يصف هذا البروتوكول تقنية جديدة لقياس أهم ثلاثة معلمات لإصابة الدماغ الإقفاري على نفس المجموعة من عينات دماغ القوارض. استخدام عينة واحدة فقط الدماغ مفيد للغاية من حيث التكاليف الأخلاقية والاقتصادية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول تقنية جديدة لقياس أهم ثلاثة معلمات لإصابة الدماغ الإقفاري على نفس المجموعة من عينات دماغ القوارض. استخدام عينة واحدة فقط الدماغ مفيد للغاية من حيث التكاليف الأخلاقية والاقتصادية.
واحد من الأسباب الأكثر شيوعا من الاعتلال والوفيات في جميع أنحاء العالم هو السكتة الدماغية. تاريخيا، نموذج حيواني يستخدم لتحفيز السكتة الدماغية ينطوي على انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCAO). يتم قياس منطقة الحفارة وذمة الدماغ وانهيار حاجز الدم في الدماغ (BBB) كمعلمات تعكس مدى إصابة الدماغ بعد MCAO. ومن القيود الهامة على هذه الطريقة أن هذه القياسات يتم الحصول عليها عادة في عينات مختلفة من مخ الفئران، مما يؤدي إلى أعباء أخلاقية ومالية بسبب العدد الكبير من الجرذان التي تحتاج إلى القتل الرحيم لحجم العينة المناسب. هنا نقدم طريقة لتقييم إصابات الدماغ بدقة بعد MCAO عن طريق قياس منطقة الفاركت ، وذمة الدماغ ونفاذية BBB في نفس المجموعة من أدمغة الفئران. هذه التقنية الجديدة يوفر وسيلة أكثر كفاءة لتقييم الفيزيولوجيا المرضية من السكتة الدماغية.
أحد الأسباب الأكثر شيوعاً للمراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم هو السكتة الدماغية. على الصعيد العالمي، يمثل السكتة الدماغية 68٪ من جميع حالات السكتة الدماغية، في حين أن السكتة الدماغية في الولايات المتحدة تمثل 87٪ من حالات السكتة الدماغية1،2. ويقدر أن العبء الاقتصادي للسكتة الدماغية يصل إلى 34 مليار دولار في الولايات المتحدة2 و 45 مليار يورو في الاتحاد الأوروبي3. النماذج الحيوانية من السكتة الدماغية ضرورية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية، وتطوير أساليب جديدة للتقييم، واقتراح خيارات علاجية جديدة4.
السكتة الدماغية يحدث مع انسداد الشريان الدماغي الرئيسي، وعادة ما الشريان الدماغي الأوسط أو أحد فروعه5. وهكذا، قد شملت نماذج من السكتة الدماغية تاريخيا انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCAO)6،7،8،9،10،11،12. بعد MCAO، يتم تقييم الإصابة العصبية الأكثر شيوعًا عن طريق قياس منطقة الفاركت (IZ) باستخدام 2,3,5-ثلاثية الفينيل تيترازوليوم (TTC) طريقة تلطيخ13, وذمة الدماغ (BE) باستخدام تجفيف أو حساب وحدات التخزين نصف الكرة14،15،16، ونفاذية الدم في الدماغ (BBB) بواسطة تقنية القياس الطيفي باستخدام ايفانز الأزرق تلطيخ17،18،19.
تستخدم طريقة MCAO التقليدية مجموعات منفصلة من الأدمغة لكل من قياسات الدماغ الثلاثة. بالنسبة لحجم العينة الكبيرة ، يؤدي هذا إلى عدد كبير من الحيوانات الرحيمة ، مع اعتبارات أخلاقية ومالية إضافية. وهناك طريقة بديلة لتخفيف هذه التكاليف تتضمن قياسات للبارامترات الثلاثة في مجموعة واحدة من أدمغة القوارض بعد MCAO.
وقد بذلت محاولات سابقة لقياس مجموعات من المعلمات في نفس عينة الدماغ. في وقت واحد immunofluorescent أساليب تلوين20 فضلا عن غيرها من التحليلات الجزيئية والبيوكيميائية21 وقد وصفت بعد تلطيخ TTC في نفس عينة الدماغ. لدينا سابقا حسابات أحجام نصف الكرة الدماغ لتقييم وذمة الدماغ وأداء تلطيخ TTC لحساب منطقة في المزارع في نفس مجموعة الدماغ15.
في هذا البروتوكول، نقدم تقنية MCAO المعدلة التي تقيس إصابة الدماغ الإقفارية من خلال تحديد النفاذية IZ و BE و BBB في نفس المجموعة من أدمغة القوارض. يتم قياس IZ بواسطة تلطيخ TTC ، يتم تحديد BE عن طريق حساب حجم نصف الكرة ، ويتم الحصول على نفاذية BBB بواسطة أساليب القياس الطيفي19. في هذا البروتوكول، استخدمنا نموذج MCAO المعدلة، استنادا إلى الإدراج المباشر والثابة من القسطرة أحادية في الشريان السباتي الداخلي (ICA) ومزيد من سد تدفق الدم إلى الشريان الدماغي الأوسط (MCA)22. هذه الطريقة المعدلة تظهر انخفاض معدل الوفيات والاعتلال مقارنة مع الطريقة التقليدية MCAO16،22.
يوفر هذا النهج الجديد نموذجًا أخلاقيًا وسليمًا ماليًا لقياس الإصابات العصبية بعد MCAO. هذا التقييم للبارامترات الرئيسية للإصابة الدماغية الإقفارية سيساعد على التحقيق الشامل في الفيزيولوجيا المرضية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
10- وقد أجريت الإجراءات التالية وفقاً لتوصيات إعلان هلسنكي وطوكيو والمبادئ التوجيهية للجماعة الأوروبية بشأن استخدام الحيوانات التجريبية. كما وافقت لجنة رعاية الحيوان في جامعة بن غوريون في النقب على هذه التجارب.
1. إعداد الفئران لإجراء تجريبي
2. إعداد الفئران للجراحة
3. الجانب الأيمن من منتصف انسداد الشريان الدماغي
ملاحظة: يتم تنفيذ MCAO بواسطة تقنية معدلة، كما سبق وصفها16و22و23، باستخدام الأدوات التي وصفها McGarry وآخرون24 و Uluç وآخرون25.
4. تحديد المنطقة الزراعية

5. تحديد وذمة الدماغ31
ملاحظة: استخدام ImageJ 1.37v لقياس BE32،33.

6. تحديد تعطيل BBB
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
قياس منطقة infarct
وأشار اختبار T عينة مستقلة أن 19 الفئران التي خضعت MCAO دائمة أظهرت زيادة كبيرة في حجم المزارع في الدماغ مقارنة مع الفئران 16 التي تعمل بالتشكيل (MCAO = 7.49٪ ± 3.57 مقابل. الشام = 0.31٪ ± 1.9، ر(28.49) = 7.56، p < 0.01 (انظر الشكل 2A)). ويعبر عن البيانات كنسبة مئوية متوسطة لنصف الكرة الأرضية ± SD.
قياس وذمة الدماغ
وأشار اختبار T عينة م...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وكان الهدف الرئيسي لهذا البروتوكول هو إظهار قياسات متسقة لثلاثة بارامترات رئيسية للإصابة باقفزي: IZ، و BE، و BBB النفاذية. وقد أظهرت الدراسات السابقة في هذا المجال إمكانية تنفيذ واحد أو اثنين من هذه المعلمات معا في نفس العينة. وإلى جانب تخفيض التكلفة الذي توفره هذه الطريقة من ثلاثة أجزاء، فإنه يوفر أيضاً نموذجاً أكثر استصواباً للأخلاقيات البيولوجية يحد من عدد الحيوانات التي يجب تشغيلها والقتل الرحيم في وقت لاحق. كما هو الحال في جميع التقنيات النسيجية ، فإن الطريقة محدودة بسبب عدم القدرة على مراقبة الإصابات الإقفارية دينا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
نشكر كل من ماريانا كوشيريافا، ماكسيم كريفونوسوف، دارينا ياكومينكو، ويفجينيا جونتشاريك من قسم علم وظائف الأعضاء، كلية علم الأحياء، علم البيئة والطب، أوليز هونشار، جامعة دنيبرو، دنيبرو، أوكرانيا على دعمهم ومساهماتهم المفيدة في مناقشاتنا. البيانات التي تم الحصول عليها هي جزء من أطروحة الدكتوراه التي كتبها رسلان كوتس.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 2 مل حقنة | براون | 4606027V | |
| 2٪ كلورهيكسيدين في محلول كحول 70٪ | سيجما ألدريتش | 500 سم مكعب | يوفر تعقيم عام للجلد في المجال التشغيلي |
| 27 جرام إبرة مع حقنة | براون | 305620 | |
| 3-0 خيوط حريرية | هنري شاين | 1007842 | |
| 4-0 خياطة نايلون | 4-00 | ||
| الدماغ & مصفوفات الأنسجة | Sigma-Aldrich | 15013 | |
| Cannula Venflon 22 G | KD-FIX | ||
| أجهزة الطرد المركزي Sigma 2-16P | Sigma-Aldrich | Sigma 2-16P | |
| موازين تحليلية مدمجة | Sigma-Aldrich | HR-AZ / HR-A | |
| مقياس الوزن الرقمي | Sigma-Aldrich | 4,000 | |
| مقص | تشريحسيجما ألدريتش | Z265969 | |
| ماصة إيبندورف | سيجما ألدريتش | Z683884 | |
| أنبوب إيبندورف | سيجما ألدريتش | EP0030119460 | |
| كاشف التألق | Tecan ، M & auml ؛ nnedorf سويسرا | الموديل: قارئ متعدد الأوضاع Infinite 200 PRO | اختياري. |
| كاشف التألق | الأجهزة الجزيئية LLC | VWR cat. # 10822 512 SpectraMax Paradigm متعدد الأوضاع Microplate Reader Base Instrument | اختياري. |
| شاش الإسفنج | فيشر | 22-362-178 | |
| سخان مع ميزان حرارة | Heatingpad -1 | نموذج: HEATINGPAD-1/2 | |
| مشابك مرقئ | Sigma-Aldrich | ||
| Horizon-XL | Mennen Medical Ltd | ||
| ضخ الكفة | ABN | IC-500 | |
| ملقط صغير | سيجما ألدريتش | ||
| مقص مايكرو | سيجما ألدريتش | ||
| متعدد المجموعات | تيفا ميديكال | 998702 | |
| أوليمبوس BX 40 مجهر | أوليمبوس | ||
| ملقط التشغيل | سيجما ألدريتش | ||
| مقص التشغيل | سيجما ألدريتش | ||
| ماسح ضوئي | كانون | كانو سكان 4200F | القرار 3200 × 6400 نقطة في البوصة |
| أطباق بتري | Sigma-Aldrich | P5606 | |
| Purina Chow | Purina | 5001 | طعام مختبر القوارض الذي يعطى للفئران والفئران والهامستر هو تغذية دورة الحياة التي تم استخدامها في الأبحاث الطبية الحيوية لأكثر من 5 عقود. قدمت للفئران حسب الحرية في هذه التجربة. |
| أقفاص الفئران | Techniplast | 2000P | السكن التقليدي للقوارض. تم استخدام الأقفاص لإسكان الفئران طوال التجربة |
| شفرات المشرط # 11 | Sigma-Aldrich | S2771 | |
| Software | |||
| Adobe Photoshop CS2 لنظام التشغيل Windows | Adobe | ||
| ImageJ 1.37v | NIH | شفرة المصدر متاحة مجانا. المؤلف ، واين راسباند (wayne@codon.nih.gov) ، في فرع خدمات الأبحاث ، المعهد الوطني للصحة العقلية ، بيثيسدا ، ماريلاند ، الولايات المتحدة الأمريكية | |
| SPSS Statistics 22 | IBM | ||
| Office 365 ProPlus | Microsoft-Microsoft | Office Excel | |
| Windows 10 | Microsoft | ||
| Reagents< / strong> | |||
| 2،3،5-كلوريد ثلاثي فينيلترازوليوم | سيجما ألدريتش | 298-96-4 | |
| 50٪ حمض ثلاثي كلورو أسيتيك | سيجما ألدريتش | 76-03-9 | |
| الإيثانول 96٪ | روماني | قابل للاشتعال | |
| إيفانز الأزرق 2٪ | سيجما ألدريتش | 314-13-6 | |
| إيزوفلوران ، USP 100٪ | بيرامامال للرعاية الحرجة ، شركة | NDC 66794-017 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.