March 17th, 2016
כאן אנו מציגים מתודולוגיה לייצור שבץ מוחי מוקדי בחומר לבן של עכברים על ידי הזרקה מקומית של מעכב סינתאז תחמוצת החנקן (eNOS) בלתי הפיך (L-Nio). מוצגות שתי וריאציות סטריאוטקטיות, מעקב עצבי רטרוגרדי ותיוג ודיסקציה של רקמות טריות המרחיבות את היישומים הפוטנציאליים של טכניקה זו.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לאתר במדויק שבץ קטן בתוך החומר הלבן של העכברים כדי לדגמן את הצורה הנפוצה הזו של שבץ חומר לבן תת-קורטיקלי. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום השבץ, כגון מנגנונים של פגיעה אקסונלית, תגובה עצבית לשבץ תת-קליפתי וכיצד האלמנטים התאיים של החומר הלבן מגיבים הן בשלב החריף והן בשלב התיקון של שבץ מוחי. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להשתמש בה כדי למקם במדויק שבץ לחומר הלבן, וניתן להשתמש בה עם מגוון רחב של דגמי עכברי עכברים.
בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו, בגלל הכמות הקטנה של החומר הלבן המובילה למיקום שגוי של השבץ. ייתכן שיידרשו התאמות קלות בזווית ההזרקה או בקואורדינטות הסטריאוטקטיות עבור כל מאמץ של עכבר, או הגדרה סטריאוטקטית. התחל תחילה בהדבקת פיפטה מזכוכית משוכה לצינור המחובר לקו ואקום.
הכנס את הקצה הנמשך לתמיסת L-Nio, או L-Nio בתוספת עוקב פלואורסצנטי. הפעל את הוואקום והפעל יניקה עד למילוי לפחות שני מילימטרים מהחלק בקוטר 0.5 מילימטר של הפיפטה. הניחו את הפיפטה המלאה בצד אחד.
לאחר מכן הנח את העכבר במנגנון סטריאוטקטי המצויד במיקרוסקופ סטריאוטקטי. לאחר הרדמה והכנת העכבר לניתוח על פי נהלים מאושרים, בדוק את עומק ההרדמה בעזרת צביטה בבוהן. לא אמורה להיות תגובה.
לאחר מכן, כוונן את זרוע ההזרקה ל-36 מעלות. הצמד מחזיק פיפטה מזכוכית משוך לקצה הדיסטלי של מערכת הזרקת לחץ בנפח נמוך, והצמד אותו לזרוע ההזרקה. לאחר ביצוע חתך בקרקפת בקו האמצע של 1.5 ס"מ כדי לחשוף את הגולגולת, יבש את הגולגולת על פני השטח בעזרת צמר גפן.
לאחר מכן, תוך כדי הסתכלות דרך מיקרוסקופ סטריאוטקטי, בהגדלה של 1 עד 3 X, השתמש בכלי מיקרו-נקודה כדי להסיר כל רקמה פריוסטאלית שמעליה. סמן ברגמה עם טוש עדין. לאחר מכן השתמש במקדחה כירורגית המצוידת במקדח כירורגי בעל קצה דק כדי לקדוח קרניוטומיה אליפטית של שני מילימטרים, המתחילה מאחור בברגמה, ונמשכת קדימה ממש משמאל לקו האמצע.
הסר שברי עצם ורקמות רכות מעל כך שניתן יהיה לדמיין את קליפת המוח. שמור על לחות פני השטח בקליפת המוח על ידי מריחה לסירוגין של טיפות מי מלח סטריליים. לאחר מכן, הצמד את הפיפטה המלאה לזרוע המזרק.
יישר את הקצה הדיסטלי של הפיפטה עם ברגמה, ואפס את הקואורדינטות הסטריאוטקטיות. קדם את הפיפטה לנקודת ההזרקה הראשונה באמצעות הקואורדינטות הקדמיות, האחוריות והמדיאליות-רוחביות המפורטות בטבלה הראשונה. לאחר מכן, קדם את הפיפטה אל פני השטח של קליפת המוח, ואפס את המדידה הגבית-גחונית.
הורד לאט את הפיפטה לקואורדינטות הגב-גחון. ודא שהגדלת המיקרוסקופ הסטריאוטקטית מוגדרת לשלושה X, וכי ניתן לראות בבירור את הרשתית המכוילת. צפה בפיפטה הזוויתית מהצד כך שלמניסקוס נוזל האוויר יש מבט סגיטלי.
המניסקוס צריך להופיע באותו מישור מוקד של הדופן הפנימית והחיצונית של הפיפטה. כעת, באמצעות מערכת הזרקת לחץ מקומית המוגדרת ל-20 PSI עבור פולסים של 20 אלפיות השנייה, הזריקו 100 ננוליטר של L-Nio למוח. לאחר הזרקת הנפח הכולל, המתן חמש דקות כדי למנוע ריפלוקס במעלה מסלול הפיפטה.
לאחר מכן, משוך את הפיפטה וחזור על הליך ההזרקה בסט הקואורדינטות השני והשלישי המופיע בטבלה הראשונה. לאחר ההזרקה האחרונה, הסר את הפיפטה והניח מספיק שעוות עצם כדי למלא את אתר הגולגולת. לבסוף, יש להעריך את שולי הפצע בקרקפת, ולקשור אותו בדבק עורי.
לאחר מתן משככי כאבים לאחר הניתוח, הניחו את החיה בכלוב נקי. יש לספק אנטיביוטיקה לאחר הניתוח במי השתייה למשך חמישה ימים, או עד להקרבה אם פחות מחמישה ימים. לאחר הקרבת ועריפת ראשו של העכבר על פי נהלים מאושרים, השתמש במספריים סטריליים כדי לפתוח את הגולגולת מאחור, ולאחר מכן השתמש במרית כדי להסיר בעדינות את הגולגולת שמעליה.
לאחר מכן, הכניסו מרית סטרילית של ארבעה מילימטרים בקדמת המוח כדי לחתוך את פקעת הריח ועצבי הראייה. לאחר מכן, הרם בעדינות את המוח החוצה מהקלווריום והכניס אותו למאגר דיסקציה קר כקרח. בעזרת בלוק מוח וסכיני גילוח סטריליים, חותכים שניים עד שלושה מילימטר פרוסות המכילות את האזור הפגוע, ומניחים במאגר חיתוך קר.
תחת מיקרוסקופ מנתח, זהה את החומר הלבן העומד בבסיס קליפת המוח המוטורית בחצי הכדור המוזרק. במרווחי זמן מוקדמים יותר לאחר השבץ, הזרקת L-Nio מעורבבת עם צבעי מעבדה נפוצים, כגון ירוק מהיר, יכולה לאפשר זיהוי חזותי של השבץ. במרווחי זמן ארוכים יותר לאחר השבץ, ניתן לזהות את האזור חזותית על ידי נמק מוקדי וחיוורון מיאלין.
לאחר הזיהוי, השתמש באזמל כדי לנתח בזהירות את אזור החומר הלבן המכיל את הקו. הסר את קליפת המוח העליונה ואת הסטריאטום הבסיסי, כרצונך. כפי שמוצג כאן, תיוג אימונופלואורסצנטי עבור חוטים עצביים, המוצג באדום, מדגים את מידת האובדן האקסונלי שבעה ימים לאחר השבץ, באמצעות הגישה המדיאלית.
באמצעות גישת הזווית האחורית, נגע שבץ החומר הלבן ממוקד ממש מעל החדר הצדדי ומראה תגובתיות מיקרוגליאלית אינטנסיבית, כפי שזוהה על ידי תיוג חיסוני עבור IBA-1. שני סמני נימה ביניים של אסטרוציטים, וימנטין, המוצג באדום, וחלבון חומצי סיבי גליה, המוצג בירוק, חושפים שינויים במורפולוגיה של אסטרוציטים של החומר הלבן לאחר שבץ. הזרקה משותפת של דקסטרן אמין פלואורסצנטי בזמן השראת שבץ מוחי מאפשרת זיהוי של נוירונים בודדים עם אקסונים שנפגעו משבץ מוחי.
רוב התיוג מתרחש באקסונים בתוך נוירונים בשכבה חמש ושש בקליפות מוח תחושתיות-מוטוריות ראשוניות הנמצאות מעל השבץ. תמונה זו מייצגת שבעה ימים לאחר השבץ. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך 45 דקות, אם היא מבוצעת כראוי.
לאחר צפייה בסרטון זה, אתם אמורים להבין היטב כיצד לייצר שבץ חומר לבן מוקדי בעכבר, ולהכין את המוח למגוון של עיבודים במורד הזרם, שימושיים כדי לענות על שאלות חשובות בשבץ מוחי ותיקון עצבי.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מאמר זה מציג מתודולוגיה לייצור שבץ מוחי בחומר הלבן של עכברים באמצעות הזרקה מקומית של מעכב eNOS בלתי הפיך (L-Nio). הטכניקה כוללת וריאציות סטריאוטקטיות וסימון רקמות טריות כדי לשפר את היישום שלה בחקר השבץ.