Name: induction of diffuse axonal brain injury in rats based on rotational acceleration
Uploaded: 2020-05-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction of Diffuse Axonal Brain Injury in Rats Based on Rotational Acceleration at JoVE.com

Die Autoren danken Dr. Nathan Kleeorin (Department of Mechanical Engineering, Ben-Gurion University of the Negev) für seine Unterstützung bei den biomechanischen Messungen. Wir danken auch Professor Olena Severynovska, Maryna Kuscheriava, Maksym Kryvonosov, Daryna Yakumenko und Evgenia Goncharyk von der Abteilung für Physiologie, Fakultät für Biologie, Ökologie und Medizin, Oles Honchar Dnipro Universität, Dnipro, Ukraine für ihre Unterstützung und hilfreiche Beiträge zu unseren Diskussionen.

Die Versuche wurden im Anschluß an die Empfehlungen der Erklärungen von Helsinki und Tokio sowie der Leitlinien für die Verwendung von Versuchstieren der Europäischen Gemeinschaft durchgeführt. Die Experimente wurden vom Animal Care Committee der Ben-Gurion University of the Negev genehmigt.
1. Vorbereitung von Ratten auf das Experimentelle Verfahren
HINWEIS: Wählen Sie erwachsene männliche Sprague-Dawley Ratten mit einem Gewicht von 300-350 g.
<ol><li>Die ...

<ol>
	<li>Faul, M., Wald, M. M., Xu, L., Coronado, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury+in+the+United+States;+emergency+department+visits,+hospitalizations,+and+deaths,+2002-2006.">Traumatic brain injury in the United States; emergency department visits, hospitalizations, and deaths, 2002-2006.</a> US Government. , (2010).</li><li>Taylor, C. A., Bell, J. M., Breiding, M. J., Xu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+Brain+Injury-Related+Emergency+Department+Visits,+Hospitalizations,+and+Deaths+-+United+States,+2007+and+2013.">Traumatic Brain Injury-Related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths - United States, 2007 and 2013.</a> MMWR Surveillance Summaries. 66, 1-16 (2017).</li><li>Peterson, A. B., Xu, L., Daugherty, J., Breiding, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surveillance+report+of+traumatic+brain+injury-related+emergency+department+visits,+hospitalizations,+and+deaths,+United+States,+2014.">Surveillance report of traumatic brain injury-related emergency department visits, hospitalizations, and deaths, United States, 2014.</a> US Government. , (2014).</li><li>Su, E., Bell, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffuse+axonal+injury.">Diffuse axonal injury.</a> Translational Research in Traumatic Brain Injury. 57, 41 (2016).</li><li>Hammoud, D. A., Wasserman, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffuse+axonal+injuries:+pathophysiology+and+imaging.">Diffuse axonal injuries: pathophysiology and imaging.</a> Neuroimaging Clinics. 12, 205-216 (2002).</li><li>Adams, J. H., Graham, D. I., Gennarelli, T. A., Maxwell, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffuse+axonal+injury+in+non-missile+head+injury.">Diffuse axonal injury in non-missile head injury.</a> Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 54, 481-483 (1991).</li><li>Slazinski, T., Johnson, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Severe+diffuse+axonal+injury+in+adults+and+children.">Severe diffuse axonal injury in adults and children.</a> Journal of Neuroscience Nursing. 26, 151-154 (1994).</li><li>Gentleman, S. 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=Axonal+injury:+a+universal+consequence+of+fatal+closed+head+injury.">Axonal injury: a universal consequence of fatal closed head injury.</a> Acta Neuropathologica. 89, 537-543 (1995).</li><li>Marehbian, J., Muehlschlegel, S., Edlow, B. L., Hinson, H. E., Hwang, D. 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H., 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=Diffuse+axonal+injury+in+head+injury:+definition,+diagnosis+and+grading.">Diffuse axonal injury in head injury: definition, diagnosis and grading.</a> Histopathology. 15, 49-59 (1989).</li><li>Xiao-Sheng, H., Sheng-Yu, Y., Xiang, Z., Zhou, F., Jian-ning, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffuse+axonal+injury+due+to+lateral+head+rotation+in+a+rat+model.">Diffuse axonal injury due to lateral head rotation in a rat model.</a> Journal of Neurosurgery. 93, 626-633 (2000).</li><li>Ross, D. T., Meaney, D. F., Sabol, M. K., Smith, D. H., Gennarelli, T. 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A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+brain+injury.">Mechanisms of brain injury.</a> Journal of Emergency Medicine. 11, 5-11 (1993).</li><li>Gennarelli, T. 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=Diffuse+axonal+injury+and+traumatic+coma+in+the+primate.">Diffuse axonal injury and traumatic coma in the primate.</a> Annals of Neurology. 12, 564-574 (1982).</li><li>Xiaoshengi, H., Guitao, Y., Xiang, Z., Zhou, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+morphological+study+of+diffuse+axonal+injury+in+a+rat+model+by+lateral+head+rotation+trauma.">A morphological study of diffuse axonal injury in a rat model by lateral head rotation trauma.</a> Acta Neurologica Belgica. 110, 49-56 (2010).</li><li>Zlotnik, 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=beta2+adrenergic-mediated+reduction+of+blood+glutamate+levels+and+improved+neurological+outcome+after+traumatic+brain+injury+in+rats.">beta2 adrenergic-mediated reduction of blood glutamate levels and improved neurological outcome after traumatic brain injury in rats.</a> Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 24, 30-38 (2012).</li><li>Boyko, 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=An+Alternative+Model+of+Laser-Induced+Stroke+in+the+Motor+Cortex+of+Rats.">An Alternative Model of Laser-Induced Stroke in the Motor Cortex of Rats.</a> Biological Procedures Online. 21, 9 (2019).</li><li>Boyko, 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=The+neuro-behavioral+profile+in+rats+after+subarachnoid+hemorrhage.">The neuro-behavioral profile in rats after subarachnoid hemorrhage.</a> Brain Research. 1491, 109-116 (2013).</li><li>Ma, J., Zhang, K., Wang, Z., Chen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+of+Research+on+Diffuse+Axonal+Injury+after+Traumatic+Brain+Injury.">Progress of Research on Diffuse Axonal Injury after Traumatic Brain Injury.</a> Neural Plasticity. 2016, 9746313 (2016).</li><li>Medana, I. M., Esiri, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axonal+damage:+a+key+predictor+of+outcome+in+human+CNS+diseases.">Axonal damage: a key predictor of outcome in human CNS diseases.</a> Brain. 126, 515-530 (2003).</li><li>Tang-Schomer, M. D., Johnson, V. E., Baas, P. W., Stewart, W., Smith, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+interruption+of+axonal+transport+due+to+microtubule+breakage+accounts+for+the+formation+of+periodic+varicosities+after+traumatic+axonal+injury.">Partial interruption of axonal transport due to microtubule breakage accounts for the formation of periodic varicosities after traumatic axonal injury.</a> Experimental Neurology. 233, 364-372 (2012).</li><li>Johnson, V. E., Stewart, W., Smith, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury+and+amyloid-beta+pathology:+a+link+to+Alzheimer's+disease.">Traumatic brain injury and amyloid-beta pathology: a link to Alzheimer's disease.</a> Nature Reviews Neuroscience. 11, 361-370 (2010).</li><li>Sherriff, F. E., Bridges, L. R., Sivaloganathan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+detection+of+axonal+injury+after+human+head+trauma+using+immunocytochemistry+for+beta-amyloid+precursor+protein.">Early detection of axonal injury after human head trauma using immunocytochemistry for beta-amyloid precursor protein.</a> Acta Neuropathologica. 87, 55-62 (1994).</li><li>Reichard, R. R., White, C. L., Hladik, C. L., Dolinak, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta-amyloid+precursor+protein+staining+of+nonaccidental+central+nervous+system+injury+in+pediatric+autopsies.">Beta-amyloid precursor protein staining of nonaccidental central nervous system injury in pediatric autopsies.</a> Journal of Neurotrauma. 20, 347-355 (2003).</li><li>Gentleman, S. M., Nash, M. J., Sweeting, C. J., Graham, D. I., Roberts, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta-amyloid+precursor+protein+(beta+APP)+as+a+marker+for+axonal+injury+after+head+injury.">Beta-amyloid precursor protein (beta APP) as a marker for axonal injury after head injury.</a> Neuroscience Letters. 160, 139-144 (1993).</li><li>Smith, D. H., Hicks, R., Povlishock, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapy+development+for+diffuse+axonal+injury.">Therapy development for diffuse axonal injury.</a> Journal of Neurotrauma. 30, 307-323 (2013).</li><li>McKenzie, K. J., 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=Is+beta-APP+a+marker+of+axonal+damage+in+short-surviving+head+injury.">Is beta-APP a marker of axonal damage in short-surviving head injury.</a> Acta Neuropathologica. 92, 608-613 (1996).</li><li>Wilkinson, A., Bridges, L., Sivaloganathan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+of+survival+time+with+size+of+axonal+swellings+in+diffuse+axonal+injury.">Correlation of survival time with size of axonal swellings in diffuse axonal injury.</a> Acta Neuropathologicaogica. 98, 197-202 (1999).</li><li>Thompson, H. J., 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=Lateral+fluid+percussion+brain+injury:+a+15-year+review+and+evaluation.">Lateral fluid percussion brain injury: a 15-year review and evaluation.</a> Journal of Neurotrauma. 22, 42-75 (2005).</li><li>Alder, J., Fujioka, W., Lifshitz, J., Crockett, D. P., Thakker-Varia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lateral+fluid+percussion:+model+of+traumatic+brain+injury+in+mice.">Lateral fluid percussion: model of traumatic brain injury in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. , e3063 (2011).</li><li>Povlishock, J., Marmarou, A., McIntosh, T., Trojanowski, J., Moroi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+acceleration+injury+in+the+rat:+evidence+for+focal+axolemmal+change+and+related+neurofilament+sidearm+alteration.">Impact acceleration injury in the rat: evidence for focal axolemmal change and related neurofilament sidearm alteration.</a> Journal of Neuropathology &amp; Experimental Neurology. 56, 347-359 (1997).</li><li>Heath, D. L., Vink, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+acceleration-induced+severe+diffuse+axonal+injury+in+rats:+characterization+of+phosphate+metabolism+and+neurologic+outcome.">Impact acceleration-induced severe diffuse axonal injury in rats: characterization of phosphate metabolism and neurologic outcome.</a> Journal of Neurotrauma. 12, 1027-1034 (1995).</li><li>Lighthall, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+cortical+impact:+a+new+experimental+brain+injury+model.">Controlled cortical impact: a new experimental brain injury model.</a> Journal of Neurotrauma. 5, 1-15 (1988).</li><li>Palmer, A. 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=Traumatic+brain+injury-induced+excitotoxicity+assessed+in+a+controlled+cortical+impact+model.">Traumatic brain injury-induced excitotoxicity assessed in a controlled cortical impact model.</a> Journal of Neurochemistry. 61, 2015-2024 (1993).</li><li>Hamm, R. J., 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=Cognitive+deficits+following+traumatic+brain+injury+produced+by+controlled+cortical+impact.">Cognitive deficits following traumatic brain injury produced by controlled cortical impact.</a> Journal of Neurotrauma. 9, 11-20 (1992).</li><li>Nyanzu, 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=Improving+on+Laboratory+Traumatic+Brain+Injury+Models+to+Achieve+Better+Results.">Improving on Laboratory Traumatic Brain Injury Models to Achieve Better Results.</a> International Journal of Medical Sciences. 14, 494-505 (2017).</li><li>Xiong, Y., Mahmood, A., Chopp, M. <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+traumatic+brain+injury.">Animal models of traumatic brain injury.</a> Nature Reviews Neuroscience. 14, 128-142 (2013).</li><li>Lighthall, J. W., Dixon, C. E., Anderson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+models+of+brain+injury.">Experimental models of brain injury.</a> Journal of Neurotrauma. 6, 83-97 (1989).</li><li>Meaney, D. F., 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=Modification+of+the+cortical+impact+model+to+produce+axonal+injury+in+the+rat+cerebral+cortex.">Modification of the cortical impact model to produce axonal injury in the rat cerebral cortex.</a> Journal of Neurotrauma. 11, 599-612 (1994).</li></ol>

Dieses Protokoll beschreibt ein Nagetiermodell von DAI. In DAI verursacht die Rotationsbeschleunigung im Gehirn einen Schereffekt, der axonale und biochemische Veränderungen auslöst, die in einem progressiven Prozess zum Verlust der axonalen Funktion führen. Sekundäre axonale Veränderungen werden durch eine schnelle axonale Dehnungsverletzung erzeugt und sind in Ihrem Ausmaß und Schweregradvariabel 4,5,10. Innerhalb von St...

Traumatische Hirnverletzungen (TBI) sind eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung in den Vereinigten Staaten. TbIs tragen zu etwa 30% aller verletzungsbedingten Todesfällebei 1,2. Die Hauptursachen von TBI unterscheiden sich zwischen den Altersgruppen und umfassen Stürze, Hochgeschwindigkeitskollisionen beim Sport, vorsätzliche Selbstverletzung, Autounfälle und Übergriffe1,2,3.
Hirndiffuse axonale Verletzung (DAI) ist eine spezifische Art von TBI durch Rotationsbeschleunigung, Schütteln oder Explosion Verletzung des Gehirns infolge einer uneingeschränkten Kopfbewegung im Augenblick nach Derverletzung4,5,6,7,8induziert. DAI beinhaltet weit verbreitete axonale Schäden, die zu lang anhaltenden neurologischen Beeinträchtigungen führen, die mit schlechtem Ergebnis, belastenden Gesundheitskosten und einer 33-64% Sterblichkeitsrate1,2,4,5,9,10,11verbunden sind. Trotz signifikanter neuer erforschungder E-Krankheit von DAI, gab es keinen Konsens über die besten Behandlungsmöglichkeiten11,12,13,14.
In den letzten Jahrzehnten haben zahlreiche experimentelle Modelle versucht, verschiedene Aspekte von DAI11,12,15,16genau zu replizieren. Diese Modelle haben jedoch Einschränkungen angesichts der einzigartigen Darstellung von DAI im Vergleich zu anderen fokalen Verletzungen. Diese früheren Modelle verursachen nicht nur axonale Verletzungen in weißen Materieregionen, sondern führen auch zu fokalen Hirnverletzungen. Klinisch wird DAI von Mikroblutungen begleitet, die eine Hauptursache für Schäden an weißer Materie darstellen können.
Es wurde nur gezeigt, dass zwei Tiermodelle die wichtigsten klinischen Merkmale von DAI replizieren. Gennarelli und Kollegen produzierten 1982 das erste seitliche Kopfrotationsgerät, das die Rotationsbeschleunigung ohne Aufprallkopf benutzte, um mit DAI in einem nichtmenschlichen Primatenmodell15komaieren zu können. Dieses Primatenmodell verwendete eine kontrollierte Einzelrotation zur Beschleunigung und Verzögerung, um den Kopf innerhalb von 10-20 ms um 60° zu verdrängen. Diese Technik war in der Lage, bewusstseinsbeeinträchtigtes Bewusstsein und weit verbreitete axonale Schäden zu emulieren, die den Auswirkungen schwerer TBI ähnelten, die im menschlichen Gehirn beobachtet wurden. Primatenmodelle sind jedoch sehr teuer4,11,16. Basierend auf dem Vorgängermodell wurde 1994 ein Schweinemodell der Rotationsbeschleunigung sbrain injury (Ross et al.) mit ähnlichen Ergebnissen14entwickelt.
Diese beiden Tiermodelle, obwohl sie unterschiedliche Darstellungen typischer Pathologie produzierten, haben die Konzepte der DAI-Pathogenese stark erweitert. Schnelle Kopfrotation wird allgemein als die beste Methode zur Induktion von DAI akzeptiert, und Nagetiere bieten ein kostengünstigeres Modell für die schnellen Kopfrotationsstudien11,16. Hier validieren wir ein einfaches, reproduzierbares und zuverlässiges Nagetiermodell von DAI, das weitverbreitete Schäden an weißer Materie ohne Schädelfrakturen oder Prellungen verursacht. Dieses aktuelle Modell wird ein besseres Verständnis der Pathophysiologie von DAI und die Entwicklung wirksamerer Behandlungen ermöglichen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:665px;" width="665">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">0.01 M sodium citrate</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA - ALDRICH</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2.5% normal horse serum</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA - ALDRICH</td>
			<td style="width:161px;">H0146</td>
			<td>Liquid</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">4 % buffered formaldehyde solution</td>
			<td style="width:121px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Anti-Amyloid Precursor Protein, C - terminal antibodyproduced in rabbit</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA - ALDRICH</td>
			<td style="width:161px;">Lot 056M4867V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">biotinylated secondary antibody</td>
			<td style="width:121px;">Vector</td>
			<td style="width:161px;">BA-1000-1.5</td>
			<td>10 mM sodium phosphate, pH 7.8, 0.15 M NaCl, 0.08% sodium azide, 3 mg/ml bovine serum albumin</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">bone-cutting forceps</td>
			<td style="width:121px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">DAB Peroxidase (HRP) Substrate Kit (with Nickel), 3,3&#8217;-diaminobenzidine</td>
			<td style="width:121px;">vector laboratory</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">embedding cassettes</td>
			<td style="width:121px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ethanol 99.9 %</td>
			<td style="width:121px;">ROMICAL</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Flammable Liquid</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">guillotine</td>
			<td style="width:121px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hematoxylin</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA - ALDRICH</td>
			<td style="width:161px;">H3136-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hydrogen peroxide solution</td>
			<td style="width:121px;">Millipore</td>
			<td style="width:161px;">88597-100ML-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Isofluran, USP 100%</td>
			<td style="width:121px;">Piramamal Critical Care, Inc</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Olympus BX 40 microscope</td>
			<td style="width:121px;">Olympus</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">paraffine</td>
			<td style="width:121px;">paraplast plus leica biosystem</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Tissue embedding medium</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">phosphate-buffered saline (PBS)</td>
			<td style="width:121px;">SIGMA - ALDRICH</td>
			<td style="width:161px;">P5368-10PAK</td>
			<td>Contents of one pouch, when dissolved in one liter of distilled or deionized water, will yield 0.01 M phosphate buffered saline (NaCl 0.138 M; KCl - 0.0027 M); pH 7.4, at 25 &#176;C.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Streptavidin HRP</td>
			<td style="width:121px;">ABCAM</td>
			<td style="width:161px;">ab64269</td>
			<td>Streptavidin-HRP for use with biotinylated secondary antibodies during IHC / immunohistochemistry.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">xylene</td>
			<td style="width:121px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction of diffuse axonal brain injury in rats based on rotational acceleration

Traumatische Hirnverletzungen (TBI) sind eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung. Diffuse axonale Verletzungen (DAI) ist der vorherrschende Mechanismus der Verletzung bei einem großen Prozentsatz der TBI-Patienten, die stationär behandelt werden müssen. DAI beinhaltet weit verbreitete axonale Schäden durch Schüttel-, Rotations- oder Explosionsverletzungen, was zu schnellen axonalen Dehnungsverletzungen und sekundären axonalen Veränderungen führt, die mit einem lang anhaltenden Einfluss auf die funktionelle Wiederherstellung verbunden sind. Historisch gesehen waren experimentelle Modelle von DAI ohne Fokalverletzungen schwer zu entwerfen. Hier validieren wir ein einfaches, reproduzierbares und zuverlässiges Nagetiermodell von DAI, das weitverbreitete Schäden an weißer Materie ohne Schädelfrakturen oder Prellungen verursacht.

Tabelle 1 veranschaulicht die Protokollzeitachse. Die Sterblichkeitsrate in diesem DAI-Modell betrug 0%. Ein Mann-Whitney-Test zeigte, dass das neurologische Defizit bei den 15 DAI-Ratten signifikant größer war als bei den 15 Scheinratten nach 48 Stunden nach Intervention (Mdn = 1 vs. 0), U = 22,5, p < 0,001, r = 0,78 (siehe Tabelle 2). Die Daten werden in Zahlen gemessen und als Median- und 25-75-Perzentilbereich dargestellt.
Repräsentative Photomikroskope...

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Induction of Diffuse Axonal Brain Injury in Rats Based on Rotational Acceleration

Dieses Protokoll validiert ein zuverlässiges, einfach durchzuführendes und reproduzierbares Nagetiermodell der diffusen Axonalverletzung (DAI), das weit verbreitete Schäden an weißer Materie ohne Schädelfrakturen oder Prellungen verursacht.

Induktion von diffusen axonalen Hirnverletzungen bei Ratten basierend auf Rotationsbeschleunigung

Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of death and disability. Diffuse axonal injury (DAI) is the predominant mechanism of injury in a large ...

Traumatische Hirnverletzungen sind eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung. Diffuse axonale Hirnverletzungen sind eine weit verbreitete axonale Schädigung, die sich nach TBI entwickelt. In dieser Forschung möchte ich unser Modell über Induktion diffuse axonale Hirnverletzungen auf der Grundlage von Rotationsbeschleunigungsmechanismus Ergebnis TBI präsentieren.Wählen Sie erwachsene männliche Sprague-Dawley Ratten mit einem Gewicht von 300 bis 350 Gramm. Geben Sie Ratte Chow und Wasser ad libitum. Führen Sie alle Experimente zwischen 6:00 Uhr und 12:00 Uhr durch. Das Gerät wurde auf einen schweren, stabilen Labortisch gestellt.Das Gerät besteht aus folgenden Komponenten: einem Zylinder, einem Eisengewicht, einem Rotationsmechanismus, der aus einem zylindrischen Rohr besteht, und Kopfbefestigungsstiften. Das Gewicht wird an einer Schnur befestigt und auf die Höhe von 120 Zentimetern erhöht. Das frei fallende Gewicht trifft die Schraube, die den Rotationsmechanismus aktiviert.Die seitliche Kopfrotationsvorrichtung der Ratte wurde verwendet, um den Kopf schnell von null auf 90 Grad zu drehen. Nach der Induktion, diffuse naxonale Hirnverletzung, Wurde die Ratte in den Erholungsraum gebracht. F ist die Kraft, die in Kilogramm auf den Kopf des Tieres ausgeübt wird.Hauptstadt M ist das Moment der Kraft, K für kinetische Energie. Little m ist die Masse des fallenden Gewichts, g für Gravitationsbeschleunigung, h für die Höhe in Zentimetern und D ist der Abstand zwischen den Ohrnadeln in Zentimetern. Für die Beurteilung von neurologischen Defiziten und Gradmodelldefiziten haben wir den neurologischen Schweregrad bei Ratten verwendet.Wir bewerten Mobilität, Hemiplegie, Strahl-Walking-Aufgabe, Versagen in Strahl-Walking-Aufgabe. Ausfall der Strahlausgleichsaufgabe breit 1,5 Zentimeter. Stabilität und Strahlausgleich, Aufwand auf Strahlbalance 1,5 Zentimeter breit und Reflexe.48 Stunden nach der Verletzung waren alle Ratten, Verletzungen und Kontrollgruppen tief befruchtet und transkardial mit 0,9% heparinisierter Saline gefolgt von 500 Millilitern 4%Formaldehyd in 0,1 M Phosphatpuffer-Saline. Nach der Perfusion wurde enthauptet und die Gehirne wurden sofort entfernt, dann in einer 4%Formaldehyd-Lösung für 48 Stunden fixiert. Die Gehirne wurden dann in fünf Millimeter koronalen Abschnitten von der olfaktorischen Glühbirne Gesicht zum visuellen Kortex blockiert, während das Kleinhirn und GehirnStämme seziert wurden.Nach Paraffineinbettung wurden aus dem Thalamus koronare und sagittale Abschnitte gemacht. Produzieren Sie die immunchemische Färbung von Beta-Amyloid-Vorläuferprotein. Die verschiedenen Gruppen von Ratten zu verschiedenen Zeiten sind auf dem Schema dargestellt.Diffuse axonale Hirnverletzungen zu Beginn des Experiments. Zu 48 Stunden wurde der neurologische Schweregrad-Score untersucht. In 48 Stunden wurde die immunchemische Färbung von beta-APP in allen zwei Gruppen durchgeführt.Illustriertes neurologisches Defizit 48 Stunden nach diffuser axonaler Hirnverletzung für zwei Studiengruppen. Ein Mann-Whitney-Test zeigte, dass das neurologische Defizit bei 15 diffusen axonalen Hirnverletzungen ratten signifikant größer war als bei 15 naiven Ratten nach 48 Stunden nach intervention. Repräsentative Photomikroskope, die axonale und neuronale Immunreaktivität nach isolierten diffusen axonalen Hirnverletzungen bei Ratten 48 Stunden nach der Verletzung aufdecken.Kleinere zelluläre Saiten werden mit Beta-Amyloid-Vorläuferprotein nachgewiesen. In Scheingruppen wurde sie nicht erkannt. In unserer Arbeit haben wir ein einfaches, reproduzierbares und zuverlässiges neues Modell für diffuse axonale Hirnverletzungen auf der Grundlage eines Rotationsbeschleunigungsmechanismus entwickelt.Ein solches Modell wird ein besseres Verständnis der Pathophysiologie der diffusen axonalen Hirnverletzungen und die Entwicklung effektiverer Behandlungen ermöglichen. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Preparation of Oligomeric &beta;-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal Slices

Preparation of Oligomeric ÃƒÅ½Ã‚Â²-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal Slices

Herstellung von oligomeren β-Amyloid 1-42 Und Induktion der synaptischen Plastizität Impairment auf Schnitten des Hippocampus

Impairment of synaptic connections is likely to underlie the subtle amnesic changes occurring at the early stages of Alzheimer s Disease (AD). ...

Forschung

Neurowissenschaften

Chromatin Immunoprecipitation from Dorsal Root Ganglia Tissue following Axonal Injury

Chromatin Immunopräzipitation aus Spinalganglien Tissue folgende axonale Schädigung

Axons in the central nervous system (CNS) do not regenerate while those in the peripheral nervous system (PNS) do regenerate 
to a limited extent after ...

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

Ein<em&gt; Ex vivo</em&gt; Laser-induzierte Rückenmarksverletzungen Modell zu Mechanismen der axonalen Degeneration Beurteilen Sie in Echtzeit

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 ...

In Vivo Functional Brain Imaging Approach Based on Bioluminescent Calcium Indicator GFP-aequorin

In Vivo Functional Brain Imaging Approach Based on Bioluminescent Calcium Indicator GFP-aequorin

In Vivo Functional Brain Imaging Ansatz, der auf Bioluminescent Calciumindikator GFP-Aequorin

Functional in vivo imaging has become a powerful approach to study the function and physiology of brain cells and structures of interest. Recently a new ...

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

Auswirkungen der Explosion-induzierte Neurotrauma auf Druck Nagetier mittlerer Hirnarterien

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

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

Activity-based Training auf einem Laufband mit Rückenmark verletzt Wistar-Ratten

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

Generation of 3-D Collagen-based Hydrogels to Analyze Axonal Growth and Behavior During Nervous System Development

Generation von 3-D-Kollagen-basierten Hydrogelen zur Analyse des axonalen Wachstums und Verhaltens während der Entwicklung des Nervensystems

This protocol uses natural type I collagen to generate three-dimensional (3-D) hydrogel for monitoring and analyzing the axonal growth. The protocol is ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Bewertung der Langzeit-Depressionsinduktion bei erwachsenen Cerebellarscheiben

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

Advanced Diffusion Imaging im Hippocampus von Ratten mit leichter traumatischer Hirnverletzung

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

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

Murine Modell der kontrollierten kortikalen Auswirkungen für die Induktion von traumatischen Hirnverletzungen

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