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

Författarna erkänner tacksamt Dr Nathan Kleeorin (Institutionen för maskinteknik, Ben-Gurion University of the Negev) för hans hjälp med biomekaniska mätningar. Vi tackar också professor Olena Severynovska, Maryna Kuscheriava, Maksym Kryvonosov, Daryna Yakumenko och Evgenia Goncharyk vid institutionen för fysiologi, fakulteten för biologi, ekologi och medicin, Oles Honchar Dnipro University, Dnipro, Ukraina för hennes stöd och användbara bidrag till våra diskussioner.

Experimenten utfördes i enlighet med rekommendationerna i Förklaringarna från Helsingfors och Tokyo och i riktlinjerna för användning av försöksdjur i Europeiska gemenskapen. Experimenten godkändes av Animal Care Kommittén ben-Gurion University of the Negev.
1. Förbereda råttor för försöksförfarandet
OBS: Välj vuxna hanråttor med Sprague-Dawley som väger 300-350 g.
<ol><li>Få godkännande för att utföra dessa experiment från institutionsvård...

<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. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medical+Management+of+the+Severe+Traumatic+Brain+Injury+Patient.">Medical Management of the Severe Traumatic Brain Injury Patient.</a> Neurocritical Care. 27, 430-446 (2017).</li><li>Adams, J. 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. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+forebrain+diffuse+axonal+injury+following+inertial+closed+head+injury+in+miniature+swine.">Distribution of forebrain diffuse axonal injury following inertial closed head injury in miniature swine.</a> Experimental Neurology. 126, 291-299 (1994).</li><li>Bullock, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opportunities+for+neuroprotective+drugs+in+clinical+management+of+head+injury.">Opportunities for neuroprotective drugs in clinical management of head injury.</a> Journal of Emergency Medicine. 11, 23-30 (1993).</li><li>Gennarelli, T. 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>

Detta protokoll beskriver en gnagare modell av DAI. I DAI, roterande acceleration på hjärnan orsakar en skjuvning effekt som utlöser axonal och biokemiska förändringar som leder till förlust av axonal funktion i en progressiv process. Sekundära axonal förändringar produceras av en snabb axonal stretch skada och varierar i sin omfattning och svårighetsgrad4,5,10. Inom några timmar till dagar efter den primära skadan, ...

Traumatisk hjärnskada (TBI) är en viktig orsak till dödsfall och funktionshinder i USA. Tbi bidrar till cirka 30 % av alla skaderelaterade dödsfall1,2. De främsta orsakerna till TBI skiljer sig mellan åldersgrupper och inkluderar fall, snabba kollisioner under sport, avsiktlig självskada, motorfordon kraschar och överfall1,2,3.
Hjärnan diffusa axonal skada (DAI) är en specifik typ av TBI framkallas av rotationsacceleration, skakning eller blast skada i hjärnan till följd av obegränsad huvudrörelse i omedelbar efter skada4,5,6,7,8. DAI innebär omfattande axonal skador som leder till långvariga neurologiska nedskrivningar som är förknippade med dåligt resultat, betungande sjukvårdskostnader, och en 33-64% dödlighet1,,2,4,5,9,10,11. Trots betydande ny forskning om patogenesen vid DAI, har det inte funnits en enighet om bästa behandlingsalternativ11,12,13,14.
Under de senaste decennierna har många experimentella modeller försökt att exakt replikera olika aspekter av DAI11,12,15,16. Dessa modeller har dock begränsningar med tanke på den unika presentationen av DAI jämfört med andra fokalskador. Dessa tidigare modeller inte bara orsaka axonal skada i vita frågor regioner men också resultera i fokal cerebrala skador. Kliniskt åtföljs DAI av mikro blödningar, som kan utgöra en viktig orsak till skador på vit materia.
Endast två djurmodeller har visat sig replikera de viktigaste kliniska funktionerna i DAI. Gennarelli och kollegor producerade den första laterala huvudrotationsenheten 1982, med hjälp av icke-effekt huvudrotationsacceleration för att inducera koma med DAI i en icke-mänsklig primatmodell15. Denna primat modell används kontrollerad enda rotation för acceleration och retardation att tränga huvudet genom 60 ° inom 10-20 ms. Denna teknik kunde efterlikna nedsatt medvetande och utbredd axonal skada som liknade effekterna av allvarliga TBI observerats i mänskliga hjärnor. Men primatmodeller är mycket dyra4,,11,16. Baserat delvis på den tidigare modellen, en gris modell av roterande acceleration hjärnskada utformades 1994 (Ross et al.) med liknande resultat14.
Dessa två djurmodeller, även om de producerade olika presentationer av typiska patologi, har lagt mycket till begreppen DAI patogenes. Snabb huvudrotation är allmänt accepterad som den bästa metoden för att inducera DAI, och gnagare ger en billigare modell för de snabba huvudrotationsstudierna11,16. Här validerar vi en enkel, reproducerbar och pålitlig gnagare modell av DAI som orsakar omfattande vit materia skada utan skallfrakturer eller kontusioner. Denna nuvarande modell kommer att möjliggöra bättre förståelse av patofysiologi av DAI och utveckling av effektivare behandlingar.

<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

Traumatisk hjärnskada (TBI) är en viktig orsak till dödsfall och funktionshinder. Diffusa axonal skada (DAI) är den dominerande mekanismen för skada i en stor andel av TBI patienter som kräver sjukhusvistelse. DAI innebär omfattande axonal skador från skakningar, rotation eller blast skada, vilket leder till snabb axonal stretch skada och sekundära axonal förändringar som är associerade med en långvarig inverkan på funktionella återhämtning. Historiskt sett har experimentella modeller av DAI utan fokal skada varit svåra att utforma. Här validerar vi en enkel, reproducerbar och pålitlig gnagare modell av DAI som orsakar omfattande vit materia skada utan skallfrakturer eller kontusioner.

Tabell 1 illustrerar protokolltidslinjen. Dödligheten i denna modell av DAI var 0%. Ett Mann-Whitney-test visade att det neurologiska underskottet var betydligt större för de 15 DAI-råttorna jämfört med de 15 bluffråttor vid 48 timmar efter ingripandet (Mdn = 1 jämfört med 0), U = 22,5, p < 0,001, r = 0,78 (se tabell 2). Uppgifterna mäts i antal och presenteras som median- och 25–75 percentilintervall.
Representativa fotomikrofotografer av thalamis...

Watch this Scientific Journal Video about Induction of Diffuse Axonal Brain Injury in Rats Based on Rotational Acceleration at JoVE.com

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

Detta protokoll validerar en pålitlig, lätt att utföra och reproducerbara gnagare modell av hjärnan diffusa axonal skada (DAI) som inducerar utbredd vit fråga skada utan skalle frakturer eller kontusioner.

Induktion av diffus axonal hjärnskada hos råttor baserat på rotationsacceleration

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 ...

Traumatisk hjärnskada är en av de största orsakerna till dödsfall och funktionshinder. Diffusa axonal hjärnan skada är en utbredd axonal skada utvecklas efter TBI. I denna forskning, jag skulle vilja presentera vår modell om induktion diffusa axonal hjärnan skada baserat på rotations acceleration mekanism resultat TBI.Välj vuxna manliga Sprague-Dawley råttor som väger 300 till 350 gram. Ge råtta chow och vatten ad libitum. Utför alla experiment mellan 6:00 och 12:00. Enheten placerades på ett tungt, stabilt laboratoriebord.Enheten består av följande komponenter:en cylinder, en järnvikt, en rotationsmekanism bestående av ett cylindriskt rör och huvudfixationsstift. Vikten är fäst vid en sträng och förhöjd till höjden av 120 centimeter. Den fritt fallande vikten träffar bulten som aktiverar rotationsmekanismen.Rat laterala huvudet rotation enhet användes för att vrida huvudet snabbt från noll till 90 grader. Efter induktion, diffusa axonal hjärnan skada, råtta flyttades till återhämtningen rummet. F är den kraft som appliceras på djurets huvud i kilo.Capital M är det ögonblick av kraft, K för kinetisk energi. Little m är massan av den fallande vikten, g för gravitationsacceleration, h för höjd i centimeter, och D är avståndet mellan öronstiften i centimeter. För bedömning av neurologiska underskott och betyg modell underskott, vi använde Neurologiska svårighetsgradEn ställning hos råttor.Vi utvärderar rörlighet, hemiplegi, balk gående uppgift, misslyckande i balken promenader uppgift. Fel på strålen balanserande uppgift bred 1,5 centimeter. Stabilitet och strålbalansering, ansträngning på balkbalans 1,5 centimeter bred och reflexer.48 timmar efter skada, alla råttor, skada och kontrollgrupp, var djupt sövda och transcardiacally perfused med 0,9%heparinized saltlösning följt av 500 milliliter av 4%formaldehyd i 0,1 M fosfat buffert saltlösning. Efter perfusion, decapitation producerades och hjärnorna avlägsnades omedelbart, sedan fast i en 4%formaldehyd lösning för 48 timmar. Hjärnorna blockerades sedan i fem millimeter koronasektioner från luktbulben ansikte till den visuella hjärnbarken medan lillhjärnan och hjärnstammar dissekerades.Följande paraffin inbäddning, koronal och sagittal avsnitten gjordes från thalamus. Producera immunkemiska färgning av beta-amyloid prekursorprotein. De olika ratsgrupperna vid olika tidpunkter visas på systemet.Diffusa axonal hjärnskada i början av experimentet. Vid tidpunkt 48 timmar undersöktes Neurologisk svårighetsgrad. Vid tidpunkten 48 timmar, immunochemical färgning av beta-APP utfördes på alla två grupper.Illustrerade neurologiska underskott 48 timmar efter diffusa axonal hjärnan skada för två studiegrupper. En Mann-Whitney test anges att neurologiska underskottet var betydligt större för 15 diffusa axonal hjärnskada råttor jämfört med 15 naiva råttor på 48 timmar efter ingripande. Representativa photomicrographs avslöjar axonal och neuronal immunoreactivities efter isolerade diffusa axonal hjärnan skada hos råttor 48 timmar post-injury.Mindre cellulära strängar detekteras med beta-amyloid prekursorprotein. I skengrupp upptäcktes det inte. I vårt arbete utvecklade vi en enkel, reproducerbar, och tillförlitlig ny modell för diffus axonal hjärnan skada baserat på rotations acceleration mekanism.En sådan modell kommer att möjliggöra en bättre förståelse av patofysiologi av diffus axonal hjärnskada och utveckling av mer effektiva behandlingar. Tack så mycket för er uppmärksamhet.

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

Beredning av Oligomer β-amyloid 1-42 Och induktion av synaptisk plasticitet Nedskrivning av hippocampus Slices

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

Chromatin Immunoprecipitation from Dorsal Root Ganglia Tissue following Axonal Injury

Kromatin Immunoprecipitation från dorsalrotsganglier vävnad efter axonal skada

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

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 ...

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 strategi som bygger på Bioluminescent Kalcium indikator 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

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 ...

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

Activity based träning på ett löpband med ryggmärgen skadas Wistar råttor

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 av 3-D kollagen-baserade Hydrogels att analysera Axonal tillväxt och beteende under nerv systemet utveckling

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

Bedömning av långvarig depression induktion hos vuxna cerebellär skivor

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

Avancerad diffusions avbildning i hippocampus hos råttor med mild traumatisk hjärnskada

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

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 ...