2017年2月2日
我们描述了一种使用硅胶涂层缝合线闭塞大脑中动脉诱导的中风小鼠模型。该方案可用于诱导永久性闭塞或暂时性缺血,然后进行再灌注。
该外科手术的总体目标是正式可靠地诱导缺血性中风,同时保持大脑外动脉完整。这种方法可以帮助回答中风研究领域的关键问题,例如治疗对中风严重程度的影响。这种技术的主要优点是,在中风诱导后,大脑外动脉仍然可以将治疗直接注入受影响的半球。
将用异氟醚麻醉的小鼠放在准备好的手术表面上,并安装鼻锥以施用与氧气混合的异氟醚。确保呼吸频率约为每秒 1 到 2 次呼吸,不要喘息。此外,确保动物不会对胡须刺激或踏板反射表现出反应。
在每只眼睛上滴一滴眼用润滑剂,使用消毒棉签防止它们在手术过程中干燥。剃除切口区域后,使用 70% 乙醇和基于洗必泰的溶液对手术区域进行彻底消毒。在立体显微镜下将动物放在温暖的手术表面上。
接下来,使用手术剪刀和镊子,在颈部从胸骨上方到下巴下方做一个浅中线切口。使用镊子小心分离脂肪组织和结缔组织,以露出气管。组织应该很容易自然地向两侧分离。
然后在脖子后部下方放置一个直径约 0.5 厘米的枕头或其他圆形物体,以延长颈部并进一步暴露手术区域。使用组织牵开器或钩子打开切口。然后在气管左侧,小心地镊子分开结缔组织,露出左颈总动脉,而不会损伤附近的神经和主要静脉。
接下来,将弯曲的镊子插入 CCA 下方以刺穿结缔组织,然后慢慢打开它们以释放 CCA。从底层组织中分离 CCA,露出大脑内动脉和大脑外动脉的顶部 y 分支。暴露 CCA 后,在 CCA 下插入三段尼龙缝合线。
确保 CCA 没有扭曲,因为这会使缝合线的插入变得非常复杂。然后在尽可能低的地方,使用永久结闭合底部缝合线。使用可拆卸的活结将顶部缝合线系在 ICA 和 ECA 分支的正下方。
接下来,使用可拆卸的活结系住中间的缝合线,但要保持张开。然后,使用显微解剖弹簧剪刀,在靠近底部缝合线的底部和中间缝合线之间的 CCA 中创建 0.2 毫米。使用镊子将 MCAO 缝合线插入 CCA 切口,将其引导至顶部缝合线。
然后轻轻拧紧 CCA 上中间缝合线的滑结,使其限制 MCAO 缝合线周围的血液流动,但足够松动,以便 MCAO 缝合线可以自由移动。现在小心地解开顶部缝合线,确保 MCAO 缝合线不会滑出。将 MCAO 缝合线插入 ICA 几毫米,然后像以前一样用活结重新闭合顶部缝合线。
接下来,将 MCAO 缝合线引导至闭塞区域,首先通过 ECA 将其布线到 ICA,然后确保缝合线绕过翼腭动脉留在 ICA 中。如果 CCA 切口的血液回流很少,并且银色 9 毫米标记位于 CCA 切口与 ICA 和 ECA 的分叉之间,则插入成功。成功闭塞后,将中缝合线和上缝线系紧,然后将缝合线塞入切口区域。
取下牵开器或组织钩和枕头后,用棉签上的无菌生理盐水清洁缝合区域。然后用尼龙缝合线缝合皮肤。将鼠标放在位于加热垫上的干净笼子中,以防止体温过低,并允许随意接触水和软化的食物。
监测动物是否有中风迹象至少 5 到 10 分钟。根据缺血再灌注方案,将 MCAO 缝合线留在原位 30 分钟至 120 分钟或更长时间。像以前一样麻醉动物并取下伤口闭合缝合线后,使用镊子和组织分离器重新打开切口并暴露 CCA。
然后小心地取下顶部缝合线并轻轻拉动 MCAO 缝合线,直到硅涂层部分位于中间结处。重做顶部打结的缝合线,以防止血液流过 MCAO 缝合线。然后小心地解开中间的结,将 MCAO 缝合线拉过顶部结,将其保持在 CCA 内。
紧紧闭合顶部结以阻止动脉血流。接下来,完全拉出 MCAO 缝合线并紧紧闭合中间结。像以前一样闭合伤口并进行术后护理。
此示意图以蓝色显示了此视频中演示的过程产生的遮挡区域。手术区域位于图的底部,由椭圆形表示,缝合位置由黑线表示。下图显示了大脑切片的 TTC 站立。
该图像代表了假插入后的典型染色。该图像代表了 60 分钟 MCAO 引起的组织损伤,然后是 90 分钟的再灌注。再灌注 24 小时后,MCAO 60 分钟后,组织损伤更大。
神经元标志物 MAP2 的免疫荧光染色允许在闭塞 60 分钟后神经元丢失,然后是 23 小时的再灌注,这在右图中清晰可见。用 GFAP 进行免疫荧光染色后可见星形胶质细胞增生。在右图中,星形胶质细胞集中在缺血再灌注脑中组织损伤附近的区域,而在羞耻手术对照中可以看到弥漫的染色模式。
在尝试此程序时,监测动物的健康状况和闭塞时间非常重要。在此程序之后,可以执行其他技术,例如奇异行为分析和免疫荧光,以回答有关组织损伤和恢复的其他问题。
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本文介绍了一种通过闭塞大脑中动脉在小鼠模型中诱导缺血性脑卒中的外科手术方法。该方法可使外侧 cerebral 动脉保持完整,便于直接向受累半球输注治疗药物。
小鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型为诱导局灶性缺血性脑卒中提供了一个可靠且可重复的系统,可用于神经保护和溶栓疗法的临床前评估。通过保留大脑外动脉,该技术可支持局部治疗药物的递送,从而加深对脑卒中病理机制及恢复通路的理解。该模型与多种基因变异小鼠及标准化行为学检测具有良好兼容性,因而在神经科学药物研发流程中的靶点验证和先导化合物筛选方面具有重要应用价值。
大脑中动脉闭塞(MCAO)模型适用于从靶点验证到先导化合物筛选,再到临床前药效评价的整个发现过程,特别是在评估神经保护剂或再灌注治疗时。