内皮素-1诱导大脑中动脉闭塞模型缺血性中风激光多普勒血流仪在大鼠指导
February 16th, 2013
已经开发了几种脑缺血的动物模型来模拟人的条件中风。该协议描述了内皮素-1（ET-1）诱导大鼠大脑中动脉闭塞（MCAO）模型大鼠缺血性中风。此外，重要的考虑因素，此模型的优点和缺点，进行了讨论。
该视频方案描述了一种内皮诱导的大脑中动脉闭塞模型，用于大鼠缺血性中风，激光多普勒炎症引导。这是通过观察如图所示的几个标志并通过钻孔注射内皮内皮来实现的，无论是否使用导向套管。已经开发了多种脑缺血方法来模拟人类中风状况。
一种模型涉及在颅肿瘤后将强效血管收缩剂内皮 1 或 81 注射到大脑中动脉附近的脑脑中。ET 一次冲程模型的主要优点是手术可以快速进行，并且与其他模型（如腔内细导的大脑中动脉闭塞）相比，侵入性更小。然而，ET 单次冲程模型有一些缺点，包括需要开颅手术以及每搏输出量的较高可变性。
该视频将逐步演示大鼠缺血性中风的 ET 单中风模型。我们还将讨论此过程的几个特殊注意事项和常见陷阱。那么让我们开始吧。
麻醉 在诱导室中用 4% ISO 氟的氧气诱导，并在手术期间保持在 2% 麻醉大鼠后，用电动理发器从头顶去除毛发。然后将大鼠俯卧在纱布垫上，该纱布垫位于温度受控的作表面上，其头部位于立体定向装置中。然后收紧和调整耳杆。
润滑性眼药膏涂抹在双眼以防止眼睛干燥。在手术过程中，然后用洗必泰溶液和无菌盐水清洁头皮。在颅骨上方的皮肤上做一个中线切口，从眼睛最可爱的方面之间到耳朵之间。
接下来，皮肤横向缩回。干棉签用于横向移动结缔组织，因此可以观察到骨标志，如图所示。然后将钻头移动到前部 1.6 毫米和横向相对 torema 5.2 毫米处。
然后在该位置钻一个小钻孔，该钻孔应穿透颅骨而不会损坏硬脑膜。接下来，将钻头移动到大约 3 到 4 毫米的位置，以钻出三个分散的浅孔。这将用作三个安装地脚螺钉的放置，部分拧入三个安装螺钉，这些螺钉将为导向套管中的水泥固定提供支撑。
不锈钢 21 号导轨。然后将套管插入 bgma 下方 4.5 毫米的钻孔中。然后将激光多普勒光度计探头支架放置在导管的后方和侧颅骨的内侧。
Ridge Dental 水泥用于将套管和探头支架固定到位。重要的是塑造粘接剂的形状，使其与所有三个螺钉接触，避免接触表皮。然后在水泥完全干燥后移除立体定向臂附件。
记录大脑中动脉血流。然后将激光多普勒炎症探针放置在探针支架中。一个 26 号的汉密尔顿注射器装有新鲜的 80 微摩尔内皮注射器，并装入自动注射泵中。
使用立体攻击，汉密尔顿注射器针头降低，直到它接触到导向套管的边缘。然后通过引导套管和 3 微升内皮将针头腹侧降低 17.2 毫米。使用激光多普勒光度法以每分钟 1 微升的速度注射 1 例。
您可以看到血流量比基线减少了 50% 以上。几分钟后，它会逐渐恢复到基线值。注射完成后几分钟，将针头轻轻地从引导套管中抽出。
最后，用缝合线缝合伤口，并盖上套管。为了评估中风缺陷的程度，可以进行不同的神经系统检查。这是吃葵花籽任务的一个例子。
对大鼠食用 5 颗种子所需的时间和留下的壳块数量进行评估。中风缺陷较大的大鼠会更慢地消耗种子，并留下更多的壳块。除了神经系统检查外，还可以使用 TTC 染色评估梗死体积，如单独的视频协议中详细描述，该视频协议可在屏幕上的地址中找到。
ET one 诱导的大脑中动脉闭塞是一种经常用于小鼠物种的缺血性中风模型。这种方法允许通过改变 ET 的剂量来控制动脉收缩，一种是逐渐的，而不是更接近于人类的突然再灌注。尽管再灌注在人类中风中很常见，但 ET one 诱导的大脑中动脉闭塞的再灌注可能与人类中风的再灌注并不相似，大多数患者至少有部分再灌注，但在闭塞后数小时至数天内。
ET 单冲程方法的另一个缺点是许多变量，例如大鼠品系、年龄、体重以及作员专业知识，都可能导致不一致和梗死量。然而，通过使用激光多普勒血流树来验证 ET one 输注期间的脑缺血，可以减少这种变异性。最后，ET one 诱导大脑中动脉闭塞期间的快速收缩和逐渐再灌注可能与蛛网膜下腔出血后看到的血管痉挛非常相似。
因此，该模型也可能是研究血管痉挛事件期间发生的缺血的有用工具。我们希望您觉得此视频有用，并祝您的实验好运。
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概述
本协议描述了用于大鼠缺血性中风的内皮素-1（ET-1）诱导的大脑中动脉闭塞（MCAO）模型。该模型模拟人类中风的情况，并讨论了重要的考虑因素、优势和缺点。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 中风模型
- 动物研究
背景
- 脑缺血模型对中风研究至关重要。
- ET-1是在此模型中使用的强效血管收缩剂。
- MCAO模型常用于研究缺血性中风。
- 中风体积的变异性是一个显著的挑战。
研究目的
- 展示一种诱导缺血性中风的较少侵入性方法。
- 为研究人员提供复制ET-1 MCAO模型的协议。
- 强调该模型的优势和局限性。
使用的方法
- 通过钻孔注射ET-1。
- 使用激光多普勒监测血流。
- 手术过程中识别解剖标志。
- 与其他中风模型进行比较。
主要结果
- ET-1 MCAO模型允许进行快速和较少侵入性的手术。
- 与其他模型相比，观察到中风体积的较高变异性。
- 成功诱导大鼠受试者的缺血性中风。
- 进一步研究中风机制的潜力。
结论
- ET-1 MCAO模型是中风研究的可行选择。
- 它在手术速度和侵入性方面具有优势。
- 研究人员在设计研究时应考虑其局限性。
常见问题
Executive Industry Relevance
The ET-1 induced middle cerebral artery occlusion (MCAO) model with laser Doppler flowmetry provides a controllable and reproducible preclinical system for studying ischemic stroke mechanisms and evaluating therapeutic interventions. This model enables precise modulation of arterial constriction and real-time verification of ischemia, supporting translational research and target validation in cerebrovascular disease. Its relevance spans early discovery through preclinical assessment, informing risk-adjusted portfolio decisions in neurovascular drug development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of ischemic stroke mechanisms in a controlled in vivo setting.
- Supports functional validation of neurovascular targets by modulating ET-1 dose and monitoring outcomes.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing real-time assessment of cerebral blood flow changes.
- Provides a platform for evaluating the impact of candidate interventions on stroke pathology.
Screening & Assay Development
- Prepares validated animal models for downstream efficacy and biomarker studies.
- Enables quantitative assessment of infarct volume and neurological deficits for compound screening.
- Supports reproducibility and standardization through laser Doppler flowmetry-guided ischemia verification.
- Allows for scalable and repeatable induction of focal cerebral ischemia in preclinical pipelines.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints by mimicking gradual reperfusion observed in human stroke.
- Provides continuity from mechanistic discovery to preclinical validation of neuroprotective strategies.
- Enables risk-adjusted advancement of candidates based on functional and histological outcomes.
- Supports translational biomarker development through standardized neurological and infarct assessments.
Pipeline & Workflow Integration
This model integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven testing, target validation, and translational assessment of stroke interventions.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification in cerebrovascular injury.
- Screening: Provides reproducible, quantitative outputs for compound efficacy evaluation.
- Analytics: Delivers real-time blood flow and post-stroke outcome measurements for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges mechanistic studies with preclinical validation using disease-relevant endpoints.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, reusable platform for neurovascular research across programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in stroke research.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization through real-time ischemia verification.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in neurovascular portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of cerebrovascular drug candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in stereotaxic surgery and neurovascular physiology.
- Needs access to laser Doppler flowmetry and precise infusion instrumentation.
- Demands cross-team standardization to minimize variability in stroke volume and outcomes.
- Must consider adaptation for different rat strains, ages, and operator skill levels.
- Variability in ET-1 batch and infusion precision can impact reproducibility and data quality.
