Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

無限の地平線インパクターを用いた片側頚髄損傷の打撲のモデル

Published: July 24, 2012 doi: 10.3791/3313

Summary

無限の地平線インパクターを用いて頚一方的な脊髄損傷を生成するための信頼性と再現性のある方法が記載されています。メソッドは、カスタム設計されたフレームを活用し、背骨を安定させるためにクランプします。標準化された手順と十分かつ持続的な傷害の生体力学的傷害のパラメータ結果。

Abstract

人間の脊髄損傷の大部分が脊髄に発生しながら、実験室での研究の大半は胸髄が負傷されている脊髄損傷(SCI)の動物モデルを採用しています。ほとんどの人間の脊髄損傷は脊髄が激しく避難骨や軟部組織に打たれ鈍、非貫通外傷(例えば、自動車事故、スポーツ傷害)の結果として発生するため、さらに、SCI研究者の大多数は意見である最も臨床的に関連する傷害モデルでは、脊髄が急速にcontusedであるものであること1。したがって、人間の翻訳に向かう上での新規治療法の臨床評価の重要なステップは、内挫傷SCIのモデルでの有効性の評価です。頸髄。ここでは、採用して子宮頸部SCIの一方的な打撲のモデルの技術的な側面、その結果、解剖学的および行動の成果を記述する無限の地平線脊髄損傷インパクター。

Sprague DawleyラットはC5で左サイド片側椎弓切除術を施行した。損傷モデルの、生体力学的機能、および組織成果の再現性を最適化するために、我々は150 kdyn、22.5°(動物は22.5°で回転)の影響の軌道、インパクトの位置からの衝撃力を用いて脊髄をcontused 1.4 mmの正中線の。機能回復は、脊髄の白と灰白質の温存のために組織学的に評価した後、6週間までのシリンダ飼育試験、水平方向のラダーテスト、グルーミングテストおよび変更されたモントーヤの階段試験を用いて評価した。

ここに提示傷害モデルでは、脊髄への実験的なSCIモデルの重要な機能を一貫して再現性の生体力学的な力を与える。離散的な組織の損傷で、この結果、主にtに含まれている脊髄の外側半分にけがの彼は同側。怪我はよく動物の忍容性が、損傷後数週間で重要かつ持続的である前肢の機能障害の結果をしています。ここに提示頚部片側損傷モデルは、人間の翻訳の前に潜在的に有望な治療法を評価する研究者へのリソースかもしれません。

Protocol

1。動物を保持するためのフレームとクランプデザイン:セットアップ

  1. 動物を保持するフレームとクランプは無限の地平線(IH)脊髄損傷のインパクを収容するためにカスタム設計されました。
  2. フレームのベースは、IH機器( 図1A)に標準装備されているテーブルのガイドブラケットに収まるようにするために以下の寸法(30.2センチ×20.3センチメートル×1.3センチ)にカットアルミプラットフォームです。
  3. 四Flexaframeサポートフットプレート(フィッシャーサイエンティフィック、トロント、ON)プラットフォームに接続されていると8 Flexaframeサポートロッド(フィッシャーサイエンティフィック、トロント、ON、30.5 cm)の8 Flexaframeサポートコネクタ( 図1B)を使用して組み立てられています。
  4. 中央の2本のロッドに接続された2つの追加のFlexaframeサポートコネクタ、家カスタムメイドは、クランプ( 図1B)が保持しています。
  5. 動物の脊髄は、垂直面に対して回転することによって角度がキーピンによって確立されグラムの場所で水平ロッドの一方と他方の水平ロッド( 図2)の高さを変化させる。
  6. クランプは高いと堅くC4からC6( 図1C)の横突起の下でホールドをつかむために設計された7.6ミリメートルの顎の長さ35.6ミリメートル、25.4ミリメートルです。クランプの設計に関するその他の詳細については、Choo 、2009年以前に記載されている。

2。手術

  1. 300〜350グラムの重量を量る雄Sprague Dawleyラット(チャールス·リバー)は、酸素(1 L /分)(誘導4%、メンテナンスのため2%)イソフルランで麻酔した。
  2. 動物が麻酔の面の下になったら、動物を定位フレーム(Kopfは、タハンガ、CA)に配置されます。
  3. リドカインの手術0.4mLを(20 mg / mLの。Bimeda - MTCアニマルヘルス株式会社、ケンブリッジ、オンタリオ、カナダ)の間に出血を最小限に抑えるためにエピネフリンとは、dorsumの複数形で手術部位の周りに筋肉内注射されていlの頸部。
  4. 4〜5センチメートル背側正中切開は頭蓋骨の底部から開始し、尾側に拡張し、滅菌したメス(#15)を使用して行われます。
  5. 滅菌アドソン鉗子は、ぶっきらぼうに背骨に到達するために背側の筋肉を介して解剖するために使用され、無菌のALMトラクター(ファイン科学ツール、ノースバンクーバー、BC)は筋肉が広げ維持するために挿入されます。
  6. 第15位メスを用いて、C4-C7のラミナを重ねて筋肉が正中線で開始し、横方向にそれらを席巻し、掻きされています。
  7. 滅菌したメス(#15)切開は、C6にC4の横突起の下にクランプを合わせるために背骨の両側に横突起に取り付けられた筋肉に行われています。
  8. 無菌の罰金フリードマン·ピアソン骨鉗子(ファイン科学ツール、ノースバンクーバー、BC)傾けて、左C5ラミナは、慎重に硬膜と脊髄を視覚化するために削除されます。
  9. 1.5ミリメートルの直径を有するロッドは腕の下にスライドさせるこれにより、わずかに背骨を引き上げ、クランプの挿入を容易にし、動物を下支えする。
  10. C6にC4の横方向の横突起の上に無菌クランプの顎をマウントし、ネジを締めます。
  11. ALMのトラクターを削除します。

3。脊髄損傷

  1. クランプは動物にマウントされた後、動物はIHインパクターに移動​​されます。
  2. クランプは水平方向のオフ22.5°の角度( 図2)で固定されたフレームの2つの真ん中の棒上の金属ホルダーに挿入されます。
  3. 動物が平らになるまで(VWR、ミシサガ、ON)、安定した高さ調整機能を提供し、シザーズジャッキは、最大発生します。
  4. クランプは、クランプの上に小さなシリンダーレベルを置くことによって、ネジを締めて水平であることを確認してください。これは、すべてのネジが締まっているとセットがアップ、任意の移動を伴わない剛体であることが重要である。
  5. 手順の残りの部分は、MICRの下に行われているoscope(ライカMZ8)。
  6. インパクターの先端の中心がC6棘突起の頂部の上にホバリングされるまで、IHインパクター上の垂直調整ノブと2の水平調整ノブを使用したインパクターの先端(直径15ミリメートル、丸みを帯びたオフエッジを持つ)を下げるとを目指しています。
  7. インパクターの先端が中央に配置されたら、y軸調整つまみ1とC5の中心にインパクターの先端を移動するには左側とx軸の水平方向の調整ノブに横方向に先端を移動するには、2つの第5ターン(1.4 mm)をオンにします。
  8. それがインパクターの先端が灰白質の外側半分を目指していることを確認するだけ硬膜上になるまで先端を下げます。
  9. 2は、硬膜上に先端4mmを高めるためになり、垂直調整ノブを回します。
  10. インパクトエリアは、綿棒やスティックを使って、乾燥していることを確認してください。
  11. プログラムに150 kdynに所望の力を設定し、衝突をトリガするために "スタートの実験"をクリックしてください。
  12. 負傷した後、傷はレーで閉じられます5から0 vicryl縫合糸を使用したRS。ブプレノルフィン(0.03 mg / kgのSC、Temgesic、シェリング·プラウ·コーポレーション、ケニルワース、NJ)と生理食塩水(10mL)を、手術後二日間前に二回、毎日皮下投与されています。動物は密接に2週間と6週間後に怪我のために一週間1日2回監視されています。

4。代表的な結果

300〜350グラムの重さ二十九雄Sprague Dawleyラット(チャールス·リバー)を150 kdynの力設定で負傷した。インパクターの先端は垂直の22.5°からの角度で、正中線の外側1.4ミリメートルを目的とした。実際の力は155.55であった±0.73 kdynを意味します。平均変位は1512.72であった±27.86μmであり、速度は120.24であった±0.52 mm /秒( 図3)。

行動アウトカム指標

機能回復は、テストをグルーミング、水平方向のラダーテスト、シリンダーの飼育試験を用いて評価したとモントーヤの階段テスト1を変更しました 。動物が怪我する前に訓練を受け、2、4、6週間後に傷害で評価した。実験期間を通じて持続的な重要な前肢の減損があった。

不規則な間隔の水平方向のラダーを越えて横断しながら水平方向のラダーテストは怪我する前に、動物は同側の前肢でのみ4.75±0.73パーセントの誤りを犯した。損傷後、動物は前肢エラーの割合の著しい増加を示した。同側の前肢パーセントの誤差はそれぞれ26.97±2.92パーセント、26.23±2.84パーセントと22.06±2.05パーセント2で、4〜6週間後の傷害、( 図4A)であった。重要なのは、このテストで前肢障害は6週間持続した。

シリンダー飼育試験。探査時に同側の前肢(左+の両方)の使用率SCI後に有意に減少した。怪我する前に、動物は同側の前肢75.12±2.25%を使用。傷害後の動物は、同側の前肢8.59±2週間で1.80パーセント、14.25±2.65パーセント4週間と11.76±6週間( 図4B)で2.66パーセントを使用していました。

モントーヤ階段試験を変更しました。同側の前肢で取得したペレットの数は、損傷後劇的に減少した。怪我する前に、動物は84.85を集め±食品の報酬の2.88パーセントです。しかし、2、4、6週間後のけがで、動物だけで30.91を取得±4.03パーセント、28.94±4.38パーセントと25.86±ペレット( 図4C)の3.09パーセントです。

テストをグルーミング。損傷後のグルーミングスコアの劇的な減少がありました。 2.00±0.17、4週:1.83±0.17と6週間:1.79±0.11( ふぃぎゅ SCI後、同側のグルーミングスコアは2週間でした再4D)。

組織の成​​果

白質とグレー物質温存。 150 kdynの力、22.5°および1.4 mmの横方向の目標の角度で脊髄損傷の例を図5に示されています。傷害は同側灰白質と白質に重大な障害をもたらした。皮質と赤核脊髄路の両方が負傷したと29の動物のうち23は、同側に含まれる実質の損傷を持っていた。白と灰白質の損傷の縦方向の範囲は吻方2400尾2400( 図6)であった。白と灰白質の温存の "累積普及"(2000μmの吻側と震源の尾)の総推定を提供するためにセクションを追加する場合は、同側にのみ免れる白質51.8%、灰白質の39.7%を持っていた残りの反対側( 図6)と比較されます。

<IMG ALT = "図1" SRC = "/ files/ftp_upload/3313/3313fig1.jpg" />
図1。無限の地平線脊髄損傷インパクター。A.全体的な無限の地平線インパクターと設定します。 B.フレームを設定します。子宮頸部横突起を保持するためのクランプのC.クローズアップ画像。クランプ:D.仕様(インチ単位)。の推奨許容値<0.002(Choo 2009)。 拡大図を表示するには、ここをクリックしてください

図2
図2。A.イラストと1.4ミリメートルの横を目的とし、0°(中性)AまたはB 22.5°の脊髄の回転を達成するために設定に対応するフレーム。

図3
図3。無限の地平線インパクターの代表的な力と変位のグラフ。アローIインパクターの先端が20 kdynと変位の記録が開始されたポイントに達したことを時​​間をndicates。実際の力は、力対時間曲線のピークから読み取られると、それに対応する変位が計算されます。下のグラフは、典型的な150 kdyn挫傷、A.変位対時間のグラフ、B.力対時間のグラフを描いています。これらのグラフは、実際の達成力は152 kdynだったことを示し、コードへのインパクターの変位は、1287程度であることが測定された。 拡大図を表示するには、ここをクリックしてください

図4
図4。 150 kdynの力、22.5°と正中線の左の1.4ミリメートルの目的のインパク角度のための行動アセスメント。A.水平方向のラダーをテストします。 B.シリンダー飼育試験。 C.変更されたモントーヤの階段をテストします。 D.テストをグルーミング。同側の前肢が重要とsustaiの結果NED障害は反対側の前肢に比べて。

図5
図5。吻側1600μmから尾1600μmの脊髄損傷の代表的な画像。

図6
図6。組織学的評価。A. %が白と灰白質免れる。被害の震源の2000μm付近の問題は、主に免れた。被害の震源の2000μm以内免れるB.累積白と灰白質。同側の側が大幅に少ない反対側に比べて、白と灰白質を免れていました。 拡大図を表示するには、ここをクリックしてください

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

本稿では、150 kdyn、垂直のオフ22.5°の角度と、正中線から1.4 mmの横目的の力で無限の地平線(IH)インパクターを用いて子宮頸部片側挫傷モデルを説明します。これらの設定で、我々は、そのかなりのダメージが赤核脊髄、網様体脊髄、前庭と皮質路がすることが期待される地域に発生した登場し、主に同側の側に含まれている実質の混乱、と同側の前肢の持続的行動障害を生成することができました実行されます。このモデルの開発は、最適な傷害力、正中線の衝撃位置から、回転の度合いを確立した3一連の実験で発生しました。まず、150 kdyn以下傷害軍が十分かつ持続的な機能障害を生成しなかったことがわかった。さらに、コードを垂直(回転なしとIE)を打つインパクチップで、我々は頻繁にfのスパイクを観察したorce対時間曲線、インパクターの先端が脊柱管の腹側に骨を打ったことを示唆している。これらの動物の多くは、重度または持続的な機能障害を持っていませんでした。これと一致して、突然の力のスパイク、これらの動物の組織学的分析の損傷は、穏やかな、非常に横方向に脊髄内に配置された両方だった実質の損傷を明らかにした。そこで我々は衝突の軌道が垂直正中線の22.5°オフしたことをそのような動物を回転させます。脊髄より垂直に来る衝撃の先端を持っていることによって、我々は脊柱管の腹側の床を打つ先端の問題を解決しましたが、我々は脊髄の反対側にかなりの実質の損傷を観察した。最後に、我々は150 kdyn力と22.5°の角度を使用して、正中線、1.0、1.2と1.4ミリメートルのオフつの異なる距離で衝突を目的とした。我々は、1.0、1.2と1.4ミリメートルSEの間には、行動の差は認められなかったことを観察し衝撃のターゲットが横方向に移動されたとしてttings、しかし、それは総実​​質の損傷は同側に含まれていることができること以上の可能性が高い。そこで我々は正中線の左側に1.4ミリメートルを目的としたインパクターの先端で、垂直の22.5°オフで配信150 kdyn損傷の我々の現在の一方的な挫傷の設定に到着しました。

SCIの治療法のテストのための頚髄損傷モデルが利用できるようにするための理論的根拠が明確である:個人の大半は、頸椎の脊髄損傷を受け、上肢機能は、これらの個人にとって最も重要であり、新たな神経または神経再生の介入の臨床試験がますます注力しています子宮頸部SCI患者のアウトカム指標として分節運動回復を使用するために上に。頸髄損傷は裂傷、圧縮、または挫傷を経由して発生する可能性があります。これらの傷害のモデルの中で、挫傷、圧縮損傷は最高の病態生理学的プロセスのOBを表す人間のSCIでお召し上がりいただけます。1,2,3は SCI研究コミュニティの最近の調査によると、324回答者の72%は挫傷の傷害は、SCIの最も臨床的に関連する傷害モデルであることに同意1。

実験室の設定4の脊髄損傷を生成するための最初の実験重量ドロップデバイスのレジナルド·アレンの説明なので、挫傷デバイスの数は、再現性を最適化するために、一般的に人体の病理をシミュレートするための努力で開発されています。3つの新しいヨーク大学インパクターは、重量ドロップ中に傷害の変位と速度を測定する電気機械部品を使用しています。ここ5,6、傷害の重症度は、重量がドロップされ、そこからの高さによって決定されます。対照的に、オハイオ州立大学(OSU)インパクターとChoo によって設計されたmultimechanism傷害系がある。 (2009)、脊髄の最大変位が決定され、力対をなさないコー​​ドにテッドを測定しています。 IHインパクターは、ユーザーが適用された力を規定するという点で異なっているし、変位を測定します。これらの各システム(重量ドロップ対変位制御に対する力制御)は、その理論的な利点は、使用の相対的な容易さがありますが、商業的に入手可能とIHインパクターの製造元から技術サポートの可用性では、人気が高まってきた近年。

技術的な観点から、我々は大幅な変更が動物をクランプすると影響( 図1)に先立って、それらを確保するための方法で行われたことに注意してください。私たちの怪我の一貫性を改善し、頸椎のユニークな解剖学を収容するために、我々はしっかりと頚椎の横突起を把握特注のクランプシステムで動物を安定させた。が設けられているクランプは、7 IHインパクターは、SPIを保持するために意図されている胸椎内ヌースのプロセスは、我々は、彼らが同様に頚椎のはるかに小さな棘突起には適していないと感じました。フレームとクランプシステムは、クランプと背骨の間に事実上'スリッページ'で、インパクト時に非常に厳格に動物を保持しています。7クランプ装置は、使用して、背骨への適用が比較的容易である。実験室で研修生と技術者の数は、一貫した成功とそれを利用している。頸椎の​​背側面からより横方向に軟組織の追加切除は、しかし横のプロセスを把握するために必要とされ、出血は、そうすることで発生する可能性があります。止血は、通常、単に手術スポンジの小片で穏やかな圧力を加えることによって達成されます。この可能性が高いbetweeを提出スペーサーを達成できたものの、さらに、クランプは(300から350 GMの重量の範囲内での動物のために特別に設計されており、小さい動物を収容するために修正が必要になりますクランプのn個の二本の腕)。

これらは、両方のげっ歯類の前肢機能の役割を果たすとして、傷害の意図したターゲットに関しては、我々は、皮質(CST)とのみ同側の赤核脊髄(RST)管の両方を傷つけることを目的とした。8本研究では、機能赤字は、テストとモントーヤの階段テストをグルーミング、水平方向のラダーテスト、シリンダーの飼育試験で評価した。水平方向のラダーテストとシリンダー飼育の両方が試験対策は、したがって、8,9,10,11、水平ラダー試験は動物が梯子を越えて取得し、その負傷し、無傷前肢の両方を使用するように強制します。頚髄損傷モデルの後の貴重な評価であり、前肢の代償と適応機能。前の傷害、トレーニング中に、動物は一般的に "つかむ"したり、梯子を横断しながら、その桁のバーに自分の前足を置きます。重度または中等度の子宮頸部片側挫傷後に、この運動機能のほとんどはABです。olished、動物はもはや一貫して置くか、またはラングを把握することはできません。2,12気筒飼育試験は自主的な前肢の使用状況を分析することによって自然に回復を調べます。通常は、模索しながら、負傷した前肢の使用が飛躍的に損傷した後に減少します。これらの機能の損失可能性が高い軸索の崩壊の両方の組み合わせと三角筋、上腕二頭筋、長橈側手根伸筋と短橈側手根伸筋の筋肉のような筋肉を支配する病変震源における運動ニューロンの根絶に関連しています13グルーミングテストは、シリンダ飼育試験と同様に、動物の総天然の動作を調べます。変更されたモントーヤの階段は前肢の数字関数、または微調整を評価します。驚くべきことに、これまでに、子宮頸部SCIに変更されたモントーヤの階段テストを活用している唯一の研究があります14はまた、これらのテストは全体の罰金とグロスの両方のコンポーネントを評価する前肢機能します。

他の研究はまた、典型的には既存の胸部挫傷·デバイスへのいくつかの変更で考案されている子宮頸部挫傷モデルを、説明してきました。2,12,15,16,17ダナムらは 。 (2011)、ポポビッチ 。 (2010)とSandrow 。 (2008)すべてのIHインパクターを利用した。ダナム 。 (2011)は、シリンダーの飼育試験、キャットウォーク歩行分析、春雨処理試験および水平方向のラダーテストを評価することによって、100、200、300 kdynを使用して、傷害モデルを特徴とする。ポポビッチ 。 (2010)175 kdynの力で脊髄を負傷し、傾斜面のテスト、シリンダー飼育試験およびBBBテストを使用して機能的転帰を観察した。 Sandrow 。 (2008)200 kdyn 1.6〜1.8 mmの結果変位の力を使用して、強制的に運動テスト、前肢オープンフィールド移動、握力試験およびグリッドWALと行動の成果を評価k個のテスト。我々の研究室から前の仕事(200 kdynの最大ピーク力で)一方的な頚部打撲傷をテストするために1.5ミリメートル変位でオハイオ州立大学インパクターを使用していました18 Gensel (2006)10グラムを使用してMASCIS /ニューヨーク大学インパクターを使用し6.5ミリメートルと12.5ミリメートルの高さでとグルーミング試験、水平方向のラダーテスト、シリンダー飼育試験及び半自動化された歩道試験(キャットウォークの歩行分析)と行動の成果を評価した。 Soblosky 。 (2001)は、25.0°の角度に5.00、2.50または1.25ミリメートルの高さで負傷動物に変更されたアレンの重量ドロップデバイス(10.5 g)を使用し、水平方向のラダーテストと行動回復を評価するためのシリンダーの飼育試験を評価した。それはSandrow の研究に私たちの傷害モデルを比較することは困難である。 (2008)、機能テストのnoneであるために私たちの現在の研究と重複しています。我々は他の研究に機能的転帰を比較すると、我々の現在のIH損傷モデルは、一般に300〜それほど深刻であるダナムからkdynグループ。 (2011)が、より深刻な他の頸部の片側挫傷の報告と比較されます。私たちの傷害モデル動物は、他の傷害モデルが損傷後1週間を開始する機能テストを開始するのに対し、二週間傷害後まで機能テストを行うことができませんでした。水平方向のラダーテストのため、Soblosky 。 (2001)ステップの総数はなく、伝票の合計数を報告した。私たちの現在のモデルの6週間後のけがで同側のパーセント誤差はLee の調査に比べ、約25%であった。 (2010)とGensel 。 (2006)、これは10の範囲のエラーが報告された- 15%とダナム 。 (2011)、それは100と200 kdynグループの300 kdynグループと20%、40%のエラーを報告しました。シリンダー飼育試験のため、ポポビッチ 。 (2010)育児の期間を報告した。 22.5°の角度のために同側の前肢使用の私たちの15から20パーセントは5で報告と同等であった。0ミリメートル重量ドロップ12 NYUインパクター、Gensel に起因する行動の障害を比較する。 (2006年)12.5 mmの高さの同側前肢の使用の完全な廃止を報告します。ダナム 。 (2011)5、10、100、200および300 kdyn動物の20%同側前肢の使用状況について報告しました。グルーミングテストでは、私たちの動物はGensel によって報告された傷害のグループ以下を記録した。 (2006年)。

組織学的には、一般的にここに提示損傷モデルは、他の子宮頸hemicontusion損傷モデルに比べて大きい実質の損傷を誘発するが、ポポビッチ (2010)によって報告されたダメージよりも小さい。私たちの負傷の吻側および尾側の拡張子は、ポポビッチで8.0ミリメートルに比べて4.8ミリメートル、。、Lee は4.0 mmであった。 Gensel と3.6ミリメートル。病変震源でそれぞれIHインパクター、OSUインパクターとNYUインパクター、2,18を用いた研究は、我々が見つかりました約20%の灰白質としてLee に比べ、我々の傷害モデルで免れる。 (2010)10%、Gensel で。 20から50パーセントに(2006)、Soblosky 。 (2001)31から99パーセントに。白質の温存のために、損傷モデルは、5、Lee 30%に比べて震源地に残っている約20%の組織を残し、(2010)ここに示した- Gensel 10% 、(2006)、18 - 62 Soblosky の%。、(2001)病変震源地で。研究では、Lee によって、(2010)赤核脊髄路は、重大な傷害を被ったが、皮質脊髄路は、多くの場合、そのまま登場しました。ポポビッチ 。 (2010)は、2つの管の完全な廃止を報告した。 Gensel 。 (2006)高さの両方の設定のための皮質脊髄路と赤核脊髄路の完全な破壊の部分的な損傷を報告した。 Soblosky 。 (2001)部分的な赤核脊髄路の損傷が、皮質脊髄路のない傷害を報告します。これらのレポートは、さらに強化する十分な機能障害を生成するために、両方の降順管を傷つけることの重要性19はまた、ポポビッチであることに注意する価値があります。 (2010)、Gensel 。 (2006年)とSoblosky 。 (2001)、負傷者も反対側に延長。我々のモデルで反対側への拡張のこの問題の重要性は、行動1.0、1.2を目的とした傷害の違いと、正中線の1.4ミリメートルから(未発表データ)が存在しなかったことを考えると、議論の余地があるが、それは含まれていることが望ましいであろう同側への損傷は、以来、我々は "無傷"の対照として反対側を使用していました。があったが、一部の動物で、反対側にparenchmyal損傷のいくつかのクロスオーバーが、これは最小限に抑えられました。同側および対側の側面の間のいずれかの比率として、白と灰白質損傷の表現を比較した場合、または損害の絶対的な範囲として、実質的な違いは、(未発表データ)はありませんでした。

e_contentは、 ">結論として、我々は一方的な挫傷の傷害の開発を報告し、その開発や技術に関する十分な詳細を提供したいと思っています。臨床SCIセラピーを勉強したい人は、広く利用可能であるインパクター装置を使用して、このようなモデルを用いることができる(無限ホライゾンインパクター)。我々は現在、人間の翻訳前に特定の治療のための重要な臨床証拠サポートを提供するのを期待して、神経の介入を評価するモデルを活用しています。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

利害の衝突が宣言されません。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Infinite Horizon Impactor Precision Systems and Instrumentation IH-0400
Aluminum metal sheet Metalsupermarlets.com APT6061/500
Flexaframe support foot plates Fishers Scientific 1466625Q
Flexaframe support rods Fishers Scientific 1466610GQ
Flexaframe Support Connectors Fishers Scientific 1466620Q
Clamp1 Custom made Choo et al., 2009
Metal holders Custom made See above
Impactor tip Custom made Diameter: 1.15 mm
Stereotaxic frame David Kopf Instruments Model 900
Cylinder Level YIJIA TOOLS YJ-SL0620
Microscope Leica Model #: MZ8
Laboratory scissor jack VWR 12620-902

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lee, J. H., Tigchelaar, S., Liu, J., Stammers, A. M., Streijger, F., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. Lack of neuroprotective effects of simvastatin and minocycline in a model of cervical spinal cord injury. Exp. Neurol. 225, 219-230 (2010).
  2. Kwon, B. K., Hillyer, J., Tetzlaff, W. Translational research in spinal cord injury: a survey of opinion from the SCI community. J. Neurotrauma. 27, 21-33 (2010).
  3. Gensel, J. C., Tovar, C. A., Hamers, F. P., Deibert, R. J., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats. J. Neurotrauma. 23, 36-54 (2006).
  4. Kwon, B. K., Borisoff, J. F., Tetzlaff, W. Molecular targets for therapeutic intervention after spinal cord injury. Mol. Interv. 2, 244-258 (2002).
  5. Allen, A. R. Surgery of experimental lesions of spinal cord equivalent to crush injury of fracture dislocation. J. Am. Med. Assoc. 57, 878-880 (1911).
  6. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Exp Neurol. 139, 244-256 (1996).
  7. Gruner, J. A. A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat. J. Neurotrauma. 9, 123-128 (1992).
  8. Choo, A. M., Liu, J., Liu, Z., Dvorak, M., Tetzlaff, W., Oxland, T. R. Modeling spinal cord contusion, dislocation, and distraction: characterization of vertebral clamps, injury severities, and node of Ranvier deformations. J. Neurosci. Methods. 181, 6-17 (2009).
  9. Whishaw, I. Q., Piecharka, D. M., Drever, F. R. Complete and partial lesions of the pyramidal tract in the rat affect qualitative measures of skilled movements: impairment in fixations as a model for clumsy behavior. Neural. Plast. 10, 77-92 (2003).
  10. Jones, T. A., Schallert, T. Overgrowth and pruning of dendrites in adult rats recovering from neocortical damage. Brain Res. 581, 156-160 (1992).
  11. Liu, Y., Kim, D., Himes, B. T., Chow, S. Y., Schallert, T., Murray, M., Tessler, A., Fischer, I. Transplants of fibroblasts genetically modified to express BDNF promote regeneration of adult rat rubrospinal axons and recovery of forelimb function. J. Neurosci. 19, 4370-4387 (1999).
  12. Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury. Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).
  13. Soblosky, J. S., Song, J. H., Dinh, D. H. Graded unilateral cervical spinal cord injury in the rat: evaluation of forelimb recovery and histological effects. Behav. Brain Res. 119, 1-13 (2001).
  14. McKenna, J. E., Prusky, G. T., Whishaw, I. Q. Cervical motoneuron topography reflects the proximodistal organization of muscles and movements of the rat forelimb: a retrograde carbocyanine dye analysis. J. Comp. Neurol. 419, 286-296 (2000).
  15. Sandrow, H. R., Shumsky, J. S., Amin, A., Houle, J. D. Aspiration of a cervical spinal contusion injury in preparation for delayed peripheral nerve grafting does not impair forelimb behavior or axon regeneration. Exp. Neurol. 210, 489-500 (2008).
  16. Popovich, P. G., Lemeshow, S., Gensel, J. C., Tovar, C. A. Independent evaluation of the effects of glibenclamide on reducing progressive hemorrhagic necrosis after cervical spinal cord injury. Exp. Neurol. 233, 615-622 (2012).
  17. Dunham, K. A., Siriphorn, A., Chompoopong, S., Floyd, C. L. Characterization of a graded cervical hemicontusion spinal cord injury model in adult male rats. J. Neurotrauma. 27, 2091-2106 (2010).
  18. Lee, J. H., Roy, J., Sohn, H. M., Cheong, M., Liu, J., Stammers, A. T., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. Magnesium in a polyethylene glycol formulation provides neuroprotection after unilateral cervical spinal cord injury. Spine (Phila Pa 1976). 35, 2041-2048 (2010).
  19. Alstermark, B., Isa, T., Lundberg, A., Pettersson, L. G., Tantisira, B. The effect of low pyramidal lesions on forelimb movements in the cat. Neurosci. Res. 7, 71-75 (1989).

Tags

医学、問題65、神経科学、生理学、無限の地平線脊髄損傷デバイス、SCI、頚部、一方、挫傷、前肢の機能
無限の地平線インパクターを用いた片側頚髄損傷の打撲のモデル
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, J. H. T., Streijger, F.,More

Lee, J. H. T., Streijger, F., Tigchelaar, S., Maloon, M., Liu, J., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor. J. Vis. Exp. (65), e3313, doi:10.3791/3313 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter