Name: a mouse model of single and repetitive mild traumatic brain injury
Uploaded: 2017-06-20T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af R01 NS067417 fra National Institute for Neurological Disorders and Stroke (MPB).

Disse undersøgelser blev udført i nøje overensstemmelse med anbefalingerne i vejledningen til pleje og brug af laboratoriedyr i National Institutes Health. Protokollen blev godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee ved Georgetown University. Mus blev anbragt i en temperaturreguleret dyreanlæg og blev holdt på en 12 h lys / 12 h mørk cyklus. Fødevarer og vand var tilgængelige ad libitum . 1. Fremstilling af mTBI-apparatet BEMÆRK: MTBI...

<ol>
	<li>McMahon, P., 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=Symptomatology+and+functional+outcome+in+mild+traumatic+brain+injury:+results+from+the+prospective+TRACK-TBI+study.">Symptomatology and functional outcome in mild traumatic brain injury: results from the prospective TRACK-TBI study.</a> J Neurotrauma. 31 (1), 26-33 (2014).</li><li>Barkhoudarian, G., Hovda, D. A., Giza, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+pathophysiology+of+concussive+brain+injury.">The molecular pathophysiology of concussive brain injury.</a> Clin Sports Med. 30 (1), 33-48 (2011).</li><li>Blennow, K., Hardy, J., Zetterberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neuropathology+and+neurobiology+of+traumatic+brain+injury.">The neuropathology and neurobiology of traumatic brain injury.</a> Neuron. 76 (5), 886-899 (2012).</li><li>Levin, H. S., Diaz-Arrastia, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis,+prognosis,+and+clinical+management+of+mild+traumatic+brain+injury.">Diagnosis, prognosis, and clinical management of mild traumatic brain injury.</a> Lancet Neurol. 14 (5), 506-517 (2015).</li><li>McCrory, P., 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=Consensus+statement+on+concussion+in+sport:+the+4th+International+Conference+on+Concussion+in+Sport,+Zurich,+November+2012.">Consensus statement on concussion in sport: the 4th International Conference on Concussion in Sport, Zurich, November 2012.</a> J Athl Train. 48 (4), 554-575 (2012).</li><li>Talavage, T. 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=Functionally-detected+cognitive+impairment+in+high+school+football+players+without+clinically-diagnosed+concussion.">Functionally-detected cognitive impairment in high school football players without clinically-diagnosed concussion.</a> J Neurotrauma. 31 (4), 327-338 (2014).</li><li>Angoa-Perez, 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=Animal+models+of+sports-related+head+injury:+bridging+the+gap+between+pre-clinical+research+and+clinical+reality.">Animal models of sports-related head injury: bridging the gap between pre-clinical research and clinical reality.</a> J Neurochem. 129 (6), 916-931 (2014).</li><li>Creed, J. 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=Concussive+brain+trauma+in+the+mouse+results+in+acute+cognitive+deficits+and+sustained+impairment+of+axonal+function.">Concussive brain trauma in the mouse results in acute cognitive deficits and sustained impairment of axonal function.</a> J Neurotrauma. 28 (4), 547-563 (2011).</li><li>Hamberger, 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=Concussion+in+professional+football:+morphology+of+brain+injuries+in+the+NFL+concussion+model--part+16.">Concussion in professional football: morphology of brain injuries in the NFL concussion model--part 16.</a> Neurosurgery. 64 (6), 1174-1182 (2009).</li><li>Kane, M. 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=A+mouse+model+of+human+repetitive+mild+traumatic+brain+injury.">A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury.</a> J Neurosci Methods. 203 (1), 41-49 (2012).</li><li>Prins, M. 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=Repeat+traumatic+brain+injury+in+the+juvenile+rat+is+associated+with+increased+axonal+injury+and+cognitive+impairments.">Repeat traumatic brain injury in the juvenile rat is associated with increased axonal injury and cognitive impairments.</a> Dev Neurosci. 32 (5-6), 510-518 (2010).</li><li>Tang, Y. P., 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+concussive-like+brain+injury+model+in+mice+(II):+selective+neuronal+loss+in+the+cortex+and+hippocampus.">A concussive-like brain injury model in mice (II): selective neuronal loss in the cortex and hippocampus.</a> J Neurotrauma. 14 (11), 863-873 (1997).</li><li>Winston, C. N., 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=Dendritic+Spine+Loss+and+Chronic+White+Matter+Inflammation+in+a+Mouse+Model+of+Highly+Repetitive+Head+Trauma.">Dendritic Spine Loss and Chronic White Matter Inflammation in a Mouse Model of Highly Repetitive Head Trauma.</a> Am J Pathol. 186 (3), 552-567 (2016).</li><li>Johnson, V. E., 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=Inflammation+and+white+matter+degeneration+persist+for+years+after+a+single+traumatic+brain+injury.">Inflammation and white matter degeneration persist for years after a single traumatic brain injury.</a> Brain. 136, 28-42 (2013).</li><li>Barrio, J. 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=In+vivo+characterization+of+chronic+traumatic+encephalopathy+using+[F-18]FDDNP+PET+brain+imaging.">In vivo characterization of chronic traumatic encephalopathy using [F-18]FDDNP PET brain imaging.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (16), 2039-2047 (2015).</li></ol>

Hos mennesker er mTBI karakteriseret ved en funktionssvigt i fravær af strukturel skade. Dette kan forekomme med eller uden et bevidsthedstab 1 . Eksponering for gentagelse af hjernerystelse er for tiden tænkt som grundlag for udviklingen og / eller progressionen af ​​neurodegenerative sygdomme som CTE 4 . Det er godt dokumenteret, at CTE er almindeligvis fundet i boksere og fodboldspillere, og selv om eksponering for gentagne hjernerystelse (herunder dem der ikke me...

Traumatisk hjerneskade (TBI) er defineret som en hovedskade forårsaget af en ekstern fysisk kraft, hvilket resulterer i forstyrrelse af normal hjernefunktion. Det repræsenterer en betydelig socioøkonomisk og sundhedsmæssig byrde, med rapporten fra Center for Sygdomsbekæmpelse og Forebyggelse 2015 til Kongressen, der vurderer, at 2,5 millioner amerikanere opretholder en TBI hvert år. Dette påvirker ikke blot patientens livskvalitet, men også en ekstremt høj økonomisk omkostning for samfundet, der i øjeblikket anslås til 76,5 mia. Dollars årligt. Mængden af ​​faktisk hjerneskader overført, og de akutte fasesymbolologier er, hvad der definerer mild, moderat og alvorlig TBI. Mild Traumatic Brain Injury (mTBI), også kaldet hjernerystelse, tegner sig for over 70% af TBIs rapporteret hvert år 1 . Det er mest almindeligt blandt atleter, der deltager i højrisiko kontakt sport, herunder boksning og fodbold 2 . I modsætning til moderatEller alvorlige former for TBI, er de øjeblikkelige skader og symptomer forbundet med mTBI nogle gange ikke så udtalte 3 . I modsætning hertil kan de langsigtede virkninger af mTBI være lige så svækkende som dem, der ses i moderate og svære former. Dem, der lider af gentagende mTBI, har vist sig at udvikle kronisk traumatisk encephalopati (CTE) samt andre kognitive og degenerative sygdomme 4 . Derfor er det vigtigt at få en større forståelse for de mekanismer, der bidrager til de kortvarige symptomer og den samlede langvarige skade, der opstår efter mTBI. Hos mennesker definerer definitionen af ​​hjernerystelse som defineret af den fjerde internationale konference om hjernerystelse i sport (Zürich 2012) 5 , at skadesniveauet for sportshjernerystelse er mildt, ikke forårsager grove patologiske forandringer, men forårsager kortvarige neurologiske underskud Der er spontant løst. Faktisk er en receNt-undersøgelse undersøgte effekten af ​​mTBI på kognitiv svækkelse hos gymnasiale fodboldspillere ved hjælp af telemetrisystemer med hovedvirkninger. Denne undersøgelse viste, hvor mange gange spillerne har haft hjelmpåvirkninger&gt; 20 g i en enkelt sæson spænder fra et lavpunkt på 226 (gennemsnitligt 4,7 pr. Session) til en høj på 1855 (gennemsnitligt 38,6 pr. Session) 6 . De fleste af disse virkninger resulterede ikke i den kliniske diagnose af en hjernerystelse; Men tegn på funktionelle ændringer i hjernefunktionen kunne observeres ved anvendelse af fMRI 6 . Hjernen ændrer sig, fordi disse funktionelle ændringer er ukendte, og derfor er der et presserende behov for at have en pålidelig og reproducerbar model for at lette undersøgelsen af ​​virkningerne af hjernerystelse og subkoncussive mTBI. På trods af tidligere forsøg på at modellere mTBI hos mus og rotter 7 , rapporterer mange bivirkninger. Især er de fleste gnavermodeller begrænset i deres gentagne natur ved at bruge færre thEn påvirkning af fem mTBI&#39;er samt negative bivirkninger, herunder intracerebral blødning, kraniebrud, alvorlig axonskader, neuronal celledød og øget dødelighed 8 , 9 , 10 , 11 , 12 . Her beskriver vi en musemodel af mTBI, der er tættere på den sande definition af hjernerystelse hos mennesker. Denne model recapitulerer mange af de symptomer, der observeres i humant mTBI, såsom den mekaniske kraft, der resulterer i det forbigående bevidstløshed uden åben brutto hjernepatologi. Desuden er det fordelagtigt, at det kan anvendes til både enkeltvirkende og gentagne påvirkningsparamigmer over lange perioder som tidligere rapporteret 13 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Powerlab 8SP data acquisition (DAQ) control box&#160;</td>
			<td style="width:203px;">(AD instruments)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">VIP 3000 calibrated vaporizer</td>
			<td style="width:203px;">Matrx</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:203px;">Henry Schein Animal Health</td>
			<td style="width:119px;">29405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Oxygen</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Compressed Air</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Masking Tape</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stop Watch</td>
			<td style="width:203px;">Fisher Scientific</td>
			<td>02-261-840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">C57 Bl/6 Mice</td>
			<td style="width:203px;">Jackson Laboratories</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Digital Scale and weigh container</td>
			<td style="width:203px;">Fisher Scientific</td>
			<td>20031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">anti-Iba1 antibody</td>
			<td style="width:203px;">Wako</td>
			<td style="width:119px;">019-19741</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">HRP labelled secondary&#160;</td>
			<td style="width:203px;">Jackson Immunoresearch</td>
			<td style="width:119px;">111-035-003</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model of single and repetitive mild traumatic brain injury

Mild traumatisk hjerneskade (mTBI) kan resultere i det akutte tab af hjernefunktion, herunder en forvirringsperiode, et bevidsthedsbevidstløshed (LOC), fokal neurologiske underskud og endda amnesi. Atleter, der deltager i kontaktsporter, er i stor risiko for udsættelse for stort antal mTBI&#39;er. Med hensyn til skadesniveauet hos en sportsudøver defineres en mTBI som en mild skade, der ikke forårsager grove patologiske forandringer, men forårsager kortvarige neurologiske underskud, som spontant løses. På trods af tidligere forsøg på at modellere mTBI hos mus og rotter har mange rapporteret om grove bivirkninger, herunder kraniebrud, intracerebral blødning, axonal skade og neuronal celledød. Her beskriver vi vores stærkt reproducerbare dyremodel af mTBI, som reproducerer klinisk relevante symptomer. Denne model bruger en specialfremstillet pneumatisk støddæmper til at levere traume med lukket hoved. Denne indvirkning er lavet under præcise hastigheds- og deformationsparametre,Skabe en pålidelig og reproducerbar model for at undersøge de mekanismer, der bidrager til virkninger af enkelt eller gentaget hjernerystelse mTBI.

Brugen af ​​denne nye mTBI-enhed muliggør enkelt og gentagne milde hovedskader uden risiko for kraniebrud eller strukturelle hjerneskade. Modellen anvender en specialfremstillet pneumatisk Teflon slagord enhed til at levere en mekanisk energi påvirkede lukkede hoved. Virkningen er lavet under præcise hastigheds- og deformationsparametre, hvilket skaber en pålidelig og reproducerbar model for at undersøge mekanismerne, der bidrager til effekten af ​​enkelt eller gentaget hjer...

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury

Atleter absorberer flere hundrede milde traumatiske hjerneskade (mTBI) / hjernerystelse hvert år; Men konsekvensen af ​​disse på hjernen er dårligt forstået. Derfor er en dyremodel af enkelt og gentagen mTBI, der konsekvent replikerer klinisk relevante symptomer, der giver midler til at fremme studiet af mTBI og hjernerystelse.

En musemodel af enkelt og gentagen mild traumatisk hjerneskade

Mild Traumatic Brain Injury (mTBI) can result in the acute loss of brain function, including a period of confusion, a loss of consciousness (LOC), focal ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Biomarkers in an Animal Model for Revealing Neural, Hematologic, and Behavioral Correlates of PTSD

Biomarkører i en dyremodel for at afsløre Neurale, hæmatologisk, og adfærdsmæssige korrelater til PTSD

Identification of biomarkers representing the evolution of the pathophysiology of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is vitally important, not only for ...

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells (cEND) as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells cEND as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Stræk i Brain mikrovaskulære endotelceller (cEND) som et<em&gt; In Vitro</em&gt; Traumatisk Hjerneskade Model af blod-hjerne barrieren

Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Kontrolleret Cortical Impact Model for Traumatisk Hjerneskade

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

Renal Ischaemia Reperfusion Injury: A Mouse Model of Injury and Regeneration

Renal Iskæmi reperfusionskade: en musemodel af Skade og Regeneration

Renal ischaemia reperfusion injury (IRI) is a common cause of acute kidney injury (AKI) in patients and occlusion of renal blood flow is unavoidable ...

A Novel Model of Mild Traumatic Brain Injury for Juvenile Rats

A Novel Model af Mild traumatisk hjerneskade for unge rotter

Despite growing evidence that childhood represents a major risk period for mild traumatic brain injury (mTBI) from sports-related concussions, motor ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

En Neonatal Mouse rygmarvskompression Skade Model

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

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

En mus Model of retinaiskæmi-reperfusionsskade Gennem Elevation af intraokulært tryk

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

A Repetitive Concussive Head Injury Model in Mice

Et gentagne Concussive hoved Injury Model i mus

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of ...

A Tissue Displacement-based Contusive Spinal Cord Injury Model in Mice

En vævsforskydningsbaseret kontusiv rygmarvsskadesmodel i mus

Producing a consistent and reproducible contusive spinal cord injury (SCI) is critical to minimizing behavioral and histological variabilities between ...