Name: induction of complete transection-type spinal cord injury in mice
Uploaded: 2020-05-06T14:00:00
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この研究は、グリフィス大学留学生(博士)がRRに奨学金を提供し、JEとJSJへのペリークロス財団助成金、JSJとJEへのクレム・ジョーンズ財団助成金、クイーンズランド州の自動車事故保険委員会がJSJとJEに助成金を与えることによって支援されました。

すべての手続きは、オーストラリア国民保健医療研究評議会のガイドラインに基づき、グリフィス大学動物倫理委員会(ESK/04/16 AECおよびMSC/04/18 AEC)の承認を得て実施されました。
1. 手術のための動物のセットアップ手順
<ol><li>動物を麻酔し、安定させる。<ol>
<li>8~10週齢の雌C57BL/6マウスを使用してください。麻酔の誘導のために1 L/分酸素の5%イオブルランを使用してくだ...

<ol>
	<li>Sharif-Alhoseini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+spinal+cord+injury:+a+systematic+review.">Animal models of spinal cord injury: a systematic review.</a> Spinal Cord. 55 (8), 714-721 (2017).</li><li>Lee, D. H., Lee, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+axon+regeneration+after+spinal+cord+injury.">Animal models of axon regeneration after spinal cord injury.</a> Neuroscience Bulletin. 29 (4), 436-444 (2013).</li><li>Sharif-Alhoseini, M., Rahimi-Movaghar, V., Dionyssiotis, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Topics in Paraplegia. , (2014).</li><li>Talac, 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=Animal+models+of+spinal+cord+injury+for+evaluation+of+tissue+engineering+treatment+strategies.">Animal models of spinal cord injury for evaluation of tissue engineering treatment strategies.</a> Biomaterials. 25 (9), 1505-1510 (2004).</li><li>Nakae, 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=The+animal+model+of+spinal+cord+injury+as+an+experimental+pain+model.">The animal model of spinal cord injury as an experimental pain model.</a> Journal of Biomedicine &amp; Biotechnology. 2011, 939023 (2011).</li><li>Kwon, B., Oxland, T., Tetzlaff, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+used+in+spinal+cord+regeneration+research.">Animal models used in spinal cord regeneration research.</a> Spine. 27, 1504-1510 (2002).</li><li>Kundi, S., Bicknell, R., Ahmed, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+injury:+current+mammalian+models.">Spinal cord injury: current mammalian models.</a> American Journal of Neuroscience. (4), 1-12 (2013).</li><li>Harrison, 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=Vertebral+landmarks+for+the+identification+of+spinal+cord+segments+in+the+mouse.">Vertebral landmarks for the identification of spinal cord segments in the mouse.</a> Neuroimage. 68, 22-29 (2013).</li><li>Basso, D. 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=Basso+Mouse+Scale+for+locomotion+detects+differences+in+recovery+after+spinal+cord+injury+in+five+common+mouse+strains.">Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains.</a> Journal of Neurotrauma. 23 (5), 635-659 (2006).</li><li>Seitz, A., Aglow, E., Heber-Katz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recovery+from+spinal+cord+injury:+a+new+transection+model+in+the+C57Bl/6+mouse.">Recovery from spinal cord injury: a new transection model in the C57Bl/6 mouse.</a> Journal of Neuroscience Research. 67 (3), 337-345 (2002).</li></ol>

この方法は、マウスのT10椎体レベルで完全な横断型傷害を誘発し、動物の完全な対麻痺を生じ、傷害のレベルを下回る。全体的に、この方法は、最小限の出血、ごくわずかの巻き添え損傷と安定した、再現性の傷害をもたらす。ラミネクトミー10を伴わないトランセクションの以前に発表された方法と比較して、この方法は、脊椎の曲率を操作することなく直接可視化、傷?...

脊髄損傷(SCI)は、健康と生活習慣の劇的な変化をもたらす複雑な医学的問題です。SCIの治療法はなく、SCIの病態生理学は十分に理解されていません。動物SCIモデル、特にげっ歯類モデルは、新しい治療法を試す貴重なツールを提供し、何十年もの間SCIを探求するために使用されてきました。現在までに、前臨床SCI研究の72%以上がラットモデルを採用しており、マウス1を使用したわずか16%と比較して。ラットは、ヒトSCに似た大きなサイズおよび空洞を形成する傾向のために、従来、新しい治療アプローチを研究するための好ましいモデル動物であったが、マウス(多くのトランスジェニックマウスモデルを含む)はSCI2の細胞および分子機構を研究するためにより頻繁に使用されている。マウスモデルは、ラットよりも簡単に取り扱い、より速い生殖率と低コストの点で追加の利点を提供します。マウスはまた、ヒト1、2、3とのゲノム類似度の高い程度を示す。マウスモデルの大きな欠点は、脊髄損傷4,5を作成および治療するための外科的介入のための課題を生み出す、著しく小さいサイズとして同定されている。
既存の文献には、マウスモデルで安定したSCIを誘導するための堅牢で再現可能な外科プロトコルの必要性を強調するギャップがあります。したがって、我々はこれらの限界を克服するために、このプロトコルで新しい、正確な外科的アプローチを提供する。このプロトコルは、マウスにおける横断型損傷を誘発するための詳細なガイドラインを提供し、この傷害タイプは、傷害6に続く再生および変性変化を研究するのに最も適していると認識されており、ならびに神経可塑性、神経回路および組織工学アプローチ7。胸部レベルSCIが文献1で最も一般的に使用されているため、下部胸部領域で傷害を誘発することを選択した。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1037px;" width="1036">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Baytril injectable 50 mg/mL, 50 mL</td>
			<td style="width:243px;">Provet</td>
			<td style="width:161px;">BAYT I</td>
			<td style="width:184px;">Post-operative care drug</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Betadine 500 mL</td>
			<td style="width:243px;">Provet</td>
			<td style="width:161px;">BETA AS</td>
			<td>Consumable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Castroviejo needle holder, locking</td>
			<td style="width:243px;">ProSciTech</td>
			<td style="width:161px;">T149C</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:449px;">Ceramic zirconia blade, round with sharp sides, single edge, angled</td>
			<td style="width:243px;">ProSciTech</td>
			<td style="width:161px;">TXD101A-X</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Cotton swabs (5pcs)</td>
			<td style="width:243px;">Multigate</td>
			<td style="width:161px;">21-893</td>
			<td>Consumable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Dremel Micro</td>
			<td style="width:243px;">DREMEL</td>
			<td style="width:161px;">8050-N/18</td>
			<td>Cordless rotary tool</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:449px;">Dressing forceps fine</td>
			<td style="width:243px;">Multigate</td>
			<td style="width:161px;">06-306</td>
			<td>Single use disposable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Drill bits</td>
			<td style="width:243px;">Kemmer Pr&#228;zision</td>
			<td style="width:161px;">SM 32 M 0550 070</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Dumont #7b forceps</td>
			<td style="width:243px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:161px;">11270-20</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Dumont tweezers, style 5</td>
			<td style="width:243px;">ProSciTech</td>
			<td style="width:161px;">T05-822</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Fur trimmer</td>
			<td style="width:243px;">WAHL</td>
			<td style="width:161px;">WA9884-312</td>
			<td>Zero Overlap Hair Trimmer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Iris scissors, Ti, sharp tips, straight, 90mm</td>
			<td style="width:243px;">ProSciTech</td>
			<td style="width:161px;">TY-3032</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Isoflurane isothesia NXT 250</td>
			<td style="width:243px;">Provet</td>
			<td style="width:161px;">ISOF 00 HS</td>
			<td>Anaesthetic agent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Colibri Retractor - 4cm</td>
			<td style="width:243px;">Fine Science Tools</td>
			<td>17000-04</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Scalpel handle</td>
			<td style="width:243px;">ProSciTech</td>
			<td style="width:161px;">T133</td>
			<td>Reusable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Signature latex surgical gloves size 7.5</td>
			<td style="width:243px;">Medline</td>
			<td style="width:161px;">MSG5475</td>
			<td>Consumable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Sodium Chloride 0.9%</td>
			<td style="width:243px;">STS</td>
			<td>PHA19042005</td>
			<td>Consumable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Sterile Dressing Pack</td>
			<td style="width:243px;">Multigate</td>
			<td style="width:161px;">08-709</td>
			<td>Single use disposable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Sterile Fluid Impervious Drape 60x60 cm</td>
			<td style="width:243px;">Multigate</td>
			<td style="width:161px;">29-220</td>
			<td>Single use disposable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Surgical spirit 100 mL</td>
			<td style="width:243px;">Provet</td>
			<td style="width:161px;"># SURG SP</td>
			<td>Consumable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Suture Material - SILK BLK 45CM 5/0 FS-2</td>
			<td style="width:243px;">Johnson &#38; Johnson Medical</td>
			<td style="width:161px;">682G</td>
			<td>Silk Suture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Suture Material - Vicryl 70CM 5-0 S/A FS-2</td>
			<td style="width:243px;">Johnson &#38; Johnson Medical</td>
			<td style="width:161px;">VCP421H</td>
			<td>Vicryl Suture</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:449px;">Temgesic 0.3 mg in 1 mL, x 5 ampoules (class S8 drug)</td>
			<td style="width:243px;">Provet</td>
			<td style="width:161px;">TEMG I</td>
			<td>Post-operative care drug</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction of complete transection-type spinal cord injury in mice

脊髄損傷(SCI)は、主に外傷の結果として、不可逆的かつ永久的な機能喪失をもたらす。SCIから生じる衰弱性障害を克服するために、細胞移植方法などのいくつかの治療オプションが研究されています。ほとんどの前臨床試験はSCIのげっ歯類モデルで行われる。SCIのラットモデルは広く使用されてきましたが、マウスモデルはラットモデルよりも大きな利点を持つことができますが、マウスモデルはあまり注目されていません。マウスの小型はラットよりも動物の維持費を下げることに相当し、多数のトランスジェニックマウスモデルの入手可能性は多くの種類の研究に有利である。動物に反復可能で正確な傷害を誘発することは、小さなげっ歯類で高精度の手術を必要とするSCI研究の主な課題です。横断型傷害モデルは、移植ベースの治療研究のために過去10年間に一般的に使用されてきた傷害モデルであったが、マウスにおける完全な横断型傷害を誘発するための標準化された方法は存在しない。我々は、胸椎レベル10(T10)でC57BL/6マウスにおける完全な横断型損傷を誘発するための外科プロトコルを開発した。この手順では、回転車の代わりに小さな先端ドリルを使用して薄層を正確に除去し、その後、丸みを帯びた切刃を持つ薄い刃を使用して脊髄切開を誘導する。この方法は、最小限の副次的な筋肉および骨損傷を伴う小さなげっ歯類における再現性のある横断型傷害を引き起こし、したがって、特に行動機能の結果が分析される交結合因子を最小限に抑える。

図1に示すように得られる方法は、マウス(図1A)の適切な安定化と脊椎および麻痺組織の良好な視覚化を伴う(図1B)。棘プロセスと薄層は、最小限の筋肉解剖および失血で明確に可視化することができる(図1C、強調表示されたゾーン)。図1Dに示すように、細かい先端のドリルが実行さ?...

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Induction of Complete Transection-Type Spinal Cord Injury in Mice

このプロトコルは、脊髄損傷研究のための最小限の副次的損傷で、マウスモデルにおける安定したトランセクション型脊髄損傷の誘導のための正確なラミネクトミーを作成する方法を記述する。

マウスにおける完全なトランセクション型脊髄損傷の誘導

Spinal cord injury (SCI) largely leads to irreversible and permanent loss of function, most commonly as a result of trauma. Several treatment options, ...

このプロトコルは、正確な外科的に制御された傷害を提供し、再現性が高く、生存率が非常に高いマウスで完全な脊髄切除を誘導する。骨損傷に対する細かいドリルを使用することで、周囲の組織への損傷を最小限に抑え、より正確にモデル化する傷害および治療応答を可能にする。ラミネクトミーを行うために、8〜10週齢の雌C57黒6マウスでペダル反射への応答の欠如を確認した後、背中の毛皮を剃って背背骨の上に外科領域を露出させ、ポビドーゼ防腐液と外科精神に浸した無菌綿棒で剃った領域を殺菌する。メスを使用して、T10椎骨レベルで垂直正中線切開を行い、ストレート鉗子を使用して下層筋膜から皮膚を持ち上げてレトラクタの配置を容易にします。T9の脊椎をT11椎骨に露出するには、メスの鈍い縁を使用して皮下組織と下層筋膜に小さな正中線切開を行い、細かい先端の非鋭利な鉗子を使用して鈍い解剖を行い、筋膜を反射する。ラミネートを露出するには、メスの鈍い先端を使用して、T9の脊椎に沿って背部幹と麻痺性筋肉をT11椎骨を通して分割し、鈍い細かい先端鉗子を使用して層の筋肉を鈍く解剖して椎骨の層のラミネートを露出させます。同じ鉗子を使用してT10椎骨の横プロセスの周りに小さなポケットを作り、作成されたポケット内の横方向のプロセスの下で湾曲した鉗子の前部を引っ掛け、T10椎体を安定させます。T10ラミネートを温かい生理食い物で十分に洗い流し、綿棒を使って骨表面をきれいに静かに拭き取り、筋肉や靭帯の付着物が両側表面に残らないよう注意してください。ラミネートを両側で壊すためには、直径0.55ミリメートル、長さ7ミリメートルのドリルビットチップを使用して、T9/T10椎間スペースからT10/T11間の垂直経路をドリルオフでT10/T11椎間空間にトレースします。パスがトレースされたら、ドリルをオンにし、ゆっくりと慎重に椎骨を安定させるために湾曲した鉗子を使用して、T10椎骨の右層に垂直トレンチを作ります。薄層の左側のプロセスを繰り返した後、残りの骨片を洗い流すために暖かい生理布で組織を灌漑します。片手で背骨のグリップを良好に保つ方法は、このステップに不可欠です。また、ドリルを使用して快適で自信を持って行くことも重要です。次に、角度付きの細かい先端鉗子を使用して、スピナスプロセスを握り、二国間掘削によって分離された層状層全体を除去する。次いで、必要に応じて灌漑し、綿棒を用いて、ラミテ切除窓内の脊髄を明確に可視化する。露出した臍帯内で脊髄損傷を誘発するには、狭い丸い切断刃を使用して、ラミネ切除窓の中央でコードをスライスし、脊柱の横凹部を掃引して完全な横断損傷を誘発するように注意する。トランセクション損傷の完全性を確認するには、鈍い細かい先端鉗子を使用して、セクションサイトの残りの接続を取り除きます。横断部位で止まりが達成されたら、T10椎骨の湾曲した鉗れのグリップを解放し、解剖された筋肉の端を正線に沿って一緒に持って来て、良好なアポジションを達成する。5/0ポリグラクチン910吸収性縫合糸を使用して、筋肉を層で縫合し、背骨の自然な湾曲が縫合線で緊張を引き起こさないようにしたり、縫合糸を開いたりしないようにします。その後、5/0非吸収性シルク縫合糸を使用して皮下組織および皮膚を閉じ、閉鎖前に皮膚の下に出血、血栓、または破片が残っていないように注意する。マウスにおけるトランセクション型脊髄損傷を誘発するこの方法が再現性と一貫性があるかどうかを評価するために、損傷した脊髄を免疫組織化学によって分析することができ、行動検査をマウス上で行うことができる。アストロサイトマーカーに対する免疫標識は、グリア線維性酸性タンパク質、インタクト脊髄の境界の境界を促進する。この縦断面では、位置する傷害部位は、予想通りコード切り株の間で視覚化することができる。一貫したサイズの欠陥は550.4、プラスマイナス17.3マイクロメートルの平均最小距離の横断部の場所で誘発することができる。オープンフィールドテストのバッソマウススケールを展開する行動データは、負傷したマウスが怪我の後に後肢の動きを示さないことを示しています。したがって、このプロトコルは完全で信頼性の高いセクション型傷害を生じ、麻痺の自発的な逆転を招かない傷害レベル以下の機能を完全に失う結果となる。それは誤って掘削された後、ラミネクトミーの窓を修復することは非常にトリッキーなことができますので、安定した手で直線にドリルするように注意してください。脊髄損傷誘導後、薬物送達や細胞移植など、脊髄損傷回復を改善する潜在的な治療法を特定するなど、さまざまな治療オプションを適用することができます。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

胚の脊髄から交連ニューロンの解剖と文化

Commissural neurons have been widely used to investigate the mechanisms underlying axon guidance during embryonic spinal cord development. The cell bodies ...

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

横方向の流体のパーカッション：マウスにおける外傷性脳損傷のモデル

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

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

Complete Spinal Cord Injury and Brain Dissection Protocol for Subsequent Wholemount In Situ Hybridization in Larval Sea Lamprey

その後のホールマウントのための完全な脊髄損傷や脳解剖プロトコル<em&gt;その場で</em&gt;幼虫海ヤツメウナギにおけるハイブリダイゼーション

After a complete spinal cord injury, sea lampreys at first are paralyzed below the level of transection. However, they recover locomotion after several ...

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

アン<em&gt;エクスビボ</em&gt;レーザー誘起脊髄損傷モデルがリアルタイムで軸索変性のメカニズムを評価するために

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 ...

Spinal Cord Neurons Isolation and Culture from Neonatal Mice

新生児マウスからの脊髄ニューロンの単離と培養

We present a protocol for the isolation and culture of spinal cord neurons. The neurons are obtained from neonatal C57BL/6 mice and are isolated on ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

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Thy1を用いた一次体性感覚野における神経活動のイメージング-GCaMP6s トランスジェニック マウス

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

An In Vivo Duo-color Method for Imaging Vascular Dynamics Following Contusive Spinal Cord Injury

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In Vivoデュオ カラー霊長類脊髄損傷血管動態のイメージング手法

Spinal cord injury (SCI) causes significant vascular disruption at the site of injury. Vascular pathology occurs immediately after SCI and continues ...

Activity-based Training on a Treadmill with Spinal Cord Injured Wistar Rats

脊髄とトレッドミル上のアクティビティ ベースのトレーニング負傷 Wistar ラット

Spinal cord injury (SCI) results in lasting deficits that include both mobility and a multitude of autonomic-related dysfunctions. Locomotor training (LT) ...

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ラットおよびマウス脳への神経幹細胞の動脈内デリバリー:脳虚血への応用

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...

Establishing a Mouse Contusion Spinal Cord Injury Model Based on a Minimally Invasive Technique

低侵襲法に基づくマウス挫傷脊髄損傷モデルの確立

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