Name: effects of blast-induced neurotrauma on pressurized rodent middle cerebral arteries
Uploaded: 2019-04-01T14:00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries at JoVE.com

Исследования были завершены как часть команды, поддерживаемые проектом Moody поступательные травматических повреждений исследования мозга и премии W81XWH-08-2-0132 от медицинских исследований армии США и материал команды - Министерство обороны.

Авторы не имеют ничего сообщать.

Как с всеми протоколами и инструкции, это важно точно следовать определенные шаги для протокола в рамках этого конкретного исследования и как можно точнее. После первоначального интубации крысы важно подтвердить, что это дыхание стабильно и без затруднений. Ошибочно Вставка эндотрахеальную трубку в пищевод вместо трахеи приведет к скрипучий, трудно вдохов, кровотечение и последующего зажигательные крысы из-за недостаточной обезболивающий доставки в легкие.
Когда лентой листы мембраны майлара над центром открытия между зале водителя и расширения, важно, что листы сосредоточены и охватывают весь открытие4139,. Misaligning листы за открытие приведет к утечки воздуха из камеры драйверов, падение в требуемое давление разрыва мембраны-потенциал и отказ администрации взрыва травмы. Располагающий надлежащим образом и надежно монтаж аксессуаров стали блока против ручного гидравлического насоса блок и водитель камеры также важно, как ужесточение рукоятку ручного гидравлического насоса и подтверждающие драйвер камеры остается под давлением без утечек. Правильное размещение стали блока позволяет для драйвера камеры плотно закрыть против расширения камеры, таким образом создавая обязательных печатью требуется палаты, открытие листов майларовый мембраны и между зале водителя и расширения.
Во время подготовки до экстракции судно MCA, газообразования PSS с необходимой смеси 21% O2 и 5% CO2 в балансе N2 уравновешивает решение и облегчает потребовалось нейтральных физиологических рН, необходимой для работа PSS решение21,,3334.
Equilibrating сегментов при постоянном давлении для 60 мин21,32,,3334 чрезвычайно обязательным, поскольку этот шаг позволяет сегменты сжиматься следующее максимальное дилатация отображается во время их первый основной наддув. Это событие свидетельствует возникновение спонтанного тон, наводящий здоровые артерии32,,3334свойства. Хотя уровни ассорти давления для уравновешивания сегмента были использованы в других исследованиях по33,34,42, это исследование и Мэтью et al.21, Голдинг et al.35 и Голдинг et al.43 достижение равновесного уровня сегментов на 50 мм рт.ст.. Хотя equilibrating собраны сегментов где-то между 40 мм рт.ст. – 100 мм рт.ст32 позволяет определенную гибкость и изменения для этого протокола, час уравновешивания период в рамках этих параметров давления в конечном итоге подтверждает здоровых артерий, необходимые для продолжения эксперимента.
Принимая крайнюю осторожность при удалении мозг из черепа и MCA сегментов слева и справа от круг Уиллис при сохранении этих судов является, пожалуй, наиболее важным этапом всего протокола. Прокалывание мозга с rongeurs кости, разрыв или тяжелой растяжения из сегментов во время удаления или случайно потянув судов с хирургической шпатель при раскопках в мозг из черепа в конечном счете приведет к уничтожение собранного MCA, вызывая непригодного сегментов и прекращено использование набора артерий, в конечном счете аннулирования всего эксперимента для этого животного.
Хотя измерения церебральной сосудистой ответы на проволочки или constrictory стимулов в MCA сегментов ex vivo , собранные после удара или взрыв TBI в естественных условиях принесло успех, методология, не без его трудности и/или ограничений. Возможно одна из более заметных сложностей, связанных с изучения последствий TBI на циркуляцию мозгового сосудистую отсоединение явные последствия ЧМТ судов от неявного эффекты, понесенные из-за различных материалов и элементы, формируемые потерпевшего мозга44. Это мыслимо растерянность могут потенциально уклонился, анализируя ex vivo vasoconstrictory и сосудорасширяющих реакции собирают, открытию и/или под давлением Аму. В попытке уменьшить продолжительность времени, которое церебральных артерий в естественных условиях подвергаются локально сбрасываются Паренхиматозный вазоактивных материал до смерти коллекция церебральных артерий непосредственно после ЧМТ может уменьшить степень такого длительного воздействия эффекты. Ex vivo исследований на изолированных MCA дополнительно представить перспективу анализа механизмов травматического повреждения сосудов с помощью конкретных рецепторов агонистов и антагонистов или известных автомобилей сосудистых повреждений, что бы не позволить контроля как эффективно или как дискриминационный в естественных условиях. Впоследствии это ex vivo метод может сочетаться с ex vivo воздействия наркотиков для тестирования результате миогенных ответы (вазоконстрикция или дилатация судна сегмента воздействием наркотиков внутрисосудистого или внесосудистой).
Другие ограничения включают в себя примерно или нетерпеливо удаление MCA из собранного мозга, что может привести к преждевременной разрыв сосудов, таким образом аннулирования их использования. Кроме того давая более чем на несколько минут пройти между эвтаназии животного, коллекция судов и их размещение в приготовленный раствор PSS может также отвергать их жизнеспособность. Когда должным образом выполнены и после, методы, описанные в этом протоколе для тестирования миогенных ответы Аму после bTBI занимает несколько часов от начала до конца и попытки сократить продолжительность времени, необходимого для успеха может привести к экспериментальной провал. Однако, этот метод выполняется в пробирке и использует значительно более экономичным приборов и оборудования, чем в естественных условиях с высоким разрешением магнитный резонанс (МР) изображений46 45,или обычных доплеровская сонография / velocimetric методы47,48,49 которой также работают для исследования судна.
Эти выводы, что мягкая bTBI травмы связан с нарушением мозгового проволочек ответы для уменьшения внутрисосудистого давления потенциально может быть функцией спазм сосудов6,7 и VSMC hyperconstriction50 ранее сообщалось, после взрыва воздействия в конечном итоге приводит к возникновениям, такие как снижение относительной церебральной перфузии. Кроме того взрыв индуцированного повреждения, препятствуя нормальной проволочек реакции мозга сосудистую возможно могли бы способствовать дальнейшему сокращений в церебральной перфузии при сочетании с артериальной гипотензией, частых случаев во время боевых действий.
Эти результаты показывают, что bTBI приводит к изменению механизмов содействия артериальных сосудов управления. Хотя наблюдались острая фаза церебральной сосудистой обесценение артериальной миогенных ответ на сокращение внутрисосудистого давления для по крайней мере час после травмы, там остаются пробелы в информации, окружающих острой фазы, после bTBI. Важность определения, какие биохимические и физические недостатки травмы мозга сосудистую и подверженности bTBI, что причин может помочь в определении уровня лечебных или реабилитационных успех довольно сразу после травмы головного мозга.

Похоже что в результате воздействия (т.е. не, взрыва) TBI, взрыв индуцированной черепно-мозговой травмы (bTBI) связанные с церебральной сосудистой травмы1 и нарушения церебральной сосудистой компенсационного ответы на случаи как изменения в парциальных давлений двуокиси углерода (Пако2)2,3,4 и кислорода (PaO2)5. Кроме того воздействие взрыва вызвало церебральной артериальной спазм сосудов в животных6 и bTBI пациенты7,,8. Хотя клинические TBI9 и жидкости перкуссия травмы (ИНФ)10,,1112 связаны с нарушением церебральной сосудистой реакции на изменения в артериального давления (т.е., давление саморегуляции)9,10,11,12, неопределенности остаются относительно воздействия bTBI на способности саморегуляции церебрального сосудистого давления.
Нарушение мозгового кровообращения реагирует на изменения системного артериального давления с целью поддержания непрерывной кислорода и питательных доставлены метаболически активные мозг13,14,15, 16. Уникальный тип гомеостаза, саморегуляции17,18,19 возникает, когда «орган поддерживает постоянное кровотока, несмотря на изменения в крови (перфузии) давления или других физиологических и патологических стимулов» 20. церебральных артерий сжиматься или расширяться в ответ на изменения в кровяного давления, оксида азота (NO), вязкости крови, Пако2 и PaO2,, и т.д.4,11,16 21. артериальная миогенных ответ относится к такой сужения или расширения. Миогенных сосудистой реакции, впервые описан Бейлисс22 и одним из основных механизмов саморегуляции CBF, характеризуется вазоконстрикция если перфузионного давления увеличивается и вазодилатация если перфузионного давления уменьшается 14 , 17. Эта Сосудистая реакция является неотъемлемое способность сократительной ткани (например, сосудистая гладких мышечных клеток, VSMC в) реагировать растянуть и/или изменения в Люмене и/или стены напряженности23,24, 25,26,27,,2829. Когда напряжены артерий (например, во время внутрисосудистого давления увеличивается), VSMC сжимают24,25,26,28.
Исследования, которые изучать сопротивление сосудов ex vivo обычно применяют один из двух методов для тестирования фармакологических и физиологические свойства изолированных сопротивление сосудов: метод монтажа кольца и канюлированной, под давлением метод. Метод подготовки монтируется кольцо судна включает в себя два провода, прошла intraluminally через сегмента судна, которые держат сегмент на месте. Измерять количество усилие на изометрически устойчивый провода датчиков стимуляции VSMC. Однако, эта технология несет с собой определенные оговорки, прежде всего, неизбежный ущерб, причиненный эндотелиального слоя просвета как провода передаются через него30 и различной степенью растяжения, понесенные в изолированном сегменте что в свою очередь приводит к судно стены растяжение, в конечном счете затрагивающие судна чувствительность к фармакологических агентов31. Методология подготовки канюлированной, герметичный сосуд использует arteriograph, состоит из двух отдельных палат, которые собирают каждый дом размещение среднего артериального церебрального (MCA) от одиночного животного. Микропипеткой вставляется в каждом конце сегмента, проксимальный конец сегмента крепится к микропипеткой с швами и просвета мягко увлажненную с физиологическим солевым раствором (PSS) для того, чтобы ликвидировать крови и любые другие вещества. Дистальный конец затем фиксируется с швами. Трансмуральное или Люминал давление устанавливается путем повышения два водохранилища, прилагается к каждой пипетку для подходящей высоты выше каждый сегмент, но на разных высотах в отношении других32,33,34,35 ,36. Преобразователи давления расположены вдоль водохранилища и micropipettes обеспечивают перфузии измерения давления в то время как суда усиливаются с помощью инвертированного микроскопа, оснащен монитор, видео камеры и масштабирования, позволяя для измерения внешнего MCA диаметров. Хотя оба метода являются ценными, лучше имитирует методологии подготовки канюлированной, герметичный сосуд и разрешений судов исследованы быть ближе к их в vivo условий32,37.
Эффекты различных видов воздействия (т.е. не, взрыва) TBI на церебральной сосудистой реакции ранее были изучены в церебральной артериальной сегментов21,35,,3638. Используя аналогичный ex vivo MCA протокол для сбора судна, монтажа и перфузии, как описано в текущем исследовании, ранее исследования получил успех с их соответствующих расследований в связанных механизмов мозгового сосудистую дисфункции после ЧМТ. Голдинг et al.34 рассмотрены эндотелия опосредованной Диатермический в взрослых, мужской Лонг-Эванс крыса MCA после тяжелой ЧМТ через контролируемые корковых воздействия (CCI) травмы. В втором исследовании, Голдинг et al.36 расследование цереброваскулярной реактивности гипотензии или CO2 после сбора урожая в MCA от крыс, которые понесли мягкая ТПП. Yu et al.38 анализируются ли Пероксинитрит падальщики улучшение проволочек ответы на сокращение внутрисосудистого давления в взрослых, мужской Sprague-Dawley крыса MCA сегментов подвергается ИПИ в то время как Мэтью et al.21 изучал миогенных ответы на гипотония в MCA собирают после умеренной, Центральный инф.
Лучше изучить гипотезу что bTBI, как не Доменная TBI, результаты в нарушения церебральной сосудистой реактивности, мы протестировали механизм способствует скомпрометированный саморегуляции, измеряя миогенных проволочек ответы для уменьшения внутрисосудистого давления ex vivo в изолированных, под давлением грызунов MCA сегментов (рис. 1) собранных от крыс, подвергается мягкая bTBI, с использованием модели трубки шок расширенный симулятор взрыва (ABS) (рис. 2 и рис. 3) (см. Родригес et al.39 Таблица 1) использующий сжатый воздух непосредственно доставлен водитель камеры для создания Freidlander как40 над - и пониженного давления волн (см. Родригес et al.391 рисунокA).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig1.jpg"> Рисунок 1 : Расположение средней мозговой артерии (MCA). Вентральной вид мозга крысы, подчеркнув расположение MCA по отношению к задней мозговой артерии (PCA), внутренней сонной артерии (МКА), внешних сонных артерий (ЭКА), базилярной артерии (BA) и общей сонной артерии (ОСО). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig2.jpg"> Рисунок 2 : Расширенный взрыва симулятор (ABS) шок трубки устройства. ABS, используется для производства первичного взрыва травмы у всех животных, исследования. 1 = драйвер камеры; 2 = расширительная Камера;  3 = образца камеры; 4 = отраженной волны супрессор; желтая звезда = образец лоток. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:848px;" width="848">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Advanced Blast Simulator (ABS)</td>
			<td style="width:247px;">Dyn-FX Consulting, Ltd. and ORA, Inc.</td>
			<td style="width:219px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Blast-simulating shock tube used to induce primary blast injuries&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Adult, male, Sprague-Dawley rats&#160;</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Experimental animals</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Arteriograph</td>
			<td>Living Systems Instrumentation, Inc.</td>
			<td>Arteriograph</td>
			<td>Mounting of harvested arteries and measurement of lumen diameter&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Bone rongeurs, large</td>
			<td>FST Fine Science Tools</td>
			<td>Friedman Rongeur</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Bone rongeurs, small</td>
			<td>FST Fine Science Tools</td>
			<td>Boynton Rongeur</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">CaCl2&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Ear plugs</td>
			<td>3M</td>
			<td>Foam Ear Plugs 1100 Class AL&#160;</td>
			<td>Prevent injury of ear tympanic membrane when in the blast machine&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D-[+]-Glucose</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Isoflurane&#160;</td>
			<td>Piramal Enterprises Limited&#160;</td>
			<td>Isoflurane, USP</td>
			<td>Anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">MgSO4&#8226;7H2O&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Magnesium sulfate</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Microforceps</td>
			<td>Buxton Biomedical Inc.</td>
			<td>Micro Tying Fcps, 180mm</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Mylar sheets</td>
			<td>Texas Art Supply</td>
			<td>Mylar</td>
			<td>Membrane used for compressed air build-up during blasting</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">NaHCO3</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Preparation of rodent middle cerebral arterial physiological salt solution (PSS)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Nylon suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>10-0 Ethilon nylon suture black monofilament 5&#34; (13 cm)</td>
			<td>Mounting of harvested arteries and measurement of lumen diameter&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Scalpel blade #10</td>
			<td>Bard-Parker</td>
			<td>10 Stainless Steel Surgical Blade</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Surgical spatula</td>
			<td>Delmaks Surgico</td>
			<td>Cement Spatula&#160;</td>
			<td>Brain extraction from skull</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Thermometer&#160;</td>
			<td>Physitemp Instruments, Inc.,&#160;</td>
			<td>Thermalert Monitoring Thermometer</td>
			<td>Monitoring of experimental animal&#39;s core body temperature&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Volume ventilator&#160;</td>
			<td>Harvard Apparatus, Inc.</td>
			<td>Small Animal Ventilator</td>
			<td>Constant and steading breathing of the intubated experimental animal</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;">Water blanket</td>
			<td>Gaymar Industries, Inc.&#160;</td>
			<td>Mul-T-Pad Temperature Therapy Pad</td>
			<td>Maintenance of experimental animal&#39;s body temperature&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

effects of blast-induced neurotrauma on pressurized rodent middle cerebral arteries

Хотя там были исследования на гистопатологические и поведенческие эффекты воздействия взрыва, меньше были посвящены взрыв в церебральной сосудистой эффектов. Воздействия (т.е. не, взрыва) черепно-мозговой травмы (ЧМТ) как известно уменьшить давление саморегуляции в мозговой сосудистую как людей, так и экспериментальных животных. Гипотеза, что взрыв индуцированной черепно-мозговой травмы (bTBI), как последствия ЧМТ, приводит к нарушения церебральной сосудистой реактивности был проверен измерения миогенных проволочек ответы на снижение внутрисосудистого давления в грызунов среднего церебральной артериальной (MCA) сегменты от крыс, подвергается мягкой bTBI с помощью трубки шок расширенный симулятор взрыва (ABS). Крысах Sprague-Dawley взрослых, мужчины были под наркозом, интубированных, вентилируемые и подготовлен для Шам bTBI (идентичные манипуляции и анестезии за исключением взрыва травмы) или мягкий bTBI. Крысы были рандомизированы для получения Шам bTBI или мягкий bTBI следуют жертву 30 или 60 мин после травмы. Сразу же после bTBI восстанавливающих рефлекс подавления раз (ОР) были оценены, эвтаназии на время очков после травмы была завершена, мозг был собран и отдельных сегментов MCA были собраны, смонтированы и под давлением. Как внутрипросветная давления, увлажненную через артериальных сегментов был сокращен с шагом в 20 мм рт.ст от 100 до 20 мм рт.ст., MCA диаметров были измеряется и регистрируется. С понижением давления внутрипросветная, MCA диаметров росло значительно выше базовой линии в Шам bTBI групп в то время как MCA расширитель ответы были значительно сокращены (p < 0,05) в обеих группах bTBI, что подтверждается со зрением, меньше MCA диаметров записаны для bTBI групп. Кроме того, RR подавления в bTBI группах была значительно (p < 0,05) выше, чем в Шам bTBI групп. MCA собранные из Шам bTBI групп, выставлены типичные сосудорасширяющих свойства уменьшается внутрипросветная давления в то время как MCA собранные после bTBI выставлены значительно препятствует миогенных сосудорасширяющих ответы на снижение давления, сохраняется для по крайней мере 60 минут после bTBI.

Средняя bTBI избыточного давления для всех животных, исследования был ±1.14 20.9 psi (138 кПа ±7.9). Средняя продолжительность выпрямляющий подавление рефлекса (ОР) для крыс, подвергаются воздействию shockwave ABS bTBI (5.37 мин ±2.1) не был значительно дольше (p = 0,36, bTBI против Шам) чем в группе Шам (5.10 мин ±1.6).
В обоих 30 и 60 мин Шам группах MCA диаметров увеличилась приподнят над как внутрипросветная давление было сокращено с 100 до 20 мм рт.ст.. По сравнению с их соответствующими группами Шам, MCA проволочек ответы на непрерывном введенных уменьшения внутрисосудистого давления в наблюдаемых 30 мин (p = 0,01, bTBI против Шам) и 60 мин (p = 0.02, bTBI против Шам) ABS bTBI группы были значительно снижены после воздействия взрыва (рис. 5). Для более подробного обсуждения этих результатов см. Родригес et al.39.
Эти исследования показали, что мягкая bTBI значительно нарушениями мозгового компенсационного расширитель ответы для уменьшения внутрисосудистого давления в сегментах MCA 30 и 60 мин после мягкой bTBI то время как уровни мягкая ударной волны, используемые в этих исследованиях привели к длительности подавление RR (< 30 s) аналогичны в Шам ранения крыс.
Статистические анализы с программным обеспечением. Миогенных ответ на изменения в внутрисосудистого давления оценивалась путем расчета процентное изменение от базовой (100 мм.рт.ст.) для каждого уровня внутрипросветная давления (80, 60, 40 и 20 mmHg). Непарных студент t тесты были использованы для оценки различий между bTBI и Шам группы исходных линий. Различия в ответах расширитель MCA между группами bTBI и Шам были оценены с использованием Бартлетт и неоднократные односторонний дисперсионный анализ (ANOVA) Дуннетт несколько сравнений испытания равные дисперсии.
Из-за уменьшения статистической мощности, что результаты от повторных испытаний, сравнений в каждой конкретной точке давления в MCA экспериментов (например, между 100 и 80 мм рт.ст, а также между 60 и 40 мм рт.ст., и т.д.) не проводились. Значение было принято в p ≤ 0,05 уровне. Все данные в текст, таблицы и фигура выражается как средства ± стандартные ошибки средств (SEM).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58792/58792fig5.jpg"> Рисунок 5 : Влияние bTBI на среднего артериального церебрального (MCA) ответы на уменьшения внутрисосудистого давления. Расширитель ответы прогрессивного сокращения в внутрисосудистого давления выставлены зрением сосудорасширяющих ответы и были значительно сокращены в 30 мин (p = 0,01, bTBI против Шам) и 60 мин (p = 0.02, bTBI против Шам) bTBI группы (n = 6/группа) после взрыва воздействия по сравнению с обеих групп Шам (n = 12). В обоих 30 и 60 мин Шам группах MCA диаметров увеличилась приподнят над как внутрипросветная давление было сокращено с 100 до 20 мм рт.ст.. Значения выводятся как средства ± SEM. *p < 0,05 против Шам. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58792/58792fig5large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries at JoVE.com

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

Здесь мы представляем протокол для описания методов для ex vivo сосудистой реактивности определение после первичного взрыва черепно-мозговой травмы (bTBI) с использованием сегментов церебральной артериальной изолированные, под давлением, грызун среднего (MCA). bTBI индукционные осуществляется с помощью ударной трубы, также известный как расширенный симулятор взрыва (ABS) устройства.

Последствия взрыва индуцированной нейротравма под давлением грызунов средней мозговой артерии

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Этот метод помогает ответить ли взрывная черепно-мозговая травма приводит к повреждению сосудов головного мозга, и если масштабы эффектов распространяется на нарушение миогенной сосудистой реакции. Изолированная артериальная подготовка под давлением позволяет отделить прямое воздействие взрыва на мозговые артерии от косвенных эффектов, вызванных воздействием взрыва на мозг. Изолированные и под давлением артериальные препараты могут быть использованы для изучения сосудистой функции при различных заболеваниях или состояниях, включая инсульт, гипертонию, а затем диабет.Целью наших исследований является выявление методов лечения, которые поддерживают способность мозгового кровообращения для защиты мозга от пагубных последствий кровоизлияния. Демонстрация процедур сегодня будет Мэгги Петрушка, помощник директора нашей лаборатории и Yaping Цзэн, наш главный научный техник. Чтобы подготовить передовой симулятор взрыва, или ABS, используйте 2,54-сантиметровый кусок маскировочной ленты, чтобы лента вдоль верхнего края четырех сложенных предварительно вырезать Mylar листов.Используя второй кусок ленты, закреполном верхний край мембраны Mylar к верхней части камеры расширения над центром отверстия между драйвером и расширение камер. Замените два все-нить стержней в верхней части камеры и руки затянуть все крышки орехи, окружающие камеру, чтобы обеспечить камеру водителя против мембраны Mylar. Затяните гидравлическую ручку ручного насоса и соблюдайте постоянный порог давления на гидравлическом датчике, чтобы подтвердить, что камера водителя остается под давлением без утечек.Затем откройте файл приобретения триггера, который записывает следы давления взрывного устройства ABS на компьютере взрывного устройства ABS. Для подготовки анестезированным крысы для травмы, использовать длинный пикап пинцетом, чтобы распоставить язык в сторону и протрите вдоль внутренней части горла с лидокаин пропитанной ватным тампоном кончиком, прежде чем аккуратно вставить stylette содержащие эндотрахеа трубки в трахею. После интубата вставьте конец вентиляционажного шланга на внешний конец эндотрахеальной трубки и наблюдайте и подтверждайте, что крыса дышит стабильно и без затруднений.Затем удалите лоток образца ABS из камеры образца и подогрейте лоток под тепловой лампой. В то время как лоток нагревается, брить верхнюю часть кожи головы сверху глаза между ушами и использовать ножницы, чтобы сократить стандартного размера пены затычки для ушей от основания до округлые кончика в идентичные вертикальные половинки. Затем вставьте пополам кусок в каждый кончик уха, сначала вдоль ушного канала, пока контакт не будет сделан с барабанной перепонкой.Удаление вентилятора шланг из эндотрахеальной трубки, быстро, но осторожно слайд крысы в верхнем конце образца лоток, тщательно направляя голову через голову держатель открытия и резиновый воротник. Когда крыса на месте, повторно заведив вентиляционный шланг обратно в эндотрахеален трубки и убедитесь, что резиновый воротник закреплен твердо, но не плотно вокруг шеи, и что крыса лежит в боковом положении склонны. Затем запирайте и закрепните лоток образца ABS, содержащий анестезированные крысы, в камеру образца ABS и аккуратно защипните задние лапы длинными пинцетами каждые три секунды до получения рефлекторной реакции вывода.Нажмите Начало на открытой странице приобретения на компьютере взрывного устройства ABS и нажмите и удерживайте abs взрывной спусковой крючок устройства в окне приобретения, пока взрыв не срабатывает, разрыв мембраны Mylar и администрирование ABS взрыв травмы. Сразу после взрыва взрывается, начать второй таймер, чтобы отслеживать, сколько времени проходит в минутах и секундах, пока крыса права себя, после травмы, и место крысы в положении на спине на синей площадке и потепление для оценки рейтинга рефлекторного подавления. Чтобы извлечь среднюю мозговую артерию, используйте лезвие скальпеля номер 10, чтобы сделать центральный полуторадюймовый вертикальный костно-глубокий разрез от верхней части бритой кожи головы до затылочной конды и использовать небольшие костные rongeurs, чтобы открыть и отделить кожу головы от кости черепа.Используя большие костные rongeurs, вырезать и извлечь затылочной, межпариетальной, и нижняя половина лобных костей, заключенных в мозг и использовать хирургический шпатель тщательно раскопать мозг из черепа, как только он был освобожден от окружающей кости. Депозит собранного мозга в небольшой стакан Петри блюдо, содержащее охлажденный физиологический раствор соли, или PSS, на твердой ледяной глыме под рассекающий микроскоп, и тщательно удалить как левые и правые средние мозговые артерии, или MCAs, начиная с круга Уиллис и продолжается боково и dorsally в течение примерно четырех-пяти миллиметров. Используйте микро-типсы, чтобы аккуратно очистить собранные сегменты MCA и смонтировать артерии на артериограф.Cannulate проксимальный конец каждого сегмента со стеклом, 70 микрометрового диаметра micropipette и обеспечить пипетки с 10-O нейлоновых швов. Мягко пронизыть люмину с PSS, чтобы удалить остатки крови и cannulate дистальный конец каждого сегмента со вторым микропипютом без растяжения артериальной ткани. Закрепите микропипеты вторым набором из 10-O нейлоновых швов и поместите артериограф на сцену перевернутого микроскопа, оснащенного камерой и монитором.Поднимите бутылки резервуара, подключенные к микропайптам, до соответствующей высоты над сегментами, чтобы уравночные сегменты MCA под давлением 50 миллиметров ртути в течение 60 минут. В конце периода эквилибрации установите бутылки на разных высотах друг к другу, чтобы изучить сосуд расширитетельные реакции, опустите бутылки резервуара, чтобы снизить внутрисосудистое давление до 80 миллиметров ртути и позволить сегментам уравночные в течение 10 минут. Затем уменьшите внутрисосудийное давление до 60, 40 и 20 миллиметров ртутного столба, что позволит сегментам уравночные после каждого изменения давления.На этом репрезентативном графике диаметр артерии изображен на оси Y как процентное изменение диаметра при базовом давлении 100 миллиметров ртути. На Х-оси показаны различные внутрисосудистые давления, при которых были проверены артериальные реакции. Для группы фиктивных травм диаметры MCA увеличились выше базового уровня и продолжали нормально расти по мере снижения внутрисветового давления со 100 до 20 миллиметров ртути.В отличие от этого, MCA расширенные ответы на непрерывное введенное снижение внутрисосудистого давления в наблюдаемых 30 и 60 минут взрывных групп черепно-мозговой травмы были значительно снижены в их способности к расширяются после взрыва воздействия, что свидетельствует о значительном нарушении церебральных сосудорасширяющих ответов на снижение давления. Методы извлечения, восстановления, монтажа и изобилия сосудов чрезвычайно сложны, и при выполнении этих процедур следует принимать все усилия по точному уходу.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence

Церебральный измерения оксигенации крови на основе кислорода зависит от тушения фосфоресценции

Monitoring of the spatiotemporal characteristics of cerebral blood and tissue oxygenation is crucial for better understanding of the 
...

Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Фокусное церебральный Модель ишемии по эндоваскулярной окклюзии шов средней мозговой артерии в Крыса

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

DiOLISTIC Labeling of Neurons from Rodent and Non-human Primate Brain Slices

DiOLISTIC Маркировка нейроны от грызунов и не-человека Предстоятель фрагменты мозга

DiOLISTIC staining uses the gene gun to introduce fluorescent dyes, such as DiI, into neurons of brain slices (Gan et al., 2009; O'Brien and Lummis, 2007; ...

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Vibrodissociation нейронов из кусочков мозга грызунов по изучению синаптической передачи изображения и пресинаптические терминалы

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

Изоляция цереброспинальной жидкости из грызунов эмбрионов для использования с расчлененный коры головного мозга Экспланты

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Боковой Хронический Черепно Окно Подготовка Включает<em&gt; В Vivo</em&gt; Наблюдение После Дистальный средней мозговой артерии у мышей Occlusion

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of ...

Isolation of Cerebral Capillaries from Fresh Human Brain Tissue

Изоляция мозгового капилляров из ткани свежий человеческого мозга

Understanding blood-brain barrier function under physiological and pathophysiological conditions is critical for the development of new therapeutic ...

Quantitative Autoradiographic Method for Determination of Regional Rates of Cerebral Protein Synthesis In Vivo

Количественный авторадиографический метод для определения региональных показателей синтеза церебрального белка в Vivo

Protein synthesis is required for development and maintenance of neuronal function and is involved in adaptive changes in the nervous system. Moreover, it ...

Modeling Stroke in Mice: Transient Middle Cerebral Artery Occlusion via the External Carotid Artery

Моделирование инсульта у мышей: транзиторная окклюзия средней мозговой артерии через наружную сонную артерию

Stroke is the third most common cause of mortality and the leading cause of acquired adult disability in developed countries. To date, therapeutic options ...

A Model for Encephalomyosynangiosis Treatment after Middle Cerebral Artery Occlusion-Induced Stroke in Mice

Модель лечения энцефаломиосинангиоза после инсульта, вызванного окклюзией средней мозговой артерии, у мышей

There is no effective treatment available for most patients suffering with ischemic stroke, making development of novel therapeutics imperative. The ...