Hirninfarkt ist die Hauptursache für Behinderungen und die zweithäufigste Todesursache bei Erwachsenen weltweit1. Die akute Phase spielt eine entscheidende Rolle beim Fortschreiten des Hirninfarkts und dient als entscheidender Zeitpunkt für die Behandlung der Erkrankung. Eine frühzeitige und rechtzeitige Wiederherstellung des Blutflusses im Bereich des Halbschattens ist unerlässlich, um einen weiteren Tod von Hirnzellen zu verhindern, wobei Thrombolyse und interventionelle Therapie die Hauptstützen für die Behandlung des akuten Hirninfarkts (ACI) darstellen. Die hämorrhagische Transformation (HT) stellt jedoch nach Thrombolyse und interventioneller Therapie eine signifikante Komplikation dar, die bei 15 % bis 30 % der Patienten mit ischämischem Schlaganfall auftritt, wodurch ihre Anwendung in gewissem Maße eingeschränktwird 2,3. Das Auftreten von HT erhöht das Risiko für Mortalität und Behinderung erheblich, was sich auf die Prognose der ACI auswirkt. Daher ist es von großer klinischer Bedeutung, die pathologischen Mechanismen der HT zu untersuchen und wirksame therapeutische Ziele zu identifizieren.
Derzeit wird der durch Fadenembolien induzierte Verschluss der mittleren Hirnarterie (MCAO) häufig als Modell für HT bei Nagetieren verwendet4. Eine anhaltende Obstruktion kann zu einem massiven Hirninfarkt führen, an dem die Hirnrinde und das Striatum beteiligt sind, was möglicherweise zu einer sekundären HT führt. Faden-MCAO erfordert keine Kraniotomie, ist hochgradig reproduzierbar und führt zu fokalen Hirnschäden und HT, ähnlich wie ein menschlicher Schlaganfall. Dieses mechanische Modell hat jedoch einige deutliche Nachteile, darunter hohe Frühsterblichkeitsraten und niedrige Langzeitüberlebensraten5. Ein weiteres häufig verwendetes HT-Modell ist das Thrombolysemodell, bei dem die Bildung von Blutgerinnseln zunächst im Zielgefäß induziert wird, gefolgt von der Verwendung von Thrombolytika (z. B. rt-PA, Warfarin) zur Auflösung des Gerinnsels, was den klinischen Prozess der HT beim ischämischen Schlaganfall nachahmt 6,7. Obwohl sie den pathologischen Prozess der klinischen thrombolytischen Therapie weitgehend replizieren, sind HT-Tiermodelle, die durch rt-PA oder Warfarin induziert werden, kompliziert zu implementieren und mit einer hohen Tiersterblichkeit sowie einer variablen Inzidenz und Lokalisation von Blutungen verbunden. Um die grundlegende und klinische translationale Forschung zur HT nach Hirninfarkt voranzutreiben, ist es unerlässlich, ein reproduzierbares Tiermodell der HT zu etablieren, das einfach zu bedienen ist und eine hohe Stabilität bietet.
Hyperglykämie ist ein wesentlicher Faktor für HT nach zerebraler Ischämie/Reperfusion (I/R)8. Mehrere retrospektive Studien haben die klinischen Daten von Patienten analysiert, die sich einer mechanischen Thrombektomie unterzogen haben, und gezeigt, dass erhöhte Blutzuckerspiegel bei der Aufnahme mit einer höheren Inzidenz von spontanem HT3 verbunden sind. Bei diabetischen Schlaganfallpatienten erhöht Hyperglykämie das HT-Risiko signifikant und führt zu schwereren neurologischen Defiziten 9,10. Forscher haben HT-Modelle entwickelt, indem sie zerebrale I/R in diabetischen Tiermodellen durch MCAO induziert haben. Das Diabetes-MCAO-Modell hat jedoch eine lange Versuchsdauer, ein komplexes Verfahren und hohe Kosten11,12. Ein zuverlässiges Modell der HT kann etabliert werden, indem eine akute Hyperglykämie durch intraperitoneale Injektion von Glukose induziert und mit einem zerebralen I/R-Modell integriert wird, das durch die Nahttechnik erzeugt wird. Diese Methode lässt sich leicht mit gleichbleibender Blutungsposition durchführen und imitiert effektiv die klinischen Merkmale der Hyperglykämie nach einem Schlaganfall. Es gibt jedoch signifikante Unterschiede bei kritischen Bedingungen wie der ischämischen Zeit und der Glukosekonzentration; Darüber hinaus sind die Stabilität des Modells und die Inzidenz von HT in der Literatur inkonsistent.
Unsere Forschungsgruppe nutzte ausgiebig die akute Hyperglykämie-MCAO-Methode, um ein HT-Modell zu etablieren. Darüber hinaus haben wir eine umfassende Versuchsreihe durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen ischämischer Zeit, Blutzuckerkonzentration, HT-Inzidenzrate und Tiersterblichkeit zu untersuchen. Diese Experimente führten schließlich dazu, optimale Bedingungen für die Erstellung eines HT-Modells nach dem Hirninfarkt zu identifizieren. Diese Studie stellt ein detailliertes Protokoll zur Etablierung eines akuten Hyperglykämie-induzierten HT-Modells unter Verwendung einer intraperitonealen Injektion von 30% Glukose in Kombination mit embolischem MCAO vor.