כאן, אנו מציגים שיטה לחסימת עורק המוח האמצעי המשני בעכברים כדי לחקור את התקדמות השבץ האיסכמי החוזר. מתוארים ההליכים הכירורגיים, הטיפול לאחר הניתוח, שינויים פתולוגיים עצביים ושיעור ההישרדות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן, אנו מציגים שיטה לחסימת עורק המוח האמצעי המשני בעכברים כדי לחקור את התקדמות השבץ האיסכמי החוזר. מתוארים ההליכים הכירורגיים, הטיפול לאחר הניתוח, שינויים פתולוגיים עצביים ושיעור ההישרדות.
שבץ מוחי הוא הגורם השני המוביל בעולם לתמותה ונכות, כאשר שבץ מוחי חוזר תורם באופן משמעותי לתוצאות גרועות ולעומס נוירולוגי מוגבר. למרות ההתקדמות בניהול שבץ מוחי קליני חריף, מודלים ניסיוניים לשבץ איסכמי חוזר נותרו מוגבלים בשל מורכבותם הפרוצדורלית ושיעורי התמותה הגבוהים. במחקר זה, מטרתנו הייתה לבסס שבץ איסכמי חוזר במודל של עכבר ולהעריך את השינויים הפתולוגיים במוח והליקויים התפקודיים באמצעות פרוטוקול דו-שלבי של חסימת עורק המוח האמצעי (MCAO). עכברי C57BL/6J זכרים בוגרים עברו MCAO חולף תחת ניטור זרימת דם בלייזר דופלר. MCAO משני בוצע 14 יום לאחר הניתוח הראשוני כדי לדמות הישנות שבץ מוחי. ההערכות לאחר הניתוח כללו ניתוח פעילות תנועתית, ניקוד ליקויים נוירו-התנהגותיים באמצעות מערכת ניקוד של שש נקודות, סמנים דלקתיים כולל גורם המעורר היפוקסיה-1α (HIF-1α) וגורם נמק גידול-α (TNF-α), והערכה היסטופתולוגית באמצעות צביעת המטוקסילין ואאוזין (H&E). לאחר מתן MCAO חוזר, עכברים הראו ירידה משמעותית בפעילות התנועה, ירידה במהירות התנועה וירידה בציונים נוירו-התנהגותיים, כמו גם סמנים דלקתיים מוגברים, בהשוואה לקבוצות הביקורת. גילוי היסטופתולוגי חשף נמק תאי עצב בינוני עד חמור, ואקואולציה נוירופילית ודימום מקומי בקליפת המוח ובהיפוקמפוס של עכברי MCAO חוזרים. הסמנים הדלקתיים הושרו גם בהליך MCAO חוזר זה. מודל עכבר MCAO דו-שלבי זה מציג, לראשונה, שיטה המדמה ביעילות שבץ איסכמי חוזר עם תוצאות נוירולוגיות ופתולוגיות עקביות ומשפרת את ההישרדות לאחר הניתוח. מודל זה יכול לספק פלטפורמה אמינה למחקרים מכניסטיים ועשוי להיות מיושם בהערכה עתידית של טיפולים נוירו-פרוטקטיביים לשבץ מוחי חוזר.
שבץ מוחי נותר גורם מוביל למוות ולנכות ארוכת טווח ברחבי העולם, ומהווה נטל קליני וסוציו-אקונומי משמעותי. יותר מ-30 מיליון אנשים ברחבי העולם מושפעים משבץ מוחי והשלכותיו, כולל אובדן ניידות, ליקוי קוגניטיבי וסיכון מוגבר למחלות כלי דם 1,2. למרות ההתקדמות בטיפול אקוטי כגון טרומבוליזה וכריתת פקקת אנדווסקולרית, שורדים רבים נותרו בסיכון גבוה להישנות שבץ מוחי, הקשור להחמרה בפרוגנוזה, נכות גדולה יותר ושיעורי תמותה מוגברים. שבץ מוחי חוזר מתרחש בכ-10-20% מהחולים תוך 90 יום מהאירוע הראשוני, עם הסיכון הגבוה ביותר בתקופה של התקף איסכמי חולף או שבץ מוחי קל3. חשוב מכך, שבץ מוחי חוזר משפיע לעתים קרובות על טריטוריות כלי הדם וגורם לאוטם נרחב יותר ולפגיעה חמורה, כגון ליקוי המודינמי במוח4, חוסר ויסות חיסוני חריף וכרוני ונמק עצבי תת-קורטיקלי5, מה שמרמז על כך שהמוח עלול להיות פגיע יותר ולגרום לסיבוכים נוספים בעקבות עלבון איסכמי ראשוני.
כמה מחקרים שנערכו לאחרונה ביצעו מודלים של שבץ איסכמי או דימומי, בחיות ניסוי וחשפו דפוסי פגיעה ספציפיים לאזור, תגובות נוירו-וסקולריות משובשות ומנגנוני תיקון אנדוגניים שונים כדי להתאים למצבים קליניים אנושיים 6,7. עם זאת, המודלים המחקריים של שבץ מוחי חוזר נותרו פחות מבוססים בגלל ההליכים המסובכים שלהם ושיעור התמותה הגבוה. כמה מחקרים קודמים ביססו מודל עכבר פוטוטרומבוטי, שהתגלה ככלי רב ערך לחקר שבץ איסכמי חוזר 8,9,10. הם הדגימו את הפגיעה העצבית המחמירה, התגובה הדלקתית הממושכת והירידה הקוגניטיבית בעכברים עם שבץ חוזר, וחקרו את המנגנונים הבסיסיים, כולל דמנציה מרובת אוטם ותחול דלקתי 8,9,10.
מחקר אחר הראה מודל עכבר מזדקן חדש של דימום תוך מוחי חוזר בסטריאטום הדו-צדדי, שהוזרק לו קולגנאז פעמיים, מה שגרם לעיכוב בהתאוששות בתפקוד התנועתי, וגרם לאובדן קוגניטיבי ולפגיעה נוירולוגית בעכברים חוזרים11. ראוי לציין כי מודלים של עכברי שבץ פוטוטרומבוטיים ודימומיים גורמים לעתים קרובות לנגעים באזורים אנטומיים מובהקים במהלך שבץ חוזר, המשקפים הבדלים מתודולוגיים מובנים. וריאציות כאלה יוצרות דפוסים הטרוגניים של פגיעה עצבית, משבשות את הדינמיקה המיקרו-סירקולטורית ומפעילות השפעות שונות על תגובות חיסוניות היקפיות11,12. לעומת זאת, מודל MCAO, הנחשב לפרדיגמת המכרסמים המייצגת ביותר של שבץ איסכמי, מציע את היתרון של יציבות פרוצדורלית ומאפשר שליטה מדויקת הן על האתר והן על משך החסימה המוחית. עם זאת, MCAO ו-MCAO חוזרים הראו גם סיכון גבוה משמעותית לתמותה13,14, מה שמטיל מגבלות משמעותיות על יישומם הרחב יותר במחקר ניסיוני. במחקר זה, מטרתנו הייתה לבסס מודל עכבר MCAO דו-שלבי יציב וניתן לשחזור המחקה שבץ חוזר. הערכנו את הפגיעה העצבית הקשורה אליה, ליקויים תפקודיים ושינויים היסטופתולוגיים. מודל זה גם הראה שיעור הישרדות יציב, מה שמרמז על יישומו למחקר עתידי על פתופיזיולוגיה חוזרת של שבץ מוחי ואסטרטגיות טיפוליות נוירו-פרוטקטיביות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בבעלי חיים נבדקו ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של האוניברסיטה הלאומית של טייוואן (תוכנית מחקר ID20230335) ונערכו בהתאם להנחיות אתיות שנקבעו לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.
1. הכנת בעלי חיים
2. מתן MCAO כירורגי ראשון
3. מינהל MCAO שני
4. טיפול לאחר ניתוח
5. פעילות תנועתית של בעלי חיים והערכת פגיעות נוירוביולוגיות
6. פרוטוקול צביעת המטוקסילין ואאוזין
7. פרוטוקול הכתמה מערבית
8. ניתוח סטטיסטי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פעילות תנועתית והערכת פגיעה עצבית בעכברי MCAO ראשונים וחוזרים
בהליכי MCAO הראשונים, הוכנס מונופילמנט ניילון מצופה גומי סיליקון מה-ECA, ICA ל-MCA למשך 40 דקות. ניתן היה לזהות את זרימת הדם המוחית (CBF) יורדת באופן בולט (ירידות <30% מקו הבסיס) על ידי ציוד הלייזר דופלר, כאשר החוט נשאר באזור ה-MCA. בהליך זה, כל העכברים הגיעו ביציבות לסף זה ושרדו. כמה מחקרים קודמים הצביעו על כך שהשינויים במשקל הגוף מתאוששים19 ותנאי ההישרדות יציבים לאחר טיפול כירורגי ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שבץ מוחי נותר הגורם השני המוביל לתמותה ונכות ברחבי העולם, עם סיכון גבוה לשבץ מוחי חוזר. נכון לעכשיו, למרות ההתקדמות בפיתוח הטכנולוגיה והאסטרטגיות הרפואיות, מניעת שבץ מוחי והישנותו נותרו לא מספיקים לשיפור. בעשורים האחרונים נעשה שימוש נרחב במודלים שונים של שבץ מוחי בחקירת מחקר של פגיעה ומנגנונים איסכמיים של שבץ מוחי. ביניהם, השיטה הכירורגית MCAO נחשבת לקרובה ביותר להפרעות וסיבוכים איסכמיים בבני אדם ביותר מ-40% מחקר המנגנון הנוירולוגי ומחקרי ההגנה24. עם זאת, מעט מחקר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
עבודה זו נתמכה טכנית על ידי צוותי המרכז הלאומי לחיות מעבדה ונתמכה כספית על ידי מענקים מקרן בית החולים האוניברסיטאי הלאומי של טייוואן, טייוואן (112-S0074), בית החולים האוניברסיטאי הרפואי של סין, טייוואן (CMU113-S-06), והמועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה, טאיפיי, טייוואן (112-2314-B-002 -219).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תפר משי 6-0 | שין-טה בע"מ. אזהרת מידע | ST1N-ST6 | |
| חותך מוח עכבר קורונלי בקוטר 1 מ"מ | תרמו פישר סיינטיפיק בע"מ, ארה"ב | V11335 | |
| מכונת תספורת שיער של בעלי חיים | אורבן. תקשורת בע"מ | MB033 | |
| חותך מוח עכבר קורונלי | כלי זיוויק. Inc USA | BSMAS001-1 | |
| מערכת צילום דיגיטלית | Azure Biosystem, Inc., דבלין, קליפורניה, ארה"ב | Azure -300 | |
| קוטריזר דו-קוטבי אלקטרוני | אינדיאמארט | AARON 940 | |
| פלטת חימום אלקטרונית | רפטיזו | AHM23 | |
| משחת עיניים | לודי וטרינרי קר. אותנו | 17033-21-38 | |
| גלאי לייזר דופלר | Moor Instruments UK | moorVMS-LDF1-HP | |
| מתאם לייזר דופלר | תרמו פישר סיינטיפיק בע"מ. | 05-700-76 | |
| גלאי פעילות מוטורית | Orchid scientific Inc. | כל תוכנות המעקב אחרי מבוך. | |
| (מערכת כל המבוך) | Orchid scientific Inc. | טרקזי. גרסה 7.39 | |
| מהדק כלי דם מיקרו-וסקולרי | שין-טה בע"מ. אזהרת מידע | ST-M104 | |
| מספריים לכלי דם מיקרוכירורגיים | שין-טה בע"מ. אזהרת מידע | ST-V108 | |
| מד קצב נשימה | SDR מדעי בע"מ. ארה"ב | SAR-830/AP | |
| מונופילמנט ניילון מצופה סיליקון בגומי | פישר סיינטי | NC1773962 | |
| מלקחי עור | שין-טה בע"מ. אזהרת מידע | ST-H212 | |
| מספרי עור | שין-טה בע"מ. אזהרת מידע | ST-S014PK | |
| מטלית כותנה סטרילית | ווינר מדיקל | 401 003 | |
| מערכת העברות | מערכת חצי-יבשה. מעבדת Bio-rad, ארה"ב) | 1703940 | |
| <חזק>כימיקלים | |||
| 10% povidone– תמיסת יוד | יושידה פארמה בע"מ JAP | PVP– I 10% | |
| 75% תמיסת אתנול | סיגמא-אלדריץ'. ארצות הברית | 111727 | |
| אמוקסיצילין | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | A5955 | |
| אלבומין סרום בקר | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב. | A2153 | |
| קרפרופן | Plexx Inc. בריטניה | MD150-2 | |
| נוגדן GAPDH | Santa Cruz Biotechnology, קליפורניה, ארה"ב | SC-32233 | |
| H& פתרון E | BioPioneer Tech. CO. TW | G1005 | |
| נוגדן אלפא 1 המושרה להיפוקסיה | טכנולוגיית איתות סלולרי, מסצ'וסטס, ארה"ב | #36169 | |
| איזופלורן (הרדמה) | מדעי החיים | R510-22-10 | |
| סליין רגיל סטרילי | נובה-טק בע"מ ארה"ב | 1760RX | |
| פקטור נמק הגידול אלפא | טכנולוגיית איתות סלולרי, מסצ'וסטס, ארה"ב | #3707 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
This corrects the article 10.3791/68806
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב