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

Utvecklingen av modellen finansierades Bill och Melinda Gates Foundation, samt av NIH Grant 5R21NS093154-02 (NICHD).

Förfaranden har utförts i enlighet med NIH guide för vård och användning av försöksdjur och som en del av ett godkänt protokoll från University of Washington institutionella djuromsorg och användning kommittén.
1. beredning och administration av LPS
Anmärkning: Se figur 1 för en tidsplan för procedurerna.
<ol><li>Innan du påbörjar förfarandet, tätning, sterilisera och autoklav alla kirurgiska instrum...

<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 av de fysiska och utvecklingsmässiga likheter som delas mellan iller hjärnan och den mänskliga hjärnan, är iller alltmer används för att modellera både vuxna och utvecklingsmässiga hjärnskador. 8,9,10,11,12. Emellertid, forskning hittills tyder på att iller hjärnan är både resistent mot initial skada samt hög-plast, med beteendemässig...

Det finns ett ständigt behov av stora djurmodeller som återspeglar patofysiologin av prematuritet och perinatal hypoxi-ischa där terapeutiska ingrepp för spädbarn kan testas. I 2017, 9,93% av de 382 726 spädbarn födda i USA föddes prematura, och 84% av dessa spädbarn föddes mellan 32 och 36 graviditetsveckor1. Hos prematura spädbarn, perinatal exponering för infektion eller inflammation är vanligt, där maternell immunaktivering på grund av virus eller bakteriella patogener kan initiera prematura Labor. Postnatalt, prematura spädbarn har hög risk för tidig eller sen debut sepsis2. Prematura spädbarn upplever också ofta perioder av hypoxi, hypotoni och inverkan på grund av deras omogna kardiorespiratoriska system, förhöjda syre spänningar i atmosfären i förhållande till de som upplevt i livmodern, och iatrogena exponeringar. Dessutom, hos prematura spädbarn, antioxidant försvar är omogen3 och pro-apoptotiska faktorer är naturligt uppreglerad4. Oxidativ stress och celldöd leder till aktivering av immunförsvaret och neuroinflammation. Dessa kombinerade faktorer tros bidra till utveckling och fysiologisk sårbarhet i hjärnan, och resultera i eller förvärra encefalopati i samband med dåliga utvecklings utfall hos prematura spädbarn5,6,7.
På grund av den fysiska och utvecklingsmässiga likheter som iller hjärnan delar med den mänskliga hjärnan, iller är en attraktiv art som att modellera hjärnskada8,9,10,11,12. Illrar är också idealiska kandidater för att modellera den prematura mänskliga hjärnan, eftersom de föds lissencephalic och utveckla gyrencephalic hjärnor postnatally, som ger ett fönster där för att exponera hjärnans utveckling till förolämpningar som efterliknar de upplevs av spädbarn födda prematura. Vid födseln, iller hjärnans utveckling liknar en 13 veckors mänskligt Foster, med postnatal-dag (P) 17 kit anses vara likvärdiga med ett spädbarn vid 32-36 veckors dräktifiering13.
Vår grupp har nyligen publicerat en modell av extremt prematur (< 28 veckors dräktigning) hjärnskada i P10 Ferret genom att kombinera inflammatorisk sensibilisering med Escherichia coli lipopolysackarid (LPS) med efterföljande exponering för hypoxi och inverkan12. I följande protokoll, vi nu beskriva en sen prematura modell i P17 Ferret, där LPS sensibilisering följs av bilaterala cerebral ischisin, hypoxi, och hyperoxia. Detta resulterar i mer allvarliga skador i en delmängd av djur, och närmare modeller den komplexa interaktionen av långvarig inflammation, ischemia, hypoxi, och oxidativ stress upplevt i ett antal prematura spädbarn som utvecklar hjärnskada.

<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

Det finns ett kontinuerligt behov av kliniskt relevanta modeller av perinatal infektion och hypoxi-ischa (HI) för att testa terapeutiska ingrepp för spädbarn med den neurologiska följd av prematuritet. Illrar är idealiska kandidater för modellering av prematura mänskliga hjärnan, eftersom de föds lissencephalic och utveckla gyrencephalic hjärnor postnatally. Vid födseln, iller hjärnans utveckling liknar en 13 veckors mänskligt Foster, med postnatal-dag (P) 17 kit anses vara likvärdiga med ett spädbarn vid 32-36 veckors dräktigning. Vi beskriver en skada modell i P17 Ferret, där lipopolysackarid administration följs av bilaterala cerebral ischiller, hypoxi, och hyperoxia. Detta simulerar den komplexa interaktionen av långvarig inflammation, ischemia, hypoxi, och oxidativ stress upplevs i ett antal nyfödda som utvecklar hjärnskada. Skadade djur visar en rad av grov skada svårighetsgrad, med morfologiska förändringar i hjärnan inklusive förträngning av flera kortikala gyri och tillhörande sulci. Skadade djur visar också långsammare reflex utveckling, långsammare och mer varierande hastighet av förflyttning i en automatiserad catwalk, och minskade prospektering i ett öppet fält. Denna modell ger en plattform för att testa metoder för behandling av spädbarn med neonatal encefalopati associerad med inflammation och HI, studimekanismer för skada som påverkar kortikal utveckling, och undersöka vägar som ger motståndskraft i opåverkade djur.

Av 34 (n = 18 hanar, n = 16 honor) djur från sex kullar utsatta för förolämpning, åtta djur (24%, n = 4 hanar, n = 4 honor) i den skadade gruppen dog under den andra hypoxi period (n = 5), under Temperaturhantering (n = 2), eller över natten efter förolämpningen (n = 1). I den skadade gruppen var nio av 26 överlevande (35%) hade synlig brutto skada. Fem djur (n = 5 hanar) hade måttlig skada, och fyra djur (n = 2 hanar, n = 2 honor) hade allvarlig skada, definierad som brutto patologi betyg på 2 – 5 respektiv...

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-sensibiliserad hypoxisk-ischemisk och hyperoxic hjärnskada i P17 Ferret att modellera komplexa samspelet mellan långvarig inflammation och oxidativ hjärnskada upplevt i ett antal sena prematura spädbarn.

En iller modell av inflammation-sensibiliserade sent Preterm hypoxisk-ischemisk hjärnskada

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

Detta protokoll är betydande eftersom det erbjuder den första modellen av inflammation sensibiliserade för tidig hjärnskada i illrarna som resulterar i betydande och ihållande skada. Denna teknik innebär en långvarig förolämpningar som innehåller många av de triggers och biokemiska mekanismer trodde att bidra till de typer av hjärnskador ses i för tidigt mänskliga spädbarn. Visar hjärnan mätning förfarande kommer att Kylie Corry, en forskare i vårt labb och Olivia White, en grundutbildning student.Trettio minuter innan operationen påbörjas, administrera tre milligram per kilo LPS IP till kit i skadegruppen och en motsvarande volym av steril koksaltlösning på tre mikroliter per gram för att kontrollera djur. Innan du börjar förfarandet, använd små djur clippers att ta bort allt hår på ventrala hals regionen i illern i ett rektangulärt mönster, var noga med att undvika att sno huden eller generera värmeutslag. Administrera lokalbedövning till det rakade området och desinficera huden med tre alternerande svabbprover av povidon jod och sjuttio procent etanol.Efter att ha bekräftat en lämplig nivå av sedering genom tå nypa, täck djuret med sterila, disponibel ut draperier som exponerar halsregionen. För bilaterala halsartären liger, använd en enda användning nummer tio skalpell blad för att göra en 1,5 centimeter mittlinjen snitt i mitten av halsen och använda fina hemostats och böjda tlyckor att rakt på sak dissekera ner till vänster halspulsådern. Dissekera den exponerade artären bort från den associerade neurovaskulära bunt.Och använd ett par böjda fina tlyck för att passera en slinga tio centimeter längd av steril 5/0 silke sutur under artären. Skär suturen i hälften och knyt säkert båda längderna av sutur till ligate artären, lämnar minst två millimeter mellan knutarna. Transect vänster halspulsådern mellan suturer, var noga med att lämna nerven intakt och upprepa dissekering till höger.Reversibelt ligate rätt halspulsådern med en enda steril 1/8 tum umbilical slips. Och stäng såret med kirurgiska hudklämmor. Sedan, låt djuret återhämta sig i ett temperaturkontrollerat vattenbad i minst trettio minuter med övervakning före hypoxi.För sekventiell hypoxi, hyperoxi och hypoxibehandling, placera djuren i skadegruppen i en lufttät kammare i ett vattenbad. Övervaka kontinuerligt syrekoncentrationen inom kammaren, samt rektaltemperaturen i minst ett sentineldjur. Spola kammaren med befuktade nio procent syre och 91 procent kväve och upprätthålla en flödeshastighet på tre till fem liter per minut, beroende på kammarens storlek.När koncentrationen av syre i kammaren har nått nio procent, fortsätt leveransen i trettio minuter. I slutet av hypoxibehandling, byta gastillförseln till 80 procent befuktat syre och 20 procent kväve. Efter trettio minuter hyperoxia, öppna kammaren så att den snabbare når normoxia, genom att ekvilka med rumsluft, innan tätning av kammaren och spolning med nio procent befuktat syre igen.Kontinuerligt övervaka alla djur under denna andra omgång av hypoxi, med hänsyn till alla djur som visar bradypné. När koncentrationen av syre i kammaren har nått nio procent, fortsätt hypoxibehandlingen i trettio minuter. I slutet av behandlingen, används böjda tärningar för att identifiera och lossa navelbandet från höger halspulsådern.Omsluta såret med kirurgiska hudklämmor. Sedan returnera alla kit till jills i 60 minuter för omvårdnad och återhämtning. I slutet av återhämtningsperioden, returnera de skadade djuren till vattenbaden vid 37 till 40 grader Celsius i sex timmar, justera vattentemperaturen efter behov, för att upprätthålla rektala temperaturer på 36 till 37 grader Celsius.Sedan, returnera kit till sina jills igen. Efter hjärnan skörd och fixering vid lämplig experimentell endpoint, placera tips av en elektronisk bromsok på dorsala och ventrala aspekter av varje hjärna för att mäta höjden på varje skadad och icke-skadade hjärnan. Placera spetsarna på bromsoket på de mest laterala delarna av tinningloberna för att mäta bredden på varje hjärna och väga varje hjärna.Använd bromsoket för att mäta den längsgående sprickan, alla sulci från början och slutet av den mest distinkta delen av motsvarande sulcus, och alla av gyri från den bredaste aspekten av varje motsvarande gyrus. Placera sedan en spets av bromsoket på den mest bakre punkten av den längsgående sprickan och den andra spetsen av bromsoket på den mest bakre delen av lillhjärnan för att mäta mängden exponerade lillhjärnan. Av de 34 djur från sex kullar som exponerades för förolämpningen i denna studie hade fem djur måttlig skada och fyra djur hade svåra skador.Med ökande skada observeras förträngning av gyri i tidsmässiga och/eller occipital lober, med en tillhörande sulkul förkortning och breddning av den längsgående spricka och större områden av cystic vävnad förlust i de mest allvarligt skadade djur. Över reflextestperioden visar de skadade djuren en långsammare tid att rotera i den negativa geotaxisuppgiften. En långsammare tid att rotera bort från kanten i Cliff Aversion uppgift och en långsammare tid till höger.I catwalken visar skadade djur en liknande genomsnittlig hastighet som kontroller, men visar en betydligt högre grad av hastighetsvariation under varje körning. Det viktjusterade avståndet mellan tassarna och baktassarna är betydligt större hos skadade djur, med mindre tryck som utövas per enhet paw område, genom de fyra tassarna. I det öppna fältet täcker de skadade djuren mindre totalavstånd, stannar oftare och tillbringar betydligt mer tid i mitten av fältet och kortare tid i hörnen.Här kan representativa värmekartor över kontroll och skadade djur observeras. Var noga med att dissekera bort artären från den medföljande nerven och tillåta maximalt möjliga hypoxi tid. Dessa åtgärder kommer att säkerställa att majoriteten av djuren överlever, samtidigt som de åligger en skada.Efter denna procedur kan alla biokemiska, patologiska eller beteendemässiga resultat bedömas, inklusive bedömningar som normalt är begränsade till gnagaremodeller av hjärnskada.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Lateral Fluid slagverk: Modell av traumatisk hjärnskada hos möss

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

Prematura EEG: en multimodal neurofysiologisk protokoll

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-inducerad ryggmärgsskada modell för bedömning Mekanismer axonal 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 metod för att tillfoga Stängd Head traumatisk hjärnskada 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

Dorsala ganglion Injection och dorsala krosskada som en modell för Sensory 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

Neurologiskt betingade bedömningar i en musmodell av Neonatal hypoxisk-ischemisk hjärnskada

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 modell av Blast traumatisk hjärnskada

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

Effekter av Blast-inducerad Neurotrauma på trycksatt gnagare mellersta cerebrala artärer

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

Murina modell av kontrollerad kortikal effekt för induktion av traumatisk hjärnskada

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 styrd sluten huvudmodell av mild traumatisk hjärnskada hos möss

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