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

עבודה זו נתמכה על ידי מענקי ה-NIH (NS108763, NS100419, NS095064 ו-HD080429 ל-C.Y. K. ו-NS106592 ל-Y.Y.S).

פרוטוקול זה מאושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) באוניברסיטת וירג'יניה ועוקב אחר הנחיות המכונים הלאומיים לבריאות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. איור 1A מתאר את רצף ההליכים הכירורגיים של פרוטוקול זה.
1. מערך הניתוח
<ol><li>הניחו כרית חימום עם טמ?...

<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>

שבץ פוטוטרומבוטי RB מסורתי, שהוצג בשנת 1985, הוא מודל אטרקטיבי של איסכמיה מוחית מוקדית עבור הליכים כירורגיים פשוטים, תמותה נמוכה, ושחזור גבוה של אוטם מוחי. 5 במודל זה, הצבע הפוטודינמי RB מפעיל במהירות טסיות דם עם עירור אור, מה שמוביל לצברים צפופים החוסמים את כלי הדם 5,8,23...

Endovascular thrombectomy ו- tPA-mediated thrombolysis הם שני הטיפולים היחידים שאושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) לשבץ איסכמי חריף, אשר סובל ~ 700,000 חולים מדי שנה בארצות הברית1. מכיוון שהיישום של טרומבקטומיה מוגבל לחסימת כלי דם גדולים (LVO), בעוד tPA-thrombolysis עשוי להקל על חסימות כלי דם קטנים, שניהם טיפולים יקרי ערך של שבץ איסכמי חריף2. יתר על כן, השילוב של שני הטיפולים (למשל, התחלת tPA-thrombolysis בתוך 4.5 שעות מתחילת שבץ, ואחריו טרומבקטומיה) משפר את הרפרפוזיה ואת התוצאות התפקודיות3. לפיכך, אופטימיזציה של פקקת נותרה מטרה חשובה לחקר שבץ, גם בעידן של טרומבקטומיה.
מודלים טרומבואמבוליים הם כלי חיוני למחקר שבץ פרה-קליני שמטרתו לשפר טיפולים טרומבוליטיים. הסיבה לכך היא שמודלים מכניים של חסימת כלי דם (למשל, חסימת MCA בתפר תוך לומינלי) אינם מייצרים קרישי דם, וההתאוששות המהירה של זרימת הדם במוח לאחר הסרת החסימה המכנית היא אידיאליזציה מוגזמת 4,5. נכון להיום, מודלים טרומבואמבוליים עיקריים כוללים פוטוטרומבוזיס 6,7,8, כלוריד ברזל מקומי (FeCl3) יישום9, מיקרו-הזרקה של תרומבין לענף MCA 10,11, הזרקת אקס ויו (מיקרו)אמבולי לתוך MCA או עורק התרדמה המשותף (CCA)12,13,14, והיפוקסיה איסכמיה חולפת (tHI)15,16, 17,18. מודלים אלה של שבץ נבדלים זה מזה בהרכב ההיסטולוגי של קרישי הדם הבאים וברגישות לטיפולים ליטיים בתיווך tPA (טבלה 1). הם גם משתנים בדרישה הכירורגית של קרניוטומיה (דרושה להזרקת תרומבין באתרו וליישום מקומי של FeCl3), עקביות גודל אוטם ומיקום (למשל, עירוי CCA של מיקרואמבולי מניב תוצאות משתנות מאוד), והשפעות גלובליות על מערכת הלב וכלי הדם (למשל, tHI מגביר את קצב הלב ואת תפוקת הלב כדי לפצות על התרחבות כלי דם היקפית הנגרמת על ידי היפוקסיה).
למודל שבץ פוטוטרומבוטי מבוסס צבע RB (PTS) יש תכונות אטרקטיביות רבות, כולל הליכים כירורגיים פשוטים ללא קרניוטומיה, תמותה נמוכה (בדרך כלל < 5%), וגודל ומיקום צפויים של אוטם (בשטח אספקת MCA), אך יש לו שתי מגבלות עיקריות. 8 האזהרה הראשונה היא תגובה חלשה עד אפסית לטיפול תרומבוליטי בתיווך tPA, שהוא גם חיסרון של FeCl3 מודל 7,19,20. האזהרה השנייה של מודלים של שבץ מוחי PTS ו- FeCl3 היא שהטרומבי שנוצר כתוצאה מכך מורכב מאגרגטים צפופים של טסיות עם כמות קטנה של פיברין, אשר לא רק מובילים לעמידותו לטיפול tPA-lytic, אלא גם חורגים מהדפוס של טסיות מעורבות:תרומבי פיברין בחולי שבץ איסכמי חריף21,22. לעומת זאת, מודל המיקרו-הזרקה באתרו כולל בעיקר פיברין פולימרי ותכולה לא ודאית של טסיות10.
בהתחשב בהנמקה לעיל, שיערנו כי תערובת של RB ומינון תת-טרומבוטי של תרומבין עבור פוטואקטיבציה ממוקדת MCA באמצעות גולגולת מדוללת עשויה להגדיל את מרכיב הפיברין בטרומבי שנוצר ולהגביר את הרגישות לטיפול ליטי בתיווך tPA. איששנו השערה זו,23 וכאן אנו מתארים הליכים מפורטים של מודל שבץ פוטוטרומבוטי שונה (T+RB).

<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

מודל שבץ טרומבואמבולי אידיאלי דורש תכונות מסוימות, כולל הליכים כירורגיים פשוטים יחסית עם תמותה נמוכה, גודל אוטם עקבי ומיקום, משקעים של טסיות:פיברין קרישי דם מעורבים דומים לאלה בחולים, ורגישות נאותה לטיפול פיברינוליטי. מודל שבץ פוטוטרומבוטי מבוסס צבע ורד בנגל (RB) עונה על שתי הדרישות הראשונות, אך הוא עמיד מאוד לטיפול ליטי בתיווך tPA, ככל הנראה בשל הרכב הקריש העשיר בטסיות אך דל בפיברין. אנו סבורים כי שילוב של צבע RB (50 מ"ג/ק"ג) ומינון תת-טרומבוטי של תרומבין (80 U/kg) עבור פוטואקטיבציה המכוונת לענף הפרוקסימלי של עורק המוח האמצעי (MCA) עשוי לייצר קרישי דם מועשרים בפיברין ורגישים ל-tPA. ואכן, מודל הפוטוטרומבוזיס המשולב של טרומבין ו-RB (T+RB) גרם לקרישי דם מעורבים של טסיות דם:פיברין, כפי שמראים חיסונים ואימונובלוטים, ושמר על גדלים ומיקומים עקביים של אוטם בתוספת תמותה נמוכה. יתר על כן, הזרקה תוך ורידית של tPA (Alteplase, 10 מ"ג/ק"ג) תוך שעתיים לאחר הפוטואקטיבציה הפחיתה באופן משמעותי את גודל האוטם בפוטוטרומבוזיס T+RB. לפיכך, מודל שבץ פוטוטרומבוטי משופר טרומבין עשוי להיות מודל ניסיוני שימושי לבדיקת טיפולים טרומבוליטיים חדשניים.

ראשית, השווינו את תכולת הפיברין ב-RB לעומת קרישי דם הנגרמים על-ידי T+RB כתוצאה מפוטוטרומבוזיס. עכברים הוקרבו על ידי זילוח טרנסקרדיאלי של מקבעים בשעה 2 לאחר הפוטואקטיבציה, ומוחות הוסרו לצורך צביעה אימונופלואורסצנטית של ענף MCA במישורים אורכיים ורוחביים. בפוטוטרומבוזיס RB, ענף ה-MCA היה עמוס בצפיפ...

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

מודלים מסורתיים של שבץ פוטוטרומבוטי (PTS) גורמים בעיקר לצברי טסיות צפופים בעלי עמידות גבוהה לטיפול ליטי במפעיל פלסמינוגן רקמתי (tPA). כאן מוצג מודל PTS מורין שונה על ידי הזרקה משותפת של תרומבין וצבע רגיש לאור לצורך פוטואקטיבציה. מודל PTS משופר תרומבין מייצר קרישי טסיות מעורבים:פיברין והוא רגיש מאוד לפקקת tPA.

מודל שבץ פוטוטרומבוטי מועשר בפיברין ורגיש ל-tPA

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

אנחנו רוצים ליצור מודל שבץ שמייצר קריש דם שדומה לדגימות של מטופלים ומגיב לטיפול התרומבוליטי הרלוונטי מבחינה קלינית. לכן, אנו משנים את מודל השבץ הפוטוטרומבוטי הקלאסי וערבוב תרומבין והצבע הפוטודינמי ורד בנגל לפני הפוטואקטיבציה. אנו שמחים שהליך זה אכן יוצר קריש דם רגיש מאוד לפקקת בתיווך tPA.מודל שבץ פוטוטרומבוטי שונה זה השתמש בהליכים כירורגיים פשוטים מאוד עם שיעור תמותה נמוך ויצר גודל אוטם עקבי מאוד ומיקום. אתה גם מייצר קריש דם מעורב פיברין וטסיות דם הדומים לאלה בחולה שבץ חריף. לכן, אנו חושבים שזה די שימושי עבור מחקר שבץ פרה-קליני לפתח טיפולים תרומבוליטיים יעילים יותר.אנחנו מקווים שיותר אנשים ישתמשו במודל שלנו. מי שידגים את ההליך יהיה ד"ר יו-יו סון, עוזר המחקר שלנו בקבוצה שלנו. 30 דקות לפני הניתוח, להכין את העכבר על ידי הזרקת משכך כאבים.לאחר הרדמת העכבר, בצע צביטת בוהן כדי לוודא שהוא מורדם לחלוטין. לאחר מכן להסיר את השיער על הצוואר השמאלי ואת הראש עם קרם להסרת שיער. הניחו את העכבר על מתאם בעלי החיים הקטן במצב שכיבה, ועיקרו את אזור העור הכירורגי על ידי ניגובו בשלוש החלקות לסירוגין של יוד פובידון ואתנול 70%.תחת מיקרוסקופ מנתח, יש לבצע חתך צוואר הרחם השמאלי בקוטר 0.5 ס"מ באמצעות זוג מספריים זעירים ומלקחיים ישרים בגובה של כ-0.2 ס"מ לרוחב לקו האמצע. לאחר מכן, באמצעות זוג מלקחיים משוננים עדינים, לפרק את הרקמה הרכה ואת הפאשיה כדי לחשוף את LCCA. לאחר מכן באמצעות זוג מלקחיים חלקים עדינים, להפריד בזהירות את LCCA מן העצב vagal.מניחים תפר קבוע של קשר כפול סביב LCCA באמצעות תפר משי 5-0. הפוך את העכבר למצב נוטה וסובב את גליל האטב לאף ב -15 מעלות. לאחר מכן לעקר את אזור הניתוח על ידי ניגוב העור עם שלוש החלקות לסירוגין של בטדין ו 70% אתנול.בצע חתך של 0.8 ס"מ בקרקפת באמצעות זוג מספריים זעירים ומלקחיים ישרים לאורך עין שמאל ואוזן כדי לחשוף את שריר הרקה. לאחר מכן, בצע חתך של 0.5 ס"מ לאורך קצה שריר הטמפורליס בעצם הקודקוד השמאלית. לאחר מכן בצע חתך אנכי שני של 0.3 ס"מ בשריר הטמפורליס ומשוך את השריר כדי לחשוף את קצה העצם הקודקודית ועצם הקשקש.הקפד לדמיין את ציון הדרך של התפר העטרה בין העצמות הקדמיות והקודקודיות. לאחר מכן, להרטיב את הגולגולת על ידי מריחת מלח סטרילי כדי לחשוף את MCA שמאל, ולסמן את ענף MCA פרוקסימלי על עצם הקשקש עם טוש. ציירו בעדינות עיגול בקוטר מילימטר אחד המקיף אזור מסומן זה באמצעות מקדחה פנאומטית לשיניים.לאחר מכן מדללים את הגולגולת בעומק של כ-0.2 מילימטרים מבלי לגעת מתחת לדורה. הפסק את הקידוח כאשר נשארת שכבה דקה מאוד של עצם. לאחר מכן, מערבבים את תמיסת הטרומבין והוורד בנגל בהתבסס על משקל גופו של העכבר, ומזריקים את התערובת לאט לסינוס הרטרו-אורביטלי עם מחט של 31 מד.יש למרוח משחת עיניים על שתי העיניים למניעת יובש. יש להחיל את התאורה עם אור לייזר 532 ננומטר על האתר שנקדח במרחק של שני אינץ 'למשך 20 דקות. דמיינו את התאורה בסניף הפרוקסימלי של ה-MCA באמצעות משקפי הקרנת לייזר.לאחר 20 דקות, הפסק את תאורת הלייזר. צור חלון גולגולת בקוטר של שלושה מילימטרים על העצם הקודקודית של הגולגולת, ומניחים עליו זכוכית כיסוי. לאחר מכן אתרו את ה-MCA הדיסטלי מתחת לעדשה אובייקטיבית של טבילה במים פי 20.יש לתייג את טסיות הדם במחזור הדם על ידי הזרקת ורידים בזנב של נוגדן DyLight 488 מצומד נגד GP1b-beta חמש דקות לפני ההדמיה. לאחר מכן להזריק רטרו את תערובת תרומבין וורד בנגל פתרון. הפעל את ה- MCA באמצעות מערכת לייזר של 532 ננומטר עם קרן לייזר בקוטר 10 מיקרומטר, והקלט את התמונה עד להיווצרות פקקת.למתן tPA, הניחו את בעל החיים המרדים על פד חם של 37 מעלות צלזיוס. עטפו את זנבו בגזה חמה ורטובה של 45 מעלות צלזיוס למשך דקה אחת בנקודת הזמן שלאחר הפוטואקטיבציה שנבחרה. לאחר מכן, להזריק את tPA האנושי רקומביננטי דרך וריד הזנב.יש להזריק 50% כבולוס, ולהחדיר את 50% הנותרים במשך 30 דקות באמצעות משאבת עירוי. כדי לפקח על זרימת הדם במוח, בצע חתך בקו האמצע בקרקפת עם הגולגולת חשופה. לחות את הגולגולת עם מלוחים סטריליים, בעדינות להחיל את ג'ל אולטרסאונד על זה, הקפד למנוע שיער או בועות אוויר בג'ל.עקוב אחר זרימת הדם המוחית בשתי ההמיספרות המוחיות מתחת לתמונת הניגוד של נקודות הלייזר במשך 10 דקות. תיוג אימונופלואורסנציה מראה כי בפוטוטרומבוזה המבוססת על צבע בנגלי ורד, ענף MCA היה עמוס בצפיפות בטסיות דם חיוביות CD41 ומעט פיברין. לעומת זאת, בפוטוטרומבוזה של תרומבין פלוס ורד בנגל, ענף MCA נחסם על ידי קרישי טסיות ופיברין מעורבבים באופן אקראי.ניתוח האימונובלוטינג הראה עלייה גדולה מפי שניים בשקיעת פיברין בחצי הכדור האיפסילטרלי בטרומבין בתוספת פוטוטרומבוזה בנגלית של ורדים בהשוואה לבנגל ורדים בלבד. הדמיה תוך-חיונית המבוססת על מיקרוסקופ קונפוקלי הראתה כי הזרקת תרומבין תוך ורידי לא הצליחה לגרום לצברי טסיות, אפילו תחת תאורת לייזר. טסיות הדם יצרו קרישי דם הומוגניים במודל הפוטוטרומבוזיס הבנגלי הוורד, אך אגרגטים לא אחידים עם אזורים קלושים מרובים במודל תרומבין פלוס ורד בנגל.ה- CBF של אותו עכבר לפני ו -24 שעות לאחר הטיפול ב- tPA לעומת טיפול ברכב נמדד על ידי הדמיית ניגודיות כתמי לייזר ונורמל לחצי הכדור הנגדי. בפוטוטרומבוזיס הבנגלי הוורד, הטיפול ב- tPA הוביל למגמה של התאוששות CBF, במיוחד באזור הגבול האיסכמי בהשוואה לעכברים שטופלו ברכב. בפוטוטרומבוזיס תרומבין פלוס ורד בנגל, ההתאוששות של CBF בעכברים שטופלו ב- tPA הייתה בולטת יותר, וענפי MCA הפרוקסימליים נראו לעתים קרובות לאחר 24 שעות.בפוטוטרומבוזיס בנגלי ורדים, גודל אוטם דומה זוהה בעכברים שטופלו ברכב ובעכברים שטופלו ב-tPA. לעומת זאת, בפוטוטרומבוזה של טרומבין פלוס רוז בנגל, הטיפול הליטי ב-tPA הפחית משמעותית את האוטם ב-0.5, שעה או שעתיים, אך לא בשש שעות לאחר הפוטואקטיבציה בהשוואה לעכברים שטופלו ברכב, יצירת פיברין בתיווך טרומבין חיונית להיווצרות פקקת בהליך זה. שיטה זו יכולה לשמש כדי לחקור את הרכב קריש הדם כדי להמשיך לחקור טיפולים thrombolytic.בעקבות הליך זה, שיטות אחרות של טיפול פקקת ניתן ליישם ואת היעילות מאוחר יותר נקבע. הוספת תרומבין מאפשרת להתאים את הרכב הקריש מעשיר בפיברין לעשיר בפיברין, ומאפשרת לחוקרים לפתח אסטרטגיות טיפוליות רלוונטיות מבחינה קלינית.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

טוען מדרדר עצבים, קטעי צליל, ושורשים השדרה עם צבעי ניאון

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

מערכת מוליד-נגזר Oligodendrocyte תרבות ממוח העוברי של אדם

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

הנובע את מהלך הזמן של חיסול גלוטמט עם ניתוח Deconvolution של זרמי Transporter astrocytic

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

ניצול טכנולוגיית הדפסה 3D כדי מיזוג MRI עם היסטולוגיה: פרוטוקול המוח חתך

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

הערכה של תפקוד Bioenergetic בתאי האנדותל מוחות דם

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

מדידת אנדוציטוזה שלפוחית סינפטית של נוירונים בהיפוקמפוס בתרבית

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

הערכה In Vivo של מחסום הדם - מוח שיבוש במודל של עכברים של שבץ איסכמי

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

מודל טרום קליני להעריך את ההתאוששות המוח לאחר שבץ חריף בחולדות

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

זמן פקיעה הדמיה חיה הקוונפיקציה של הענף הדנדריטים המהירה בפיתוח של דרוזופילה נוירונים

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

מיקרוסקופיה קונפוקלית למדידת שלושה מצבים של דינמיקת נקבוביות היתוך בתאי כרומפין של יותרת הכליה

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