsfrekven...

<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 sekundärt till ryggmärgs ischemireperfusion är resultatet av ett komplex av dåligt förstådda patologier 9. Även om detta är oftast ses efter thoracoabdominal aorta kirurgi, kan en mängd andra förolämpningar såsom aorta dissektioner, trauma, emboli fenomen, vaskulit och systemisk hypotension 10 resultera i paraplegi. För att få ytterligare förståelse för denna skada och ge framtida mål för att eliminera denna skada, har djurmodeller blivit en nödvändighet. <p class...

Nedre extremiteten förlamning fortsätter att komplicera thoracoabdominal interventioner. Den skada, känd som ryggmärgen ischemi-reperfusionsskada (SCIR), resulterar i paralys hos upp till 20% av högriskpatienter 1. Kirurgiska tillsatser såsom vänster hjärta bypass, ländryggen cerbrospinal fluidumavtappningarna, hypotermi cirkulationsstillestånd och interkostal artär återimplantation har minskat förekomsten av denna komplikation 2, men alldeles för många patienter fortsätter att påverkas. Kliniskt, ryggmärgs ischemi och reperfusion skada ses som omedelbart eller förlamning efter interventionen 3. Däremot har vår förståelse av denna skada kvävts av en brist på mekanistisk detalj. Som ett resultat av några alternativ är tillgängliga för att dämpa den skada när den väl har inträffat. Vi har således Publicerings ett litet djur, murin, modell av ryggmärgsischemi och reperfusionsskada påbättre karakteriserar dess patogenes. De flesta studier som hittills har använt större djurmodeller för att karaktärisera denna skada, nämligen råtta 4, kanin 5, och gris 6 modeller. Dessa är dock begränsad av deras kostnader, komplexitet, variabel reproducerbarhet, och, viktigast av allt, brist på tillgängliga tekniker för genetisk manipulation. Den mest tillförlitliga av dessa publicerade djurmodeller innebär infra kors fastspänning av bukaorta hos kanin. Men mänsklig främre spinala neuron härleda oftast sin kärlförsörjning från mer proximala grenar 7. Variabel vaskulär anatomi av ryggmärgen i dessa modeller bidrar till svårigheter att övergången sina resultat i klinisk användning. Detta manuskript presenterar en modell för omedelbar eller fördröjd paraplegi efter bröstkorg aorta ocklusion som är kliniskt relevant och lätt att använda. Exponering av aortabågen via mini sternotomin är mindre invasiv och kan framkalla mycket reproducerbara resultat med minimal morbiditet och mortalitet. Även denna modell inte utan utmaningar och tekniska nyanser, kan dessa lösas med noggrann dissektion och vävnadshantering för att producera en modell av bakbensförlamning som lätt kan genomföras.

<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

Bakgrund Nedre extremiteten förlamning fortsätter att komplicera aorta interventioner. Bristen på förståelse för den underliggande patologin har hindrat framsteg för att minska uppkomsten denna skada. Den nuvarande modellen visar reproducerbar nedre extremiteten förlamning efter bröstkorg aorta ocklusion. Metoder Vuxna manliga C57BL6 möss sövdes med isofluran. Genom en cervicosternal snitt aorta var utsatt. De fallande aorta och vänster subclavia artärer identifierades utan inträde i pleura rymden. Skeletonization av dessa artärer följdes av omedelbar stängning (Sham) eller ocklusion under 4 min (måttlig ischemi) eller 8 min (långvarig ischemi). Den sternotomi och huden stängdes och musen överfördes till uppvärmningen bädd för återvinning. Efter återhämtning, var funktionell analys erhölls vid 12 h intervall tills 48 timmar. Resultat Möss som genomgick simulerad operation visade ingen observerbar bakbenen underskott. Möss som utsätts för måttlig ischemi för 4 minuter hade minimal funktionella underskott på 12 timmar, följt av progression för att slutföra förlamning på 48 timmar. Möss som utsätts för långvarig ischemi hade en omedelbar förlamning med någon observerbar hind-lem rörelse vid någon punkt i den postoperativa perioden. Det fanns ingen observerade intraoperativ eller postoperativ mortalitet. Slutsats Reproducerbar nedre extremiteten förlamning omedelbara eller fördröjda kan uppnås i en musmodell. Dessutom, genom användning av en median sternotomi och noggrann dissektion, hög överlevnad och reproducerbarhet uppnås.

Mössen genomgick skenkirurgi (n = 3) eller aorta ocklusion för 4 (n = 3) till 8 min (n = 3). Postoperativt möss betygsätts av den Basso Mouse Betyg (Figur 1). Möss som genomgick simulerad operation hade några observer funktionella brister på någon punkt postoperativt. Möss som utsätts för måttlig ischemi (4 min) hade nära normal hind-lem funktion på 12 timmar med progressiv funktionell nedgång för att slutföra förlamning med 48 tim. Möss i långvarig ischemi grupp (8min) hade fullstä...

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

Reproducerbar Paraplegia från Thoracic Aorta ocklusion i en musmodell av ryggmärgs ischemi-reperfusion

Bristen på mekanistisk förståelse för ryggmärgs ischemi-reperfusion skada har hindrat ytterligare komplement för att förhindra paraplegi efter högriskaortaoperationer. Således är utvecklingen av djurmodeller imperativ. Detta manuskript visar reproducerbar nedre extremiteten förlamning efter thorakal aorta ocklusion i en musmodell.

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

Akut och kronisk Taktil Sensorisk Provning efter ryggmärgsskada hos råttor

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 svår ryggmärgsskada hos råttor

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 mus modell av cervikal ryggmärgsskada att studera efter 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 mus modell av ischemi-reperfusion skada genom Ligation i vänstra främre nedåt 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-telemetri system för att övervaka hjärtfunktionen hos råttor med ryggmärgstransection och embryonala Neural Stem Cell Transplantat

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 mus ryggmärgskompression skada Modell

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

Murina Modell av Intestinal ischemi-reperfusionsskada

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 motorunderskott som följer aortisk ocklusion i en råttmodell av ryggradsschemi

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

Två-fartyget ocklusion musmodell av Cerebral ischemi-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

Utvärdering av Koronarflödesreserv efter myokardischemi Refusion hos råttor

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