يصف البروتوكول الحالي نموذج الفئران لانسداد / إعادة تروية الشريان الدماغي الأوسط الذي يحافظ على البنية التشريحية للأوعية الدماغية دون التسبب في ضرر.
مقالة منهجية
يصف البروتوكول الحالي نموذج الفئران لانسداد / إعادة تروية الشريان الدماغي الأوسط الذي يحافظ على البنية التشريحية للأوعية الدماغية دون التسبب في ضرر.
تعتبر السكتة الدماغية الإقفارية السبب الرئيسي للإعاقة والوفيات طويلة الأمد بين البالغين في جميع أنحاء العالم. ساهمت النماذج الحيوانية للسكتة الدماغية الإقفارية بشكل كبير في فهمنا لآلياتها المرضية وتطوير العلاجات المحتملة. في الوقت الحاضر ، هناك طريقتان شائعتان تتضمنان تقنيات الخيوط (خياطة داخل الأوعية الدموية) للحث على نماذج حيوانية لنقص التروية الدماغية. ومع ذلك ، فإن هذه الطرق لها قيود متأصلة ، مثل انخفاض نضح الدم في الدماغ ، وتلف نظام الشريان السباتي الخارجي ، وضعف تناول الطعام و / أو الماء ، والخلل الحسي في الوجه. تقدم هذه المقالة طريقة جديدة لتحفيز نموذج السكتة الدماغية الإقفارية للفئران دون المساس بتشريح الأوعية الدموية الدماغية. في هذه الدراسة ، تم الكشف عن الشريان السباتي المشترك (CCA) لفئران Sprague-Dawley ، وتم إجراء شق. ثم تم إدخال خيوط من خلال شق في الشريان السباتي الداخلي لإغلاق الشريان الدماغي الأوسط. بعد 1.5 ساعة من نقص التروية المستحث ، تمت إزالة خيوط الانسداد بالكامل من كل من الشريان السباتي الداخلي و CCA. تم خياطة الشق في CCA لاحقا باستخدام 11-0 خيوط جراحية مجهرية تحت المجهر (تكبير 4x). من خلال استخدام تقنيات الجراحة المجهرية لإصلاح CCA ، نجحت هذه الدراسة في تطوير طريقة فريدة للحث على نموذج السكتة الدماغية الإقفارية في الفئران مع الحفاظ على السلامة التشريحية للأوعية الدموية الدماغية.
السكتة الدماغية ، السبب الرئيسي للوفاة والخلل الوظيفي العصبي طويل الأمد لدى البالغين في جميع أنحاء العالم ، تشمل أنواعا مختلفة ، حيث تمثل السكتة الدماغية حوالي 81.9٪ من الحالات ، بينما يمثل النزيف الدماغي والنزيف تحت العنكبوتية 14.9٪ و 3.1٪ على التوالي< فئة الدعم = 'xref'>1. غالبا ما تنتج السكتة الدماغية الإقفارية عن تصلب الشرايين أو انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCA) ، مما يؤدي إلى انخفاض تدفق الدم الدماغي الموضعي وتلف الدماغ اللاحق. يؤدي هذا الانخفاض في إمدادات المغذيات للخلايا الإقفارية إلى استنفاد الطاقة ، مما يتسبب في فقدان سلامة الغشاء وتورم الخلايا والتحلل في نهاية المطاف. بالإضافة إلى ذلك ، تساهم عوامل مثل زيادة الكالسيوم داخل الخلايا ، وإطلاق الأحماض الأمينية المثيرة ، وزيادة إنتاج الجذور الحرة ، وتنشيط الخلايا الالتهابية في إصابة أنسجة المخ بعد السكتة الدماغية < فئة sup = 'xref'>2.
أهداف علاج السكتة الدماغية الإقفارية متعددة الأوجه: تقليل الضرر العصبي المستمر وتقليل الوفيات والإعاقة طويلة الأمد ؛ منع المضاعفات الناشئة عن عدم الحركة والخلل العصبي ؛ وتقليل خطر تكرار السكتة الدماغية. نظرا لتعقيد الفيزيولوجيا المرضية للسكتة الدماغية الإقفارية ، فإن نموذج السكتة الدماغية القوي ضروري للبحث والتطوير للعلاجات التي تستهدف السكتة الدماغية الإقفارية.
حاليا ، انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCAo) هو نموذج حيواني شائع للسكتة الدماغية الإقفارية < sup class = 'xref'>3. عادة ما يتم إجراء MCAo عن طريق إدخال خيوط أحادية ذات رأس من السيليكون أو مخففة باللهب من خلال الأوعية العنقية حتى تصل إلى أصل الشريان الدماغي الأوسط (MCA). في عام 1986 ، طور كويزومي وزملاؤه تقنية تنطوي على إدخال خيوط أحادية ذات رأس من السيليكون من خلال شق في الشريان السباتي المشترك (CCA) ، مما يسمح لها بالوصول إلى مدخل MCA ومنع تدفق الدم < فئة sup = 'xref'>4. في عام 1989 ، أبلغت مجموعة لونجا عن طريقة MCAo أخرى تضمنت إدخال خيوط أحادية من خلال شق في الشريان السباتي الخارجي (ECA). ثم يجتاز الشعيرات الأحادية تشعب الشريان السباتي الداخلي (ICA) و ECA قبل الوصول إلى نقطة البداية لفئة MCA5.
قيود الطريقتين الحاليتين لحث MCAo واضحة. تتطلب طريقة Koizumi انسدادا دائما ل CCA المماثل ، مما يؤدي إلى تقليل نضح MCA لأن إعادة التروية تعتمد فقط على دائرة Willis4. على العكس من ذلك ، تتضمن طريقة Longa قطع ECA ، مما يؤدي إلى تلف نظام ECA وضعف لاحق في وظيفة عضلات الوجه< فئة sup = 'xref'>5. يمكن أن يؤثر هذا الضرر على تناول الطعام والماء ، وكذلك يسبب خللا حسيا للوجه ، مما يؤثر على إعادة التأهيل وتقييم الوظيفة العصبية بعد السكتة الدماغية الإقفارية < فئة الدعم = 'xref'>6.
يسعى البروتوكول الحالي إلى معالجة هذه القيود من خلال تطوير طريقة جديدة للحث على نموذج السكتة الدماغية الإقفارية دون الإضرار بالبنية التشريحية للأوعية الدماغية. يستخدم هذا النهج الجديد تقنيات الجراحة المجهرية لإصلاح CCA ، وبالتالي تجنب العيوب المرتبطة بالطرق السابقة.
حصل الإجراء التجريبي على موافقة من اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامها في جامعة يانتاي (رقم الموافقة: YTDX20230410) والتزم بإرشادات المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر. تم استخدام ذكور فئران Sprague-Dawley التي يتراوح وزنها بين 300-350 جم في هذه الدراسة. يتم توفير قائمة شاملة بالحيوانات والكواشف والمعدات المستخدمة في جدول المواد.
< p class = "jove_title" >1. تحضير4. خياطة الجراحة المجهرية ل CCA
ملاحظة: تم تقييم الوظيفة العصبية باستخدام اختبار Garcia ، بعد تقرير سابق < sup class = "xref" >9.
عملية الخياطة المجهرية
تم سحب الفتيل بالقرب من شق CCA حتى ظهر طرف الفتيل الأبيض (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 1 أ). ثم تم وضع المشابك الدقيقة على CCA (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 1 ب). تحت المجهر بتكبير 4x ، تم خياطة شق CCA باستخدام خيوط جراحية مجهرية بنمط متقطع (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 1C). بعد ذلك ، تمت إزالة المشابك الدقيقة من CCA ، مما أدى إلى استعادة البنية التشريحية وتدفق الدم (<فئة قوية = "xfig">الشكل 1 د).
تقييم الوظيفة العصبية
في 1 و 3 أيام بعد السكتة الدماغية الإقفارية ، انخفضت درجات مجموعات النماذج بشكل ملحوظ مقارنة بتلك الخاصة بالمجموعات الوهمية (17.8 ± 0.4 مقابل 8.2 ± 1.5 ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 3 أ ؛ 17.6 ± 0.9 مقابل 9.6 ± 1.3 ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 3 ب ، على التوالي).



MCAo هي طريقة مستخدمة على نطاق واسع لإنشاء نماذج حيوانية للسكتة الدماغية ، وتكرار عملية السكتة الدماغية التي لوحظت بشكل فعال في المرضى عن طريق استعادة تدفق الدم بعد نقص تروية10،11،12. طور مختبرنا نموذجا للسكتة الدماغية الإقفارية يتيح إعادة التروية من CCA دون التسبب في تلف ECA. بعد تحريض نقص التروية ، يتم إجراء إصلاح جراحي مجهري ل CCA. على الرغم من عدم إجراء القياس المباشر لتدفق الدم CCA ، لاحظ المجربون نبضات الأوعية الدموية في CCA قبل الشروع في إعادة التروية. تحافظ هذه التقنية على السلامة التشريحية لأوعية الرقبة بينما تشبه إلى حد كبير عملية السكتة الدماغية لدى المرضى. علاوة على ذلك ، أكدت تقييمات الوظيفة العصبية ومنطقة نقص تروية الدماغ صحة السكتة الدماغية الناجمة عن هذا النهج الجراحي.
يمكن أن تتأثر نماذج السكتة الدماغية الإقفارية الموصوفة سابقا بعوامل مختلفة. في طريقة Koizumi et al.4 ، يعتمد إعادة تروية الدم بشكل كبير على دائرة ويليس بسبب ربط CCA. ومع ذلك ، يمكن أن تؤثر الاختلافات في الأوعية الدموية الدماغية على حجم الاحتشاء الدماغي النهائي ، مما قد يزيد من معدل الوفيات في نموذج السكتة الدماغية بسبب انخفاض نضح الدم13،14. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يضعف نقص تروية ECA وظيفة عضلات الوجه والأعصاب ، مما يؤثر على تقييم الوظائف العصبية المختلفة15،16.
تعالج الطريقة الحالية هذه التحديات من خلال ثلاث خطوات رئيسية: (1) الحفاظ على شق CCA صغيرا قدر الإمكان ، وكبيرا بما يكفي فقط لإدخال الفتيل ، مما يقلل من الوقت والضرر المرتبط بخياطة الأوعية الدموية. (2) وضع مشابك الأوعية الدموية الدقيقة بالقرب من تشعب CCA قدر الإمكان عند تثبيت CCA البعيد لمنع تثبيت طرف الفتيل الأبيض ، مما قد يؤدي إلى انفصال السيليكون وتجلط الدم. (3) مراقبة CCA لاستئناف النبض وعدم وجود نزيف كبير قبل خياطة شق خط الوسط في الرقبة بعد إصلاح الأوعية الدموية.
الطريقة الحالية لها العديد من القيود. أولا ، هناك إمكانية لتكوين الصمات في موقع الخياطة ، مما قد يؤدي إلى مزيد من نقص تروية الدماغ إذا انفصلا. يجب النظر في هذا الخطر بعناية وإدارته في التجارب المستقبلية. ثانيا ، لم تراقب الدراسة وزن جسم الفئران ، مما يجعل من الصعب تحديد ما إذا كانت الطريقة قد أثرت على تناولها للطعام. يعد تناول الطعام مؤشرا مباشرا على مزايا الطريقة ، ويمكن أن يوفر تقييمها رؤى قيمة. أخيرا ، تتطلب الطريقة الحالية الكفاءة الفنية في العمليات الجراحية المجهرية ، مما قد يحد من استخدامها على نطاق واسع دون التدريب والخبرة المناسبة.
باختصار ، في حين أن طريقة نمذجة MCAo توفر أهمية فسيولوجية عالية وسلامة هيكلية ، إلا أنها تأتي مع قيود يجب معالجتها من أجل تجربة أكثر قوة. يعد الحفاظ على السلامة التشريحية لأوعية الرقبة ومحاكاة عمليات السكتة الدماغية عن كثب لدى المرضى من نقاط القوة المهمة لهذه الطريقة. سيساهم هذا النهج بلا شك بشكل كبير في أبحاث السكتة الدماغية الإقفارية ، مما يحسن موثوقية ودقة النماذج التجريبية. في النهاية ، قد يؤدي هذا إلى عدد أقل من المجموعات التجريبية اللازمة لاختبار التأثيرات العلاجية ، مما يؤدي إلى نتائج تجريبية أكثر موثوقية.
ليس لدى المؤلفين أي مصالح متضاربة محتملة للإفصاح عنها.
تم دعم هذا العمل من قبل مشروع إدخال الاستخبارات الأجنبية في مقاطعة خبي في عام 2023. نشكر ليزا كرينر ، دكتوراه ، من Liwen Bianji ، (Edanz) (www.liwenbianji.cn) ، على تحرير النص الإنجليزي لمسودة هذه المخطوطة.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 10 ٪ formalin | بكين Labgic التكنولوجيا المحدودة | BL913A | |
| 11-0 خيوط جراحية مجهرية | نينغبو الطبية خياطة إبرة المحدودة | 3/8 1 & مرات ؛ 5 | |
| 2،3،5-ثلاثي فينيلترازوليوم كلوريد (TTC) | SIGMA | T8877 | |
| 3-0 خياطة الحرير | نينغبو الطبية خياطة إبرة المحدودة. | 3-0 | |
| 4٪ إيزوفلوران | تيانجين Ringpu التكنولوجيا الحيوية المحدودة | 20221102 | |
| 6-0 خياطة الحرير | نينغبو الطبية خياطة إبرة المحدودة | 6-0 | |
| 70 ٪ الإيثانول | شاندونغ ليركانج التكنولوجيا الطبية المحدودة | 20230408 | |
| خيوط | شينونج تكنولوجيز المحدودة | 2838-A5 | |
| الكيتامين | جيانغسو Hengrui الصيدلانية المحدودة | 230613BL | |
| ذكور Sprague Dawley الفئران | جينان Pengyue التجريبية تربية المحدودة | SCXK (Lu) 20190003 | |
| Microclips | Shanghai Jinzhong مصنع الأجهزة الطبية | W40150 | |
| مجهر | ZEISS | S100 OPMI بيكو | |
| صندوق التمريض | Beijing Fuyi Electrical Appliance Co.، Ltd. | FYL-YS-100L | |
| زيلازين | سيجما | PHR3263 |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن