Name: a ferret model of inflammation-sensitized late preterm hypoxic-ischemic brain injury
Uploaded: 2019-11-19T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Ferret Model of Inflammation-sensitized Late Preterm Hypoxic-ischemic Brain Injury at JoVE.com

Udviklingen af modellen blev finansieret Bill og Melinda Gates Foundation, samt af NIH Grant 5R21NS093154-02 (NICHD).

Procedurer blev udført i overensstemmelse med NIH guide til pleje og brug af forsøgsdyr og som en del af en godkendt protokol ved University of Washington institutionel dyrepleje og brug udvalg.
1. klargøring og LPS administration
Bemærk: Se figur 1 for en tidslinje for procedurerne.
<ol><li>Før proceduren påbegyndes, forsegler, steriliserer og autoklave alle kirurgiske instrumenter og kirurgiske gardiner. Forbe...

<ol>
	<li>Martin, J. A., Hamilton, B. E., Osterman, M. J. K., Driscoll, A. K., Drake, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Births:+Final+Data+for+2017.">Births: Final Data for 2017.</a> National Vital Statistics Report. 67 (8), 1-49 (2018).</li><li>Vanhaesebrouck, 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=The+EPIBEL+study:+outcomes+to+discharge+from+hospital+for+extremely+preterm+infants+in+Belgium.">The EPIBEL study: outcomes to discharge from hospital for extremely preterm infants in Belgium.</a> Pediatrics. 114 (3), 663-675 (2004).</li><li>Raju, T. 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=Long-Term+Healthcare+Outcomes+of+Preterm+Birth:+An+Executive+Summary+of+a+Conference+Sponsored+by+the+National+Institutes+of+Health.">Long-Term Healthcare Outcomes of Preterm Birth: An Executive Summary of a Conference Sponsored by the National Institutes of Health.</a> Journal of Pediatrics. , (2016).</li><li>Raju, T. N. K., Buist, A. S., Blaisdell, C. J., Moxey-Mims, M., Saigal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adults+born+preterm:+a+review+of+general+health+and+system-specific+outcomes.">Adults born preterm: a review of general health and system-specific outcomes.</a> Acta Paediatrica. 106 (9), 1409-1437 (2017).</li><li>Bennet, 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=Chronic+inflammation+and+impaired+development+of+the+preterm+brain.">Chronic inflammation and impaired development of the preterm brain.</a> Journal of Reproductive Immunology. 125, 45-55 (2018).</li><li>Reich, B., Hoeber, D., Bendix, I., Felderhoff-Mueser, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperoxia+and+the+Immature+Brain.">Hyperoxia and the Immature Brain.</a> Developmental Neuroscience. 38 (5), 311-330 (2016).</li><li>Galinsky, 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=Complex+interactions+between+hypoxia-ischemia+and+inflammation+in+preterm+brain+injury.">Complex interactions between hypoxia-ischemia and inflammation in preterm brain injury.</a> Developmental Medicine &amp; Child Neurology. 60 (2), 126-133 (2018).</li><li>Empie, K., Rangarajan, V., Juul, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+the+ferret+a+suitable+species+for+studying+perinatal+brain+injury.">Is the ferret a suitable species for studying perinatal brain injury.</a> International Journal of Developlemental Neuroscience. 45, 2-10 (2015).</li><li>Snyder, J. 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=Ontogeny+of+white+matter,+toll-like+receptor+expression,+and+motor+skills+in+the+neonatal+ferret.">Ontogeny of white matter, toll-like receptor expression, and motor skills in the neonatal ferret.</a> International Journal of Developlemental Neuroscience. , (2018).</li><li>Schwerin, S. 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=Progression+of+histopathological+and+behavioral+abnormalities+following+mild+traumatic+brain+injury+in+the+male+ferret.">Progression of histopathological and behavioral abnormalities following mild traumatic brain injury in the male ferret.</a> Journal of Neuroscience Research. 96 (4), 556-572 (2018).</li><li>Rafaels, K. 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=Brain+injury+risk+from+primary+blast.">Brain injury risk from primary blast.</a> Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 73 (4), 895-901 (2012).</li><li>Wood, 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+Ferret+Model+of+Encephalopathy+of+Prematurity.">A Ferret Model of Encephalopathy of Prematurity.</a> Developlemental Neuroscience. , (2019).</li><li>Barnette, A. 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=Characterization+of+Brain+Development+in+the+Ferret+via+Magnetic+Resonance+Imaging.">Characterization of Brain Development in the Ferret via Magnetic Resonance Imaging.</a> Pediatric Research. 66 (1), 80-84 (2009).</li><li>Kroenke, C. D., Mills, B. D., Olavarria, J. F., Neil, J. 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> Biology and Diseases of the Ferret. , (2014).</li><li>Eklind, S., 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=Bacterial+endotoxin+sensitizes+the+immature+brain+to+hypoxic--ischaemic+injury.">Bacterial endotoxin sensitizes the immature brain to hypoxic--ischaemic injury.</a> European Journal of Neuroscience. 13 (6), 1101-1106 (2001).</li><li>Falck, 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=Neonatal+Systemic+Inflammation+Induces+Inflammatory+Reactions+and+Brain+Apoptosis+in+a+Pathogen-Specific+Manner.">Neonatal Systemic Inflammation Induces Inflammatory Reactions and Brain Apoptosis in a Pathogen-Specific Manner.</a> Neonatology. 113 (3), 212-220 (2018).</li><li>Osredkar, D., 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=Hypothermia+Does+Not+Reverse+Cellular+Responses+Caused+by+Lipopolysaccharide+in+Neonatal+Hypoxic-Ischaemic+Brain+Injury.">Hypothermia Does Not Reverse Cellular Responses Caused by Lipopolysaccharide in Neonatal Hypoxic-Ischaemic Brain Injury.</a> Developmental Neuroscience. 37 (4-5), 390-397 (2015).</li><li>Nakata, M., Itou, T., Sakai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+inflammatory+cytokines+expression+in+peripheral+blood+mononuclear+cells+of+the+ferret+(Mustela+putorius+furo)+using+real-time+PCR.">Quantitative analysis of inflammatory cytokines expression in peripheral blood mononuclear cells of the ferret (Mustela putorius furo) using real-time PCR.</a> Veterinary Immunology and Immunopathology. 130 (1-2), 88-91 (2009).</li><li>Christensson, M., Garwicz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+of+postnatal+motor+development+in+ferrets:+ontogenetic+and+comparative+perspectives.">Time course of postnatal motor development in ferrets: ontogenetic and comparative perspectives.</a> Behavioral Brain Research. 158 (2), 231-242 (2005).</li><li>Li, Y., Dugyala, S. R., Ptacek, T. S., Gilmore, J. H., Frohlich, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+Immune+Activation+Alters+Adult+Behavior,+Gut+Microbiome+and+Juvenile+Brain+Oscillations+in+Ferrets.">Maternal Immune Activation Alters Adult Behavior, Gut Microbiome and Juvenile Brain Oscillations in Ferrets.</a> eNeuro. 5 (5), (2018).</li><li>Rice, J. E., Vannucci, R. C., Brierley, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+immaturity+on+hypoxic-ischemic+brain+damage+in+the+rat.">The influence of immaturity on hypoxic-ischemic brain damage in the rat.</a> Annals of Neurolology. 9 (2), 131-141 (1981).</li></ol>

På grund af de fysiske og udviklingsmæssige ligheder deles mellem ilder hjernen og den menneskelige hjerne, er ilden i stigende grad bruges til at modellere både voksen og udviklingsmæssige hjerneskade. 8,9,10,11,12. Men, forskning til dato tyder på, at Ferret hjernen er både modstandsdygtig over for første skade samt højplastik, med adfærdsmæssige u...

Der er et vedvarende behov for store dyremodeller, der afspejler patofysiologien af Præmatur og perinatale hypoksi-iskæmi, hvor terapeutiske indgreb for spædbørn kan testes. I 2017 blev 9,93% af de 382.726 spædbørn født i USA født på forhånd, og 84% af disse spædbørn blev født mellem 32 og 36 ugers drænings periode1. Hos præmature spædbørn er perinatal udsættelse for infektion eller inflammation almindelig, hvor maternel immun aktivering på grund af virale eller bakterielle patogener kan initiere præmature arbejdskraft. Postnatalt, præmature spædbørn er i høj risiko for tidlig eller forsinket indtræden af sepsis2. Præmature spædbørn oplever også ofte perioder med hypoksi, hypotension og Iltforgiftning på grund af deres umodne kardiorespiratoriske system, forhøjet iltspænding i atmosfæren i forhold til dem, der opleves i utero, og iatrogene eksponeringer. Desuden, i præmature spædbørn, antioxidant forsvar er umodne3 og Pro-apoptotic faktorer er naturligt upregulated4. Oxidativ stress og celledød fører til aktivering af immunsystemet og neuroinflammation. Disse kombinerede faktorer menes at bidrage til udviklingsmæssige og fysiologisk sårbarhed i hjernen, og resultere i eller forværre encefalopati forbundet med dårlige udviklingsmæssige resultater i præmature spædbørn5,6,7.
På grund af de fysiske og udviklingsmæssige ligheder, at ilden hjernen deler med den menneskelige hjerne, ilden er en attraktiv art til at modellere hjerneskade8,9,10,11,12. Fritter er også ideelle kandidater til at modellere den præmature menneskelige hjerne, da de er født lissencephalic og udvikle gyrencephalic hjerner postnatalt, som giver et vindue til at udsætte den udviklende hjerne til fornærmelser, der efterligner dem opleves af spædbørn født præterm. Ved fødslen, er Ferret Brain Development ligner en 13 ugers Human Foster, med postnatal-Day (P) 17 kits anses for at svare til et spædbarn på 32 – 36 uger af drægtighedsperioden13.
Vores gruppe har for nylig offentliggjort en model af ekstremt præterm (< 28 ugers drænings grad) hjerneskade i P10 Ferret ved at kombinere inflammatorisk sensibilisering med Escherichia coli lipopolysaccharid (LPS) med efterfølgende eksponering for hypoksi og Iltforgiftning12. I den følgende protokol beskriver vi nu en sen præterm model i P17 Ferret, hvor LPS sensibilisering efterfølges af bilateral cerebral iskæmi, hypoksi og hyperoxia. Dette resulterer i mere alvorlig skade i en delmængde af dyr, og mere tæt modeller den komplekse interaktion af langvarig inflammation, iskæmi, hypoksi, og oxidativ stress oplevet i en række præmature spædbørn, der udvikler hjerneskade.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:775px;" width="775">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">80% Oxygen</td>
			<td style="width:196px;">Praxair</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">9% Oxygen</td>
			<td>Praxair</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Absorbent benchtop protector</td>
			<td style="width:196px;">Kimtech</td>
			<td align="right" style="width:136px;">7546</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Automated catwalk</td>
			<td style="width:196px;">Noldus</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Betadine surgical scrub</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Bupivacaine</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td>07-888-9382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Buprenorphine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Calipers</td>
			<td style="width:196px;">SRA Measurement Products</td>
			<td style="width:136px;">ME-CAL-FP-200</td>
			<td>200mm range, .01 mm resolution</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cotton Gauze Sponge</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22028556</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Curved fine hemostat</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-7101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Curved forceps</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Curved suture-tying hemostat</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-7111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethovision tracking software</td>
			<td style="width:196px;">Noldus</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Eye Lubricant</td>
			<td>Rugby</td>
			<td>NDC 0536-1970-72</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ferrets (Mustela putorius furo)</td>
			<td style="width:196px;">Marshall Biosciences</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Outbred (no specific strain)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Formalin</td>
			<td style="width:196px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:136px;">SF100-4</td>
			<td>10% (Phosphate Buffer/Certified)</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hair Clippers</td>
			<td>Conair</td>
			<td>GMT175N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Insulin Syringes</td>
			<td>BD</td>
			<td>329461</td>
			<td>0.3 cc 3 mm 31G</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Isoflurane</td>
			<td>Piramal</td>
			<td>66794-017-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Lidocaine</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td>07-808-8202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">LPS</td>
			<td>List Biological</td>
			<td>LPS Ultrapure #423</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Oxygen sensor</td>
			<td>BW Gas Alert</td>
			<td>GAXT-X-DL-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pentobarbital</td>
			<td style="width:196px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Plastic chamber</td>
			<td>Tellfresh</td>
			<td align="right">1960</td>
			<td>10L; 373x270x135mm</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Saline Solution, 0.9%</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>RL-4492</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Scalpel blade</td>
			<td>Integra Miltex</td>
			<td>297</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Scalpel handle</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500236</td>
			<td>#3, 13cm</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sterile suture</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18020-50</td>
			<td>Braided Silk, 5/0</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Surgical clip applicator</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12020-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Surgical clip remover</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12023-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Surgical drapes</td>
			<td>Medline Unidrape</td>
			<td>VET3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Surgical gloves</td>
			<td>Ansell Perry Inc</td>
			<td>5785004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Surigical clips</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12022-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thermometer (rectal)</td>
			<td>YSI</td>
			<td>Precision 4000A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thermometer (water)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-648-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Umbilical tape</td>
			<td>Grafco</td>
			<td>3031</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Water bath</td>
			<td style="width:196px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:136px;">TSCOL19</td>
			<td>19L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a ferret model of inflammation-sensitized late preterm hypoxic-ischemic brain injury

Der er et løbende behov for klinisk relevante modeller af perinatale infektion og hypoksi-iskæmi (HI) til at teste terapeutiske interventioner for spædbørn med den neurologiske overdreven af Præmatur. Fritter er ideelle kandidater til modellering af den præterm menneskelige hjerne, da de er født lissencephalic og udvikle gyrencephalic hjerner postnatalt. Ved fødslen, er Ferret Brain Development svarer til en 13 ugers Human Foster, med postnatal-Day (P) 17 kits anses for at svare til et spædbarn på 32 – 36 ugers dræelse. Vi beskriver en skade model i P17 Ferret, hvor lipopolysaccharid administration efterfølges af bilateral cerebral iskæmi, hypoksi, og hyperoxia. Dette simulerer den komplekse interaktion af langvarig inflammation, iskæmi, hypoksi, og oxidativ stress oplevet i en række nyfødte, der udvikler hjerneskade. Tilskadekomne dyr udviser en række alvorlige alvorlighedsgrader med morfologiske ændringer i hjernen, herunder indsnævring af multipel kortikal Gyri og associeret sulci. Sårede dyr også vise bremset refleks udvikling, langsommere og mere variabel hastighed af bevægelse i en automatiseret catwalk, og nedsat udforskning i en åben mark. Denne model giver en platform til at teste formodede terapier for spædbørn med neonatal encefalopati forbundet med inflammation og HI, undersøgelse mekanismer for skade, der påvirker kortikale udvikling, og undersøge veje, der giver modstandsdygtighed i upåvirkede dyr.

Af 34 (n = 18 hanner, n = 16 kvinder) dyr fra seks kuld udsat for fornærmelse, otte dyr (24%; n = 4 hanner, n = 4 hunner) i den skadede gruppe døde under den anden hypoksi periode (n = 5), under temperaturstyring (n = 2), eller natten over efter fornærmelsen (n = 1) I den skadede gruppe var ni ud af 26 overlevende (35%) havde synlige brutto skader. Fem dyr (n = 5 hanner) havde moderat skade, og fire dyr (n = 2 hanner, n = 2 hunner) havde alvorlig skade, defineret som grove patologiske scores på henholdsvis 2 – 5 og...

Watch this Scientific Journal Video about A Ferret Model of Inflammation-sensitized Late Preterm Hypoxic-ischemic Brain Injury at JoVE.com

A Ferret Model of Inflammation-sensitized Late Preterm Hypoxic-ischemic Brain Injury

Metoden beskriver inflammation-sensibiliseret hypoxic-iskæmisk og hyperoxisk hjerneskade i P17 Ferret til at modellere den komplekse interaktion mellemlang varig inflammation og oxidativ hjerneskade oplevet i en række sene præmature spædbørn.

En ilder model af betændelse-sensibiliseret sent præterm Hypoxic-iskæmisk hjerneskade

There is an ongoing need for clinically relevant models of perinatal infection and hypoxia-ischemia (HI) in which to test therapeutic interventions for ...

Denne protokol er betydelig, fordi det giver den første model af inflammation sensibiliseret for tidlig hjerneskade i fritter, der resulterer i betydelig og vedvarende skade. Denne teknik indebærer en langvarig fornærmelser, der inkorporerer mange af de udløsere og biokemiske mekanismer menes at bidrage til de typer af hjerneskader ses hos for tidligt fødte spædbørn. Demonstration af hjernen måling procedure vil være Kylie Corry, en forsker i vores laboratorium og Olivia White, en bachelor studerende.Tredive minutter før operationen påbegyndes, administrere tre milligram pr kg LPS IP til kits i skadesgruppen og et tilsvarende volumen af sterilt saltvand på tre mikroliter pr gram til at kontrollere dyr. Før du begynder proceduren, skal du bruge små dyr klippere til at fjerne alle hår på ventrale hals region af ilder i et rektangulært mønster, idet du skal passe på at undgå nicking huden eller generere varme udslæt. Administrere lokalbedøvelse til det barberede område og desinficere huden med tre vekslende svaberprøver af povidone jod og halvfjerds procent ethanol.Efter at have bekræftet et passende niveau af sedation ved tå knivspids, dække dyret med sterile, engangsskåret ud gardiner, der udsætter halsregionen. For bilateral halspulsåren ligation, bruge en engangs-nummer ti skalpel klinge til at gøre en 1,5 centimeter midline snit i midten af halsen og bruge fine hemostater og buede kraftbefængte til stumpt dissekere ned til venstre halspulsåren. Dissekere den eksponerede arterie væk fra den tilhørende neurovaskulære bundt.Og brug et par buede fine kraftbefædre til at passere en loopet ti centimeter længde af steril 5/0 silke sutur under arterien. Skær suturen i halve og sikkert binde begge længder af sutur til at ligate arterien, efterlader mindst to millimeter mellem knuderne. Transect venstre halspulsåren mellem suturerne, idet pas på at forlade nerven intakt og gentage dissektion til højre.Vendbart ligate den rigtige halspulsåren med en enkelt steril 1/8 tommer navlestrengsbånd. Og luk såret med kirurgiske hudclips. Derefter, lad dyret til at inddrive i en temperaturkontrolleret vandbad i mindst tredive minutter med overvågning før hypoxi.Ved sekventiel hypoxi, hyperoxii og hypoxibehandling skal dyrene i skadesgruppen placeres i et lufttæt kammer i et vandbad. Kontinuerligt overvåge iltkoncentrationen i kammeret, samt rektal temperatur i mindst én sentinel dyr. Skyl kammeret med befugtet ni procent ilt og 91 procent kvælstof og opretholde en strømningshastighed på tre til fem liter i minuttet, afhængigt af kammerstørrelse.Når koncentrationen af ilt i kammeret har nået ni procent, fortsætte leveringen i tredive minutter. Ved afslutningen af hypoxi behandling, skifte gasforsyningen til 80 procent befugtet ilt og 20 procent kvælstof. Efter tredive minutter af hyperoxia, åbne kammeret for at gøre det muligt at hurtigere nå normoxia, ved at ligevægt med luft i rummet, før forsegling kammeret og rødmen med ni procent befugtet ilt igen.Løbende overvåge alle de dyr i løbet af denne anden runde af hypoxi, notere sig alle dyr, der viser bradypnea. Når koncentrationen af ilt i kammeret har nået ni procent, fortsætte hypoxi behandling i tredive minutter. I slutningen af behandlingen, anvendes buede spånbånd til at identificere og løsne navlestrengen tape fra højre halspulsåren.Afhold såret igen med kirurgiske hudclips. Derefter returnere alle de kits til jills i 60 minutter til sygepleje og nyttiggørelse. Ved udgangen af restitutionsperioden, returnere de sårede dyr til vand bade på 37 til 40 grader Celsius i seks timer, justere vandtemperaturen efter behov, for at opretholde rektal temperaturer på 36 til 37 grader Celsius.Derefter returnere kits til deres jills igen. Efter hjernehøst og fiksering på det relevante eksperimentelle endepunkt, placere spidsen af en elektronisk caliper på dorsale og ventrale aspekter af hver hjerne til at måle højden af hver skadet og ikke-skadet hjerne. Placer spidsen af caliper på de mest laterale dele af de tidsmæssige lapper til at måle bredden af hver hjerne og vejer hver hjerne.Brug caliper til at måle langsgående revne, alle sulci fra begyndelsen og slutningen af den mest særskilte del af den tilsvarende sulcus, og alle de gyri fra det bredeste aspekt af hver tilsvarende gyrus. Derefter placere en spids af caliper på det mest bageste punkt i langsgående revne og den anden spids af caliper på den mest bageste del af lillehjernen til at måle mængden af eksponerede lillehjernen. Af de 34 dyr fra seks kuld, der blev udsat for fornærmelsen i denne undersøgelse, havde fem dyr moderat skade, og fire dyr kom alvorligt til skade.Med stigende skade, indsnævring af gyri i den tidsmæssige og / eller occipital lapper observeres, med en tilhørende sulcul afkortning og udvidelse af langsgående revne og større områder af cystisk væv tab i de mest alvorligt tilskadekomne dyr. I løbet af refleks testperioden, de sårede dyr vise en langsommere tid til at rotere i den negative geotaxis opgave. En langsommere tid til at rotere væk fra kanten i Cliff Aversion opgave og en langsommere tid til højre.I catwalken, demonstrere sårede dyr en lignende gennemsnitlig hastighed til kontrol, men viser en betydeligt større grad af hastighed variation under hvert løb. Vægten justeret afstand mellem poter og bagpoter er betydeligt større i sårede dyr, med mindre pres udøves pr enhed pote område, gennem de fire poter. I det åbne felt, dækker de sårede dyr mindre total afstand, stoppe oftere og tilbringe betydeligt mere tid i midten af feltet og mindre tid i hjørnerne.Her kan repræsentative varmekort over kontrol og tilskadekomne dyr observeres. Pas på at dissekere arterien fra den medfølgende nerve og lad den maksimalt mulige hypoxitid. Disse skridt vil sikre, at de fleste dyr overlever, samtidig med at de pådrager sig en skade.Efter denne procedure kan alle biokemiske, patologiske eller adfærdsmæssige resultater vurderes, herunder vurderinger, der normalt er begrænset til gnavere modeller af hjerneskade.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

Preterm EEG: A Multimodal Neurophysiological Protocol

Præterm EEG: en multimodal neurofysiologisk protokol

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and ...

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

En<em&gt; Ex vivo</em&gt; Laser-induceret Rygmarvsskader model til opgørelse Mekanismer axon Degeneration i realtid

Injured CNS axons fail to regenerate and often retract away from the injury site. Axons spared from the initial injury may later undergo secondary axonal ...

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

En metode til at påføre lukket hoved traumatisk hjerneskade i<em&gt; Drosophila</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

Dorsal Root Ganglion Injection and Dorsal Root Crush Injury as a Model for Sensory Axon Regeneration

Dorsalrodsganglion Injektion og Dorsal Root Crush Skade som en model for Sanse Axon Regeneration

Achieving axon regeneration after nervous system injury is a challenging task. As different parts of the central nervous system (CNS) differ from each ...

Neurobehavioral Assessments in a Mouse Model of Neonatal Hypoxic-ischemic Brain Injury

Neurobehavioral vurdering i en musemodel af Neonatal hypoksiske iskæmisk hjerneskade

We performed unilateral carotid artery occlusion on CD-1 mice to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of neonatal HI ...

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

En roman In Vitro Model af Blast traumatisk hjerneskade

Traumatic brain injury is a leading cause of death and disability in military and civilian populations. Blast traumatic brain injury results from the ...

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

Virkningerne af Blast-induceret Neurotrauma på trykisoleret gnaver midt cerebrale arterier

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

Murine Model of Controlled Cortical Impact for the Induction of Traumatic Brain Injury

Murine model af kontrolleret kortikale virkning for induktion af traumatisk hjerneskade

The Centers for Disease Control and Injury Prevention estimate that almost 2 million people sustain a traumatic brain injury (TBI) every year in the ...

Electromagnetic Controlled Closed-Head Model of Mild Traumatic Brain Injury in Mice

Elektromagnetisk kontrolleret lukket hovedmodel af mild traumatisk hjerneskade hos mus

Highly reproducible animal models of traumatic brain injury (TBI), with well-defined pathologies, are needed for testing therapeutic interventions and ...