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Methodenartikel

Photothrombotic Ischämie: eine minimal-invasive und reproduzierbare photochemische kortikale Läsion Modell für Mouse Stroke Studies

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DOI:

10.3791/50370

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9. Juni 2013

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Photothrombose ist eine schnelle, minimal-invasive Technik zur Induktion von kleinen und gut abgegrenzt Infarkt in Bereiche von Interesse in sehr reproduzierbar. Es ist besonders geeignet für die Untersuchung zellulären und molekularen Reaktionen zugrunde Plastizität des Gehirns in transgenen Mäusen.

Zusammenfassung

Die photothrombotic Hubmodell zielt auf eine ischämische Schädigung innerhalb einer bestimmten kortikalen Bereich mittels Foto-Aktivierung eines zuvor injizierten lichtempfindlichen Farbstoff induzieren. Nach der Belichtung wird der Farbstoff aktiviert und Singulett-Sauerstoff, die Schäden Komponenten Endothelzellen Membranen mit anschließender Thrombozytenaggregation und Thrombenbildung, die schließlich bestimmt, die Unterbrechung der lokalen Durchblutung. Dieser Ansatz, der ursprünglich von Rosenblum und El-Sabban 1977 vorgeschlagen, wurde später von Watson im Jahr 1985 verbesserte sich im Rattenhirn und stellen die Grundlage für das aktuelle Modell. Auch die zunehmende Verfügbarkeit von transgenen Mauslinien weiter dazu beigetragen, das Interesse an der Photothrombose Modell zu erhöhen. Kurz gesagt, wird eine lichtempfindliche Farbstoff (Rose Bengal) intraperitoneal injiziert und gelangt in den Blutkreislauf. Wenn von einer Kaltlichtquelle beleuchtet wird, wird der Farbstoff aktiviert und induziert Endothelschädigung mit Thrombozytenaktivierung und Thrombose, was zu lokalenBlutfluss Unterbrechung. Die Lichtquelle kann auf dem intakten Schädel ohne Notwendigkeit der Kraniotomie, die ein Targeting jeder kortikalen Bereich von Interesse in einer reproduzierbaren und nicht-invasive Art und Weise angewendet werden können. Die Maus wird dann vernäht und erlaubt aufzuwachen. Die Auswertung der ischämischen Schädigung schnell von Triphenyl-Tetrazoliumchlorid oder Kresylviolett Färbung durchgeführt werden. Diese Technik erzeugt Infarkt der geringen Größe und gut abgegrenzt Grenzen, was sehr vorteilhaft für die präzise Charakterisierung Zelle oder funktionelle Studien ist. Weiterhin ist es besonders geeignet für die Untersuchung zellulären und molekularen Reaktionen zugrunde Plastizität des Gehirns in transgenen Mäusen.

Einleitung

Zu Beginn des 21. Jahrhunderts, ist ischämischem Schlaganfall eine verheerende Krankheit, die die zweite Ursache für langfristige Behinderung 1 und die zweithäufigste Todesursache weltweit, in denen Schlaganfall etwa 5,7 Millionen Todesfälle im Jahr 2004 entfielen 2 darstellt. Trotz der vielen Anstrengungen, die gesetzt wurden in, gibt es noch keine wirksame Behandlung zur Verfügung funktionelle Erholung nach einem Schlaganfall verbessern. Tiermodelle von Schlaganfall sind weit verbreitet im Bereich der Hub Forschung verwendet, da sie Modellierung der Pathophysiologie des ischämischen Schadens und damit Prüfung der Wirksamkeit verschiedener neur....

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Protokoll

1. Pre-Chirurgie

  1. Wiegen Rose Bengal in einer 1,5-ml-Röhrchen und lösen sich in steriler Kochsalzlösung bis zum Erreichen einer Endkonzentration von 15 mg / ml. Man filtriert durch ein 0,2 um Filter zu sterilisieren und speichern sie in der Dunkelheit bei Raumtemperatur bis zu zwei Monate.
  2. Sterilisieren alle chirurgischen Instrumente durch Autoklavieren. Der OP-Bereich sollte weniger als eine Stunde vor dem Start der Operation sterilisiert werden.
  3. Notieren Sie die Maus Körpergewicht, die Dosis von Rose Bengal injiziert werden anzupassen. Wir injizierten 10 ul / g Gewicht des Tieres in der weiblichen CD1-Mäusen 12 Wochen alt in der vorlie....

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Ergebnisse

Dieses Protokoll wird einen kortikalen Läsionen, die bereits sichtbar auf Dissektion der Rinde mit dem bloßen Auge (1A bis 1C). Die photothrombotic Läsion entwickelt in oberflächlichen und tiefen kortikalen Schichten, in denen das Gewebe ausreichend durchscheinend ist, um das Foto-Aktivierung des Rose Bengal zu ermöglichen. Messung des Ausmaßes der Hirninfarkt schnell durch histologische Färbung durchgeführt werden mit Triphenyl-Tetrazoliumchlorid (TTC) auf einem Gewebe oder Kresylviolett nach Fixierung.......

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Diskussion

Modifikationen und Substitutionen

Wegen seiner Absorptions-Peak bei 562 nm, wurde ein grünes Licht Laser aus einer gefilterten Xenonbogenlampe ursprünglich gewählt, um die lichtempfindliche Rose Bengal bestrahlen. Obwohl Laser-vermittelte Erregung wurde noch recently5 verwendet, kann es durch Kaltlichtlampe ersetzt werden, auch dafür sorgen, Farbstoffanregung 10,15. Kaltlicht optischen Fasern sind leichter zu manipulieren und weniger teuer als Laserquellen. Es sollte jedoch bemerkt, .......

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Offenlegungen

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Danksagungen

Wir danken Annalisa Buffo für aufschlussreiche Anregungen und Kommentare, und Maurizio Grassano, Marina Boido und Ermira Pajaj für die Dreharbeiten. Diese Arbeit wurde von FP7-MC-214003-2 (Marie Curie Initial Training Network AXREGEN) und der Compagnia di San Paolo, gliarep Projekt finanziert.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Lösungen und Chemikalien
Rose Bengal Sigma, Italien330000
Isofluran Vet Merial103120022
Betadine Asta Medica
Paraformaldehyd Sigma-Aldrich158127
Chirurgisches Material und Ausrüstung
Fluosorber Filter Havard Apparat340415
150W faseroptische BeleuchtungPhotonicPL3000
Temperaturregler für Platte TCAT-2DF Havard Apparat727561
Stereotaktisches Instrument Stoelting51950
Operationsmikroskop TakagiOM8
Heizkissen
Sauerstoff- und Stickstoffgas
Chirurgie WerkzeugeWeltpräzisionsinstrumentLichtwellenleiter und Maske sind Sonderanfertigungen

Referenzen

  1. Lopez, A. D., Mathers, C. D., Ezzati, M., Jamison, D. T., Murray, C. J. Global and regional burden of disease and risk factors. Lancet. 367, 1747-1757 (2001).
  2. Mathers, C. D., Boerma, T., Ma Fat, D. Global and regional causes of death. Br. Med. Bull. 92, 7-32 (2009).
  3. Rosenblum, W. I., El-Sabban....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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