Name: a preclinical model of exertional heat stroke in mice
Uploaded: 2021-07-01T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Preclinical Model of Exertional Heat Stroke in Mice at JoVE.com

Detta arbete finansierades av försvarsdepartementet W81XWH-15-2-0038 (TLC) och BA180078 (TLC) och BK och Betty Stevens Endowment (TLC). JMA fick stöd av ekonomiskt stöd från Saudiarabien. Michelle King var vid University of Florida när denna studie genomfördes. Hon är för närvarande anställd vid Gatorade Sports Science Institute, en division av PepsiCo R&D.

Alla procedurer har granskats och godkänts av University of Florida IACUC. C57BL/6J hanmöss, ~4 månader gamla, som väger inom ett intervall på 27-34 g respektive 20-25 g, används för studien.
1. Kirurgisk implantation av det telemetriska temperaturövervakningssystemet
<ol><li>Vid ankomsten från säljaren, låt djuren vila i vivariumet i minst 1 vecka före operationen för att minimera transportstressen.</li>
	<li>Grupphus mössen (högst 5 per bur enligt lokala IACUC-riktlinjer) fr...

<ol>
	<li>Leon, L. R., Bouchama, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+stroke.">Heat stroke.</a> Comprehensive Physiology. 5 (2), 611-647 (2015).</li><li>Laitano, O., Leon, L. R., Roberts, W. O., Sawka, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controversies+in+exertional+heat+stroke+diagnosis,+prevention,+and+treatment.">Controversies in exertional heat stroke diagnosis, prevention, and treatment.</a> Journal of Applied Physiology. 127 (5), 1338-1348 (2019).</li><li>King, M. 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=Influence+of+prior+illness+on+exertional+heat+stroke+presentation+and+outcome.">Influence of prior illness on exertional heat stroke presentation and outcome.</a> PLOS One. 14 (8), 0221329 (2019).</li><li>Carter, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+hospitalizations+and+deaths+from+heat+illness+in+soldiers.">Epidemiology of hospitalizations and deaths from heat illness in soldiers.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 37 (8), 1338-1344 (2005).</li><li>Howe, A. S., Boden, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat-related+illness+in+athletes.">Heat-related illness in athletes.</a> The American Journal of Sports Medicine. 35 (8), 1384-1395 (2007).</li><li>Wallace, R. F., Kriebel, D., Punnett, L., Wegman, D. H., Amoroso, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prior+heat+illness+hospitalization+and+risk+of+early+death.">Prior heat illness hospitalization and risk of early death.</a> Environmental Research. 104 (2), 290-295 (2007).</li><li>Wang, J. -. 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=The+association+between+heat+stroke+and+subsequent+cardiovascular+diseases.">The association between heat stroke and subsequent cardiovascular diseases.</a> PLOS One. 14 (2), 0211386 (2019).</li><li>Leon, L. R., Blaha, M. D., DuBose, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+of+cytokine,+corticosterone,+and+tissue+injury+responses+in+mice+during+heat+strain+recovery.">Time course of cytokine, corticosterone, and tissue injury responses in mice during heat strain recovery.</a> Journal of Applied Physiology. 100 (4), 1400-1409 (2006).</li><li>Leon, L. R., DuBose, D. A., Mason, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+stress+induces+a+biphasic+thermoregulatory+response+in+mice.">Heat stress induces a biphasic thermoregulatory response in mice.</a> American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 288 (1), 197-204 (2005).</li><li>Leon, L. R., Gordon, C. J., Helwig, B. G., Rufolo, D. M., Blaha, 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=Thermoregulatory,+behavioral,+and+metabolic+responses+to+heatstroke+in+a+conscious+mouse+model.">Thermoregulatory, behavioral, and metabolic responses to heatstroke in a conscious mouse model.</a> American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 299 (1), 241-248 (2010).</li><li>King, M. A., Leon, L. R., Morse, D. A., Clanton, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unique+cytokine+and+chemokine+responses+to+exertional+heat+stroke+in+mice.">Unique cytokine and chemokine responses to exertional heat stroke in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 122 (2), 296-306 (2016).</li><li>Costa, K. 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=l-Arginine+supplementation+prevents+increases+in+intestinal+permeability+and+bacterial+translocation+in+Male+Swiss+mice+subjected+to+physical+exercise+under+environmental+heat+stress.">l-Arginine supplementation prevents increases in intestinal permeability and bacterial translocation in Male Swiss mice subjected to physical exercise under environmental heat stress.</a> The Journal of Nutrition. 144 (2), 218-223 (2014).</li><li>Hubbard, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+exercise+in+the+heat+on+predisposition+to+heatstroke.">Effects of exercise in the heat on predisposition to heatstroke.</a> Medicine and Science in Sports. 11 (1), 66-71 (1979).</li><li>Hubbard, R. W., 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=Rat+model+of+acute+heatstroke+mortality.">Rat model of acute heatstroke mortality.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 42 (6), 809-816 (1977).</li><li>Hubbard, R. W., 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=Diagnostic+significance+of+selected+serum+enzymes+in+a+rat+heatstroke+model.">Diagnostic significance of selected serum enzymes in a rat heatstroke model.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 46 (2), 334-339 (1979).</li><li>Hubbard, R. W., 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=Role+of+physical+effort+in+the+etiology+of+rat+heatstroke+injury+and+mortality.">Role of physical effort in the etiology of rat heatstroke injury and mortality.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 45 (3), 463-468 (1978).</li><li>Garcia, C. 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=Sex-dependent+responses+to+exertional+heat+stroke+in+mice.">Sex-dependent responses to exertional heat stroke in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 125 (3), 841-849 (2018).</li><li>Garcia, C. 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=Effects+of+Ibuprofen+during+Exertional+Heat+Stroke+in+Mice.">Effects of Ibuprofen during Exertional Heat Stroke in Mice.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 52 (9), 1870-1878 (2020).</li><li>King, M. A., Leon, L. R., Mustico, D. L., Haines, J. M., Clanton, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomarkers+of+multi-organ+injury+in+a+pre-clinical+model+of+exertional+heat+stroke.">Biomarkers of multi-organ injury in a pre-clinical model of exertional heat stroke.</a> Journal of Applied Physiology. 118 (10), (2015).</li><li>Murray, K. O., 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=Exertional+heat+stroke+leads+to+concurrent+long-term+epigenetic+memory,+immunosuppression+and+altered+heat+shock+response+in+female+mice.">Exertional heat stroke leads to concurrent long-term epigenetic memory, immunosuppression and altered heat shock response in female mice.</a> The Journal of Physiology. 599 (1), 119-141 (2021).</li><li>Leon, L. R., DuBose, D. A., Mason, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+stress+induces+a+biphasic+thermoregulatory+response+in+mice.">Heat stress induces a biphasic thermoregulatory response in mice.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 288, 197-204 (2005).</li><li>Laitano, O., 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=Delayed+metabolic+dysfunction+in+myocardium+following+exertional+heat+stroke+in+mice.">Delayed metabolic dysfunction in myocardium following exertional heat stroke in mice.</a> The Journal of Physiology. 598 (5), 967-985 (2020).</li><li>Iwaniec, 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=Acute+phase+response+to+exertional+heat+stroke+in+mice.">Acute phase response to exertional heat stroke in mice.</a> Experimental Physiology. 106 (1), 222-232 (2020).</li><li>He, S. -. X., 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=Optimization+of+a+rhabdomyolysis+model+in+mice+with+exertional+heat+stroke+mouse+model+of+EHS-rhabdomyolysis.">Optimization of a rhabdomyolysis model in mice with exertional heat stroke mouse model of EHS-rhabdomyolysis.</a> Frontiers in Physiology. 11, (2020).</li><li>Lopez, J. R., Kaura, V., Diggle, C. P., Hopkins, P. M., Allen, 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=Malignant+hyperthermia,+environmental+heat+stress,+and+intracellular+calcium+dysregulation+in+a+mouse+model+expressing+the+p.G2435R+variant+of+RYR1.">Malignant hyperthermia, environmental heat stress, and intracellular calcium dysregulation in a mouse model expressing the p.G2435R variant of RYR1.</a> British Journal of Anaesthesia. 121 (4), 953-961 (2018).</li><li>Laitano, O., Murray, K. O., Leon, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overlapping+mechanisms+of+exertional+heat+stroke+and+malignant+hyperthermia:+evidence+vs.+conjecture.">Overlapping mechanisms of exertional heat stroke and malignant hyperthermia: evidence vs. conjecture.</a> Sports Medicine. 50 (9), 115-123 (2020).</li><li>Casa, D. J., Armstrong, L. E., Kenny, G. P., O'Connor, F. G., Huggins, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exertional+heat+stroke:+new+concepts+regarding+cause+and+care.">Exertional heat stroke: new concepts regarding cause and care.</a> Current Sports Medicine Reports. 11 (3), 115-123 (2012).</li></ol>

Denna tekniska översyn syftar till att ge riktlinjer för utförandet av en preklinisk modell av EHS hos möss. Detaljerade steg och material som krävs för utförandet av en reproducerbar EHS episod av varierande allvarlighetsgrad anges. Viktigt är att modellen till stor del efterliknar de tecken, symtom och multiorgan dysfunktion som observerats hos mänskliga EHS-offer11,19. Dessutom möjliggör denna modell undersökning av mekanismen bakom kort- och lång...

Värmeslag kännetecknas av dysfunktion i centrala nervsystemet och efterföljande organskador hos hypertermiska ämnen1. Det finns två manifestationer av värmeslag. Klassisk värmeslag (CHS) drabbar mestadels äldre populationer under värmeböljor eller barn som lämnas i solexponerade fordon under varma sommardagar1. Ansträngningsrelaterad värmeslag (EHS) uppstår när det finns en oförmåga att termoregulera tillräckligt under fysisk ansträngning, vanligtvis, men inte alltid, under höga omgivningstemperaturer som resulterar i neurologiska symtom, hypertermi och efterföljande multiorgan dysfunktion och skada2. EHS förekommer i fritids- och elitidrottare samt militär personal och hos arbetare med och utan samtidig uttorkning3,4. EHS är faktiskt den tredje ledande dödsorsaken hos idrottare under fysisk aktivitet5. Det är extremt utmanande att studera EHS hos människor eftersom episoden kan vara dödlig eller leda till långsiktiga negativa hälsoresultat6,7. Därför kan en tillförlitlig preklinisk modell av EHS tjäna som ett värdefullt verktyg för att övervinna begränsningarna av retrospektiva och associativa kliniska observationer hos mänskliga EHS offer. Prekliniska modeller av CHS hos gnagare och grisar har kännetecknats väl8,9,10. Prekliniska modeller av CHS översätts dock inte direkt till EHS-patofysiologi på grund av de unika effekterna av fysisk träning på den termoregulatoriska profilen och medfödda immunsvar11. Dessutom utgjorde tidigare försök att utveckla prekliniska EHS-modeller hos gnagare betydande begränsningar, inklusive överlagrade stressstimuli inducerade av elektrisk stöt, införande av en rektal sond och fördefinierade maximala kärntemperaturer med hög dödlighet12,13,14,15,16 som inte överensstämmer med aktuella epidemiologiska data. Dessa representerar betydande begränsningar som kan förvirra datatolkningen och ge otillförlitliga biomarkörindex. Därför syftar protokollet till att karakterisera och beskriva stegen i en standardiserad, mycket repeterbar och översättningsbar preklinisk modell av EHS hos möss som till stor del är fri från de begränsningar som nämns ovan. Justeringar av modellen som kan resultera i graderade fysiologiska resultat från måttlig till dödlig värmeslag beskrivs. Författarnas kunskap är detta den enda prekliniska modellen av EHS med sådana egenskaper, vilket gör det möjligt att bedriva relevant EHS-forskning på ett hypotesdrivet sätt11,17,18.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#160;1080P HD 4 Security Cameras 4CH Home Video Security Camera System w/ 1TB HDD 2MP Night View Cameras CCTV Surveillance Kit</td>
			<td>LaView</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Coated Vicryl Violet Braided</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Ethilon Nylon suture Black Monofilament</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive Surgical Drape with Povidone 12x18</td>
			<td>Jorgensen Labset al.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BK Precision Multi-Range Programmable DC Power Supplies Model 9201</td>
			<td>BK Precision</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DR Instruments&#160;Medical Student Comprehensive Anatomy Dissection Kit</td>
			<td>&#160;DR Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Energizer Power Supply</td>
			<td>Starr Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G2 Emitteret al.</td>
			<td>Starr Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Layfayette Motorized Wheel Model #80840B</td>
			<td>Layfayette</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Patterson Veterinary Isoflurane</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platform receiveret al.</td>
			<td>Starr Life Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scientific Environmental Chamber Model 3911</td>
			<td>ThermoForma</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Training Wheels</td>
			<td>&#160;Columbus Inst.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a preclinical model of exertional heat stroke in mice

Värmeslag är den allvarligaste manifestationen av värmerelaterade sjukdomar. Klassisk värmeslag (CHS), även känd som passiv värmeslag, uppstår i vila, medan ansträngningsrelaterad värmeslag (EHS) inträffar under fysisk aktivitet. EHS skiljer sig från CHS i etiologi, klinisk presentation och och sviter av multiorgan dysfunktion. Fram till nyligen har endast modeller av kraftvärmesystem varit väletablerade. Detta protokoll syftar till att ge riktlinjer för en raffinerad preklinisk musmodell av EHS som är fri från stora begränsande faktorer som användning av anestesi, fasthållningsanordningar, rektala sonder eller elektriska stötar. Manliga och kvinnliga C57Bl/6 möss, instrumenterade med kärntemperatur (Tc) telemetriska sonder användes i denna modell. För förtrogenhet med löpläget genomgår möss 3 veckors träning med både frivilliga och tvingade löphjul. Därefter kör möss på ett tvunget hjul inuti en klimatkammare inställd på 37,5 °C och 40%-50% relativ luftfuktighet (RH) tills de visar symptombegränsning (t.ex. medvetslöshet) vid Tc på 42,1-42,5 °C, även om lämpliga resultat kan erhållas vid kammartemperaturer mellan 34,5-39,5 °C och fuktighet mellan 30%- 9%. Beroende på önskad svårighetsgrad avlägsnas möss omedelbart från kammaren för återhämtning i omgivningstemperaturen eller förblir i den uppvärmda kammaren under en längre tid, vilket inducerar en allvarligare exponering och en högre incidens av dödlighet. Resultaten jämförs med skenmatchade övningskontroller (EXC) och/eller naiva kontroller (NC). Modellen speglar många av de patofysiologiska resultaten som observerats i mänskliga EHS, inklusive medvetslöshet, svår hypertermi, multiorganskador samt inflammatorisk cytokinfrisättning och akuta fassvar i immunsystemet. Denna modell är idealisk för hypotesdriven forskning för att testa förebyggande och terapeutiska strategier som kan fördröja uppkomsten av EHS eller minska de multiorganskador som kännetecknar denna manifestation.

De typiska termoregulatoriska profilerna under hela EHS-protokollet och tidig återhämtning av en mus illustreras i figur 1A. Denna profil omfattar fyra distinkta faser som kan definieras som kammarens uppvärmningsstadium, inkrementellt övningsstadium, steady-state-övningsstadium och ett återhämtningsstadium med antingen en snabbkylningsmetod (R) eller svår (S) metod17. De viktigaste termoregulatoriska resultaten inkluderar maximal Tc uppnådd (Tc, max) och den...

Watch this Scientific Journal Video about A Preclinical Model of Exertional Heat Stroke in Mice at JoVE.com

A Preclinical Model of Exertional Heat Stroke in Mice

Protokollet beskriver utvecklingen av en standardiserad, repeterbar, preklinisk modell av ansträngningsrelaterad värmeslag (EHS) hos möss fria från negativa yttre stimuli som elektrisk stöt. Modellen ger en plattform för mekanistiska, förebyggande och terapeutiska studier.

En preklinisk modell av ansträngningsrelaterad värmeslag hos möss

Heat stroke is the most severe manifestation of heat-related illnesses. Classic heat stroke (CHS), also known as passive heat stroke, occurs at rest, ...

Tidigare har endast passiva modeller av värmeslag varit väletablerade. Denna modell av ansträngningsrelaterad värmeslag är fri från stora begränsningar och efterliknar närmare den mänskliga patofysiologin. Det är inte möjligt att effektivt studera värmeslag hos människor eftersom det är ett livshotande tillstånd.Denna prekliniska modell behåller de kliniska egenskaperna hos mänsklig ansträngningsrelaterad värmeslag. Denna teknik hjälper till att testa effekterna av kylhastighet på återhämtning från ansträngningsrelaterad värmeslag, samsjuklighet från läkemedelsintag, liksom långsiktiga konsekvenser av värmeslagsexponering. Jamal Alzahrani, en senior doktorand från Dr.Clantons labb, demonstrerar proceduren.Efter bedövning av musen, använd ögonlubb som vet salva för att skydda djurets ögon från skador eller skador under operationen. För att förbereda operationsstället, raka underlivet med små djurhårklippare eller en kommersiellt tillgänglig hårborttagare. Administrera den första dosen av subkutan 0,1 milligram per kilo buprenorfin.Skrubba området med tre tvättar av povidonjod eller klorhexidin, följt av 70% isopropylalkoholsköljning, överför sedan musen till operationsområdet, använd ett självhäftande draperi för att isolera operationsstället på musen. Använd sterila instrument i aseptisk teknik, gör ett ungefär en centimeter snitt på mittlinjen längs linea alba ca 0,5 centimeter från den kostsamma marginalen, separera sedan huden från muskelskiktet och gör ett något mindre snitt på linea alba var försiktig så att du inte skadar tarmarna eller inre organ. När muskelskiktet är öppet, placera den sterila telemetern i intraperitoneal håligheten framför de kaudala artärerna och venerna och dorsala till matsmältningsorganen så att den kan flyta fritt.Stäng buköppningen med en steril 5-O absorberbar sutur och stäng huden med en enkel avbruten stygn med 5-O proline sutur. Placera musen i sin rena bur med en gosig mikrovågsugn värmeplatta under buret. Övervaka musen var 15: e minut under den första timmen av återhämtning från anestesi och återvänd sedan till djurboendet.Natten före det ansträngningsmässiga värmeslagsprotokollet, placera musen i miljökammaren vid rumstemperatur för att acklimatisera sig till kammaren. Använd datainsamlingssystemet för att samla in kontinuerlig kärntemperatur eller TC i genomsnitt över 30-sekundersintervall över natten. På morgonen av ansträngningsvärmeslagsprotokollet, se till att musen är vid eller under det normala intervallet av dygnstemperatur på 36 till 37,5 grader Celsius innan du ökar kammartemperaturen för att säkerställa att musen inte har feber eller har upplevt otillbörlig stress under denna period.När musen är stabil och inom en rad normala vilotemperaturer, ta bort maten och vattnet och väg djuret. Stäng kammardörren och öka kammartemperaturen till ett mål på 37,5 grader Celsius och 40 till 50% relativ luftfuktighet eller önskad miljötemperatur och luftfuktighet. Kontrollera kammarens temperatur och luftfuktighet med en kalibrerad temperatur- och fuktighetsmätare.Omge kammaren med en mörkläggningsgardin för att hålla ljus och störningar minimala under protokollet. Övervaka musen kontinuerligt under protokollet via fjärrkameror med IR-belysning. Fokusera den andra kameran på temperatur- och fuktighetsmätaren som placeras nära löphjulet.Gör justeringar av styrenheten för miljökammarens ställpunkt för att säkerställa korrekta temperaturavläsningar nära djuret. När kammaren har nått sin måltemperatur mätt med den andra kameran på temperaturmätaren öppnar du snabbt kammardörren och placerar musen i det framtvingade löphjulet. Initiera det påtvingade löphjulsprotokollet med en hastighet av 2,5 meter per minut och öka hastigheten med 0,3 meter per minut var 10: e minut tills musen når en kärntemperatur på 41 grader Celsius.När kärntemperaturen har uppnåtts, låt hastigheten förbli konstant tills symptombegränsning uppstår, kännetecknad av en uppenbar förlust av medvetande, ett bakåtfall eller svimning och oförmågan att fortsätta springa eller hålla fast vid hjulet. Bekräfta den tidpunkt då musen har tre bakåtrotationer på hjulet utan tecken på fysisk respons. Alternativt kan du identifiera human endpoint enligt lokala IACUC-regler för att avgöra när protokollet ska stoppas.Denna endpoint är något över symptombegränsningen hos i huvudsak alla möss. För att utföra det snabba kylprotokollet, stoppa hjulet när musen når symptombegränsning och ta bort musen omedelbart från det påtvingade löphjulet. Väg musen och placera den tillbaka i hemburen för att återhämta sig vid rumstemperatur.Under denna tid, lämna kammardörren öppen och returnera inkubatorns inställda punkt till rumstemperatur så att kammaren kan svalna snabbt, vilket resulterar i större än 99% långsiktig överlevnad. För att utföra en allvarligare ansträngningsrelaterad värmeslagexponering, håll djurets bur inom 37,5 grader Celsius kammaren under ansträngningsvärmeslagsprotokollet. När djuret når symptombegränsning, låt dem stanna kvar i löphjulet tills de återgår till medvetandet som observeras av fjärrkameran, ta sedan snabbt bort musen från löphjulet och returnera den direkt till sin förvärmda bur för att resultera i en mycket långsammare kylprofil, vilket i huvudsak eliminerar den ansträngningsmässiga värmeslag hypotermiska fasen.Ta bort filterskivan från buret under denna tid för att förbättra jämvikten med kammaren. En återhämtningsbur som är förkyld till rumstemperatur kan användas för att utföra ett mindre allvarligt alternativt förfarande för att resultera i en undertryckt hypotermisk fas med en överlevnadsgrad på 100%För det allvarliga ansträngningsmässiga värmeslagsprotokollet, övervaka noggrant mössen under återhämtning och kontrollera kontinuerligt efter humana endpoints, inklusive normala rörelser under återhämtning, såsom grooming, normal andning och slickar. Övervaka kärntemperaturen under denna tid.Mössen är osannolikt att återhämta sig om deras kärntemperatur vänder riktning under återhämtningsfasen, så småningom överstiger 40 grader Celsius. Avsluta i så fall experimentet och fortsätta att utvärdera musen för vanliga humana slutpunkter. De typiska termoregulatoriska profilerna under hela det ansträngningsmässiga värmeslagsprotokollet vid tidig återhämtning av en mus består av fyra distinkta faser som kan definieras som kammarens uppvärmningsstadium, inkrementellt träningsstadium, motionssteg i stabilt tillstånd och ett återhämtningsstadium med antingen en snabb eller långsam kylningsmetod.För den svåra modellen indikerade återhämtningstemperaturprofilen att kärntemperaturen höll sig över 37 grader Celsius under hela den två timmar långa återhämtningsperioden. Honmöss var mer resistenta mot värmeslag i denna modell och sprang nästan två gånger längre avstånd än hanmöss. Ingen skillnad observerades under den tid som krävdes för att återhämta sig till 39,5 grader Celsius i de två modellerna.Tiden att svalna till miljötemperaturen på 37,5 grader Celsius var dock kraftigt långvarig. Det viktigaste är noggrann övervakning av djuren hela tiden efter operationen och post-exertional värmeslag. Denna metod har hjälpt till att studera de långsiktiga effekterna av värmeslagsexponering upp till flera månader, och har också gjort det möjligt för oss att mäta effekterna av ytterligare faktorer vid värmeslagssjukdom, såsom intag av icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel och epigenetik.

Research

JoVE Journal

Medicine

Modeling Stroke in Mice - Middle Cerebral Artery Occlusion with the Filament Model

Modellering stroke hos möss - Middle Cerebral artärocklusion med glödlamporna modell

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are ...

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Genöverföring för ischemisk hjärtsvikt I en preklinisk modell

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Intraluminal Middle Cerebral artärocklusion (kortex) Modell för ischemisk stroke med Laser Doppler Flowmetry Vägledning hos möss

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

En mus modell av subaraknoidalblödning

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotoxisk Stimulering av Brain Microslices som en<em&gt; In vitro</em&gt; Modell av stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

A Preclinical Murine Model of Hepatic Metastases

En Prekliniska mus modell av levermetastaser

Numerous murine models have been developed to study human cancers and advance the understanding of cancer treatment and development. Here, a preclinical, ...

Modeling Stroke in Mice: Permanent Coagulation of the Distal Middle Cerebral Artery

Modellering stroke hos möss: Permanent Koagulation av den distala Middle Cerebral Artery

Stroke is the third most common cause of death and a main cause of acquired adult disability in developed countries. Only very limited therapeutical ...

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

En enkel Kritisk stora Femoral Defect Model hos möss

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

A Thrombotic Stroke Model Based On Transient Cerebral Hypoxia-ischemia

En trombotisk stroke modell baserad på gående cerebral hypoxi-ischemi

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA ...