使用撞击器探针生成创伤性脑损伤小鼠模型

Abstract

来源:Furmanski， O.， et al. 人诱导多能干细胞衍生神经细胞治疗性移植小鼠脑损伤的受控皮层影响模型。J. Vis. Exp. （2019 年）。

该视频演示了通过做中线颅骨切口，钻穿颅骨并去除骨瓣以露出大脑皮层，并施加高压以诱导创伤来诱导小鼠开放颅骨创伤性脑损伤的程序。然后缝合伤口以准备小鼠模型用于后续实验。

Protocol

所有涉及动物模型的程序均已由当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会审查。

1. 颅骨切除术和受控皮质影响

1. 准备受控皮质冲击装置和手术用品。
   1. 在 1 mL 滑头注射器中加入 0.5 mL 无菌盐水，用于伤口冲洗。将 25 G 针头连接到注射器以控制冲洗。
   2. 制备环孢菌素 A （CsA） 在二甲基亚砜 （DMSO） 中的稀释溶液，最终浓度为 1 mg/mL。在第二个 1 mL 滑头注射器中加入 0.5 mL CsA 溶液，用于免疫抑制。将 25 G 或更大的针头连接到 CsA 注射器上。
   3. 将受控皮质冲击活塞连接到立体定位框架上的手臂上，并将其设置为 15° 角。将 3 mm 撞击器探针连接到活塞上。
   4. 将冲击速度设置为 1.5 m/s，将冲击停留时间设置为 0.1 s，以产生轻度皮质损伤。
2. 进行单侧开颅手术
   1. 将鼠标置于连接到带有压缩氧源的异氟醚蒸发器的麻醉诱导室中。在 ~0.7 L/min 氧气下用 ~3% 异氟醚诱导麻醉。通过对脚趾捏无反应来检查麻醉深度。
   2. 用电动剪刀剃掉头皮，擦去任何松散的皮毛。
   3. 将鼠标放在带有附加麻醉剂输送鼻锥的立体定位框架中。
      1. 将 37 °C 的加热垫放在鼠标下方的立体定位框架上，以在麻醉下保持体温。用耳杆和咬杆将头部固定到位，并确定头部的方向，使颅骨额骨水平。在手术期间将麻醉维持在 ~1.5%-2% 异氟醚。
   4. 为了进行术前护理和无菌手术准备，请使用无菌棉签将抗生素眼药膏涂抹在眼睛上。将碘基溶液涂抹在剃光的头皮区域。用 70% 乙醇去除。用带孔的手术单盖住动物，使头顶可见，但眼睛被遮住。
   5. 使用手术刀或剪刀在头皮上做一个中线切口（1.5-2 厘米）。使用无菌棉签清洁伤口并清除前堟中线左侧的筋膜。
   6. 使用撞击器探针确定开颅手术部位。
      1. 将立体定位参考点（X = 0，Y = 0）设置为前囟。将探头横向调整到中线左侧 2 毫米处。使用细尖手术安全标记在探针周围勾勒出一个直径为 5 mm 的圆圈。将撞击器升高并旋转到位。
   7. 使用高速旋转微电机套件手动工具，使用圆头 0.6 毫米或 0.8 毫米毛刺钻头以 ~70%-80% 的最大速度在颅骨上打一个开孔。沿 5 毫米圆周轮廓钻孔的同时对颅骨施加轻微的压力以减薄此边界。
      1. 钻孔时不要施加过大的压力。振动、压缩或意外插入会导致皮质损伤。相反，让钻头的速度来完成工作。
      2. 不要在任何给定的位置钻孔太久，以避免颅骨过度摩擦加热。偶尔用无菌盐水冲洗开颅手术，以去除碎屑并减少旋转工具的热量。
      3. 在冠状缝合线上钻孔时要密切注意，因为这些穴位容易出血。
   8. 当开颅手术轮廓足够变薄时，使用一把细镊子去除颅骨皮瓣。抓住皮瓣内侧，然后以径向运动轻轻地横向提起和拉动。
      1. 提起皮瓣时不要损坏硬脑膜;这可能会导致严重的伤害和出血。
3. 进行轻度受控皮质冲击损伤
   1. 用无菌酒精制备垫清洁撞击式探头。将撞击器探针移回暴露的皮层上的位置。降低探针，直到它接触到硬脑膜表面。将此位置标记为 Z = 0。
   2. 撤回活塞并移动到 Z = -1.0 mm。释放活塞以冲击皮层。

Materials