RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
German
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
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Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology.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
Hier wird ein Protokoll zur Etablierung eines akuten Pontininfarkts in einem Rattenmodell über elektrische Stimulation mit einem einzigen Impuls vorgestellt.
Pontine Infarkt ist der häufigste Schlaganfall-Subtyp in der hinteren Zirkulation, während es an einem Nagetiermodell fehlt, das den Pontinininfarkt imitiert. Hier ist ein Protokoll zur erfolgreichen Etablierung eines Rattenmodells des akuten Pontininfarkts vorgesehen. Es werden Ratten mit einem Gewicht von etwa 250 g verwendet, und eine Sonde mit einem isolierten Mantel wird mit einem stereotaxic-Gerät in die Pons injiziert. Eine Läsion wird durch die elektrische Stimulation mit einem einzigen Impuls erzeugt. Der Longa-Score, der Berderson-Score und der Strahlbilanztest werden verwendet, um neurologische Defizite zu bewerten. Darüber hinaus wird der somatosensorische Klebstoffentfernungstest zur Bestimmung der sensorimotorischen Funktion und der Gliedmaßenplatzierungstest zur Beurteilung der Propriozeption verwendet. MRT-Scans werden dann verwendet, um den Infarkt in vivo zu bewerten, und TTC-Färbung wird verwendet, um den Infarkt in vitro zu bestätigen. Hierbei wird ein erfolgreicher Infarkt identifiziert, der sich in der anterolateralen Basis der rostralen Pons befindet. Zusammenfassend wird eine neue Methode beschrieben, um ein akutes Pontininfarkt-Rattenmodell zu etablieren.
Seit den 1980er Jahren ist das durch Silikonfilamente induzierte Modell der mittleren Hirnarterie (MCAO) in der Grundlagenschlagforschung weit verbreitet1. Andere Methoden (d. h. die Adrinierung eines Zweiges des MCA2 und photochemisch induzierter Fokalinfarkt) wurden ebenfalls verwendet. Diese Modelle wurden als MCA-basierte Schlaganfallmodelle bezeichnet und haben wesentlich zu Untersuchungen der pathophysiologischen Mechanismen beigetragen, die Demonsteinen und potenziellen Therapeutika zugrunde liegen. Obwohl es Einschränkungen dieser experimentellen Modelle3,4, diese Methoden wurden viele Laboreverwendet 5,6. MCA-basierte Hubmodelle stellen einen Strich in der vorderen Zirkulation dar; Jedoch, wenige Berichte haben Modelle imitiert Schlaganfall in der hinteren Zirkulationuntersucht 7.
Es gibt signifikante Unterschiede zwischen der Ätiologie, Mechanismen, klinische Manifestation, und Prognose zwischen vorderen und hinteren KreislaufStriche8. Daher können die Ergebnisse, die aus vorderen Zirkulationshubmodellen abgeleitet wurden, nicht auf den hinteren Zirkulationshub angewendet werden. Zum Beispiel wurde das Reperfusionszeitfenster für die vordere Zirkulation auf 6 h erweitert, wobei ein kleiner Teil der Studien auf 24 h basierend auf bildgebenden Befunden9erweitert wurde. Allerdings kann das Zeitfenster für die hintere Zirkulation länger als 24 h sein, nach früheren Berichten10 und unsere eigenen klinischen Erfahrungen. Dieses längs ierte Reperfusionszeitfenster muss weiter untersucht und in experimentellen Modellen bestätigt werden.
In Bezug auf die hinteren Zirkulationsschläge ist der Pontininfarkt der häufigste Subtyp, der 7% aller ischämischen Schlaganfallfälle11,12ausmacht. Nach der Infarkttopographie werden Pontininfarkte in isolierte und nicht isolierte Pontininfarkte13unterteilt. Isolierte Pontininfarkte werden in drei Typen eingeteilt, die auf den zugrunde liegenden Mechanismen basieren: große Arterienkrankheit (LAD), Basilararterienzweigkrankheit (BABD) und kleine Arterienerkrankung (SAD). Das Wissen über die Mechanismen, Manifestation und Prognose des Pontininfarkts wurde aus klinischen Untersuchungen der Fälle14abgeleitet. Ein Nagetiermodell, das den Pontininfarkt imitiert, wurde jedoch weniger untersucht.
In früheren Studien, diffuse Hirnstamm tegmentum Verletzung mit den Pons wurde untersucht7. Eine Gruppe versuchte, ein Pontin-Infarktmodell über ligation der Basilararterie (BA)15zu schaffen. Eine andere Gruppe verwendete eine 10-0 Nylon-Monofilament-Naht, um selektiv vier Punkte des proximalen BA selektiv16zu ligan. Dieses Modell imitiert LAD, aber die meisten Pontininfarkte resultieren aus BABD und SAD. Darüber hinaus ist die selektive Ligation des BA eine komplizierte Operation und hat eine hohe Sterblichkeitsrate.
Hier ist ein detailliertes Protokoll für ein einfach durchzuführendes, leicht reproduzessives und erfolgreiches Rattenmodell des akuten Pontininfarkts durch elektrische Stimulation vorgesehen.
Das Protokoll wurde von der Institution Animal Care and Use Committee des Second Affiliated Hospital der Guangzhou Medical University, einer von AAALACi akkreditierten Institution, überprüft und genehmigt. Die Ratten wurden vom Animal Center der Southern Medical University zur Verfügung gestellt.
1. Tier
2. Feststellung eines Infarkts in den Pons
3. Verhaltenstests
4. Infarktbestätigung durch MRT
5. Infarktbestätigung durch TTC-Färbung
6. Statistik
Sechs Tiere wurden dem oben beschriebenen Operationsprotokoll unterzogen. Die Kontrollgruppe, wie in Abbildung 4 dargestellt, bestand aus sechs Ratten. Die in Abbildung 4 gezeigten Gehirnscheiben wurden von einer Ratte pro Gruppe abgeleitet.
Die MRT-Prüfung zeigte, dass sich der Infarkt auf der Basis der Pons befand (Abbildung 4A). Da die Sonde 2 mm links von der Mittellinie injiziert wurde, befand sich der Infarkt seitlich. Dieser Infarkt imitiert anterolaterale Pontininfarkte bei Patienten (Abbildung 4A). Da ein isolierter Mantel verwendet wurde, gab es keinen Infarkt jenseits der Spitze der Sonde einschließlich der Kortex, Kleinhirn und Midbrain (Abbildung 4A). DWI-Bilder zeigten auch den akuten Pontininfarkt (Abbildung 4A).
TTC Färbung wurde verwendet, um den Infarkt zu bestätigen 24 h post-surgery (Abbildung 4A). Im Vergleich zur Kontrollgruppe war das Infarktvolumen deutlich höher (Abbildung 4B).
Verhaltenswerte wurden vor und nach der Operation gemessen. Die Ergebnisse der Steuerungs- und Infract-Modellgruppen vor und nach der Operation sind in Tabelle 1 dargestellt. Aufgrund des Fehlens eines spezifischen Verhaltenstests für Pontininfarkt wurden der Longa-Score, der Berderson-Score und der Balance-Strahl-Test verwendet, um die neurologischen Defizite zu bewerten. Zusätzlich der somatosensorische Klebstoffentfernungstest zur Beurteilung der sensorimotorischen Funktion sowie der Gliedmaßenplatzierungstest zur Beurteilung der Propriozeption.
Im Vergleich zur Kontrollgruppe kreisten die Ratten mit Pontininfarkt nach links (Abbildung 4A). Es gab signifikante Unterschiede in longa-Score (2,67 x 0,52 vs. 0, p < 0,05, Abbildung 4C),Berderson-Score (2,67 x 0,52 vs. 0, p < 0,05, Abbildung 4D),Gliedmaßenplatzierungstest (4,67 x 0,52 vs. 0, p < 0,05, Abbildung 4E), Strahlbilanztestwert (118,33 x 2,66 vs. 10,17 x 1,47, p < 0,05, Abbildung 4F) und somatosensorischer Testwert für die Klebeentfernung (2,33 x 0,52 vs. 12,0 , 0, p < 0,05, Abbildung 4G) zwischen Ratten mit Pontininfarkt und Kontrollgruppenratten.

Abbildung 1: Infarkteinrichtung. (A) Ein Loch im Schädel. (B) Der Mantel wird in das Loch verschoben. (C) Injektion des Mantels. (D) Injektion der Sonde. (E) Die Anode (roter Pfeil) ist verbunden. (F) Die Sonde wird entfernt. (G) Loch (roter Pfeil) links in der Gehirnoberfläche. Bitte klicken Sie hier, um dieses Video anzuzeigen. (Rechtsklick zum Download.)

Abbildung 2: Position der Sonde. (A) Schematische Darstellung der stereotaxic-Positionen: Pfeile zeigen auf das Zurückziehen von Hautklappen, die Stelle von Bregma und die Positionierung des Bohrers. (B) Schematische Darstellung des Mantels und der Sonde. (C) Lage der Indenspitze der Hülle. (D) Position der Spitze der Sonde, die in den Pons platziert ist. (E) Versuchsdesign. Bitte klicken Sie hier, um dieses Video anzuzeigen. (Rechtsklick zum Download.)

Abbildung 3: Lesion-produzierendes Gerät. (A) Trennung von Mantel und Sonde. (B) Die Sonde im Mantel. (C) Die blaue Elektrode war Anode, die mit der Kaudalsonde verbunden war; die rote Elektrode war Kathode. (D) Elektrischer Stimulator. (E) Chirurgische Instrumente. Bitte klicken Sie hier, um dieses Video anzuzeigen. (Rechtsklick zum Download.)

Abbildung 4: Repräsentative Ergebnisse. (A) Der Infarkt wurde durch MRT-Scanning mit T2- und DWI-Sequenz in vivo bewertet und durch TTC-Färbung in vitro 24 h nach der Operation bestätigt. Akuter Pontininfarkt in den rechten anterolateralen Pontons (gepunktete Linie). Der Verhaltenstest zeigte, dass die Ratte zur kontralateralen Seite der Läsion kreiste. (B) Das Infarktvolumen. (C) Lange Punktzahl. (D) Bederson Partitur. (E) Limb-Platzierungstest. (F) Balance-Strahl-Gehtest. (G) Somatosensorischer Klebstoffentfernungstest. Balken stellen den Mittelwert sD dar (p < 0,05 vs. Steuergruppe). Bitte klicken Sie hier, um dieses Video anzuzeigen. (Rechtsklick zum Download.)

Abbildung S1: Lacunar-Infarkt in den Pons. Die Länge der Sondenspitze verkürzt sich. Das MRT-Scannen zeigt einen Lacunarinfarkt in den rechten Pons. (A) T2-Bild. (B) DWI-Bild. Bitte klicken Sie hier, um dieses Video anzuzeigen. (Rechtsklick zum Download.)
| Ratte NEIN | Longa-Punktzahl | Berderson-Score | Balance-Strahl-Test | Somatosensorischer Klebstoffentfernungstest | Limb-Placement-Test | |||||
| Pre | Post-Chirurgie | Pre | Post-Chirurgie | Pre | Post-Chirurgie | Pre | Post-Chirurgie | Pre | Post-Chirurgie | |
| Pontine Infarkt 1 | 0 | 3 | 0 | 2 | 0 | 5 | 6 | 120 | 12 | 2 |
| Pontine Infarkt 2 | 0 | 2 | 0 | 3 | 0 | 4 | 8 | 120 | 12 | 3 |
| Pontine Infarkt 3 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 5 | 8 | 116 | 12 | 2 |
| Pontine Infarkt 4 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 4 | 6 | 120 | 12 | 2 |
| Pontine Infarkt 5 | 0 | 3 | 0 | 2 | 0 | 5 | 7 | 114 | 12 | 2 |
| Pontine Infarkt 6 | 0 | 2 | 0 | 3 | 0 | 5 | 7 | 120 | 12 | 3 |
| Steuerung 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 11 | 12 | 12 |
| Steuerung 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 10 | 12 | 12 |
| Steuerung 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 8 | 12 | 12 |
| Steuerung 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 | 11 | 12 | 12 |
| Steuerung 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 9 | 12 | 12 |
| Steuerung 6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 12 | 12 | 12 |
Tabelle 1: Verhaltenspunkte.
Kein Interessenkonflikt.
Hier wird ein Protokoll zur Etablierung eines akuten Pontininfarkts in einem Rattenmodell über elektrische Stimulation mit einem einzigen Impuls vorgestellt.
Diese Studie wurde von der National Science Foundation of China (81471181 und 81870933) an Y. Jiang und die National Science Foundation of China (Nr. 81601011), Natural Science Foundation of Jiangsu Province (Nr. BK20160345) an J. Zhu und durch das Scientific Program der Guangzhou Municipal Health Commission (20191A011083) an Z. Qiu.
| 4-0 Absaugung | Shanghai Jinzhong | Chirurgische Instrumente | |
| Klebeband | Shanghai Jinzhong | Chirurgische Instrumente | |
| Tieranästhesiesystem | RWD | Tragen Sie eine Maske, wenn Sie das System verwenden | |
| Knochenzement | Shanghai Jinzhong | Chirurgisches Instrument | |
| Ausgehärtete Klemme | Shanghai Jinzhong | Surgical Instrument | |
| Allgemeine Gewebeschere | Shanghai Jinzhong | Chirurgisches Instrument | |
| IndoPhors | Guoyao of China | Sterilisation | |
| Isofluran | RWD | 217181101 | |
| Gerät zur Herstellung von Läsionen | Shanghai Yuyan | Herstellung einer Läsion | |
| MRT-System | Bruker Biospin | Bestätigung eines Infarkts in vivo | |
| Nadelhalter | Shanghai Jinzhong | Chirurgisches Instrument | |
| Penicilin | Guoyao aus China | Sonde | zur Infektionsprävention |
| Anke | Benötigen Sie eine Modifikation | ||
| Q-Tips | Shanghai Jinzhong | Chirurgisches Instrument | |
| Scherschere | Schere Shanghai Jinzhong | Chirurgisches Instrument | |
| Stereotaktisches Gerät | RWD | ||
| Nahtnadel | Shanghai Jinzhong | Chirurgisches Instrument | |
| Gewebe haltende Rezepte | Shanghai Jinzhong | Chirurgisches Instrument | |
| TTC | Sigma-Aldrich | BCBW5177 | Zur Infarktbestätigung in vitro |