Name: a fibrin-enriched and tpa-sensitive photothrombotic stroke model
Uploaded: 2021-06-04T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Fibrin-Enriched and tPA-Sensitive Photothrombotic Stroke Model at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de NIH-subsidies (NS108763, NS100419, NS095064 en HD080429 aan C.Y.K.; en NS106592 aan Y.Y.S.).

Dit protocol is goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van de Universiteit van Virginia en volgt de National Institutes of Health Guideline for Care and Use of Laboratory Animals. Figuur 1A schetst de volgorde van chirurgische ingrepen van dit protocol.
1. Operatie instellen
<ol><li>Plaats ten minste 15 minuten voor de operatie een verwarmingskussen met een temperatuur van 37 °C op de adapter voor kleine dieren. Bereid een neus...

<ol>
	<li>Lyden, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Thrombolytic Therapy for Acute Stroke. 3/e. , (2015).</li><li>Linfante, I., Cipolla, 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=Improving+reperfusion+therapies+in+the+era+of+mechanical+thrombectomy.">Improving reperfusion therapies in the era of mechanical thrombectomy.</a> Translational Stroke Research. 7 (4), 294-302 (2016).</li><li>Campbell, B. 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=Endovascular+Therapy+for+Ischemic+stroke+with+perfusion-imaging+selection.">Endovascular Therapy for Ischemic stroke with perfusion-imaging selection.</a> The New England Journal of Medicine. 372 (11), 1009-1018 (2015).</li><li>Hossmann, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+two+pathophysiologies+of+focal+brain+ischemia:+implications+for+translational+stroke+research.">The two pathophysiologies of focal brain ischemia: implications for translational stroke research.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 32 (7), 1310-1316 (2012).</li><li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).</li><li>Watson, B. D., Dietrich, W. D., Busto, R., Wachtel, M. S., Ginsberg, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+reproducible+brain+infarction+by+photochemically+initiated+thrombosis.">Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis.</a> Annals of Neurology. 17 (5), 497-504 (1985).</li><li>Watson, B. D., Prado, R., Veloso, A., Brunschwig, J. P., Dietrich, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+blood+flow+restoration+and+reperfusion+injury+after+ultraviolet+laser-facilitated+middle+cerebral+artery+recanalization+in+rat+thrombotic+stroke.">Cerebral blood flow restoration and reperfusion injury after ultraviolet laser-facilitated middle cerebral artery recanalization in rat thrombotic stroke.</a> Stroke. 33 (2), 428-434 (2002).</li><li>Uzdensky, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photothrombotic+stroke+as+a+model+of+ischemic+stroke.">Photothrombotic stroke as a model of ischemic stroke.</a> Translational Stroke Research. 9 (5), 437-451 (2018).</li><li>Karatas, 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=Thrombotic+distal+middle+cerebral+artery+occlusion+produced+by+topical+FeCl(3)+application:+a+novel+model+suitable+for+intravital+microscopy+and+thrombolysis+studies.">Thrombotic distal middle cerebral artery occlusion produced by topical FeCl(3) application: a novel model suitable for intravital microscopy and thrombolysis studies.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 31 (3), 1452-1460 (2011).</li><li>Orset, 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=Mouse+model+of+in+situ+thromboembolic+stroke+and+reperfusion.">Mouse model of in situ thromboembolic stroke and reperfusion.</a> Stroke. 38 (10), 2771-2778 (2007).</li><li>Orset, 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=Efficacy+of+Alteplase+in+a+mouse+model+of+acute+ischemic+stroke:+A+retrospective+pooled+analysis.">Efficacy of Alteplase in a mouse model of acute ischemic stroke: A retrospective pooled analysis.</a> Stroke. 47 (5), 1312-1318 (2016).</li><li>Kudo, M., Aoyama, A., Ichimori, S., Fukunaga, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+animal+model+of+cerebral+infarction.+Homologous+blood+clot+emboli+in+rats.">An animal model of cerebral infarction. Homologous blood clot emboli in rats.</a> Stroke. 13 (4), 505-508 (1982).</li><li>Busch, E., Kruger, K., Hossmann, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+model+of+thromboembolic+stroke+and+rt-PA+induced+reperfusion+in+the+rat.">Improved model of thromboembolic stroke and rt-PA induced reperfusion in the rat.</a> Brain Research. 778 (1), 16-24 (1997).</li><li>Lapchak, P. A., Araujo, D. M., Zivin, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Tenecteplase+with+Alteplase+on+clinical+rating+scores+following+small+clot+embolic+strokes+in+rabbits.">Comparison of Tenecteplase with Alteplase on clinical rating scores following small clot embolic strokes in rabbits.</a> Experimental Neurology. 185 (1), 154-159 (2004).</li><li>Sun, Y. Y., 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=Synergy+of+combined+tPA-Edaravone+therapy+in+experimental+thrombotic+stroke.">Synergy of combined tPA-Edaravone therapy in experimental thrombotic stroke.</a> PLoS One. 9 (6), 98807 (2014).</li><li>Sun, Y. Y., 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=Prophylactic+Edaravone+prevents+transient+hypoxic-ischemic+brain+injury:+Implications+for+perioperative+neuroprotection.">Prophylactic Edaravone prevents transient hypoxic-ischemic brain injury: Implications for perioperative neuroprotection.</a> Stroke. 46 (7), 1947-1955 (2015).</li><li>Sun, Y. Y., 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=Sickle+mice+are+sensitive+to+hypoxia/ischemia-induced+stroke+but+respond+to+tissue-type+plasminogen+activator+treatment.">Sickle mice are sensitive to hypoxia/ischemia-induced stroke but respond to tissue-type plasminogen activator treatment.</a> Stroke. 48 (12), 3347-3355 (2017).</li><li>Sun, Y. Y., Kuan, C. 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+thrombotic+stroke+model+based+on+transient+cerebral+hypoxia-ischemia.">A thrombotic stroke model based on transient cerebral hypoxia-ischemia.</a> Journal of Visualized Experiments. (102), e52978 (2015).</li><li>Pena-Martinez, 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=Pharmacological+modulation+of+neutrophil+extracellular+traps+reverses+thrombotic+stroke+tPA+(tissue-type+plasminogen+activator)+resistance.">Pharmacological modulation of neutrophil extracellular traps reverses thrombotic stroke tPA (tissue-type plasminogen activator) resistance.</a> Stroke. 50 (11), 3228-3237 (2019).</li><li>Denorme, 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=ADAMTS13-mediated+thrombolysis+of+t-PA-resistant+occlusions+in+ischemic+stroke+in+mice.">ADAMTS13-mediated thrombolysis of t-PA-resistant occlusions in ischemic stroke in mice.</a> Blood. 127 (19), 2337-2345 (2016).</li><li>Marder, V. 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=Analysis+of+thrombi+retrieved+from+cerebral+arteries+of+patients+with+acute+ischemic+stroke.">Analysis of thrombi retrieved from cerebral arteries of patients with acute ischemic stroke.</a> Stroke. 37 (8), 2086-2093 (2006).</li><li>Bacigaluppi, M., Semerano, A., Gullotta, G. S., Strambo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+from+thrombi+retrieved+in+stroke+due+to+large+vessel+occlusion.">Insights from thrombi retrieved in stroke due to large vessel occlusion.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 39 (8), 1433-1451 (2019).</li><li>Sun, Y. Y., 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+murine+photothrombotic+stroke+model+with+an+increased+fibrin+content+and+improved+responses+to+tPA-lytic+treatment.">A murine photothrombotic stroke model with an increased fibrin content and improved responses to tPA-lytic treatment.</a> Blood Advances. 4 (7), 1222-1231 (2020).</li><li>Su, E. 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=Activation+of+PDGF-CC+by+tissue+plasminogen+activator+impairs+blood-brain+barrier+integrity+during+ischemic+stroke.">Activation of PDGF-CC by tissue plasminogen activator impairs blood-brain barrier integrity during ischemic stroke.</a> Nature Medicine. 14 (7), 731-737 (2008).</li><li>Gupta, A. K., 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=Protective+effects+of+gelsolin+in+acute+pulmonary+thromboembolism+and+thrombosis+in+the+carotid+artery+of+mice.">Protective effects of gelsolin in acute pulmonary thromboembolism and thrombosis in the carotid artery of mice.</a> PLoS One. 14 (4), 0215717 (2019).</li><li>Carroll, B. J., Piazza, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypercoagulable+states+in+arterial+and+venous+thrombosis:+When,+how,+and+who+to+test.">Hypercoagulable states in arterial and venous thrombosis: When, how, and who to test.</a> Vascular Medicine. 23 (4), 388-399 (2018).</li><li>Coutts, S. B., Berge, E., Campbell, B. C., Muir, K. W., Parsons, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tenecteplase+for+the+treatment+of+acute+ischemic+stroke:+A+review+of+completed+and+ongoing+randomized+controlled+trials.">Tenecteplase for the treatment of acute ischemic stroke: A review of completed and ongoing randomized controlled trials.</a> International Journal of Stroke. 13 (9), 885-892 (2018).</li><li>McFadyen, J. D., Schaff, M., Peter, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+and+future+antiplatelet+therapies:+emphasis+on+preserving+haemostasis.">Current and future antiplatelet therapies: emphasis on preserving haemostasis.</a> Nature Reviews Cardiology. 15 (3), 181-191 (2018).</li><li>Bang, O. Y., Goyal, M., Liebeskind, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collateral+crculation+in+ischemic+stroke:+Assessment+tools+and+therapeutic+strategies.">Collateral crculation in ischemic stroke: Assessment tools and therapeutic strategies.</a> Stroke. 46 (11), 3302-3309 (2015).</li><li>Faber, J. E., Chilian, W. M., Deindl, E., van Royen, N., Simons, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+brief+etymology+of+the+collateral+circulation.">A brief etymology of the collateral circulation.</a> Arteriosclerosis, Thrombsis, Vascular Biology. 34 (9), 1854-1859 (2014).</li></ol>

De traditionele RB fototrombotische beroerte, geïntroduceerd in 1985, is een aantrekkelijk model van focale cerebrale ischemie voor eenvoudige chirurgische ingrepen, lage mortaliteit en hoge reproduceerbaarheid van herseninfarct. 5 In dit model activeert de fotodynamische kleurstof RB snel bloedplaatjes bij lichtexcitatie, wat leidt tot dichte aggregaten die het bloedvat afsluiten 5,8,23. De kleine hoeve...

Endovasculaire trombectomie en tPA-gemedieerde trombolyse zijn de enige twee door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) goedgekeurde therapieën van acute ischemische beroerte, die jaarlijks ~700.000 patiënten in deVerenigde Staten treft. Omdat de toepassing van trombectomie beperkt is tot occlusie van grote bloedvaten (LVO), terwijl tPA-trombolyse occlusies van kleine bloedvaten kan verlichten, zijn beide waardevolle therapieën voor acute ischemische beroerte2. Bovendien verbetert de combinatie van beide therapieën (bijv. start van tPA-trombolyse binnen 4,5 uur na het begin van de beroerte, gevolgd door trombectomie) de reperfusie en defunctionele uitkomsten. Het optimaliseren van trombolyse blijft dus een belangrijk doel voor onderzoek naar beroertes, zelfs in het tijdperk van trombectomie.
Trombo-embolische modellen zijn een essentieel hulpmiddel voor preklinisch onderzoek naar beroertes dat gericht is op het verbeteren van trombolytische therapieën. Dit komt omdat mechanische vasculaire occlusiemodellen (bijv. intraluminale hechting MCA-occlusie) geen bloedstolsels produceren en het snelle herstel van de cerebrale bloedstroom na het verwijderen van mechanische occlusie overdreven geïdealiseerd is 4,5. Tot op heden omvatten de belangrijkste trombo-embolische modellen fototrombose 6,7,8, topisch ijzerchloride (FeCl3) toepassing9, micro-injectie van trombine in de MCA-tak 10,11, injectie van ex vivo (micro)embolie in de MCA of gemeenschappelijke halsslagader (CCA)12,13,14 en voorbijgaande hypoxie-ischemie (tHI)15,16, 17,18. Deze beroertemodellen verschillen in de histologische samenstelling van de resulterende stolsels en de gevoeligheid voor tPA-gemedieerde lytische therapieën (tabel 1). Ze variëren ook in de chirurgische vereiste van craniotomie (nodig voor in situ trombine-injectie en plaatselijke toepassing van FeCl3), de consistentie van de grootte en locatie van het infarct (bijv. CCA-infusie van micro-embolieën levert zeer variabele uitkomsten op) en globale effecten op het cardiovasculaire systeem (bijv. tHI verhoogt de hartslag en het hartminuutvolume om hypoxie-geïnduceerde perifere vasodilatatie te compenseren).
Het op RB-kleurstof gebaseerde fototrombotische beroerte (PTS)-model heeft veel aantrekkelijke kenmerken, waaronder eenvoudige craniotomievrije chirurgische ingrepen, lage mortaliteit (meestal < 5%) en een voorspelbare grootte en locatie van het infarct (in het MCA-leverende gebied), maar het heeft twee belangrijke beperkingen. 8 Het eerste voorbehoud is een zwakke tot nihil-respons op tPA-gemedieerde trombolytische behandeling, wat ook een nadeel is van het FeCl3-model 7,19,20. Het tweede voorbehoud van PTS- en FeCl3-beroertemodellen is dat de daaruit voortvloeiende trombi bestaan uit dicht opeengepakte bloedplaatjesaggregaten met een kleine hoeveelheid fibrine, wat niet alleen leidt tot de veerkracht tegen tPA-lytische therapie, maar ook afwijkt van het patroon van gemengde bloedplaatjes:fibrinetrombi bij patiënten met een acute ischemische beroerte21,22. Het in situ trombine-micro-injectiemodel daarentegen bestaat voornamelijk uit gepolymeriseerd fibrine en een onzeker gehalte aan bloedplaatjes10.
Gezien de bovenstaande redenering veronderstelden we dat vermenging van RB en een subtrombotische dosis trombine voor MCA-gerichte fotoactivering door verdunde schedel de fibrinecomponent in de resulterende trombi kan verhogen en de gevoeligheid voor tPA-gemedieerde lytische behandeling kan verhogen. We hebben deze hypothese bevestigd,23 en hierin beschrijven we gedetailleerde procedures van het gemodificeerde (T+RB) fototrombotische beroertemodel.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T8877</td>
			<td>infarct</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Nylon monofilament suture</td>
			<td>LOOK</td>
			<td>766B</td>
			<td>surgical supplies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 silk suture</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>624143</td>
			<td>surgical supplies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>543nm laser beam</td>
			<td>Melles Griot</td>
			<td>25-LGP-193-249</td>
			<td>photothrombosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>adult male mice</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>C57BL/6</td>
			<td>10~14 weeks old (22~30 g)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia bar for mouse adaptor</td>
			<td>machine shop, UVA</td>
			<td></td>
			<td>surgical setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avertin (2, 2, 2-Tribromoethanol)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T48402</td>
			<td>euthanasia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental drill</td>
			<td>Dentamerica</td>
			<td>Rotex 782</td>
			<td>surgical setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital microscope</td>
			<td>Dino-Lite</td>
			<td>AM2111</td>
			<td>brain imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZ40</td>
			<td>surgical setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine curved forceps (serrated)</td>
			<td>FST</td>
			<td>11370-31</td>
			<td>surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine curved forceps (smooth)</td>
			<td>FST</td>
			<td>11373-12</td>
			<td>surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>goat anti-rabbit Alexa Fluro 488</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A11008</td>
			<td>Immunohistochemistry</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsted-Mosquito hemostats</td>
			<td>FST</td>
			<td>13008-12</td>
			<td>surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat pump with warming pad</td>
			<td>Gaymar</td>
			<td>TP700</td>
			<td>surgical setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>infusion pump</td>
			<td>KD Scientific</td>
			<td>200</td>
			<td>thrombolytic treatment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe with 31G needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>328291</td>
			<td>photothrombosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>CCM, UVA</td>
			<td></td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser protective google 532nm</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LG3</td>
			<td>photothrombosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meloxicam SR</td>
			<td>CCM, UVA</td>
			<td></td>
			<td>NSAID analgesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>micro needle holders</td>
			<td>FST</td>
			<td>12060-01</td>
			<td>surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>micro scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>15000-03</td>
			<td>surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MoorFLPI-2 blood flow imager</td>
			<td>Moor</td>
			<td>780-nm laser source</td>
			<td>Laser Speckle Contrast Imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse adaptor</td>
			<td>RWD</td>
			<td>68014</td>
			<td>surgical setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puralube Vet ointment</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>NC0138063</td>
			<td>eye dryness prevention</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractor tips</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>Surgi-5014-2</td>
			<td>surgical setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rose Bengal</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>198250</td>
			<td>photothrombosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thrombin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T7513</td>
			<td>photothrombosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue glue</td>
			<td>Abbott Laboratories</td>
			<td>NC9855218</td>
			<td>surgical supplies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tPA</td>
			<td>Genetech</td>
			<td>Cathflo activase 2mg</td>
			<td>thrombolytic treatment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibratome</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51425</td>
			<td>TTC infacrt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>CCM, UVA</td>
			<td></td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a fibrin-enriched and tpa-sensitive photothrombotic stroke model

Een ideaal trombo-embolisch beroertemodel vereist bepaalde eigenschappen, waaronder relatief eenvoudige chirurgische ingrepen met een lage mortaliteit, een consistente infarctgrootte en -locatie, precipitatie van bloedplaatjes:fibrine vermengde bloedstolsels vergelijkbaar met die bij patiënten, en een adequate gevoeligheid voor fibrinolytische behandeling. Het op kleurstof gebaseerde fototrombotische beroertemodel van de bengaalse roos (RB) voldoet aan de eerste twee vereisten, maar is zeer ongevoelig voor tPA-gemedieerde lytische behandeling, vermoedelijk vanwege de bloedplaatjesrijke, maar fibrine-arme stolselsamenstelling. We redeneren dat een combinatie van RB-kleurstof (50 mg/kg) en een subtrombotische dosis trombine (80 E/kg) voor fotoactivatie gericht op de proximale tak van de middelste hersenslagader (MCA) fibrine-verrijkte en tPA-gevoelige stolsels kan produceren. Inderdaad, het trombine en RB (T+RB)-gecombineerde fototrombosemodel veroorzaakte gemengde bloedplaatjes:fibrine-bloedstolsels, zoals aangetoond door immunokleuring en immunoblots, en handhaafde consistente infarctgroottes en -locaties plus een lage mortaliteit. Bovendien verminderde intraveneuze injectie van tPA (Alteplase, 10 mg/kg) binnen 2 uur na fotoactivatie de infarctgrootte bij T+RB-fototrombose aanzienlijk. Het trombine-versterkte fototrombotische beroertemodel kan dus een nuttig experimenteel model zijn om nieuwe trombolytische therapieën te testen.

Eerst vergeleken we het fibrinegehalte in RB versus T+RB fototrombose-geïnduceerde bloedstolsels. Muizen werden opgeofferd door transcardiale perfusie van fixeermiddelen 2 uur na fotoactivering, en hersenen werden verwijderd voor immunofluorescentiekleuring van de MCA-tak in longitudinale en transversale vlakken. Bij RB-fototrombose was de MCA-tak dicht opeengepakt met CD41+-bloedplaatjes en weinig fibrine (Figuur 2A,C). Daarentegen werd de MCA-tak bij T+RB-fotot...

Watch this Scientific Journal Video about A Fibrin-Enriched and tPA-Sensitive Photothrombotic Stroke Model at JoVE.com

A Fibrin-Enriched and tPA-Sensitive Photothrombotic Stroke Model

Traditionele modellen met fototrombotische beroerte (PTS) induceren voornamelijk dichte bloedplaatjesaggregaten met een hoge weerstand tegen weefselplasminogeenactivator (tPA)-lytische behandeling. Hier wordt een gemodificeerd muizen PTS-model geïntroduceerd door trombine en lichtgevoelige kleurstof samen te injecteren voor fotoactivering. Het trombine-versterkte PTS-model produceert gemengde bloedplaatjes:fibrinestolsels en is zeer gevoelig voor tPA-trombolyse.

Een fibrine-verrijkt en tPA-gevoelig fototrombotisch beroertemodel

An ideal thromboembolic stroke model requires certain properties, including relatively simple surgical procedures with low mortality, a consistent ...

We willen een beroertemodel maken dat bloedstolsels produceert die vergelijkbaar zijn met patiëntmonsters en reageren op de klinisch relevante trombolytische therapie. Daarom passen we het klassieke fototrombotische beroertemodel aan en mengen we trombine en de fotodynamische kleurstof roos bengaal voorafgaand aan de fotoactivering. We zijn blij dat deze procedure inderdaad bloedstolsels creëert die zeer gevoelig zijn voor tPA-gemedieerde trombolyse.Dit gemodificeerde fototrombotische beroertemodel maakt gebruik van zeer eenvoudige chirurgische ingrepen met een laag sterftecijfer en produceerde een zeer consistente infarctgrootte en -locatie. U produceert ook een fibrine en bloedplaatjes gemengd bloedstolsel dat vergelijkbaar is met dat bij de patiënt met een acute beroerte. Daarom denken we dat het heel nuttig is voor preklinisch onderzoek naar beroertes om effectievere trombolytische therapieën te ontwikkelen.We hopen dat meer mensen ons model gebruiken. De procedure zal worden gedemonstreerd door Dr.Yu-Yo Sun, onze onderzoeksassistent-professor in onze groep. Bereid de muis 30 minuten voor de operatie voor door een pijnstiller te injecteren.Nadat u de muis hebt verdoofd, knijpt u in de tenen om er zeker van te zijn dat deze volledig verdoofd is. Verwijder vervolgens het haar op de linker nek en het hoofd met ontharingscrème. Plaats de muis op de adapter voor kleine dieren in rugligging en steriliseer het chirurgische huidgebied door het af te vegen met drie afwisselende vegen povidonjodium en 70% ethanol.Maak onder een ontleedmicroscoop een incisie van 0,5 centimeter in de linker baarmoederhals met behulp van een microschaar en een rechte pincet op ongeveer 0,2 centimeter lateraal van de middellijn. Trek vervolgens met een fijne gekartelde tang het zachte weefsel en de fascia uit elkaar om de LCCA bloot te leggen. Scheid vervolgens met een fijne, gladde pincet voorzichtig de LCCA van de nervus vagus.Plaats een permanente dubbele knoophechting rond de LCCA met behulp van een 5-0 zijden hechtdraad. Draai de muis in buikligging en draai de neusklemrol 15 graden. Steriliseer vervolgens het operatiegebied door de huid af te vegen met drie afwisselende vegen Betadine en 70% ethanol.Maak een incisie van 0,8 centimeter in de hoofdhuid met behulp van een microschaar en een rechte pincet langs het linkeroog en -oor om de temporalis-spier bloot te leggen. Maak vervolgens een incisie van 0,5 centimeter langs de rand van de temporalis-spier op het linker pariëtale bot. Maak vervolgens een tweede verticale incisie van 0,3 centimeter op de temporalis-spier en trek de spier terug om de rand van het pariëtale bot en het squamosale bot bloot te leggen.Zorg ervoor dat u het oriëntatiepunt van de coronale hechting tussen de frontale en pariëtale botten visualiseert. Bevochtig vervolgens de schedel door steriele zoutoplossing aan te brengen om de linker MCA te onthullen en markeer de proximale MCA-tak op het squamosale bot met een stift. Teken voorzichtig een cirkel met een diameter van één millimeter rond dit gemarkeerde gebied met een pneumatische tandartsboor.Verdun vervolgens de schedel ongeveer 0,2 millimeter diep zonder de onderliggende dura aan te raken. Stop met boren als er een heel dun laagje bot overblijft. Meng vervolgens de trombine en de bengaalse rozenoplossing op basis van het lichaamsgewicht van de muis en injecteer het mengsel langzaam in de retro-orbitale sinus met een naald van 31 gauge.Breng oogzalf aan op beide ogen om uitdroging te voorkomen. Breng de illuminator met een laserlicht van 532 nanometer gedurende 20 minuten aan op de geboorde locatie binnen een afstand van twee inch. Visualiseer de verlichting aan de proximale tak van de MCA door middel van een laserprojectiebril.Stop na 20 minuten de laserverlichting. Maak een schedelvenster met een diameter van drie millimeter op het pariëtale bot van de schedel en plaats er een dekglas op. Plaats vervolgens de distale MCA onder een 20x objectieflens voor onderdompeling in water.Label de circulerende bloedplaatjes door middel van staartaderinjectie van DyLight 488 geconjugeerd anti-GP1b-bèta-antilichaam vijf minuten voor beeldvorming. Injecteer vervolgens retro-orbitaal het mengsel van trombine en roosbengaalse oplossing. Fotoactiveer de MCA met behulp van een lasersysteem van 532 nanometer met een laserstraal met een diameter van 10 micrometer en neem het beeld op tot trombusvorming.Voor tPA-toediening plaatst u het verdoofde dier op een warm kussen van 37 graden Celsius. Wikkel zijn staart gedurende één minuut in een warm nat gaasje van 45 graden Celsius op het geselecteerde tijdstip na fotoactivering. Injecteer vervolgens de recombinante humane tPA via de staartader.Injecteer 50% als bolus en breng de resterende 50% gedurende 30 minuten toe met behulp van een infuuspomp. Om de cerebrale bloedstroom te controleren, maakt u een incisie in de middellijn op de hoofdhuid met de schedel bloot. Bevochtig de schedel met steriele zoutoplossing en breng de ultrasone gel er voorzichtig op aan, zorg ervoor dat er geen haar- of luchtbellen in de gel komen.Bewaak de cerebrale bloedstroom in beide hersenhelften gedurende 10 minuten onder de laserspikkelcontrastimager. Immunofluorescentie-etikettering toont aan dat in de op rozenbengaalse gebaseerde fototrombose op basis van kleurstof, de MCA-tak dicht opeengepakt was met CD41-positieve bloedplaatjes en weinig fibrine. Daarentegen werd bij de trombine plus roos bengaalse fototrombose de MCA-tak afgesloten door willekeurig gemengde bloedplaatjes- en fibrinestolsels.De immunoblotting-analyse toonde een meer dan tweevoudige toename van fibrineafzetting in de ipsilaterale hemisfeer in de trombine plus rozenbengaalse fototrombose in vergelijking met alleen bengaalse roos. Confocale intravitale beeldvorming op basis van een microscoop toonde aan dat een intraveneuze trombine-injectie er niet in slaagde bloedplaatjesaggregaten te induceren, zelfs niet onder laserverlichting. Bloedplaatjes vormden homogene stolsels in het rozenbengaalse fototrombosemodel, maar ongelijke aggregaten met meerdere zwakke gebieden in het trombine plus roos bengaalse model.De CBF van dezelfde muis voor en 24 uur na tPA versus voertuigbehandeling werd gemeten door middel van laserbeeldvorming met spikkelcontrast en genormaliseerd naar de contralaterale hemisfeer. Bij de bengaalse rozenfototrombose leidde de tPA-behandeling tot een trend van CBF-herstel, met name in het ischemische grensgebied in vergelijking met met vehiculum behandelde muizen. Bij de bengaalse trombose van trombine plus roos was het herstel van CBF bij met tPA behandelde muizen prominenter en werden de proximale MCA-takken vaak na 24 uur zichtbaar.Bij bengaalse rozenfototrombose werd een vergelijkbare infarctgrootte gedetecteerd bij met vehiculum behandelde en met tPA behandelde muizen. Daarentegen verminderde de tPA-lytische behandeling bij bengaalse rozen bij trombine plus roos het infarct aanzienlijk na 0,5, één of twee uur, maar niet zes uur na fotoactivering in vergelijking met muizen die met een voertuig werden behandeld, trombine-gemedieerde fibrinegeneratie is cruciaal voor trombusvorming bij deze procedure. Deze methode kan worden gebruikt om de samenstelling van stolsels te onderzoeken en om trombolytische behandelingen verder te bestuderen.Na deze procedure kunnen andere methoden van trombolysetherapie worden toegepast en kan de latere werkzaamheid worden bepaald. Het toevoegen van trombine maakt het mogelijk om de samenstelling van het stolsel aan te passen van fibrinearm naar fibrinerijk, waardoor onderzoekers klinisch relevante therapeutische strategieën kunnen ontwikkelen.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Retrograde Loading of Nerves, Tracts, and Spinal Roots with Fluorescent Dyes

Retrograde Laden van zenuwen, Tracts, en Spinal Roots met fluorescente kleurstoffen

Retrograde labeling of neurons is a standard anatomical method1,2 that has also been used to load calcium and voltage-sensitive dyes into neurons3-6. ...

Progenitor-derived Oligodendrocyte Culture System from Human Fetal Brain

Progenitor afgeleide oligodendrocyt Cultuur System van menselijke foetale hersenen

Differentiation of human neural progenitors into neuronal and glial cell types offers a model to study and compare molecular regulation of neural cell ...

Deriving the Time Course of Glutamate Clearance with a Deconvolution Analysis of Astrocytic Transporter Currents

Afleiden van de Time Cursus van Glutamaat Clearance met een Deconvolutie Analyse van astrocyten Transporter Currents

The highest density of glutamate transporters in the brain is found in astrocytes. Glutamate transporters couple the movement of glutamate across the ...

Utilizing 3D Printing Technology to Merge MRI with Histology: A Protocol for Brain Sectioning

Met behulp van 3D-printtechnologie om samenvoegen MRI met de histologie: A Protocol for Brain Snijden

Magnetic resonance imaging (MRI) allows for the delineation between normal and abnormal tissue on a macroscopic scale, sampling an entire tissue volume ...

Evaluation of Bioenergetic Function in Cerebral Vascular Endothelial Cells

Evaluatie van de Bio-energetische Function in Cerebral vasculaire endotheelcellen

The integrity of the blood-brain-barrier (BBB) is critical to prevent brain injury. Cerebral vascular endothelial (CVE) cells are one of the cell types ...

Measuring Synaptic Vesicle Endocytosis in Cultured Hippocampal Neurons

Meten van Synaptic vesikel endocytose in gekweekte Hippocampal neuronen

During endocytosis, fused synaptic vesicles are retrieved at nerve terminals, allowing for vesicle recycling and thus the maintenance of synaptic ...

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

In Vivo eenbeoordeling van de verstoring van de bloed - hersen barrière in een Rat Model van ischemische beroerte

Ischemic stroke leads to vasogenic cerebral edema and subsequent primary brain injury, which is mediated through destruction of the blood-brain barrier ...

A Preclinical Model to Assess Brain Recovery After Acute Stroke in Rats

Een preklinisch model om hersen herstel na acute beroerte bij ratten te beoordelen

The purpose of this study was to establish and validate an animal brain ischemia model in the recovery and sequela stages. A middle cerebral artery ...

Time-lapse Live Imaging and Quantification of Fast Dendritic Branch Dynamics in Developing Drosophila Neurons

Time-lapse Live Imaging and Quantification of Fast Dendritic Branch Dynamics in Developing Drosophila Neurons

Time-lapse Live beeldvorming en kwantificering van snelle dendritische tak dynamiek bij de ontwikkeling van Drosophila neuronen

Highly motile dendritic filopodia are widely present in neurons at early developmental stages. These exploratory dynamic branches sample the surrounding ...

Confocal Microscopy to Measure Three Modes of Fusion Pore Dynamics in Adrenal Chromaffin Cells

Confocale microscopie om drie modi van fusieporiëndynamiek in bijnierchromaffinecellen te meten

Dynamic fusion pore opening and closure mediate exocytosis and endocytosis and determine their kinetics. Here, it is demonstrated in detail how confocal ...