Thorax Rückenmarks-Hemisektionschirurgie und Open-Field-Locomotor Assessment in der Ratte

Die Brustbrust-Spinal-Hemisektion ist ein wertvolles und reproduzierbares Modell der einseitigen Rückenmarksverletzung, um die neuronalen Mechanismen der bewegungsmotorischen Erholung und Behandlungswirksamkeit zu untersuchen. Dieser Artikel enthält eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung, um das Hemisection-Verfahren durchzuführen und die Leistung des Bewegungsapparates in einer Offenen Allee zu bewerten.

Die Spinalhemisektion erzeugt quantifizierbare und ideale reproduzierbare Bewegungsdefizite, die mit der von uns entwickelten Lokomotivenwaage erfasst werden können. Der Hauptvorteil dieser Technik ist die Selektivität und Reproduzierbarkeit der Läsion, was zu einer reduzierten Variabilität der Verhaltensphänotypen zwischen Tieren führt. Nach der Bestätigung einer fehlenden Reaktion auf Zehenkneifung in einer anästhesierten erwachsenen Ratte, machen Sie einen 2,5 Zentimeter Schnitt in der rasierten Haut über die T-6 bis T-10 Wirbel und verwenden stumpfe Schere, um die Haut und oberflächliches Fett zurückzuziehen.

Verwenden Sie stumpfe Sezierschere und einen selbsterhaltenden Retraktor, um die paravertebralen Muskeln zu trennen, indem Sie den dorsalen Aspekt der T-7 bis T-9 Wirbel einsetzen und feine Zangen und baumwollgekippte Applikatoren verwenden, um das verbleibende Gewebe zu debride und zu löschen, um die spinlösenProzesse und die Wirbellamina freizulegen. Platzieren Sie die Rate unter einem Stereomikroskop und verwenden Sie empfindliche Knochentrimmer, um die Facetten auf den Wirbeln T-7 und T-8 vorsichtig bilateral zu schneiden. Verwenden Sie ein Skalpell, um einen ein Millimeter oberflächlichen Schnitt im dorsalen Bindegewebe zwischen dem T-8 und T-9 Wirbellaminae zu machen, wobei darauf geachtet wird, die darunter liegende Schnur nicht zu verletzen und Knochentrimmer zu verwenden, um den spinlösen Prozess des T-8-Wirbels zu entfernen.

Mit gekrümmten hämostatischen Zangen, die sorgfältig auf den T-7-Spinnprozess geklemmt sind, drehen Sie das kaudale Ende der T-8-Laminae leicht rostral um 20 Grad und setzen Sie die Knochenschneider unter die T-8-Lamina. Machen Sie einen Mittellinienschnitt, der sich entlang der Lamina erstreckt, indem Sie die Laminektomie fortsetzen, indem Sie die Schnitte auf der linken und rechten Seite der Wirbellamina medial zu den Querprozessen wiederholen, um das Rückenmark freizulegen. Tropft 100 Mikroliter 2%lidocaine in den exponierten Spinalkanal und verwenden Sie feine Zangen und Iridektomiescheren, um die Dura-Überlagerung des T-8-Rückenmarkssegments zu entfernen.

Wiederholen Sie die Lidocain-Verabreichung an die exponierte Schnur und identifizieren Sie die Mittellinie der Schnur durch Visualisierung einer Mittellinie, die zwischen den spinösen Prozessen zwischen dem exponierten T-7 bis T-9-Wirbel erstellt wurde. Verwenden Sie feine Zangen, um das Rückenmark zu stabilisieren, verwenden Sie ein Sezieren des Rückenmarks, um das Rückenmark von der Mittellinie in Richtung einer Seite des Tieres zu schneiden, wobei darauf geachtet wird, die vordere Wirbelsäulenarterie auf der ventralen Seite nicht zu durchschneiden. Schneiden Sie mit einer Iridektomieschere das verbleibende Gewebe auf der Läsionsseite des Rückenmarks sorgfältig durch, um sicherzustellen, dass der ventral-laterale Quadrant entsprechend transsektiert wird, und legen Sie einen sterilen, etwa sechs mal zwei Millimeter großen, mit Wassermostatischen Schwamm entfernten Schwamm in den exponierten Hohlraum über dem Rückenmark.

Dann verwenden Sie 4-O Polyglactin 910 Nähte, um Muskelschichten und die Haut um die Einschnittstelle zu schließen und die Ratte in einer warmen Umgebung unter einer Wärmelampe mit Überwachung bis zu einer vollständigen Erholung zu platzieren. Am entsprechenden experimentellen Zeitpunkt für Verhaltenstests, nachdem die Ratten in die Arena gewöhnt wurden, beginnen Sie die Videoaufnahme und platzieren Sie eine Ratte in der Mitte der Arena, unter gedämpften Lichtverhältnissen, um die Aktivität des Bewegungsapparates zu fördern. Erlauben Sie der Ratte, mindestens vier Minuten zu erforschen, und bewegen Sie die Ratte zurück in die Mitte der Arena, wenn sie länger als 20 Sekunden stehen bleibt, um die Fortbewegung zu fördern.

Bewerten Sie dann die motorische Leistung der aufgezeichneten Testsitzung. Bei Gelenkgelenksbewegungen werden die Hinterlimbgelenkbewegungen während der spontanen Fortbewegung getrennt für Knöchel, Knie und Hüfte als normal, leicht oder abwesend einzeichen. Zur Gewichtsunterstützung, bewerten Sie die Fähigkeit der Hinterlimb ExtensorMuskeln, sich zusammenzuziehen und das belastete Körpergewicht zu unterstützen, wenn die Gliedmaße auf dem Boden ist, wenn die Ratte stationär ist, sowie während der aktiven Fortbewegung.

Bewerten Sie für die Ziffernposition die Position der Hinterkieferziffern, während die Ratte stationär ist und während der Fortbewegung. Schließen Sie den Schrittparameter nur ab, wenn die Ratte ihr Körpergewicht während des Steppings unterstützen kann, indem sie die Ausrichtung der Hinterkieferpfote platzierung zum Zeitpunkt des Ersten Kontakts und beim Abheben vom Boden zusätzlich zur Fließfähigkeit der Schwingphase während des Steppings bewertet. Vervollständigen Sie den Parameter für die Forelimb/Hindlimb-Koordination nur, wenn während der Prüfung vier aufeinander folgende Schritte auftreten und die Gliedmaßen das Körpergewicht aktiv unterstützen können.

Bewerten Sie die Schwanzposition während der Fortbewegung als entweder nach oben oder unten. Fügen Sie dann die einzelnen Punkte aus jedem Parameter hinzu, um eine Summe für jedes Hinterglied auf maximal 20 Punkte bereitzustellen. Um die Läsionsgrößen zwischen versuchsexperimentellen Gruppen zu bewerten und zu vergleichen, kann die maximale Fläche der Läsion als Prozentsatz des gesamten Querschnitts des Rückenmarks leicht mit histologischer Färbung der Rückenmarksabschnitte berechnet werden.

Zum Beispiel zeigte diese repräsentative Läsion des linken Hemicords mit einer Überlagerung des Anteils der maximalen Läsionsfläche, die von Ratten geteilt wird, die mittlere Läsionsgröße von etwa 47% der Querschnittsschnurfläche. Diese repräsentativen Veränderungen der motorischen Leistung im intakten Zustand in den ersten fünf Wochen nach der linken Seitenhalbsektion zeigen eine signifikante Beeinträchtigung der Fortbewegung im linken Hinterglied des Tieres in den ersten drei Wochen nach der Operation. Eine Verbesserung des Fortbewegungsniveaus wird im rechten Hinterglied durch zwei Wochen nach dem Eingriff beobachtet.

Die wichtigsten Dinge zu erinnern sind, dass eine genaue Identifizierung der Spinalmittellinie für die Hemisektion und die richtige postoperative Tierpflege und Überwachung sind für ein erfolgreiches Protokoll unerlässlich. Diese Verhaltensbeurteilung bietet ein ideales Protokoll zum Screenen für obere Paretrecorvial-Indizes zur Ergänzung mit speziellen Tests, um spezifische Interessenfragen zur Wiederherstellung des Bewegungsapparates zu behandeln.