Name: establishing a mouse contusion spinal cord injury model based on a minimally invasive technique
Uploaded: 2022-09-07T15:00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Establishing a Mouse Contusion Spinal Cord Injury Model Based on a Minimally Invasive Technique at JoVE.com

Эта работа была поддержана Государственной ключевой программой национальных естественных наук Китая (81930070).

<ol>
	<li>Duan, 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=A+novel,+minimally+invasive+technique+to+establish+the+animal+model+of+spinal+cord+injury.">A novel, minimally invasive technique to establish the animal model of spinal cord injury.</a> Annals of Translational Medicine. 9 (10), 881 (2021).</li><li>Piao, M. S., Lee, J. -. K., Jang, J. -. W., Kim, S. -. H., Kim, H. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+photochemically+induced+spinal+cord+injury.">A mouse model of photochemically induced spinal cord injury.</a> Journal of Korean Neurosurgical Society. 46 (5), 479-483 (2009).</li><li>Sharif-Alhoseini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+spinal+cord+injury:+A+systematic+review.">Animal models of spinal cord injury: A systematic review.</a> Spinal Cord. 55 (8), 714-721 (2017).</li><li>Zhang, N., Fang, M., Chen, H., Gou, F., Ding, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+spinal+cord+injury+animal+models.">Evaluation of spinal cord injury animal models.</a> Neural Regeneration Research. 9 (22), 2008-2012 (2014).</li><li>Borges, P. 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=Standardization+of+a+spinal+cord+lesion+model+and+neurologic+evaluation+using+mice.">Standardization of a spinal cord lesion model and neurologic evaluation using mice.</a> Clinics. 73, 293 (2018).</li><li>Ghasemlou, N., Kerr, B. J., David, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+displacement+and+impact+force+are+important+contributors+to+outcome+after+spinal+cord+contusion+injury.">Tissue displacement and impact force are important contributors to outcome after spinal cord contusion injury.</a> Experimental Neurology. 196 (1), 9-17 (2005).</li><li>Siddall, P., Xu, C. L., Cousins, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allodynia+following+traumatic+spinal+cord+injury+in+the+rat.">Allodynia following traumatic spinal cord injury in the rat.</a> Neuroreport. 6 (9), 1241-1244 (1995).</li><li>Ford, 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=MRI+characterization+of+diffusion+coefficients+in+a+rat+spinal+cord+injury+model.">MRI characterization of diffusion coefficients in a rat spinal cord injury model.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 31 (5), 488-494 (1994).</li><li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graded+histological+and+locomotor+outcomes+after+spinal+cord+contusion+using+the+NYU+weight-drop+device+versus+transection.">Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection.</a> Experimental Neurology. 139 (2), 244-256 (1996).</li><li>Nishi, R. 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=Behavioral,+histological,+and+ex+vivo+magnetic+resonance+imaging+assessment+of+graded+contusion+spinal+cord+injury+in+mice.">Behavioral, histological, and ex vivo magnetic resonance imaging assessment of graded contusion spinal cord injury in mice.</a> Journal of Neurotrauma. 24 (4), 674-689 (2007).</li><li>Ma, M., Basso, D. M., Walters, P., Stokes, B. T., Jakeman, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+histological+outcomes+following+graded+spinal+cord+contusion+injury+in+the+C57Bl/6+mouse.">Behavioral and histological outcomes following graded spinal cord contusion injury in the C57Bl/6 mouse.</a> Experimental Neurology. 169 (2), 239-254 (2001).</li><li>Allen, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgery+of+experimental+lesion+of+spinal+cord+equivalent+to+crush+injury+of+fracture+dislocation+of+spinal+column.">Surgery of experimental lesion of spinal cord equivalent to crush injury of fracture dislocation of spinal column.</a> The Journal of the American Medical Association. (11), 878-880 (1911).</li><li>Kuhn, P. L., Wrathall, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+graded+contusive+spinal+cord+injury.">A mouse model of graded contusive spinal cord injury.</a> Journal of Neurotrauma. 15 (2), 125-140 (1998).</li><li>McDonough, A., Monterrubio, A., Ariza, J., Martinez-Cerdeno, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibrated+forceps+model+of+spinal+cord+compression+injury.">Calibrated forceps model of spinal cord compression injury.</a> Journal of Visualized Experiments. (98), e52318 (2015).</li><li>Ernst, M. J., Rast, F. M., Bauer, C. M., Marcar, V. L., Kool, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+thoracic+and+lumbar+spinal+processes+by+their+percentage+position+between+C7+and+the+PSIS+level.">Determination of thoracic and lumbar spinal processes by their percentage position between C7 and the PSIS level.</a> BMC Research Notes. 6, 58 (2013).</li><li>Wu, 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=A+tissue+displacement-based+contusive+spinal+cord+injury+model+in+mice.">A tissue displacement-based contusive spinal cord injury model in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (124), e54988 (2017).</li><li>Bhalala, O. G., Pan, L., North, H., McGuire, T., Kessler, 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=Generation+of+mouse+spinal+cord+injury.">Generation of mouse spinal cord injury.</a> Bio-protocol. 3 (17), 886 (2013).</li><li>Shinozaki, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+concept+of+motor+functional+analysis+for+spinal+cord+injury+in+adult+mice.">Novel concept of motor functional analysis for spinal cord injury in adult mice.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 157458 (2010).</li></ol>

Профессор Шицин Фэн владеет коаксиальной платформой повреждения спинного мозга.

Благодаря стандартизированной процедуре могут быть получены стабильные данные, особенно в экспериментах in vivo на мелких животных, которые могут свести к минимуму отклонение результатов, вызванное индивидуальными различиями между животными. На основе вышеуказанных условий и удобных инструментов применения могут быть установлены стандартизированные, минимально инвазивные, точные и воспроизводимые модели ТСМ.
Благодаря своей практичности и удобству, ранее, ударный элемент снижения веса использовался в основном3. Ударный элемент, представленный в этом исследовании, разделяет тот же принцип, что и модельАллена 12. К счастью, из-за точных производственных преимуществ современной технологии обработки, исследовательская группа разработала ударный элемент для снижения веса с преимуществами простоты в эксплуатации, сильной стабильности и редко неточности. Устройство обнаружения пикового давления использовалось для измерения гравитации различных весов. В предыдущих исследованиях 6,10 о ударнике Infinite Horizons сообщалось, что диапазон силы ±5 Kdyn, отклоняющийся от предполагаемой силы, принят в 30 группах Kdyn, 50 Kdyn и 70 Kdyn, что обеспечивает ссылку для настоящего исследования с точки зрения группового деления и выбора степени контузии. В настоящем исследовании заранее измерялась возможная сила различных групп, и были получены более точные данные.
Более важным, чем устройство в экспериментах на животных моделях, является понимание и использование анатомии мыши. Хорошее использование анатомии может сделать процедуры минимально инвазивными. Малоинвазивная хирургия напрямую влияет на стабильность функционального состояния подопытного животного и последовательность последующего восстановления мышей. Предыдущие исследования показали, что минимально инвазивное создание моделей ТСМ повышает стабильность структуры позвонка и позволяет избежать дополнительных повреждений, вызванных нестабильностью позвоночника во время восстановления у крыс1. Предпосылкой минимально инвазивной хирургии является разумное использование естественных анатомических структур. Поэтому быстрое и точное определение местоположения сегментов спинного мозга должно производиться в соответствии с анатомическим строением мышей. Как сообщалось, метод визуализации был использован для поиска позвонка13. Несмотря на высокую точность, в реальном процессе экспериментальной эксплуатации метод визуализации для определения местоположения имеет недостатки неудобной работы, длительного времени работы, сложного комплектования оборудования и высоких требований к точности оборудования. McDonough et al. описали расположение T7 через нижние углы лопаток14, в то время как мыши действуют в лежачем простирании, поэтому упомянутые нижние углы должны быть задними углами. Более того, использование нижних лопаточных кончиков для поиска Т7 является методом определения местоположения для определенного положения в анатомии человека15, которое не подходит для мышей. Наконец, данные Микро-КТ также подтвердили гипотезу о том, что задние углы лопаток не находятся вровень с Т7 независимо от того, находится ли мышь в своем естественном или определенном положении тела. McDonough et al.14 также упомянули о расположении самой высокой точки спины, когда мышь выгибается, и определении самой высокой точки как T12. Для сравнения, в настоящем исследовании T9 расположен с помощью межостистого пространства T12-T13, которое не связано и не подвержено влиянию осанки мыши. Кроме того, с помощью этого метода целевой позвонок можно легко локализовать и оперировать. Следует прощупать под микроскопом 13-е ребро, осторожно коснуться области костовертебрального угла, провести линию в сторону остистого отростка, а затем прощупать пространство между остистыми отростками Т12-Т13 в сторону головки. Исследовательская группа использовала межостистое пространство T12-T13 для обнаружения T9 из 12 мышей. Наконец, 12 самок мышей C57BL/6J прошли микро-КТ-сканирование после локализации T9 и ламинэктомии. Результат сканирования Micro-CT показал, что удаленные пластинки у всех 12 мышей были T9. Результаты Микро-КТ показали, что все Т9 были точно локализованы, а точность была значительно выше, чем метод определения местоположения лопатки. Этот метод предоставляет нам быстрый и точный способ определения местоположения, что способствует согласованности модели травмы.
Минимальная инвазивность настоящего протокола выражена в основном в трех аспектах. Во-первых, после обнаружения параспинальные мышцы на уровне Т9 втягиваются только микроретракторами, не повреждая мышцы на уровнях Т8 или Т10. Кроме того, воздействие ламины микроретракторами не мешает полю зрения. Во-вторых, кровопотеря, которая в основном происходит от ламинэктомии, которая может вызвать отток крови из костной кости, очень низкая в процедуре операции, почти не более объема, чтобы окрасить треугольный кусок хлопка размером 2 мм х 2 мм х 3 мм. В-третьих, ламинэктомия проводилась ограниченной необходимой областью в наибольшей степени, сохраняя непрерывность боковой части пластинки и сильно ослабляя нестабильность позвонка. По сравнению с предыдущими протоколами16,17, настоящий протокол значительно снижает ненужный ущерб.
Чтобы оценить различные степени ТСМ, результаты между всеми группами в гистопатологии сравнивали с тем, что предыдущие исследования уже показали 9,11,18. Этих результатов достаточно для завершения наблюдательного исследования разной степени травматизма и изменений в разные периоды. ОН и иммунофлуоресценция показали, что при увеличении тяжести ТСМ в ткани спинного мозга появлялось больше аномальной морфологии, а увеличение степени повреждения также приводило к увеличению степени структурного расстройства спинного мозга. С точки зрения наблюдения за морфологией тканей, степень и регулярность изменений морфологии тканей в каждой экспериментальной группе в этом исследовании в значительной степени согласуются с предыдущими исследованиями.
Согласно текущим результатам гистологического теста, указываются явные изменения различных показателей после разной степени травматичной ТСМ, что еще больше подтверждает достоверность модели, установленной в данном исследовании.
Несмотря на то, что этот метод является точным и эффективным, для методов могут существовать потенциальные ограничения. Что касается ламинэктомии, оператор должен быть квалифицирован с операциями под микроскопом, чтобы предотвратить повреждение спинного мозга по ошибке. Кроме того, настройка всей платформы основана на механических конструкциях, что создает более высокий спрос на оператора по сравнению с автоматизированным оборудованием. Действительно, все упомянутые проблемы могут быть улучшены путем повторного обучения операции.
Можно видеть, что минимально инвазивное и стандартизированное моделирование полезно для того, чтобы сделать результаты более однородными, стабильными и повторяемыми, точно оценить эффективность различных планов лечения и оптимизировать план исследований для травматической ТСМ.

Травматическое повреждение спинного мозга (ТСМ) легко предрасполагает индивида к тяжелым последствиям1; тем не менее, эффективного лечения в настоящее времяне существует 1,2. Модели ушиба животных являются одним из основных методов изучения SCI 3,4.
С 2004 по 2014 год4 крысы использовались в качестве модельных организмов в 289 из 407 исследований (71%) и мыши в 69 (16,9%). Действительно, доля экспериментов с мышами постепенно увеличивалась с годами из-за их преимуществ перед другими моделями, особенно большого потенциала для исследований регуляции генов 3,4,5. Поэтому для проведения большего количества исследований с использованием мыши в качестве модели требуются более совместимые инструменты из-за большого значения, придаваемого согласованности моделей6. Общие устройства, о которых сообщалось в предыдущих исследованиях, в основном основаны на принципе удара спинного мозга Аллена, например, основной ударный элемент для снижения веса 7,8, ударный элемент 1,9 Нью-Йоркского университета (NYU) / Multicenter Animal Spinal Cord Studies (MASCIS) и ударный элемент Infinite Horizon (IH)10,11 . Ударный элемент для снижения веса и ударный элемент NYU / MASCIS имеют один и тот же принцип нацеливания на целевой спинной мозг и сброса фиксированного веса с разных высот, чтобы сделать разную тяжесть травмы. Ударный элемент IH создает травму спинного мозга в соответствии с различными силами.
Для удобства использования мышиной модели в исследованиях ТСМ и для создания основы для эффективных методов лечения разработана интегрированная платформа повреждения спинного мозга мыши, называемая коаксиальной платформой повреждения спинного мозга (SCICP). Платформа состоит из четырех основных компонентов: (1) операционный стол для животных, предназначенный для подходящего положения для управляемых мышей, который очень компактен и обеспечивает удобство без ограничения положения; (2) микроретрактор с обеих сторон для удержания паравертебральных мышц во время операции; (3) стабилизатор позвонков для удержания позвонка перед процедурой ТСМ (два стабилизатора позвонков доступны для работы на более крупных животных, таких как крысы); (4) втулка, наконечник ударного элемента, гири и вытягивающий штифт. Три части должны быть собраны в съемный кронштейн X-Y-Z. Для точного наведения наконечник ударного элемента помещается на поверхность спинного мозга, а рычаг X-Y-Z осторожно опускается на ожидаемую высоту с помощью метки между наконечником ударного элемента и рукавом. Наконечник ударного элемента изготовлен из алюминиевого сплава весом 0,12 г, чтобы избежать повреждения спинного мозга, приписываемого компрессии большого веса перед процедурой. Вытягивающий штифт предназначен для удержания гирь на верхней части рукава для подготовки к падению веса (рисунок 1).
В предыдущих исследованиях разделение силы удара было определено в соответствии с данными о силе удара устройства IH, которые составляют 30 Кдын, 50 Кдын и 70 Кдын соответственно 6,10. В процессе исследования было доказано, что серийные степени моделей SCI установлены на основе SCICP, которые могут быть использованы в различных исследованиях. Поэтому перед официальным началом эксперимента силы удара, создаваемые различными весами разных масс, были проверены с помощью устройства для испытания пиковым давлением. В результате были выбраны три стандартизированные репрезентативные модели мышей SCI с тремя различными степенями травмы, включая градуированные легкие, умеренные и тяжелые группы, соответственно 6,10, и веса были выпущены на той же высоте, с весом 1,3 г для легкой, 2,0 г для умеренной и 2,7 г для тяжелого повреждения.
В качестве еще одного средства обеспечения работоспособности и точности сообщается о новом и минимально инвазивном оперативном подходе. Благодаря исследованию анатомии нормальных мышей найден новый метод определения местонахождения межостистого пространства T12-T13. Метод определения местоположения позвонков на этапах операции прост в освоении и точен, что обеспечивает точное определение местоположения для малоинвазивных операций.
Надеемся, что этот метод ушиба может помочь в исследовании и понимании травмы спинного мозга, включая понимание патофизиологии, оценку управления и так далее.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>4% fixative solution</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>P1110</td>
			<td>4%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Neurofilament heavy polypeptide antibody</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab8135</td>
			<td>Dilution ratio (1: 2000)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin Staining Solution (water soluble)</td>
			<td>biosharp</td>
			<td>BL727B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Fuyu Reagent</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent microscope</td>
			<td>KEYENCE</td>
			<td>BZ-X800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Frozen Slicer</td>
			<td>leica</td>
			<td>CM3050 S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GFAP (GA5) Mouse mAb&#160;</td>
			<td>Cell Signaling TECHNOLOGY</td>
			<td>#3670</td>
			<td>Dilution ratio (1: 600)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-Mouse IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor Plus 488</td>
			<td>ThermoFisher SCIENTIFIC</td>
			<td>A32723TR</td>
			<td>Dilution ratio (1: 1000)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor Plus 594</td>
			<td>ThermoFisher SCIENTIFIC</td>
			<td>A32740</td>
			<td>Dilution ratio (1: 1000)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin Staining Solution</td>
			<td>biosharp</td>
			<td>BL702A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice</td>
			<td>Jinan Pengyue Experimental AnimalCompany&#160;</td>
			<td>C57BL/6J&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsurgery apparatus&#160;</td>
			<td>Shandong ULT Biotechnology Co., Ltd</td>
			<td>All the surgey instruments are custom-made</td>
			<td>Ophthalmic scissors, micro mosquito forceps, microsurgery forceps, micro scissors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal sheep serum for blocking (working solution)</td>
			<td>Zhong Shan Jin Qiao</td>
			<td>ZLI-9022</td>
			<td>working solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O.C.T. Compound</td>
			<td>SAKURA</td>
			<td>4583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS (phosphate buffered solution)</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>P1020</td>
			<td>pH 7.2-7.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RWD Laboratory inhalation anesthetic station</td>
			<td>RWD Life Science Co., Ltd</td>
			<td>R550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal in vivo microCT imaging system</td>
			<td>PerkinElmer&#160;</td>
			<td>Quantum GX2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spinal cord injury coaxial platform</td>
			<td>Shandong ULT Biotechnology Co., Ltd</td>
			<td>Custom-made(Feng&#39;s standard)</td>
			<td>(https://shop43957633.m.youzan.com/wscgoods/detail/367x5ovgn69q18g?banner_id=f.81386274~goods.7~1~ 
			b0yRFKOq&#38;alg_id=0&#38;slg=tagGood 
			List-default%2COpBottom%2Cuuid 
			%2CabTraceId&#38;components_style_ 
			layout=1&#38;reft=1659409105184&#38;sp 
			m=g.930111970_f.81386274&#38;alias 
			=367x5ovgn69q18g&#38;from_uuid=136 
			2cc46-ffe0-6886-2c65-01903dbacbb 
			a&#38;sf=qq_sm&#38;is_share=1&#38;shopAuto 
			Enter=1&#38;share_cmpt=native_ 
			wechat&#38;is_silence_auth=1)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery microscope&#160;</td>
			<td>Zumax&#160;Medical Co., Ltd.</td>
			<td>zumax, OMS2355</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TBST (Tris Buffered Saline+Tween)</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>T1082</td>
			<td>Dilution ratio (1: 19)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>Fuyu Reagent</td>
			<td>1330-20-7</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

establishing a mouse contusion spinal cord injury model based on a minimally invasive technique

Использование минимально инвазивных методов для моделирования травмы спинного мозга (ТСМ) может свести к минимуму поведенческие и гистологические различия между экспериментальными животными, тем самым улучшая воспроизводимость экспериментов.
Эти методы требуют выполнения двух требований: ясности хирургического анатомического пути и простоты и удобства лабораторного устройства. Что крайне важно для оператора, четкий анатомический путь обеспечивает минимально инвазивное воздействие, что позволяет избежать дополнительного повреждения подопытного животного во время хирургических процедур и позволяет животному поддерживать последовательную и стабильную анатомическую морфологию во время эксперимента.
В этом исследовании исследуется использование новой интегрированной платформы, называемой коаксиальной платформой SCI для травмы спинного мозга у мелких животных, чтобы обнажить спинной мозг уровня Т9 минимально инвазивным способом и стабилизировать и обездвижить позвонок мышей с помощью стабилизатора позвонков, и, наконец, коаксиальный гравитационный ударный элемент используется для ушиба спинного мозга мышей, чтобы приблизиться к различным степеням повреждения спинного мозга T9. Наконец, гистологические результаты предоставляются в качестве справочного материала для читателей.

Watch this Scientific Journal Video about Establishing a Mouse Contusion Spinal Cord Injury Model Based on a Minimally Invasive Technique at JoVE.com

Establishing a Mouse Contusion Spinal Cord Injury Model Based on a Minimally Invasive Technique

Минимально инвазивные методы и простое лабораторное устройство улучшают воспроизводимость модели повреждения спинного мозга, уменьшая оперативное повреждение экспериментальных животных и позволяя поддерживать анатомическую морфологию. Этот метод имеет смысл, поскольку надежные результаты и воспроизводимая процедура облегчают исследование механизмов репарации заболеваний.

Создание модели повреждения спинного мозга мышиным ушибом, основанной на минимально инвазивной технике

Using minimally invasive methods to model spinal cord injury (SCI) can minimize behavioral and histological differences between experimental animals, ...

Минимально инвазивные методы уменьшают токи нестабильности, вызванные избыточными физическими повреждениями. Культивирование для точного анализа микроокружения спинного мозга. Этот метод сочетает в себе классический принцип отмены Алана с точной процедурой операции для создания воспроизводимой модели повреждения спинного мозга.Основной целью этого протокола является ознакомление с анатомическим строением. За которым легче следить даже таким второкурсникам, как я. Продемонстрировать процедуру будет аспирант Xiangchuang Fan A из больницы Qilu, Zhongze Yuan и Zimeng Yang.Оба студента из Медицинского колледжа Чилу Шаньдунского университета. Для начала сборка платформы с хирургическим операционным столом над стабилизатором t-bral и наконечником ударного элемента. Положите наконечник, который позволяет точно расположить спинной мозг в рукаве.Выберите правильные массы весовых капель для эксперимента, которые составляют 1,3, 2,0 и 2,7 грамма для легкой, умеренной и тяжелой групп соответственно. Подключите штифт к отверстиям капли веса. Соберите каплю веса в верхнюю часть гильзы с помощью вытягивающего штифта, установленного в пазе на кронштейне XYZ, так что после завершения определения местоположения вес освобождается, чтобы ударить по кончику ударного элемента.Следовательно, контузия спинного мозга, а также изменения в спинном мозге наблюдаются под микроскопом. Уложите мышь в положение лежа в отведенной части операционного стола. Исследуйте 13-е ребро с одной стороны от костной части под операционным микроскопом.Исследуйте остистый отросток в средней линии, слегка коснувшись области костовертебрального угла, а затем к ростралю, чтобы найти межостистое пространство между 12-м и 13-м грудными позвонками. Исследуйте межостистое пространство между 9-м и 10-м грудными позвонками от пространства 12-го и 13-го грудных позвонков до ростральной стороны. Рассечение параспинальной мышцы вдоль остистого отростка Т9 до переднего и заднего фасеточных суставов обеих сторон микроножными ножницами.Втягивайте параспинальные мышцы микроретракторами и очищайте мягкие ткани на пластинке, а также в остистом пространстве Т8 до Т9 и Т9 до Т10 микроножницами. Для выполнения Т9-ламинэктомии зажмите остистый отросток Т9 микрохирургическими щипцами. Слегка приподнятые вверх вставляют микроножницы параллельно, вдоль правой спинной боковой стороны пластинки.Избегая повреждения спинного мозга, и отрежьте пластинку микроножными ножницами. Повторите с левой стороны, и спинной мозг может быть обнажен. Перед фиксацией позвонка ослабьте универсальную руку и медленно зажмите 9-10 фасеточные суставы по обеим сторонам позвонка микромоскитными щипцами стабилизатора позвонков.Затяните винты на микромоскитных щипцах, и позвонок таким образом стабилизируется. Отрегулируйте спинной мозг в горизонтальной плоскости. Подтяните универсальную руку и позвонок зафиксируется.Как только спинной мозг уровня Т9 обнажается, и позвонок фиксируется, цельтесь в спинной мозг кончиком внутри рукава под операционным микроскопом. После обнаружения межостистого пространства Т12 до Т13 опускают гильзу до тех пор, пока конец ударного элемента не будет соответствовать отметке на окне наблюдения, и не будет достигнута указанная высота в 22 миллиметра. Вытащите штифт, чтобы освободить вес.Удалите ударник, когда ушиб сделан и наблюдайте за степенью травмы спинного мозга под операционным микроскопом. В легкой группе изменение светло-красного цвета можно увидеть в умеренной группе. Вид травмы демонстрирует темно-красный цвет через три-четыре секунды, и, возможно, можно наблюдать возвышение.В тяжелой группе могут появиться сразу темно-красные проявления, и проявляется явное возвышение в твердой мозговой оболочке, но твердая мозговая оболочка все еще находится в последовательной форме. Площадь поражения, постепенно увеличивалась значительно от легкой до тяжелой группы в первые сутки после травмы. Между тем, непрерывность белого вещества по обе стороны спинного мозга была лучше в легкой группе.При этом наблюдаются небольшие круглые вакуоли, которые являются характеристиками интерстициального отека. В умеренной группе белое вещество демонстрировало плохую непрерывность, а структура вентрального белого вещества не была упорядочена. В тяжелой группе вентральное белое вещество проявляло более серьезные нарушения, и в центре травмы появился большой участок полости.Кроме того, окружающие ткани показали очевидное заполнение эритроцитов, а красные кровяные клетки возле центрального канала собрались в полоски. Перекрывающиеся рубцы, образующие астроциты, были видны в центре всех трех групп травм. При этом длина травмированной области увеличивалась с тяжестью травмы, в то время как диаметр рубца уменьшался.Это, говорит о наличии рубцовой контрактуры, которая может привести к уменьшению диаметра спинного мозга. Удаление мягких тканей перед и позади пластины максимально облегчает расслабление ламины и предотвращает повреждение спинного мозга при параллельном разрезании. Настоящий метод обеспечивает животную модель, которая является простой, воспроизводимой и менее инвазивной.посттравматическое повреждение спинного мозга, особенно ушиб.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Лазерно-индуцированное Травма спинного мозга модель для оценки Механизмы дегенерации аксонов в режиме реального времени

Injured CNS axons fail to regenerate and often retract away from the injury site. Axons spared from the initial injury may later undergo secondary axonal ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging нейронной активности в первичной соматосенсорной коры, с помощью Thy1-GCaMP6s трансгенных мышей

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

A Neurosphere Assay to Evaluate Endogenous Neural Stem Cell Activation in a Mouse Model of Minimal Spinal Cord Injury

Нейросферы Assay для оценки активации эндогенного нервных стволовых клеток мыши модели минимальная травма спинного

Neural stem cells (NSCs) in the adult mammalian spinal cord are a relatively mitotically quiescent population of periventricular cells that can be studied ...

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

Ламинэктомия и имплантация окна спинного мозга в мыши

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

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

Деятельности на основе обучения на беговой дорожке с спинного мозга травмы крыс Вистара

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

Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia

Внутриархивная доставка нейронных стволовых клеток крыс и мышей мозга: Применение к церебральной ишемии

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...

Automated Gait Analysis to Assess Functional Recovery in Rodents with Peripheral Nerve or Spinal Cord Contusion Injury

Автоматизированный анализ походки для оценки функционального восстановления у грызунов с периферической нервной или спинного мозга ушиб травмы

Peripheral and central nerve injuries are mostly studied in rodents, especially rats, given the fact that these animal models are both cost-effective and ...

A Minimally Invasive, Fast Spinal Cord Lateral Hemisection Technique for Modeling Open Spinal Cord Injuries in Rats

Open spinal cord injury techniques modeling laceration-like injuries are time-consuming and invasive because they involve laminectomy. This new technique ...

Electromagnetic Controlled Closed-Head Model of Mild Traumatic Brain Injury in Mice

Электромагнитно-управляемая модель легкой черепно-мозговой травмы у мышей с закрытой головой

Highly reproducible animal models of traumatic brain injury (TBI), with well-defined pathologies, are needed for testing therapeutic interventions and ...