Name: modeling stroke in mice: permanent coagulation of the distal middle cerebral artery
Uploaded: 2014-07-31T14:00:00
Duration: 8 min 14 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery at JoVE.com

Detta arbete har finansierats av spetskompetens kluster av den tyska forskningsstiftelsen &quot;München Cluster för Systems Neurology (Synergy)&quot; och av Daimler-Benz grunden till AL

Ethics uttalande Experimenten som redovisas i denna video har utförts i enlighet med nationella riktlinjer för användning av försöksdjur och protokollen godkändes av den tyska statliga kommittéer (Regierung von Oberbayern, München, Tyskland). 10 veckor gamla, hankön C57BL/6J möss användes i denna studie. Djuren hölls under kontrollerade temperatur (22 ± 2 ° C), med en 12 h ljus-mörker-cykel period och tillgång till pelleterat foder och vatten efter behag. Smärtlindring och sedering protokoll beskrivs som godkänts av den lokala statliga kommittén men kan skilja sig från protokoll som används i andra laboratorier. 1. Beredning av material och instrument <ol><li> Anslut värmefilt för att upprätthålla arbetsområdet varmt och upprätthålla musen kroppstemperaturen under anestesi (37 ° C). </li><li> Förbered autoklaveras sax, pincett och bomull, dexpanthenol ögonsalva och suturmaterial. Bered en spruta med saltlösning (utan nål) för att upprätthålla arbetsområdet hydrerad. Förbered anestesi-gas (70% N 2 O + 30% O2 + isofluran). </li><li> Injicera analgetika intraperitonealt: Metamizol 200 mg / kg, Karprofen 4 mg / kg och buprenorfin 0,1 mg / kg. </li><li> Placera musen i induktionskammare med en isofluran flöde på 4% för att söva den tills spontan rörelse av kroppen och vibrissae stannar. </li><li> För över musen i sidoläge med nosen in i anestesi masken och hålla isofluran koncentration på 4% för ungefär en minut, sedan minska och den på approx.1.5% för att bibehålla lämplig anestesi. </li><li> Applicera dexpantenol ögonsalva på båda ögonen. </li></ol> 2. Distal kortex modell <ol><li> Gör en 1 cm hud snitt mellan örat och ögat med hjälp av små drift sax efter aseptical beredning av operationsområdet using huden desinfektionsmedel. </li><li> Separera den hud och lokalisera den temporala muskeln. </li><li> Välj i högfrekvensgenerator koagulation funktionen, bipolärt läge väljer 12 W och anslut elektrokoagulering pincett med kabeln. </li><li> Tillsätt en droppe av saltlösning och använd pincett för att lösgöra den temporala muskeln från skallen i dess apikala och dorsala del, därmed, vilket gör en muskel klaff utan fullständigt avlägsnande av muskeln. </li><li> Identifiera den MCA nedanför den transparenta skalle, i den rostrala delen av det temporala området, dorsal till retro-orbitala sinus (Figur 2A). Om MCA bifurkationen är inte synlig (på grund av en anatomisk normal variation) identifiera fartyget mest rostral. </li><li> Lägg till lite saltlösning på skallen och tunna ut benet med borren precis ovanför MCA grenen tills den har en tunn och genomskinlig textur (Figur 2B). </li><li> Försiktigt dra benet över artären med en mycket tunn pincett. </li><li> Välj bipolärt läge in den högfrekventa generatorn vid 7 W. koagulera artären med elektrokoagulering pincett proximalt och distalt till bifurkationen (figur 2C). När förgreningen inte är synlig på grund av en anatomisk variant koagulera korrekt identifierats MCA gren (se ovan) vid två platser på ca. 1 mm avstånd. Det är inte nödvändigt att ta tag i artären med pincett för koagulering, röra artären försiktigt med pincett på båda sidor från ovan är tillräcklig och inducerar mindre mekaniska skador. </li><li> Vänta 30 sekunder och försiktigt röra artären med trubbiga pincett för att kontrollera om blodflödet på grund av spontan recanalization. Vid recanalization upprepa elektrokoagulering gång. </li><li> Flytta den temporala muskler till sin position, som omfattar borrhålet. </li><li> Sutur såret och placera djuret i en ammande låda vid 32 ° C för att återhämta sig från anestesi och returnera den till buren. I allmänhet tar det från 5 till 10 min för djuret att återhämta sig från AnesthESIA. </li><li> Injicera postoperativ smärtlindring (ip) efter 24 timmar och därefter dagligen tills den femte postoperativa dagen: Karprofen 4 mg / kg. </li></ol> 3. Sham Operation Utför alla förfaranden identiskt med det sätt som beskrivs ovan - inklusive gallring av skallen och dess borttagning - med undantag för att inte koagulera den exponerade artären. 4. Cylinder Test 13 <ol><li> Placera djuret i en transparent akrylglascylinder (diameter: 8 cm, höjd: 25 cm) framför två speglar och videoband för 5 min. Justera kamerans centralt framför de två speglarna och cylindern för att erhålla en optimal video (figur 3A). </li><li> För bedömning av oberoende forelimb användning, värdering (1) kontakt av cylinderväggen med en forelimb under hela bak och (2) landning med bara ett framben på golvet efter full bak. Räkna minst 20 kontakter för en forelimb använda slow motion eller bild-för-framn funktion Video Lan Client (VLC) freeware programvara ( <a href="http://www.videolan.org/vlc">http://www.videolan.org/vlc</a> ). </li><li> För baslinjen analys innan operationen: genomföra testet två gånger per mus, med en 1 tim paus mellan försöken. Forelimb användning är uttryckt som ett förhållande mellan höger / vänstersidig, oberoende forelimb användning. </li><li> Efter MCA koagulering: utföra testet igen två gånger per mus, med en 1 tim paus mellan försöken som anges ovan. </li></ol> 5. Perfusion <ol><li> Söva djuren (t.ex. med ketamin och xylazin 120/16 mg / kg kroppsvikt, respektive). </li><li> Fixa djuret i ryggläge och öppna bukhålan med en median cut. Ta bort revor och bröstbenet. Gör ett litet snitt i höger förmak. Sätt i en perfusion kanyl i vänster kammare och långsamt BEGJUTA med 20 ml koksaltlösning. </li><li> Halshugg djuret öppnar calvaria och försiktigt dra av hjärnan från basen av skallen. </li><li&gt; Freeze hjärnorna i -40 ° C kall isopentan under 10 min. Efteråt bort hjärnan från isopentan och lagra tills vidare analys vid -80 ° C. </li></ol> 6. Infarkt volumetry <ol><li> Kryosektionering: Skär hjärnorna i serie på en kryostat till 20 um tjocka sektioner var 400 nm på diabilder och lagra bilderna vid -20 ° C. </li><li> Kresylviolett (CV) färgning: <ol><li> Förbered färglösningen: Blanda 0,5 g CV acetat i 500 ml H2O Rör om och värm (60 ° C) tills kristaller är upplösta. Låt lösningen svalna och förvara i en mörk flaska. Värm till 60 ° C och filtrering innan varje användning. </li><li> Torka de glider vid RT under 30 min. Sedan placera dem i 95% etanol under 15 min och sedan i 70% etanol under 1 min och därefter i 50% etanol under 1 min. </li><li> Placera glasen i destillerat vatten i 2 min, uppdatera destillerat vatten och placera dem i 1 min. Efteråt placera glasen i färglösningen (60 ° C) feller 10 min och tvätta dem två gånger i destillerat vatten under 1 min. </li><li> Placera glasen i 95% etanol i 2 min. Sedan placera dem i 100% etanol i 5 min, uppdatera 100% etanol och placera dem i 2 min. Efteråt täcka glasen med monteringsmedel. </li><li> Analys: Skanna diabilder och analysera indirekta infarktvolymen med Swansons metod 14 för att korrigera för ödem: (Ischemisk område) = (Cortex området kontralaterala sidan) - (icke-ischemisk cortex området ipsilateral sida) (Figur 4A). </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Donnan, G. A., 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=Stroke.">Stroke.</a> Lancet. 371, 1612-1623 (2008).</li><li>Di Carlo, A., 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=Frequency+of+stroke+in+Europe:+A+collaborative+study+of+population-based+cohorts.+ILSA+Working+Group+and+the+Neurologic+Diseases+in+the+Elderly+Research+Group.+Italian+Longitudinal+Study+on+Aging.">Frequency of stroke in Europe: A collaborative study of population-based cohorts. ILSA Working Group and the Neurologic Diseases in the Elderly Research Group. Italian Longitudinal Study on Aging.</a> Neurology. 54, 28-33 (2000).</li><li>Hacke, W., 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=Thrombolysis+with+alteplase+3+to+4.5+hours+after+acute+ischemic+stroke.">Thrombolysis with alteplase 3 to 4.5 hours after acute ischemic stroke.</a> N. Engl. J. Med. 359, 1317-1329 (2008).</li><li>Jauch, E. C., 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=Guidelines+for+the+early+management+of+patients+with+acute+ischemic+stroke:+a+guideline+for+healthcare+professionals+from+the+American+Heart+Association/American+Stroke+Association.">Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association.</a> Stroke. 44, 870-947 (2013).</li><li>Longa, E. Z., 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=Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20, 84-91 (1989).</li><li>Engel, O., 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=Modeling+stroke+in+mice+-+middle+cerebral+artery+occlusion+with+the+filament+model.">Modeling stroke in mice - middle cerebral artery occlusion with the filament model.</a> J. Vis. Exp. (47), e2423 (2011).</li><li>Zhang, Z., 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=A+new+rat+model+of+thrombotic+focal+cerebral+ischemia.">A new rat model of thrombotic focal cerebral ischemia.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 17, 123-135 (1997).</li><li>Tamura, A., 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=Focal+cerebral+ischaemia+in+the+rat:+1.+Description+of+technique+and+early+neuropathological+consequences+following+middle+cerebral+artery+occlusion.">Focal cerebral ischaemia in the rat: 1. Description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 1, 53-60 (1981).</li><li>Chen, S. T., 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=A+model+of+focal+ischemic+stroke+in+the+rat:+reproducible+extensive+cortical+infarction.">A model of focal ischemic stroke in the rat: reproducible extensive cortical infarction.</a> Stroke. 17, 738-743 (1986).</li><li>Tureyen, K., 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=Infarct+volume+quantification+in+mouse+focal+cerebral+ischemia:+a+comparison+of+triphenyltetrazolium+chloride+and+cresyl+violet+staining+techniques.">Infarct volume quantification in mouse focal cerebral ischemia: a comparison of triphenyltetrazolium chloride and cresyl violet staining techniques.</a> J. Neurosci. Methods. 139, 203-207 (2004).</li><li>Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+models+of+focal+stroke:+size,+mechanism,+and+purpose.">Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose.</a> NeuroRx. 2, 396-409 (2005).</li><li>Howells, D. W., 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=Different+strokes+for+different+folks:+the+rich+diversity+of+animal+models+of+focal+cerebral+ischemia.">Different strokes for different folks: the rich diversity of animal models of focal cerebral ischemia.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 30, 1412-1431 (2010).</li><li>Schallert, T., 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=CNS+plasticity+and+assessment+of+forelimb+sensorimotor+outcome+in+unilateral+rat+models+of+stroke,+cortical+ablation,+parkinsonism+and+spinal+cord+injury.">CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury.</a> Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).</li><li>Swanson, R. A., 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=A+semiautomated+method+for+measuring+brain+infarct+volume.">A semiautomated method for measuring brain infarct volume.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 10, 290-293 (1990).</li><li>Kitano, H., 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=Inhalational+anesthetics+as+neuroprotectants+or+chemical+preconditioning+agents+in+ischemic+brain.">Inhalational anesthetics as neuroprotectants or chemical preconditioning agents in ischemic brain.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 27, 1108-1128 (2007).</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=Effect+of+intravenous+recombinant+tissue+plasminogen+activator+on+ischemic+stroke+lesion+size+measured+by+computed+tomography.+NINDS;+The+National+Institute+of+Neurological+Disorders+and+Stroke+(NINDS)+rt-PA+Stroke+Study+Group.">Effect of intravenous recombinant tissue plasminogen activator on ischemic stroke lesion size measured by computed tomography. NINDS; The National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) rt-PA Stroke Study Group.</a> Stroke. 31, 2912-2919 (2000).</li><li>Sowell, E. 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=Mapping+cortical+change+across+the+human+life+span.">Mapping cortical change across the human life span.</a> Nat. Neurosci. 6, 309-315 (2003).</li><li>Brott, T., 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=Measurements+of+acute+cerebral+infarction:+lesion+size+by+computed+tomography.">Measurements of acute cerebral infarction: lesion size by computed tomography.</a> Stroke. 20, 871-875 (1989).</li><li>Hacke, W., 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=Malignant'+middle+cerebral+artery+territory+infarction:+clinical+course+and+prognostic+signs.">Malignant' middle cerebral artery territory infarction: clinical course and prognostic signs.</a> Arch. Neurol. 53, 309-315 (1996).</li><li>Majid, A., 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=Differences+in+vulnerability+to+permanent+focal+cerebral+ischemia+among+3+common+mouse+strains.">Differences in vulnerability to permanent focal cerebral ischemia among 3 common mouse strains.</a> Stroke. 31, 2707-2714 (2000).</li><li>Liesz, A., 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=Boosting+regulatory+T+cells+limits+neuroinflammation+in+permanent+cortical+stroke.">Boosting regulatory T cells limits neuroinflammation in permanent cortical stroke.</a> J. Neurosci. 33 (44), 17350-17362 (2013).</li><li>Liesz, A., 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=Inhibition+of+lymphocyte+trafficking+shields+the+brain+against+deleterious+neuroinflammation+after+stroke.">Inhibition of lymphocyte trafficking shields the brain against deleterious neuroinflammation after stroke.</a> Brain. 134, 704-720 (2011).</li><li>Jones, B. J., Roberts, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rotarod+suitable+for+quantitative+measurements+of+motor+incoordination+in+naive+mice.">A rotarod suitable for quantitative measurements of motor incoordination in naive mice.</a> Naunyn Schmiedebergs Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 259, 211 (1968).</li><li>Bouet, V., 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+adhesive+removal+test:+a+sensitive+method+to+assess+sensorimotor+deficits+in+mice.">The adhesive removal test: a sensitive method to assess sensorimotor deficits in mice.</a> Nat. Protoc. 4, 1560-1564 (2009).</li><li>Zhang, L., 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=A+test+for+detecting+long-term+sensorimotor+dysfunction+in+the+mouse+after+focal+cerebral+ischemia.">A test for detecting long-term sensorimotor dysfunction in the mouse after focal cerebral ischemia.</a> J. Neurosci. Methods. 117, 207-214 (2002).</li><li>Orset, C., 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=Mouse+model+of+in+situ+thromboembolic+stroke+and+reperfusion.">Mouse model of in situ thromboembolic stroke and reperfusion.</a> Stroke. 38, 2771-2778 (2007).</li><li>Farr, T. D., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+and+qualitative+impairments+in+skilled+reaching+in+the+mouse+(Mus+musculus)+after+a+focal+motor+cortex+stroke.">Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke.</a> Stroke. 33, 1869-1875 (2002).</li><li>Kassem-Moussa, H., Graffagnino, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonocclusion+and+spontaneous+recanalization+rates+in+acute+ischemic+stroke:+a+review+of+cerebral+angiography+studies.">Nonocclusion and spontaneous recanalization rates in acute ischemic stroke: a review of cerebral angiography studies.</a> Arch. Neurol. 59, 1870-1873 (2002).</li></ol>

Författarna har inga konkurrerande intressen att lämna ut.

Föreliggande protokoll beskriver experimentell stroke-modell av distal, permanent MCAO av transkraniell elektrokoagulation - den så kallade &quot;koagulering modellen&quot;. Denna modell har under tiden blivit en av de mest använda djurmodeller i experimentell stroke forskning 12. Jämfört med andra fokala hjärnischemimodeller, modellen koagulation som presenteras i denna video har fördelen av en mycket kort driftstid på ungefär 10 min när de utförs av en utbildad vetenskapsman. Därför kan korta anestesi tider uppnås i denna modell, vilket är ett positivt inslag i en experimentell stroke modellen eftersom effekten av bedövningsmedel för neuroprotektion och stroke resultatet är välkänt 15. Dessutom, såsom tidigare beskrivits av Carmichael et al. 11, bekräftar vi att den resulterande infarktvolymen och lokalisering efter distala permanent MCA koagulation motsvarar ischemiska hjärnskador i majoriteten av humanaslag i förhållande till hjärnans storlek. Human stroke är huvudsakligen små i storlek med skador på cirka 5-15% av halvklotet, baserat på tidigare populationsstudier och kliniska avbildnings prövningar 16-18, i motsats till omfattande stroke lesioner med tryckhjärnödem, som förekommer i mindre än 10% av klinisk stroke 19. Därigenom kan stroke lesioner i MCA territorium på cirka 12% av halvklotet uppnås av presenterade modellen ses som ett translationellt relevant slagvolym. Emellertid måste man ta hänsyn till att olika musstammar eller begagnade anestesiprotokoll kan påverka den resulterande lesionen volym 20. Dödlighet under observationsperioden efter stroke induktion i denna modell är så gott som frånvarande. Den totala dödligheten på mindre än 5% utgörs främst av dödsfallen under drift på grund av anesthesiological komplikationer eller offer, eftersom att nå av uteslutningskriterier. För att motivera den låga variability av denna modell och dess utmärkta reproducerbarhet, föreslår vi följande exklusionskriterier: 1) Alla subaraknoidalblödning under operationen. 2) Drift tid längre än 15 minuter. 3) Recanalization av MCA efter två försök för elektrokoagulering med endast övergående kortex. Dessutom djur måste undersökas dagligen efter kortex (grundläggande fysiologiska beteende, päls utseende och kroppsvikt) för att kontrollera för smärta, obehag eller sjukdom beteende. Flera åtgärder skulle kunna genomföras för analys av stroke utfall som laser speckle mätning, magnetisk resonanstomografi, beteendetester eller histologisk analys. I detta protokoll ger vi föredömliga metoder för beteendeanalys och infarktvolym analys. Flera test för beteendeanalys efter fokal hjärnischemi har utvecklats och använts i experimentell stroke forskning. Lämpliga tester för sensorimotor dysfunction tidigare använts av vår grupp i detta slag modell 21,22 vire Rotarod testet 23, Sticky etikettprov 24, Corner testet 25 och cylindertestet 13, vilket visar sig i den här videon. Cylinder testet visar genomgående motor asymmetri i den akuta fasen efter distal permanent kortex och även upptäcker rad återfå av motorisk funktion. Trots de uppenbara fördelar, vissa begränsningar av denna slaglängd modell måste beaktas. För det första behövs ett trepanation av skallen för att koagulera artären, varigenom en potentiell tillgång för peri-operativa infektioner i hjärnan, även om bakteriella infektioner i operationssår, temporal muskel eller hjärnan själv aldrig har upptäckts av oss själva eller dokumenteras av andra som använder denna modell. Dessutom kan mekaniska skador på hjärnbarken under beredning och koagulation inte uteslutas men kan begränsas genom noggrann borrning och borttagning av skallen, konstant fuktning av operationsområdet och minimal ne<html> vändig elektrokoagulering (se uteslutningskriterier). Även om loppet av MCA som visas i figur 2 återfinns i de flesta C57BL / 6 möss, vi beskriver i protokollet hur man ska gå vidare i normala variationer av fartygets kurs för att minimera modell variabilitet. Dessutom föreslår vi att använda multipla (3 vid bifurkation, 2 utan bifurkation av MCA) ocklusion webbplatser för att minimera risken för partiell omkanalisering av MCA, som enligt vår erfarenhet är en viktig faktor för variationer i denna modell. I termer av beteendetester, kan endast mindre beteendestörningar detekteras i de ovan nämnda beteendetester och funktionell regenerering kan observeras inom den första veckan efter stroke. Således kan mer avancerade testsystem med högre känslighet och kvalitativa testparametrar såsom skickliga nå testet 27 vara mer lämpade för att upptäcka långsiktiga funktionella resultatet i denna modell. ontent &quot;&gt; Slutligen ger dock en tidigare beskrivna tromboembolisk stroke modell 26 på grund av den permanenta koagulering av MCA ingen reperfusion kan erhållas, vilket är en funktion som observerats i en betydande andel av strokepatienter på grund av spontan trombolys eller terapi 28. alternativet för en gratis stroke-modell med reperfusion av kortikal hjärnischemi. Sammantaget hög reproducerbarhet, den möjliga långsiktiga observation på grund av minimal dödlighet och den jämförbara relativa infarktvolym och lokalisering i förhållande till människans stroke särskilja &quot;koagulering-modellen&quot; som en värdefull modell för grundforskning och translationell strokeforskning.

Stroke är den tredje vanligaste dödsorsaken och en de viktigaste skälen för förvärvade vuxen funktionshinder i utvecklade länder 1. Cirka 80% av denna akut neurologisk sjukdom orsakas av ischemi i hjärnan till följd av en förträngning i cerebralt blodflöde medan ca 15% orsakas av en intracerebral blödning 2. Trots pågående forskning, är intravenös administrering av vävnadsplasminogenaktivator den enda godkända farmakologisk behandling för ischemisk stroke hittills och bara tillgänglig för en minoritet av strokepatienter på grund av den korta godkända tidsfönster på 4,5 timmar efter strokedebut 3,4. Eftersom det inte finns några in vitro-modeller, som på rätt sätt kan modellera de komplexa sambanden mellan hjärnan, kärlsystemet och systemiska patofysiologiska mekanismer under stroke, djurmodeller är viktiga för preklinisk strokeforskning. Därför har flera ischemisk stroke modeller utvecklats i en variabelhället av arter. En av de mest allmänt använda stroke-modeller är &quot;filamentmodell&quot;, där en suturfilamentet transient införes i den inre halsartären och vidarebefordras till dess att spetsen ockluderar ursprunget av mellersta cerebrala artären (MCA), vilket resulterar i ett stopp av blodflödet och efterföljande hjärninfarkt av subkortikala och i händelse av långvarig ocklusion också kortikala regioner 5,6. I photothrombotic modeller av ischemisk stroke, är en fotokemisk ocklusion av det bestrålade kortikala kärl uppnås efter injektion av ett fotoresulterar i små, lokalt avgränsade lesioner 7. Den permanent ocklusion av MCA distala av de lenticulostriatal artärer kan uppnås genom en ligering av artären, dess övergående sammanpressning eller genom att permanent koagulering 8,9. Det resulte infarkt i denna modell påverkar främst neocortex 10 eftersom ocklusion av MCA i denna modell är distalt om lenticulostriatal artärer, som förser de basala ganglierna. Eftersom majoriteten av mänskliga stroke lesioner är belägna inom territoriet för den mellersta cerebral artär, alla de vanliga strokemodeller liknar ocklusioner av MCA eller en av dess grenar 11. MCA är en av de större artärerna som ger blodtillförsel till hjärnan; den härrör från den inre halspulsådern, vägar längs den laterala sulcus där det då grenar och projekt till de basala ganglierna och sidoytorna på frontal, parietal och temporal lober, däribland den primära motoriska och sensoriska cortex. Den högra och vänstra MCA är anslutna till de främre hjärnans kärl och den bakre kommunicera artärerna, som ansluter till de bakre cerebrala artärer, skapar Circle of Willis (Figur 1). Som tidigare rapporterats av Carmichael et al. 11, infarkter modelleras av den distala Middle Cerebral Arbatteri ocklusion (kortex) modell hos möss omfattar ca 10-15% av halvklotet, och därigenom härma en majoritet av mänskliga stroke lesioner som är belägna i den kortikala MCA territorium 11,12. År 1981 Tamura et al. Beskrev en permanent, transkraniell kortex koagulation modell på råttor 8. Men den modell som beskrivs av Tamura involverade en proximal ocklusion av MCA för att kringgå de mer distala förgrening av artären. Således, den ursprungliga &quot;Tamura-modellen&quot; framkallar inte bara bark men även striatala lesioner, som liknar de skador som erhållits genom &quot;glödtrådsmodellen&quot; 6. Här beskriver vi den permanenta distala MCAO-modell av transkraniell elektrokoagulation i möss. Dessutom rapporterar vi tillhörande histologiska och funktionella metoder för att analysera slag utfallet i denna modell. Alla metoder är baserade på standardrutiner som utvecklats och används i våra laboratorier.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="948">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Camera Canon Eos 500D</td>
			<td style="width:224px;">Canon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:324px;">optics: 18-55 mm; 30 fps; 640x480 video function</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Mirror</td>
			<td style="width:224px;">Kristallform</td>
			<td style="width:119px;">2677089</td>
			<td>30x30 cm&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Transparent acrylic glass cylinder</td>
			<td style="width:224px;">H&#38;S Kunststofftechnik</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>diameter: 8 cm,&#160; height: 25 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Heating blanket</td>
			<td>FHC DC Temperature Controller</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Fine Scissors</td>
			<td style="width:224px;">FST</td>
			<td>15000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Mayor Scissors</td>
			<td style="width:224px;">FST</td>
			<td style="width:119px;">1410-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Forceps</td>
			<td style="width:224px;">FST</td>
			<td style="width:119px;">11616-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Cotons</td>
			<td style="width:224px;">NOBA Verbondmitel Danz</td>
			<td style="width:119px;">974116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Saline solution</td>
			<td style="width:224px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;">131321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Bepanthen pomade</td>
			<td style="width:224px;">Bayer</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:224px;">Abbot</td>
			<td style="width:119px;">B506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anesthesia system for isoflurane</td>
			<td>Drager</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Stereomikroskop&#160;</td>
			<td style="width:224px;">Zeiss</td>
			<td>Stemi DV4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Electrosurgical device</td>
			<td colspan="2">ERBETOM ICC 80/50 HF-Chirurgieger&#228;t</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Drill</td>
			<td style="width:224px;">Proxxon&#160;</td>
			<td style="width:119px;">D-34343</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Ketamine</td>
			<td style="width:224px;">Inresa Arzneimittel GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Xylacine</td>
			<td style="width:224px;">Albrecht</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5ml Syringe&#160;</td>
			<td style="width:224px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Phosphate Buffered Saline PH: 7,4</td>
			<td>Apotheke Innestadt Uni Munchen</td>
			<td style="width:119px;">P32799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Isopentane</td>
			<td style="width:224px;">Fluka</td>
			<td style="width:119px;">59070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Cryostat</td>
			<td>Thermo Scientific CryoStarNX70</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Superfrost Plus Slides</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">J1800AMNZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Cresyl violet</td>
			<td>Sigma Life Science&#160;</td>
			<td>C5042-10G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Acetic Acid</td>
			<td>Sigma Life Science&#160;</td>
			<td>695092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Ethanol 70%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td>521005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Ethanol 96%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td>522078</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethanol 99%</td>
			<td>CLN Chemikalien Laborbedorf</td>
			<td style="width:119px;">ETO-5000-99-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">Roti-Histokit mounting medium</td>
			<td style="width:224px;">Roth</td>
			<td style="width:119px;">6638.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:281px;">C57Bl/6J mice</td>
			<td style="width:224px;">Charles River</td>
			<td style="width:119px;">000664</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling stroke in mice: permanent coagulation of the distal middle cerebral artery

Stroke är den tredje vanligaste dödsorsaken och den huvudsakliga orsaken till förvärvad vuxen funktionshinder i utvecklade länder. Endast mycket begränsade terapeutiska alternativ är tillgängliga för en liten andel av strokepatienter i akutskedet. Aktuell forskning intensivt efter nya terapeutiska strategier och i allt högre grad fokuserar på subakut och kronisk fas efter stroke eftersom fler patienter skulle kunna vara berättigade till terapeutiska ingrepp i en längre tid. Dessa fördröjda mekanismer inkluderar viktiga patofysiologiska vägar såsom post-stroke inflammation, angiogenes, neuronal plasticitet och regeneration. För att analysera dessa mekanismer och att därefter utvärdera nya målproteiner, är experimentell stroke modeller med klinisk relevans, låg dödlighet och hög reproducerbarhet eftertraktade. Dessutom, möss är de minsta däggdjur, där en fokal stroke lesion kan induceras och för vilka ett brett spektrum av transgena modeller ärtillgängliga. Därför beskriver vi här musmodellen av transkraniell, permanent koagulering av den mellersta cerebrala artären via elektrokoagulation distala av de lenticulostriatal artärer, den så kallade &quot;koagulation modell&quot;. Det resulte infarkt i denna modell ligger främst i cortex; den relativa infarktvolymen i förhållande till hjärnans storlek motsvarar de flesta mänskliga drag. Dessutom har modellen uppfyller de ovannämnda kriterierna för reproducerbarhet och låg dödlighet. I denna video visar vi de kirurgiska metoder för stroke induktion i &quot;koagulering modellen&quot; och rapportera histologiska och funktionella analysverktyg.

På grund av den korta anestesi tid och måttlig hjärnskada, ca 10 min efter överföring till sina burar alla djur var vakna, fritt röra sig i buren och interagera med syskon. Dödligheten under kortex operation var mindre än 5%, främst till följd av oavsiktlig subaraknoidalblödning eller felaktig anestesi. Dödlighet under 7 dagar långa observationstiden efter stroke induktion uppträder mycket sällan hos cirka 1-2% av djuren. Vid drift serie av 10 djur för denna rapport alla djuren överlevde operationen och den 7 dagar långa observationsperioden, ingen av dem måste uteslutas på grund av uteslutningskriterier. Beteendestörningar efter MCA koagulation bedömdes av cylindertestet 13 analysetassarna använda asymmetri. I detta test är förhållandet mellan oberoende vänster och höger framtassarna användning mäts vid de angivna tidpunkterna efter stroke induktion och jämfört med utgångsvärdena som erhålls 24h före MCAO (figur 3B). Djuren presenterade en betydande förändring i lem bruk asymmetri för kombinerad vägg prospektering i cylindertestet 24 tim (1,72 ± 0,326, p &lt;0,05) och 3 dagar (1,36 ± 0,17, p &lt;0,05) efter kortex. Även förhållandet förbättrades under 1 vecka observationstid, motor asymmetri var fortfarande signifikant 7 dagar efter kortex (1,35 ± 0,29, p &lt;0,05) jämfört med utgångsvärden. Vi utförde infarkt volumetry använder kresylviolett färgas serie koronala hjärnan sektioner 7 dagar efter stroke induktion (Figur 4B). Medelvärdet infarktvolymen var 15,4 mm 3, och därmed representerar 12% av den ena hjärnhalvan (Figur 4C). Variabiliteten av detta slag modell är exceptionellt låg med en standardavvikelse av cirka 10%. Det skadade området omfattar somatosensoriska och motoriska cortex med endast mindre tillgivenhet av subkortikala strukturer. Dessutom lokalisering av infarktOmrådet är starkt förutsägbar med endast minimal variabilitet, såsom visas i den schematiska fördelningsdiagram (figur 4D). <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51729/51729fig1highres.jpg" width="500" /> Figur 1. Schematisk representation av Circle of Willis. Den arteriella Circle of Willis bildas av de mellersta cerebrala artärer (MCA) och de främre hjärnans kärl (ACA) vilken gren från den inre halspulsådern (ICA), samt av den posterior cerebral artärer (PCA) och den bakre kommunicera artärerna (PComA). MCA springer in i den laterala sulcus där den grenar till hjärnbarken. Den dominanta MCA gren levererar den större delen av den motoriska cortex och en del av den somatosensoriska cortex är permanent tilltäppt av den demonstrerade modellen (acoma = Anterior kommunicerande artären; BA = basilaris artär; Suca = Överlägsen cerebellar artär). <img alt="Figur 2" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51729/51729fig2highres.jpg" width="400" /> Figur 2. Transkraniell vy efter avlägsnande av den temporala muskeln och schematisk vy av MCA-ocklusion. (A) Efter att den temporala muskler de kortikala artärer kan ses genom den delvis genomskinliga musen skallen (i 8-12 veckor gamla möss). Den dominerande MCA grenen kan identifieras i den rostrala delen av den tidsmässiga syn, samt ytterligare kortikala artärer förgreningar från MCA och PCA i den näst sista delen. (B) Schematisk bild på den dominerande MCA filial i sitt övervägande variation med en bifurkation på sidotemporal cortex efter borrning av ett borrhål och avlägsnande av skallen. (C) Svarta fyrkanter representerar MCA koagulations ställen vid de proximala och distala sidorna av bifurkation. Figur 3. Analys av beteendestörningar. (A) Cylinderprovuppställning: musen placeras i en vertikal cylinder och speglar är placerade bakom för att registrera alla rörelser med hjälp av en videokamera (B) Forelimb använda asymmetri analyserades med hjälp av cylindertestet.. Vänster / höger förhållanden av oberoende forelimb användning beräknades 24 timmar innan kortex och vid de angivna tidpunkterna efter stroke induktion. N = 10, * p &lt;0,05 mellan angiven tidpunkt och baslinje (kontroll) värde. <img alt="Figur 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51729/51729fig4highres.jpg" width="500" /> Figur 4. Volumetric infarktanalys och infarkt resultatet efter distal kortex. (A) representant bild av en kresylviolett färgas coronal bhi avsnitt 7 dagar efter kortex. Den gula linjen indikerar val av kontra (höger) cortex och den röda linjen är att välja icke-infarkt (färgade) cortex av ipsilaterala hjärnan. Den bleka område i den vänstra hjärnhalvan visar infarktvävnadsområdet. (B) infarktvolymen analys av 10 hjärnor (varje punkt representerar en enskild hjärna) 24 tim, 3 dagar och 7 dagar efter distal MCA koagulation. Den horisontella röda linjen representerar medelvärdet, felstaplar visar standardavvikelse. (C) Representant kresylviolett färgade koronala hjärnan sektioner var 400 nm vid 7 dagar efter MCA koagulation. (D) Schematisk fördelning av infarkthjärnvävnad 7 dagar efter kortex. Varje bild visar den samlade informationen av infarkt utgåvan (färgkodade enligt vad som anges) vid den angivna sektionen i förhållande till bregma (modifierad bilder från:. Liesz A et al, Brain, 2011, med tillstånd av Oxford University Press). &lt;a href = &quot;https://www.jove.com/files/ftp_upload/51729/51729fig4highres.jpg&quot; target = &quot;_blank&quot;&gt; Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Watch this Scientific Journal Video about Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery at JoVE.com

Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery

Olika musmodeller av mellersta cerebral artär ocklusion (kortex) används ofta i experimentell hjärnforskning. Här visar vi en modell av transkraniell permanent distal kortex som producerar konsekvent kortikal infarkt av en storlek som motsvarar skador som tas ut av de flesta mänskliga ischemisk stroke.

Modellering stroke hos möss: Permanent Koagulation av den distala Middle Cerebral Artery

Stroke is the third most common cause of death and a main cause of acquired adult disability in developed countries. Only very limited therapeutical ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Modellering stroke hos möss - Middle Cerebral artärocklusion med glödlamporna modell

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

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Musmodell av Middle Cerebral artärocklusion

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 ...

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

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

Intraluminal Middle Cerebral artärocklusion (kortex) Modell för ischemisk stroke med Laser Doppler Flowmetry Vägledning hos möss

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

Tillämpningen av permanenta Mellanöstern Cerebral Artery Ligation i musen

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 ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

Endotelin-1 inducerad Middle cerebral artärocklusion modell för ischemisk stroke med laser Doppler Flowmetry Vägledning i råtta

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Använda en Kranial fönster för att visualisera den mellersta cerebrala artären under Endotelin-1 inducerad Middle cerebral artärocklusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

Optimerat system för cerebral perfusion övervakning i råtta Stroke Modell av Intraluminal Middle cerebral artärocklusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

Permanent Cerebral Vessel Occlusion via Double Ligature and Transection

Permanent Cerebral kärlocklusion<em&gt; Via</em&gt; Dubbel Ligature och transektion

Stroke is a leading cause of death, disability, and socioeconomic loss worldwide. The majority of all strokes result from an interruption in blood flow ...

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Embolic Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO for Ischemic Stroke with Homologous Blood Clots in Rats

Emboli Middle Cerebral artärocklusion (kortex) för ischemisk stroke med Homologa Blodproppar i råttor

Clinically, thrombolytic therapy with use of recombinant tissue plasminogen activator (tPA) remains the most effective treatment for acute ischemic ...

Quantification of Neurovascular Protection Following Repetitive Hypoxic Preconditioning and Transient Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Kvantifiering av neurovaskulär skydd Efter Repetitiva Hypoxisk Förkonditionering och Transient Middle Cerebral artärocklusion hos möss

Experimental animal models of stroke are invaluable tools for understanding stroke pathology and developing more effective treatment strategies. A 2 week ...