Name: facial nerve surgery in the rat model to study axonal inhibition and regeneration
Uploaded: 2020-05-05T12:30:00
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S.A.A.は、米国顔面形成外科アカデミーレスリーバーンスタイングランツプログラムによって資金提供されています。

すべての介入は、国立衛生研究所(NIH)のガイドラインに厳密に従って行われました。実験議定書は、実施前にミシガン大学の制度的動物ケア・使用委員会(IACUC)によって承認された。10週齢の成虫雌のスプレイグ・ドーリーラットを利用した。
1. 手術日の前
<ol><li>手術日の前に、殺菌された手術器具、鎮痛薬、麻酔薬、酸素の適切な在庫を確保してください。完全なリス?...

このラット顔面神経損傷モデルは、外科的アクセス性、分岐パターン、および,生理学的意義,27、29、33、34、35、3627,29,33による神経栄養因子の評価のための最も汎用性の高いシステムとして登場した。35,3634ビデオデモとトランスジェニック動物?...

頭頸部および頸部領域における頭蓋神経損傷は、先天性、感染性、特発性、外因性、外傷性、神経学的、腫瘍学的、または全身病因に二次的であり得る。頭蓋神経VII、または顔面神経は、一般的に影響を受ける。顔面神経機能障害の発生率は、毎年10万人当たり20〜30人に影響を及ぼすため、有意である。顔面神経の主な運動枝は、側頭、接合、頬、辺縁、頸部、頸部、および頚部である。関係する枝に応じて、その結果は、口腔の無能またはよだれを垂らしたり、角膜乾燥、下垂に続く視野閉塞、ジサルトリア、または顔面非対称性22、33を含むことができる。長期罹患率には、異なる顔の筋肉群の自発的収縮を試みたシンキネシス、または1つの顔の筋肉群の不随意運動の現象が含まれる。口腔内シンキネシスは、顔面神経損傷の後遺症として異常な再生の最も一般的であり、機能的障害、恥ずかしさ、自尊心の低下、および生活の質の低下を引き起こす3。個々の枝への傷害は選択的に妥協される機能を指示する。
顔面神経損傷の臨床治療は、よく標準化されておらず、結果を改善するためのさらなる研究が必要です.ステロイドは急性顔面神経腫脹を緩和することができます, 一方、ボトックスは、シンキネティック運動の温度に有用である;しかし、開業医の軍備の主要な再建オプションは、神経修復、置換、または再アニメーション33、4、5、64,5を介した外科的介入を6伴う。顔面神経損傷の種類に応じて、顔面神経外科医は多くの選択肢を利用し得る。単純な切除では、神経再吻合は有用であるのに対し、ケーブル移植片修復は神経欠損に適している。機能の回復のために、外科医は静的または動的な顔の再アニメーション手順のいずれかを選択することができる。顔面神経損傷とその後の修復の多くの場合、経験豊富な顔面神経外科医の手の中でも、最良の結果はまだ持続的な顔面非対称性と機能的妥協7.
これらの最適でない結果は、顔面神経再生に関する広範な研究に拍車をかけた。関心の広いトピックは、神経修復技術の完成と革新、様々な神経再生因子の効果を決定し、およびシンキネシス8、9、10、119,の長期的な結果と戦うのに役立つ特定8の神経阻害剤の可能性を評価する。10,11in vitroモデルは、成長促進因子または阻害因子の特徴を評価するために使用することができますが、この主題に関する真の翻訳研究は、翻訳可能な動物モデルを介して行われるのが最善です。
研究者は、羊などの大型動物と小動物モデル(マウス12,13など)の両方を利用しているので、どの動物モデルを利用するかの決定は困難であり得13る。大型動物モデルは理想的な解剖学的可視化を提供するが、その使用は、容易または容易に利用できない特殊な機器や人員を必要とします。さらに、効果を実証するための研究を行うことは、非常にコストが高く、潜在的に多くの科学センターの実現可能な範囲内にありません。したがって、小動物モデルが最も頻繁に利用される。マウスモデルは、顔面神経手術に関連する結果の数を評価するために利用することができます;しかし、神経の限られた長さは、大きなギャップ傷害14のような特定のパターンをモデル化する科学者の能力を制限することができます。
したがって、ラットマウスプロトタイプは、科学者が革新的な外科的処置を行うか、阻害または成長促進因子を利用し、幅広い結果パラメータにわたる効果を評価できる役馬モデルとして出現した。ラット顔面神経解剖学は、再現可能な方法で予測可能かつ容易に接近する。マウスモデルと比較して、その大きなスケールは、外科的欠陥の広い範囲のモデリングを可能にし、5 mmのギャップ15、16,16に至るまで。これにより、因子の局所配置、因子の神経内注入、およびアイソグラフトまたはブリッジ,,17、18、19、20、21、22、23を含む、欠陥部位での複雑な介入の適用をさらに可能にする。17,182320,21,22,19
ラットの従順な解剖学、および効果的な神経再生のためのその傾向の教義的性質は、傷害24の前述の外科的パターンに応答して多くの結果尺度の収集を可能にする。26,ラットモデルを介して、顔面神経科学者は、免疫組織化学、ビブリサルパッドの動きを追跡し、眼閉鎖を評価することによって機能的な結果を介して傷害、神経および筋肉組織学的結果に対する電気生理学的反応を評価することができ、蛍光顕微鏡または共焦点顕微鏡による微小および巨微小的な変化、とりわけ11、22、23、25、27、11,22,23,25,2927、27、 29。,,したがって、以下のプロトコルは、ラット顔面神経および誘発され得る傷害パターンに対する外科的アプローチを概説する。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:769px;" width="770">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">1.8% isoflurane</td>
			<td style="width:175px;">VetOne</td>
			<td style="width:182px;">13985-030-40</td>
			<td style="width:171px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">11-0 nylon microsutures</td>
			<td style="width:175px;">AROSuture</td>
			<td style="width:182px;">TK-117038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">4-0 monocryl suture</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">75982-084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Buprenorphine SR</td>
			<td style="width:175px;">ZooPharm</td>
			<td>MIF 900-006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Carprofen</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:182px;">MFCD00079028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Chlorhexidine</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">IC19135805</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Jeweler forceps</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">21909-458</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Micro Weitlaner retractor</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">82030-146</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Micro-scissors</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">100492-348</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Mini tenotomy scissors</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">89023-522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Number 15 scalpel blade</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">102097-834</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Operating microscope</td>
			<td style="width:175px;">Leica</td>
			<td style="width:182px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Petrolatum eye gel</td>
			<td style="width:175px;">Pharmaderm</td>
			<td style="width:182px;">B002LUWBEK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Sterile water</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:182px;">89125-834</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Tissue adhesive</td>
			<td style="width:175px;">Vetbond, 3M</td>
			<td style="width:182px;">NC9259532</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Water conductor pad</td>
			<td style="width:175px;">Aqua Relief System</td>
			<td style="width:182px;">ARS2000B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

facial nerve surgery in the rat model to study axonal inhibition and regeneration

このプロトコルは、ラット顔面神経損傷モデルにおける軸索再生および阻害を研究するための一貫した再現可能な方法を記述する。顔面神経は、頭蓋内セグメントから経時的な経過まで、その全長に沿って操作することができる。神経損傷には、神経クラッシュ、切除、神経ギャップの3つの主なタイプの再生特性の実験的研究に使用されます。可能な介入の範囲は、神経の外科的操作、神経活性試薬または細胞の送達、および中央または末期器官操作を含む広大である。神経再生を研究するためのこのモデルの利点は、単純さ、再現性、種間の一貫性、ラットの信頼性の高い生存率、およびマウスモデルに対する増加解剖学的サイズが含まれる。その制限は、マウスモデルに対するより限定的な遺伝子操作とラットの最上級の再生能力を含み、顔面神経科学者は回復のためのタイムポイントを慎重に評価し、結果をより高い動物およびヒト研究に翻訳するかどうかを決定しなければならない。顔面神経損傷のラットモデルは神経再生の解釈および比較のための機能的、電気生理学的および組織形態学的変数を可能にする。それによって、人間の患者における顔面神経損傷の壊滅的な結果の理解と治療を促進するための大きな可能性を誇る。

最初の外科的処置に続いて、結果の測定の2つの主要なタイプがある:生きている動物の連続測定および動物を犠牲にする必要がある測定。連続測定の例としては、化合物筋肉作用電位測定30などの電気生理学的アッセイ、レーザーアシストまたはビデオ撮影手段9を介した顔面筋運動の評価、あるいは蛍光トランスジェニック動物<sup ...

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Facial Nerve Surgery in the Rat Model to Study Axonal Inhibition and Regeneration

このプロトコルは、様々な傷害パターンの記述を含む、ラットモデルにおける顔面神経手術への再現可能なアプローチを記述する。

軸索抑制と再生を研究するラットモデルにおける顔面神経外科

This protocol describes consistent and reproducible methods to study axonal regeneration and inhibition in a rat facial nerve injury model. The facial ...

このプロトコルは、科学者が顔面神経損傷後の結果と、多くの異なるパラメータ間の再生を改善する方法を研究するのに役立ちます。この技術の主な利点は、ラットの解剖学が顔面神経への容易なアクセスを可能にし、その大規模な我々は関連する傷害パターンのすべてを研究することができるということです。この技術の応用は、顔面神経損傷後の患者のリハビリテーションに向けて広がる。再生電位として、ラットは再現性と簡潔な実験モデルを提供します。そして、この方法は、顔面神経麻痺または麻痺のための外科的および医学的療法への洞察を提供することができる。そして、それは他の頭頸部モデルまたは他の末梢神経に翻訳可能です。両手を使って顕微鏡で操作するのは難しいかもしれません。顔面神経解剖を試みる前に、顕微鏡で双眼鏡版を使って練習することをお勧めします。足指ピンチに対する応答の欠如を確認した後、ラットの目に軟膏を塗布し、外科的領域を剃る。ラットの識別方法を確立し、首の下にガーゼのロールを配置します。3つの交互のクロルヘキシジンと70%エタノールスクラブで露出した皮膚を消毒し、ラットをステレオ顕微鏡の下に置きます。前後方向にイプシラテリアを操作して、心房後皮膚の自然な折り畳みを決定します。15本の刃を使って、耳下垂の折り目に2~3ミリメートルの切開を行います。切開の計画と配置は、傷のサイズを最小限に抑えながら顔面神経の確実な同定を確保するための最も重要なステップです。即時皮下筋膜を通して鈍く解剖し、組織暴露を高めるためにマイクロワイトラナーレトラクタを置く。頭蓋骨の基部に沿って挿入に向かって劣った方向から優れた方向に移動する前の筋を識別します。筋肉挿入点に沿って筋肉の腹を通して穏やかに広がり、前部筋の腱を明らかにする。腱は、頭蓋骨の基部に固体挿入を持つ筋肉から発せられるフィルム状の白いプロセスとして表示されます。前部筋と腱を同定した後、さらに筋肉の腹を引っ込めるためにワイトラナーレトラクターを調整します。露出した領域は顔面神経の主幹が横たわっている三次元空間である。左口の口腔の出口から遠位方向に神経に沿って解剖する。クラッシュ傷害パターンを誘発するには、滑らかな表面のジュエラーの鉗子を使用して、一定かつ再現可能な圧力を適用する神経を30秒間しっかりとつかんで圧縮し、適切なクラッシュ傷害を確実にします。簡単なトランセクションの場合は、細かい歯の鉗子で神経の上に直接エピニューリウムをつかみ、鋭利なマイクロシザーを使用して、1回の切り口で所望のポイントで神経をきれいにトランセクトします。神経ギャップモデルの場合、調整可能なキャリパーを使用して、所望の神経神経ギャップ長を設定して、動物間の同様の傷害パターンを確保し、単に実証したように神経をトランセクトします。実験的な傷害が送達された後、滅菌生理的な状態で創傷を灌漑し、滅菌ガーゼで組織を乾燥させる。制度的ガイドラインに従って皮膚切開を閉じる前に。ここで、顔面神経の主幹の生撮像は、成人トランスジェニックThy1-GFPラットにおける第1PESの分岐点に約2〜3ミリメートル遠位のクラッシュ傷害を伴って示されている。傷害後1、2、3、および4週間での蛍光の徐々な復帰の評価は、これらのトランスジェニック動物における神経再生をモニタリングするためのマーカーとして使用することができる。ヒストモルフォメトリクス解析を使用して、軸索直径、破片の量、神経線維、神経の割合、および密度測定を定量化できる、限界下顎除算の断面画像を得ることができます。顔面神経を識別する際に、関連する解剖神経が見えるように、必要に応じてレトラクタの配置を頻繁に調整することが重要です。この手順に従って、関連する神経および筋肉を免疫組織化学分析のために採取し、他の実験群に対する再生の程度を評価することができる。その開発に続いて、この技術は、顔の神経損傷後の機能的な結果を研究する研究者のための道を開きました。具体的には、シンキネシスの現象に影響を与える方法。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Optic Nerve Transection: A Model of Adult Neuron Apoptosis in the Central Nervous System

視神経切断：中枢神経系における成人ニューロンのアポトーシスのモデル

Retinal ganglion cells (RGCs) are CNS neurons that output visual information from the retina to the brain, via the optic nerve. 
The optic nerve can be ...

An Optic Nerve Crush Injury Murine Model to Study Retinal Ganglion Cell Survival

網膜神経節細胞の生存を研究するために視神経挫滅モデルマウス

Injury to the optic nerve can lead to axonal degeneration, followed by a gradual death of retinal ganglion cells (RGCs), which results in irreversible ...

Transplantation of Olfactory Ensheathing Cells to Evaluate Functional Recovery after Peripheral Nerve Injury

末梢神経損傷後の機能回復を評価する嗅神経鞘細胞の移植

Olfactory ensheathing cells (OECs) are neural crest cells which allow growth and regrowth of the primary olfactory neurons. Indeed, the primary olfactory ...

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

モデルとしての嗅覚系は、軸索の成長パターンと形態を研究する<em&gt;インビボ</em

The olfactory system has the unusual capacity to generate new neurons throughout the lifetime of an organism. Olfactory stem cells in the basal portion of ...

Dorsal Root Ganglia Neurons and Differentiated Adipose-derived Stem Cells: An In Vitro Co-culture Model to Study Peripheral Nerve Regeneration

Dorsal Root Ganglia Neurons and Differentiated Adipose-derived Stem Cells: An In Vitro Co-culture Model to Study Peripheral Nerve Regeneration

根神経節ニューロンと差別化された脂肪由来幹細胞を背：<em&gt;インビトロ</em末梢神経再生を研究するために&gt;共培養モデル

Dorsal root ganglia (DRG) neurons, located in the intervertebral foramina of the spinal column, can be used to create an in vitro system facilitating the ...

Visual Evoked Potential Recording in a Rat Model of Experimental Optic Nerve Demyelination

実験視神経の脱髄のラットモデルにおける視覚誘発電位の記録

The visual evoked potential (VEP) recording is widely used in clinical practice to assess the severity of optic neuritis in its acute phase, and to ...

In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing

In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing

生体内で軸索興奮性のテストでラットの尺骨神経の電気生理学的測定

Electrophysiology enables the objective assessment of peripheral nerve function in vivo. Traditional nerve conduction measures such as amplitude and ...

Screening of Axonal Degeneration in Carpal Tunnel Syndrome Using Ultrasonography and Nerve Conduction Studies

超音波検査と神経伝導検査を使用して手根管症候群における軸索変性のスクリーニング

Axonal degeneration, indicative of surgical decompression, may coexist in carpal tunnel syndrome (CTS) as the disease progresses. However, the current ...

Thoracic Spinal Cord Hemisection Surgery and Open-Field Locomotor Assessment in the Rat

ラットにおける胸部脊髄半切除手術とオープンフィールドロコ運動評価

Spinal cord injury (SCI) causes disturbances in motor, sensory, and autonomic function below the level of the lesion. Experimental animal models are ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

坐骨神経クラッシュ損傷のラットモデルにおける機能的評価のための3D運動学的解析

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...