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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
为了了解中风的病理生理学,它使用可靠的模型是很重要的。本文将描述在小鼠中的最常用的中风模型中的一个,称为大脑中动脉闭塞(MCAO)模型(也称为腔内灯丝或缝合模型)再灌注。
中风是全世界死亡的首要原因,仍然是长期的残疾成年人的主要原因之一。约87%的中风是起源于缺血发生在大脑中动脉(MCA)的领土。目前唯一食品和药物管理局(FDA)批准的药物对这种破坏性疾病的治疗是组织纤溶酶原激活物(tPA)。然而,tPA的有管理一个小的治疗窗(3 - 6小时),且仅在究竟是谁收到患者的4%有效。目前的研究重点是了解中风的病理生理机制,以便找到潜在的治疗靶点。因此,可靠的模型是至关重要的,而MCA闭塞(MCAO)模型(也称为腔内丝或缝线模型)被认为是缺血性中风的最临床相关的手术模式,是相当非侵入性和容易复制。典型地,MCAO模型一起使用啮齿动物,尤其是由于小鼠所有可用的该物种的遗传变异。这里,我们描述(和存在于该视频)如何成功地执行小鼠MCAO模型(再灌注),以产生可靠和可重复的数据。
中风是死亡的第五大原因遍及世界各地,死于该病一人每隔4分钟。超过80万美国人患有每年中风,这不仅是毁灭性的病人,也为他们的家庭。中风是成人残疾的主要原因,年支出估计为在$ 36.5十亿1的顺序,尽管很少有治疗方法是可用的。
组织纤溶酶原激活物(tPA)是唯一食品和药物管理局(FDA)的许可药物缺血性中风。然而,如果来自中风发作给予患者3-6小时内,并且在这些情况下,有利于仅4%的患者2是唯一有效的。因此,当务之急是中风的重现性好,临床相关动物模型被用于在潜在的治疗策略和治疗这种疾病的发展中提供帮助。要注意, 在体外是很重要青霉>模型,而在模拟的脑功能障碍的某些方面是有用的,不能够扼要发生在脑和外周中风后的复杂的生理的相互作用。因此,>在体内模型是必不可少的。
中风的最常见的类型是起源于缺血,约占总笔画的87%。其它笔划是脑内出血(9%)和蛛网膜下腔出血(4%),和最经常由栓子到大脑中动脉(MCA)引起的。这是由于在MCA的根部突出曲线,这导致进入大脑层血流成为打乱。在MCA来源于颈内动脉(ICA)和路线沿着横向沟,在那里它的分支和项目基底节和额叶,顶叶和颞叶,包括主运动和感觉皮层的侧表面。 Willis环是由大脑后动脉被创建连接到脑动脉和后交通动脉。
MCAO的腔内长丝或缝合模型是最广泛使用于中风研究之一。但是,有几个不同的变化,以这种模式的,而这些都是根据微丝是否被插入到颈外动脉(ECA,称为龙格法)3,或者它是否被插入的ICA(称为小泉法)4。在小泉方法,在手术侧的总颈动脉(CCA)必须永久如果灯丝被去除以防止在CCA切口出血并列,而在龙格的方法是,必须永久地并列5 ECA 。在这里,因为我们认为这是一个远远优于和缺血性中风更临床相关的手术模式将要使用的方法龙格。此外,使用的硅尖单丝的,特别是与龙格的方法,产生了非常重现的MCAO相对于火焰钝化单丝,这往往产生不完全的闭塞和/或蛛网膜下腔出血6。
腔内长丝方法可作为永久或短暂闭塞4,6的模型。执行瞬态模型,灯丝一段局部缺血之后去除( 例如,30分钟,60分钟,或2小时),再灌注被允许发生。该模型中,在一定程度上模拟血流后自发或治疗性干预( 例如 ,tPA的给药)以裂解在人类中的血栓栓塞凝块的恢复。为永久模型,灯丝在适当位置简单地放置一段时间( 例如 ,24小时),因此,不发生再灌注。腔内长丝方法的另一个优点是,开颅并不需要执行,从而可以原封不动颅骨和避免在颅内压力和温度的任何变化的事实。
在视频报道该协议与实验得到LSUHSC-S机构动物护理和使用委员会批准并符合美国国立卫生研究院的指导方针。
注:雄性C57BL / 6小鼠重25 - 47克该研究中使用。小鼠保持与自由饮水标准州城颗粒饲料,在单独通风笼12小时光/暗周期下。该过程将使用无菌技术( 例如 ,无菌手套,无菌仪器)在无菌条件下进行。
1.术前准备工作
2. MCA闭塞(图1)
3.再灌注
4.假手术
5.术后神经分数(表1;图2)
6.脑梗死容积的测量(图3)
小鼠进行30分钟的MCAO引起的脑缺血( 图1),随后一个周期再灌注的(24小时和1周在这里提出,但再灌注的长度可以变化)。缺血期间的死亡率是最小的(约2%)。交的缺血,死亡率(第24小时之内)为26%左右。
激光多普勒血流仪被用来确认在之前和MCAO /再灌注后MCA区血流灌注。 图4清楚地表明,当临时CCA领带后缺血灯丝去除和再灌注发生在30分钟释放的,有一浪涌在灌注,达到<基线灌注( 即 ,在手术前)5分钟到再灌注的100%。
中风发作(前梗死体积的测量)神经学后24小时关于一般,感觉,运动和本体缺陷ogical评分进行评估( 表1)。该评分系统旨在提供客观的('yes或no')的评估标准。 图2显示,在24小时比分为小鼠(n = 27)为12.56±0.7,并保持较高的1周后(11.50±1.5 )。较高的神经功能评分相当于减少神经功能。
梗死体积为24小时, 也就是说 ,比深水动物更大的镜像模式相似的神经功能评分。 24小时MCAO后,小鼠的大脑梗塞体积( 图3:15.9±2.6%),其被升高后1周中风(28.5±1.9%)。

图1:示意图显示大脑中动脉闭塞的位置(缺血)手术和脑循环的大血管血管。A.手术缺血经丝插入到实现颈外动脉,然后到中间的近端动脉。BG。步骤诱导缺血。前交通动脉(ACA);大脑中动脉(MCA);后交通动脉(PcomA);大脑后动脉(PCA);基底动脉(BA);颈内动脉(ICA);颈外动脉(ECA);翼腭动脉(PPA);颈内动脉(ICA)。 (改性许可史密斯等人,参考#5) 点击此处查看该图的放大版本。

图2:18点行程分数这个性能综合已经中风成绩评估一般,和感觉,运动和中风后的鼠标行为本体方面的功能改进。数据为均值±SEM。 * P <0.05。 N = 3只/组。使用ANOVA分析数据加一个邦弗朗尼事后检验。 (改性许可史密斯等人,参考#5) 点击此处查看该图的放大版本。

图3:MCAO小鼠后C57BL / 6小鼠24小时的梗死体积经受30分钟的MCAO 24小时或再灌注A)的脑的1周中除去,切片并用2%的染色2,3,5-。三苯基氯化四唑(TTC)。在活组织,脱氢酶酶减少TTC到1,3,5-之旅henylformazaon(TPF),这是一个红色的颜色,但在局部缺血组织中的酶不是功能性的,所以将组织保持白色。B)中的曲线示出了在小鼠中的增加梗塞体积有过中风。数据为均值±SEM。 ** P <0.002,**** P <0.0001与假; N = 4只/组。使用ANOVA分析数据加一个邦弗朗尼事后检验。比例尺= 1厘米(史密斯等人修改许可,参考#5) 点击此处查看该图的放大版本。

图4:MCA领土整个缺血再灌注损伤小鼠灌注经受30分钟的缺血和<5分钟再灌注。基准标准化为100%。由于EXPE反恐执行局,灌注5分钟进入再灌注期明显高于缺血, 即没有组织灌注时有发生。数据为均值±SEM。 * P <0.05。 N = 3只/组。使用ANOVA分析数据加一个邦弗朗尼事后检验。 (改性许可史密斯等人,参考#5) 点击此处查看该图的放大版本。

表1:神经评分系统为一个肯定的回答到每个测试给出一个点。标记出18 7,8。
| 测试 | 简要描述;简介 | 这是什么测试? | 参考 |
| Morris水迷宫 | 一个开放的场水迷宫手术啮齿动物学会从水中逃脱到一个隐藏的平台 | 空间记忆,运动控制和认知制图 | 19 |
| 转棒 | 的水平旋转杆啮齿动物必须向前走,以免脱落 | 运动协调,平衡和握力 | 20 |
| 极 | 鼠害置于极和观察滑动或下降,因为他们做他们的方式下进笼子里 | 而引起的大脑皮层损伤运动障碍 | 21,22 |
| 步态分析 | 由于啮齿动物穿过玻璃板的掌印被捕获检查他们的动向 | 行走模式(爪压力,步幅长度,宽度和频率,趾传播,步态角,和身体旋转)和运动协调 | 23,24 |
| 不干胶标签测试 | 适用于啮齿动物的前爪的无毛部分胶带条记录时间联系每个爪子,联系订单,拆除时间和订单取消 | 前爪灵敏度和感觉障碍 | 25,26 |
| 角 | 鼠害置于形成30°角两块板之间;深进入角触须的两侧被刺激和啮齿类后轮时再返回来面对的开放端 | 神经发育障碍和重复的行为(监测转向一个方向相对的相反方向) | 27,28 |
| 圆筒 | 啮齿动物被放置在一个玻璃筒与前肢活性,而饲养靠墙的记录 | 运动不对称和评估poststrOKE肢体使用 | 28 |
| 楼梯 | 啮齿动物置于与诱饵双楼梯的盒的平台上;啮齿动物食物的限制,以促进运动拾级而上收集诱饵 | 到达每个前肢的能力要求独立能力的感官,灵巧,和运动协调 | 25,29 |
| 阶梯 | 鼠害走过水平梯到达他们的笼子里;脚滑倒同时在梯子行走记录 | 运动过程中脚误;前肢及后肢功能和协调 | 三十 |
表2: 小鼠行为测试的例子。
| 建议对GLP如下: |
| -其中中风模型已被选定的特定细节( 例如,龙格与小泉),和菌株,年龄,性别,体重明确报告。 |
| - 在双盲的方式进行的研究。 |
| - 电力分析报告。 |
| - 标准纳入和排除在研究决定研究前,和报告。 |
| - 每天(基本外形,体重和行为)为苦恼,疼痛或生病的迹象监控动物。 |
| - 从研究排除动物的报告。 |
| - 动物随机分组。 |
| - &#160;报告的消极和积极的成果。 |
| - 手术,麻醉,体温及血气长度的报告。 |
| - 使用时,如果有丰富环境的报告。 |
表3:良好实验室规范建议。
作者没有什么可透露的。
为了了解中风的病理生理学,它使用可靠的模型是很重要的。本文将描述在小鼠中的最常用的中风模型中的一个,称为大脑中动脉闭塞(MCAO)模型(也称为腔内灯丝或缝合模型)再灌注。
这项工作由美国国立卫生研究院、美国国家心肺血液研究所(NIH 和 NHLBI;HL125572-01A1) 和 LSUHSC-S 启动基金给 F.N.E. Gavins。
| 雄性 C57BL/6 小鼠 | Jackson 实验室,巴港,ME | #000664 | |
| 酸氯胺酮 | Morris &Dickson, 什里夫波特, LA | 67457-108-10 | |
| 甲苯噻嗪 | Akorn, Inc, Lake Forest, IL | NADA# 139-236 | |
| 直流温度控制系统 | FHC, 鲍登, ME | 40-90-8D | |
| 迷你直肠热敏电阻探头 | FHC, 鲍登, ME | 40-80-5D-02 | |
| 加热垫 | FHC, 鲍登, ME | 40-90-2-06 | |
| 理发器 | 亚马逊,华盛顿州贝尔维尤 | #64800 | |
| 70% 乙醇 | 全球医疗产品,宾夕法尼亚州布里斯托 | 尔#51011023 | |
| 显微镜 | 奥林巴斯,宾夕法尼亚州中心谷 | SZ40 | |
| 虹膜剪刀(直) | 精细科学工具,福斯特城,加利福尼亚州 | 11251-20 | |
| 杜蒙镊子(45 度弯曲尖端) | 精细科学工具,福斯特城,加利福尼亚州 | 11297-00 | |
| 微型血管夹 | Fine Science Tools,福斯特城,CA | 18055-05 | |
| 微解剖弹簧剪刀(直) | Fine Science Tools,福斯特城,CA | 14088-10 | |
| 牵开器(钝器) | Fine Science Tools,福斯特城,CA | 18200-11(Helen 使用 17022-13) | |
| 棉尖涂抹器 | Fisher Scientific,沃尔瑟姆,马萨诸塞州 | 23-400-100 | |
| 纱布海绵 | Covidien,Mansfield,MA | #9023 | |
| 7-0 丝编织手术缝合线 | Braintree Scientific,马萨诸塞州布伦特里 | SUT-S103 | |
| 0.9% 氯化钠 | Morris &Dickson, Lake Forest, IL | 0409-4888-20 | |
| 6-0 中等 MCAO 缝合线(硅橡胶涂层单丝) | Doccol Corporation, Sharon, MA | 6023PKRe | |
| Sofsilk 6-0 硅胶涂层编织丝 | Covidien,马萨诸塞州曼斯菲尔德 | SUT-14-1 | |
| Carprofen | Pfizer,纽约,纽约 | NADA# 141-199 | |
| Puralube | Dechra,诺里奇,英国 | NDC17033-211-38 | |
| 物理温度控制器 | 哈佛仪器,马萨诸塞州霍利斯顿 | TCAT-2AC | |
| 加热灯 | 哈佛仪器,马萨诸塞州霍利斯顿 | HL-1 | |
| 激光多普勒探头 | AD 仪器,科罗拉多州科罗拉多斯普林斯 | MSP100XP | |
| 24 孔板 | Fisher Scientific,沃尔瑟姆,马萨诸塞州 | #353226 | |
| 盐缓冲盐水 (PBS) | Life Technologies,加利福尼亚州卡尔斯巴德 | 20012-050 | |
| 单刃剃须刀片 | Fisher Scientific,马萨诸塞州沃尔瑟姆 | 12-640 | |
| 2,3,5-三苯基四氯化铵 (TTC) | Sigma Aldrich,密苏里州圣路易斯 | T8877-50G | |
| 小鼠脑基质切片机 | Braintree Scientific,马萨诸塞州布伦特里 | BS-A 5000C | |
| 水浴 | VWR,宾夕法尼亚州拉德诺 | #182 | |
| 10% 福尔马林 | Sigma Aldrich,密苏里州圣路易斯 | HT501128-4L | |
| ImageJ 分析软件 | NIH,贝塞斯达,马里兰州 | ||
| 牵开器 | 医疗设备购买,纽卡斯尔,CA | MP-740 |