דגם מרחק איסכמיה מוחית על ידי ספיגה תפר Endovascular של עורק המוח התיכון עכברוש
February 5th, 2011
אינדוקציה כירורגי של נזק מוחי איסכמי בחולדה הוא מודל בשימוש נרחב עבור מחקר שבץ. כאן אנו מדגימים את האינדוקציה של איסכמיה מוחית המוקד על ידי חסימה של עורק המוח האמצעי. ויזואליזציה של האוטם שהתקבל על ידי צביעה היסטולוגית ו דימות בתהודה מגנטית מוצג גם.
בסרטון זה נדגים שיטה ליצירת אוטם מוחי על ידי חסימה אנדווסקולרית של עורק המוח האמצעי בחולדה. זהו מודל בעלי חיים בשימוש נרחב בחקר שבץ מוחי, המייצר איסכמיה בקליפת המוח כמו גם במבנים תת-קורטיקליים, כולל גרעיני הבסיס וההיפותלמוס. מודל זה יכול ליצור איסכמיה מוחית קבועה או חולפת.
תלוי אם התפר התוך-לומינלי נשאר במקומו או מוסר לאחר פרק זמן מוגדר. איסכמיה מוחית מייצרת ליבת אוטם שבה מתרחש מוות תאי, ואזור פרי איסכמי המכונה פנומברה שבו התאוששות תאית מסוימת עשויה להיות אפשרית. לפני שנתחיל, בואו ניקח רגע לתאר את הצעדים שנבצע.
כאן אנו רואים תרשים פשוט של מערכת הדם הגולגולתית של החולדה. בניתוח זה, נחשוף את עורק הצוואר השמאלי בסמוך להתפצלות של עורק הצוואר המשותף או CCA לעורק הצוואר החיצוני, ה-ECA ועורק הצוואר הפנימי. ה-ICA שני ענפים קטנים של ה-ECA, העורק העורפי ועורק בלוטת התריס העליון ייקשרו באמצעות קרישה דו קוטבית וה-ECA ייקשר דיסטלי לשני הענפים הללו באמצעות תפר משי, קליפסים מיקרו-וסקולריים יונחו על עורקי הצוואר המשותף והצוואר הפנימי.
לאחר מכן יוחדר תפר מונופילמנט ניילון עם קצה מצופה סיליקון דרך חתך ב-ECA וינותב למעלה לתוך ה-ICA. תפר תוך-לומינלי זה נקשר קלות במקומו עם תפר משי סביב ה-ECA לפני שחרור המיקרו-קליפ מה-ICA. לאחר מכן מתקדמים תפר הניילון התוך-לומינלי כשני סנטימטרים עד שקצה הסיליקון חוסם את מקור עורק המוח האמצעי או MCA.
המיקרו-קליפ השני מוסר מה-CCA ותקופת החסימה מתוזמנת. כעת, לאחר שיש לנו סקירה כללית של ההליך, בואו נעבור לניתוח. הכן את האדום כפי שהיית עושה לכל הליך כירורגי על פי הנחיות הטיפול בבעלי חיים של המוסד שלך, אנו מניחים את האדום בהרדמה באמצעות 5% פלואור לאינדוקציה בקצב זרימה של ליטר אחד לדקה חמצן וליטר לדקה תחמוצת חנקן, אנו מפחיתים את ריכוז האיזו פלואור לאחד עד 2% לצורך תחזוקה.
לאחר השגת מישור הרדמה, אנו מורחים משחת דמעות מלאכותיות על שתי העיניים ומגלחים את הצוואר בעזרת קוצץ. לאחר מכן מחטאים את האזור בתמיסת betine ואחריה 70% אתנול. יש לחזור על תהליך זה בסך הכל שלושה מחזורים של שטיפות בטדין ואתנול 70%.
האדום מונח בגרב סטרילית ומונח על שמיכה רגולטורית תרמית. למניעת היפותרמיה. כדאי להרים מעט את הצוואר על ידי החלקת צינור חרוטי של 15 מיל מתחת לראשו של האדום.
זה יסייע בחשיפת עורקי הצוואר מאוחר יותר. לבסוף, 0.2 מיל של תמיסת פינוי של 0.5% מוזרקים תת עורית לאורך אתר החתך המשוער על מנת לספק הקלה בכאב לאחר הניתוח תחת מיקרוסקופ ניתוח. בצע חתך בקו האמצע באמצעות להב אזמל מספר 10.
הדיסקציה הנותרת תתרחש בצד השמאלי של החיה של קו האמצע. התחל לנתח דרך הפאשיה השטחית. זה נעשה בשילוב של דיסקציה קהה וחדה כאחד.
רקמת בלוטה נרחבת נראית לרוחב בעוד ששריר החזה הגדול שוכן מעל קו האמצע. קנה הנשימה משתמש באפליקטורים של קצה כותנה כדי לנתח את הבלוטה לרוחב ואת השריר האחורי באופן מדיאלי. מתחת לרקמת הבלוטה תוכלו לראות את שרירי המסטואיד הדיגסטרי והחזה, אשר יחד עם שריר הירכתיים של קו האמצע או המשולש העדין של השריר ששיאו מוקף בעיגול.
בתוך משולש זה הדיסקציה תמשיך לעורק הצוואר. השתמש במספריים מיקרו כדי לחתוך את הפאשיה המכסה את השרירים. זה יציע נסיגה של השרירים כדי לחשוף את כלי הדם הבסיסיים.
ניתן להשתמש באפליקטורים עם קצה כותנה כדי למשוך את השרירים ולהביא לידי ביטוי את העורקים הצפופים, החיצוניים, הצפופים והפנימיים. המשך לפעול לחשיפת ה-ECA בסניפיו. זה ידרוש חיתוך חד זהיר של הכלים.
מטרת הצעדים הללו היא לשחרר את ה-ECA וה-ICA מרקמת החיבור הבסיסית. המשיכו לנתח את בעלת הברית של ה-ECA. שימו לב כי ניתן להיתקל בעצם העור HI וזה יגביל את היקף הדיסקציה הרוסטרלית.
עצב התועה, שנראה לבן, נראה מתפתל לאורך ההיבט הצדדי של עורקי הצוואר המשותפים והפנימיים כאחד, וניתחנו בחדות את ה-CCA וה-ICA. שני ענפים היוצאים מה-ECA מנותחים גם הם בחדות. הענף הראשון המכוון לרוחב הוא העורק העורפי והענף השני הכותרת המדיאלי הוא עורק בלוטת התריס העליון.
גם הענף הראשון וגם השני מחוץ ל-ECA נצרבים ולאחר מכן נחתכים. חיתוך ענפים אלה מאפשר קלות רבה יותר בגיוס הכלים. בהמשך ההליך, באמצעות תפר משי, קשרו היטב את ה-ECA רחוק ככל האפשר.
הניחו תפר משי נוסף באופן רופף סביב ה-ECA הפרוקסימלי להתפצלות של עורק הצוואר המשותף. הקפד לא לחסום את הכלי עם עניבה זו כתפר האנדווסקולרי המשמש לחסימת עורק המוח האמצעי. נעבור על החלק הזה של ה-ECA למקם קליפסים מיקרו-וסקולריים הן בעורקי הצוואר הנפוצים והן בעורקי הצוואר הפנימיים.
עמדה זו הייתה רחוקה במידה מסוימת ממקורו של ה-ECA. לאחר מכן, צור אוטומיה חלקית של העורקים בין שני קשרי תפרי המשי של ה-ECA. כמות קטנה של שאריות דם עשויה להשתחרר, אך דימום נרחב ככל הנראה מעיד על הידוק לא תקין עם קליפסים מיקרו-וסקולריים.
במקרה זה, ודא שלא נתפסה רקמה בסיסית בלהבי הקליפ המונעת סגירה מלאה. השלב הבא הוא הכנסת תפר ניילון מונופילמנט באורך שלושה סנטימטרים לתוך ה-ECA. כדאי לסמן את התפר במרחק של שני סנטימטרים מהקצה המצופה סיליקון שלו.
תפרים אלו זמינים מסחרית וניתן לעצב את קוטר הקצה ואורך ציפוי הסיליקון בהתאמה אישית לפי המפרט שלך בהתאם לגיל ולמשקל החולדות בהן תשתמש. עבור חולדות במשקל 300 גרם, אנו משתמשים בקוטר קצה של 0.39 מילימטר ובאורך ציפוי סיליקון של שניים עד שלושה מילימטרים על תפר ניילון של ארבעה או. הכנס את תפר הניילון החוסם ללומן ECA כלפי מטה לכיוון עורק הצוואר המשותף.
הדק את תפר המשי סביב גדם ה-ECA כדי לאבטח את תפר הניילון התוך-לומינלי ולמנוע דימום. חותכים את החלק הנותר של ה-ECA כדי לשחרר את הגדם ולמקם את גדם ה-ECA מתחת לנקודת ההסתעפות כך שהוא יהיה בערך בקו אחד עם ה-ICA. זה יאפשר ביתר קלות לתפר התוך-לומינלי להחליק לעורק הצוואר הפנימי.
הסר את התפס המיקרו-וסקולרי מה-ICA. זכור לפתוח את הקליפים לאט כדי לבדוק אם יש דימום לפני הסרתו לחלוטין. יש להמשיך לקדם את תפר הניילון בתוך לומן ה-ICA עד שהוא מגיע לעורק המוח האמצעי.
אורך זה הוא בדרך כלל בסביבות שני סנטימטרים וזו הסיבה להנחת סימן על התפר לפני ההחדרה. לאחר החדרת אורך משתנה של תפר ניילון, עלולה להיות מורגשת התנגדות אם מתרחשת התנגדות כאשר חלק גדול מתפר הניילון עדיין קיים מחוץ לכלי, זה ככל הנראה מצביע על כך שהתפר נכנס לעורק הטגו פלאטין. במקרה זה, משוך לאחור ועקם מעט את התפר כדי להמשיך לאורך ה-ICA, שיפעל מיד יותר.
שימו לב לשינוי במיקום התפר בתוך לומן ה-ICA בשני צילומי ההשוואה הללו. המשיכו לקדם את התפר דרך ה-ICA עד שרוב התפרים מוכנסים וההתנגדות מורגשת שוב בשלב זה. התפר התוך-לומינלי חסם את מקור ה-MCA.
הפעל את הטיימר ורשום את החסימה. שעת התחלה. הסר את הקליפ המיקרו-וסקולרי השני מה-CCA, סגור את החתך במהירות ובזהירות.
הניחו את האדום בכלוב התאוששות. בדקו שרצפת הכלוב סביב האף והפה נקיים מחומרי מצע זמן קצר לפני שתקופת החסימה אמורה להסתיים, להרדים את החולדה ולפתוח מחדש את החתך על ידי הסרת התפרים הסוגרים. הנח מיקרו קליפ על ה-CCA כמו קודם.
משוך את התפר החוסם בחלק מה-ICA עד שקצה התפר נראה דרך ה-ICA. עדיין אל תסיר את התפר במלואו. עם זאת, הנח קליפס מיקרו נוסף על ה-ICA מעל מיקום התפר התוך-לומינלי, הסר לחלוטין את התפר החוסם וקשר את גדם ה-ECA.
רשום את שעת ההתחלה של הזלוף. הסר את מהדקי המיקרו מה-ICA ומה-CCA הלח באזור עם מספר טיפות של מי מלח סטריליים וסגור את החתך בתפר. אנו מזריקים בופרנורפין במינון של 0.05 מיליגרם לק"ג משקל גוף למשככי כאבים נוספים לאחר הניתוח.
אנו גם נותנים 5 מיל של מי מלח תוך-צפקית כדי לספק לחות בשלב ההחלמה. לאחר שהחולדה התאוששה מההרדמה, הבדיקה לאינדיקציה התנהגותית לאוטם על ידי החזקת החולדה בזנב והתבוננות אם החולדה יכולה להסתובב לשני הצדדים במבחן נדנדת הגוף המוגבה הזה, להתכרבל לצד אחד רק כצפוי. חולדות המציגות תסמיני שבץ עשויות גם להסתובב לצד אחד במהלך תנועות שדה פתוח.
כאן אנו מראים תוצאות של 60 דקות של חסימת MCA בחולדות עם יתר לחץ דם ספונטני. הדמיית תהודה מגנטית בוצעה 24 שעות לאחר הצגת MCAO ו-T שתי תמונות משוקללות. חולדה זו פיתחה אוטם גדול הכולל אזורים קליפת המוח והסטרואידים כאחד.
האזור ההיפר-אינטנסיבי ב-MRI מודגש בצהוב, אם כי איננו מראים את התוצאות כאן. ניתן לנתח אזורים עם אוטם המוצגים על ידי MRI על ידי הדמיה משוקללת דיפוזיה ומפות מקדם דיפוזיה לכאורה. האזורים האוטמים מאושרים גם על ידי צביעה היסטולוגית של קטעי מוח מבודדים טריים עם trien tetra allium chloride או TTC dehydrogenase ברקמה חיה הממירים את המצע לצבע אדום בלתי מסיס.
כך האזורים האוטמים נשארים לא מוכתמים ונראים לבנים. שימו לב שגודל האוטם יכול להיות מושפע ממספר גורמים, כולל זן חולדות וגודל בעלי חיים. אנו משתמשים בחולדות עם יתר לחץ דם ספונטני מכיוון שהן מייצרות גדלי אוטם עקביים יותר מאשר זנים נפוצים אחרים כגון חולדות פרוג, דולי או וויסטאר.
חשוב גם לתקנן את משקל החולדה כדי להפחית את השינויים בקוטר כלי הדם ובכך להפחית את היעילות המתקבלת של חסימת MCAA. אנו מקווים שמצאתם את הסרטון הזה מועיל בביצוע טכניקת חסימת MCA במעבדה שלכם. תודה על הצפייה ובהצלחה בניסויים שלך.
סקירה
מאמר זה מדגים שיטה לגרימת איסכמיה מוחית מוקדית בחולדות באמצעות סתימה אנדווסקולרית של העורק המוחי האמצעי. מודל זה נמצא בשימוש נרחב במחקר שבץ מוחי כדי לחקור נזק מוחי איסכמי ואת השפעותיו.
מרכיבי מחקר מרכזיים
תחום המדע
- מדעי המוח
- מחקר שבץ מוחי
- מודלים בעלי חיים
רקע
- איסכמיה מוחית מוקדית היא מודל משמעותי לחקר שבץ מוחי.
- העורק המוחי האמצעי חיוני לזרימת הדם המוחית.
- הבנת האיסכמיה יכולה לסייע בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות.
- מודל זה יכול לייצר איסכמיה קבועה וחולפת כאחד.
מטרת המחקר
- להדגים את הטכניקה הכירורגית לגרימת איסכמיה מוחית.
- להמחיש את האוטם שנוצר באמצעות צביעה היסטולוגית והדמיית תהודה מגנטית.
- לספק סקירה פרוצדורלית מפורטת לחוקרים.
שיטות בשימוש
- סתימה אנדווסקולרית של העורק המוחי האמצעי.
- שימוש בקליפים מיקרו-וסקולריים ותפרי ניילון לסתימת העורק.
- צביעה היסטולוגית להמחשת האוטם.
- הדמיית תהודה מגנטית להערכת נזק איסכמי.
תוצאות עיקריות
- גרימה מוצלחת של איסכמיה מוחית במודל החולדות.
- המחשת אזורי האוטם באמצעות שיטות היסטולוגיות.
- הדגמה של השפעות איסכמיה קבועה וחולפת כאחד.
- צעדים פרוצדורליים מפורטים לשכפול המודל.
מסקנות
- המודל מדמה ביעילות תנאי שבץ איסכמי.
- מספק כלי חשוב למחקר שבץ מוחי ובדיקות טיפוליות.
- משפר את ההבנה של מנגנוני נזק מוחי איסכמי.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Reproducible preclinical models of focal cerebral ischemia are essential for translational stroke research and therapeutic candidate evaluation. The endovascular suture occlusion of the middle cerebral artery in rats enables controlled induction of ischemic injury, supporting mechanistic de-risking and target validation in cerebrovascular drug discovery. Standardized infarct quantification and behavioral assessment facilitate predictive confidence and portfolio triage at early discovery inflection points.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of neuroprotective hypotheses in a disease-relevant system.
- Supports functional target validation by correlating molecular interventions with infarct size and behavioral outcomes.
- Facilitates mechanistic de-risking through controlled occlusion and reperfusion paradigms.
- Provides quantitative endpoints for predictive confidence in candidate selection.
Screening & Assay Development
- Establishes validated animal models for downstream efficacy screening of neuroprotective compounds.
- Standardizes infarct measurement using MRI and TTC staining for reproducible quantitative outputs.
- Enables behavioral phenotyping to assess functional impact of interventions.
- Supports assay scalability and cross-study comparability through protocol harmonization.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical endpoints with clinical stroke pathology via middle cerebral artery targeting.
- Enables continuity from discovery through preclinical validation using imaging and histological biomarkers.
- Supports risk-adjusted advancement decisions based on reproducible infarct and behavioral data.
- Facilitates translational biomarker development for future clinical studies.
Pipeline & Workflow Integration
This model positions within the early discovery to preclinical validation continuum, bridging mechanistic studies and translational research in cerebrovascular disease.
- Discovery Biology: Provides a platform for hypothesis testing and pathway clarification in ischemic injury.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative infarct and behavioral readouts for compound evaluation.
- Analytics: Integrates MRI and TTC staining for robust statistical comparison of experimental groups.
- Translational Research: Aligns animal model endpoints with clinical stroke biomarkers and outcomes.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, reusable model for cross-program neurovascular research.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neuroprotective target validation.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization across studies and teams.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency in early-stage cerebrovascular portfolios.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of stroke therapeutics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and rodent anesthesia.
- Demands access to MRI imaging and histological analysis infrastructure.
- Necessitates protocol standardization for cross-team reproducibility.
- Must account for strain and weight variability to ensure consistent infarct induction.
- Behavioral and imaging endpoints require rigorous training and validation.
