Name: חוט השדרה עכבר בילוד דגם פגיעה דחיסה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 31 s
Description: למדו כיצד ליצור פציעת דחיסה בחוט השדרה בעכברים ניאונטליים באמצעות למינקטומיה דורסלית וקליפ מותאם. מודל זה מאפשר חקר מנגנוני הפלסטיות המסתגלת המובילים להחלמה תפקודית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מרשות הבריאות האזורית של דרום-מזרח נורבגיה (JLB, 2014119; JCG, פרויקטים מספרים 2015045 ו-2012065), על ידי מועצת המחקר הנורווגית (JCG, פרויקט מספר 23 00 00) ואוניברסיטת אוסלו.

פרוטוקול הניסוי אמור אושר על ידי הרשות הלאומית חית המחקר בנורבגיה (Forsøksdyrutvalget, מספר אישור ניסיוני המקומי 12.4591) בהתאם לתקנות טיפול בבעלי חי איחוד האירופי (אגודה למדעי בעלי חי פדרציה אירופאית מעבדה). נעשו מאמצים לצמצם את מספר בעלי החיים המשמשים והסבל שלהם. במאמר זה הליך המשמש על לאחר הלידה (P) יום 1 wild-type ICR (אזור בקרה החתמה) עכברים (ג&#39;קסון, ארה&quot;ב) מתואר אך באותה גישה יכולה לשמש גם בשלבים מאוחרים יותר. 1. בניית מערכת גז הרדמה עבור עכברים עובריים (איור 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות-מסיכת אף מהקצה של מזרק. חבר זה אל שסתום 3 כיווני עם צינורות פלסטיק (איור 1 - צינורות אדומים איור 2A1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקדוח חור קטן בצד של מסכת האף לקשר זאת צינורות פלסטיק להסיר את בגלישה של גז מןמסכה. בסופו של הצינורות או על משאבת ואקום שנקבעה לחץ שלילי קל, או במנדף (איור 1 - צינורות ירוקים בהירים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תן תא הרדמה מצלחת פטרי פלסטיק 150 מ&quot;מ x 25 מ&quot;מ (איור 2A2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצד אחד, לעשות חור גדול מספיק כדי להכיל את הראש של העכבר ואת מסכת האף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצד השני, לעשות שני חורים קטנים שדרכם צינורות הפלסטיק ומן את מסכת האף יכולים להיות מוכנסים (איור 1 - צינורות ירוקים אדום בהיר, בהתאמה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עושה חור שלישי על החלק העליון של המכסה ומתחבר זה צינור פלסטיק שלישי המסתיים ב משאבת הוואקום (איור 1 - צינורות ירוקים כהים). מטרת הצינור שלישי זה היא להבטיח שכל גז עודף שלא נתפס על ידי לשקע מן מסכת האף מוסר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות תא שינה על ידי יצירת חור בתחתית של כל סוג של צלחת מעבדה כי הוא גדול מספיק כדי גontain העכבר ויש לו יתרון חלק ואפילו (הפתח של המנה חייב לשקר סומק עם השולחן כדי למנוע דליפה של גז). חבר את החור בתא עד שסתום 3 הכיוונים עם צינורות פלסטיק (איור 1 - צינורות חומים). מניח את חדר השינה מתחת למכסת מנוע קטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר שסתום 3 דרך הצינור לשקע מן מאדה (איור 1 - צינורות צהובים האיור 2A3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את הכניסה של מאדה את אספקת החמצן (איור 1 - צינורות כחולים). </li></ol> שינוי 2. קליפ מיני-Yasargil זמניים מפרצת ליצור את כלי דחיסה (איור 2 ולוח 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את קליפ היטב עמדה עם מהדק. באמצעות זכוכית מגדלת המשקפת עבור שליטה ויזואלית, לשייף את המשטח החיצוני של הקצה של כל להב קליפ בעובי סופי של כ -150 מיקרומטר באמצעות אבן השחזה רכוב על מקדחה (התרשים 2B ו- C). </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך פקק עבור קליפ על ידי חיתוך קטע קצר של צינורות נימי פוליאתילן (טבלה 1) תחת סטראו באמצעות מיקרו-סכין (טבלה 1), ומניחים הזה על אחד הלהבים (איור 2A4 ומספרים 2B ו- C). הדבר מונע סגירה מלאה של קליפ ויוצר ממדי דחיסה סטנדרטיים. כאשר הקליפ סגר את המרחק interblade הוא כ 230 מיקרומטר. הפוך פקק חדש עבור כל ניסוי כחומר פוליאתילן עשויים לדחוס במהלך שימוש, אשר ישנה את חלל interblade. הערה: המתח באביב קליפ פוחת לאורך זמן כך שלאחר כ -80 לחיצות קליפ כבר לא סוגר באופן מלא את המגופה צריך להיות מוחלף. </li></ol> 3. הכנה לפני הניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר בתא שינה (איור 1) וליזום הרדמה עם isoflurane 4% (איור 2A5 </strong&gt;) מתאדה חמצן טהור, באמצעות אידוי (איור 2A3 ולוח 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את רפלקס הנסיגה של העכבר על ידי צובט את האינטרנט של עור בעדינות בין האצבעות עם מלקחי פלסטיק דקים. לעשות את זה בזהירות כמו עכברים שזה עתה נולד נפצעים בקלות. צביטת תוצאות קשות מדי שטפי דם מיידיים. ביצוע בדיקה זו בתחילת תרופות ההרגעה מעורר את רפלקס ומספק אינדיקציה טובה של כמות הכוח הדרוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר רפלקס הוא בוטל, להסיר את העכבר מאולם השינה ולמקם אותו אפרקדן על שולחן הניתוחים עם החוטם מוכנס לתוך מסכת האף המספק אספקה ​​רציפה של 4% isoflurane מעורבים חמצן טהור (איור 1). ודא כי כרית החימום מופעלת ומוגדרת 37-38 מעלות צלזיוס כפי היפותרמיה במהלך הניתוח יכול להיות קטלני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להשיג שיכוך כאבים מלאים, להזריק תת עורי 50 μl של ההרדמה המקומית Bupivacain (2.5 מ&quot;ג / מיליליטר, <strong&gt; איור 2A6) באתר הניתוח (בניסויים דיווחו כאן, זה ברמה החזי (T) 9-T11). השתמש מזרק אינסולין (300 μl, 30 G, איור 2A7 ולוח 1) לבצע את הזריקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנמיך את ריכוז isoflurane נמסר מסכת האף 1-2%. </li></ol> 4. הגבי Laminectomy <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע ניתוח תחת בקרה מיקרוסקופית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ניקוי השטח ניתוח עם גלוקונאט כלורהקסידין (טבלה 1 # 19) לפחות 30 שניות, לעשות חתך בעור רוחבי 1-2 מ&quot;מ T9-T11 באמצעות microknife (איור 2A8). הערה: העכברים בילוד ICR החלק המקורי של הבטן, גלוי כאשר הוא מכיל חלב, עומד בפני הרמות בחוליות T12-T13 (איור 3). ציון דרך נוסף הוא החלק המקורי של מצרף רקמת השומן התת עורית החזי שמסתיים בסביבות T8-9. אתר זה גלוי רק לאחר חתך בעור. </li><li&gt; מלקחיים השתמש (איור 2A9 ו A10) כדי להרחיב את הפתח העור בכיוון רוחבי כדי 8-9 מ&quot;מ על ידי משיכת העור בעדינות rostrally ו caudally (העור דמעות בקלות, יצירת פצע חלקה וישרה). זה מספק גישה לרוחב מספיק אל עמוד השדרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחזור בו שולי החתך בעור ממבנים בסיסיים על ידי הוספת חתיכות סטרילי של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום (איור 2A11 ולוח 1) תת עורי מקורי ואת זנב אל החתך. זה מגדיל את הפתיחה ומונע על העור מפני חוזרת בה ולטשטש את האזור במהלך הניתוח. ספוג ג&#39;לטין עוצר דמום לא צריך להיות טבול מלוח לפני השימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לחשוף את עמוד השדרה, לנתח את השרירים ליד חוליות עמוד השדרה באמצעות מספריים דקים (איור 2A12, ולוח 1). חותכים את הקבצים המצורפים של השרירים אל עמוד השדרה ולחשוף את lamina (איור 4 א). לֹאדואר גם כי בשלב זה בתהליך השדרה אינו מפותח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את קו האמצע וחותך רוחבי בין שני הרבדים (אשר בשלב זה הוא סחוסים) במספריים דקים (איור 4B). בזהירות במקום להב אחד מלקחיים דקים בין lamina ואת הדורה (האיור 4C), לתפוס את lamina עם המלקחיים להרים אותו בזהירות עד פיסה שובר משם, משאירה את הדורה ללא פגע (איור 4D). חזור על 2-3 פעמים כדי לקבל laminectomy ארוך תחום 1-2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מלקחיים רזה כמו rongeurs, להסיר חלקים של המפרקים פן בילטרלי כדי לקבל מספיק מקום כדי למקם את הקליפ בתוך תעלת השדרה. נקה את אזור הניתוח ולשלוט דימום עם חתיכות קטנות של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום. </li></ol> 5. פגיעה בחוט השדרה דחיסה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את מפרצת מיני-קליפ שונה במחזיק קליפ (איור 2A13 ואיור 2B) ואת המקום הלהבי דואר משני צדי חוט השדרה בחללים בין הפן מצטרף ואת החוט. ודא כי להבי מוכנסים מספיק עמוק כדי להשפיע על חלק הגחון של חוט השדרה. אם הדבר אינו אפשרי, להסיר יותר של המפרקים פן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרר את-קליפ מיני במהירות, מחזיק אותו במקום עם בעל קליפ למנוע ממנה לזוז. שמירה על הדחיסה במשך 15 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את-קליפ מיני במהירות ולהסיר אותו. כדי להשיג דחיסה סימטרית, להפוך את הכיוון של קליפ מיני, ושימוש הסימן בולט לעין שבצע בצקת והדימום מן הדחיסה הראשונה כמדריך, למקם את הקליפ בכיוון ההפוך עבור דחיסה של 15 שניות שנייה (לפני ניסוי הראה כי זה מייצר גירעונות היסטולוגית ופיסיולוגיים סימטריים, ואילו לחיצות בודדות לא 1). דורה לא צריך להיפגע על ידי דחיסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקו את האזור ולשמור המוסטאסיס עם חתיכות של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום.</li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוציאים את חתיכות של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום שהונחו תחת שולי החתך בעור בתחילת הניתוח ולסגור את החתך בעור עם 6.0 תפר סטרילי בעל מחט (איור 2A14 ו -15). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק מתחת לעור 0.75 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף עצירות (איור 2A16) מדולל PBS סטרילי באמצעות מזרק אינסולין (300 μl, 30 G). </li></ol> 6. טיפול לאחר הניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את עכבר מסכת האף ולמקם אותו סט קאמרי בקרת טמפרטורה ב 30 מעלות צלזיוס עד ההרדמה פגה והעכבר הופך התראה (השעה 1-3 היא בדרך כלל מספיק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק דיאזפם (איור 2B17) intraperitoneally לתוך אמא (8 גרם / ק&quot;ג משקל גוף). זה יוצר וטשטוש מפחית את הסיכון של קניבליזם במהלך הלילה הראשון, כאשר סיכון זה הוא גבוה ביותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את העכבר פעל לכלוך רב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם ההמלטה היא אניarge (&gt; 12 גורים), להסיר חלק גורי unoperated, חיות הגדולות מועדפת אם הם נבדלים זה מזה בגודל, כדי להפחית את התחרות עבור החלב. טיפול אימהי של הגורים המופעלים עדיף בקו ICR אם גודל ההמלטה הוא כ -9 גורים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לניהול כאב, לנהל עצירות (0.75 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף) תת עורית פעם ביום בימים שלאחר הניתוח הראשון, באמצעות מזרק אינסולין (300 μl, 30 G). נפח מתאים להזרקה תת עורית הוא 30-50 μl. ב ניקוד תסיסת עכברים בילוד מהווה אינדיקציה טובה של כאב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע בדיקה יומית של העכברים הפצועים באמצעות גיליון ציון להעריך תזונה, משקל גוף, התייבשות, כאבים, ריפוי פצעים, אצירת שתן ומצב זיהום. על פי התוצאה המתקבלת, לספק טיפול מיוחד, כגון זריקות של פתרון תזונת ילדים סטריליים (טבלת 1 # 18) במקרה של תזונה לא נורמלית. על דף התוצאות גם0; מגדיר קריטריונים קצה אנושי. אמא כי אינו שולל את הגורים נפצע הוא המטפל הטוב ביותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה היוצא הדופן של חוסר תפקוד שלפוחית ​​שתן, לבצע עיסוי שלפוחית ​​שתן פעמים ביום עד הפונקציה משוחזרת. הדבר נעשה על ידי הצבת העכבר במצב שכיבה ביד אחת מעסה את הבטן התחתונה בעדינות בכיוון rostro- הזנב באמצעות האצבע. </li></ol>

למחברים אין מה לחשוף.

במאמר זה הליכי פציעה SCC שנוצר קליפ בעכברים P1 מתוארים. הנהלים אותו יכול גם להתבצע בשלבים מאוחרים יותר. פציעות דחיסה בוצעו בהצלחה P5, P7, P9 ו P12 (Züchner, et al., כתב היד בהכנה). בכלל שלבי הלידה, הרדמה כללית מתקבלת עם isoflurane מתאדה חמצן טהור, אבל תוצאת ההרדמה מאוד תלויה בגיל. בשנת הניסיונות הראשונים ב P1-P4, לפני ההרדמה מקומית הוכנסה לפרוטוקול, אז זה היה קשה להשיג הרגעה עמוקה וממושכת עקב חלון במינון ותוצאה צר שבין הרגעת יתר מספיק. בנוסף, חששות הקשורים השפעת neurotoxic של isoflurane בחי יילוד הועלו 27-30. שילוב של isoflurane ותוצאות Bupivacaine המקומיות הרדמת הרדמה עמוקה יותר ויציבה יותר תוך התרת הפחתה במינון isoflurane בפקטור של 2-3. סוגים שונים של anestheSIA תואר מכרסם בילוד, כולל cryoanesthesia 31,32, אבל אי נוחות פוטנציאל אחד cryoanesthesia הוא אפקט נוירו שלה (נבדק על ידי 33,34), אשר יכול לסבך את הדור של פציעה יעילה לשחזור. הרדמה מבוססי ברביטורטים נחשב כבעל יעילות נמוכה בעכברים בילוד בשל רמות נמוכות של אלבומין בסרום ואת השומן בגוף מאשר במבוגרים 35,36. למרות די פולשנית וטראומטית, פעם ההליך הוא הקים את שיעור התמותה במהלך הניתוח הוא נמוך. עם זאת, ישנם צעדים קריטיים במהלך ההליך הדורשים תשומת לב מיוחדת כדי לשפר את ההתאוששות ואת ההישרדות של העכברים פעלו. סוגיה חשובה אחת היא לבחור גורים כי תהיה את הסיכוי הטוב ביותר לשרוד את הניתוח. כאשר ההמלטה היא גדולה מצבו התזונתי של גורי הפרט משתנה. בנוסף דימום בלתי נמנעת המתרחשת במהלך הניתוח, גורים המופעלים לבלות שעהזה מן האם, ולעתים קרובות הם לא שותים חלב לפני למחרת בבוקר. זהו אפוא יתרון לבחור גורים שכבר כמות מסוימת של חלב בבטן. זה גלוי בקלות דרך עור הבטן בין P0 ל- P7. במהלך הלילה הראשון את הגור המופעל נמצא בסיכון גדול להיות שפורק על ידי האם. במהלך פיתוח ראשוני של מודל זה יותר ממחצית העכברים פעלו נעדרו למחרת בבוקר, עם סימנים ברורים של דם בכלוב. Necrophagy, קניבליזם תינוקות במכרסמים נחקרו במשך עשרות שנים 37-40. במחקר זה, קניבליזם היה עדים רק פעם אחת, אבל נחשב הסבר הסביר יותר necrophagy כי הגורים שהוחזרו לכלוב היו בדרך כלל במצב טוב כך מות מסיבות טבעיות במהלך הלילה נראה רחוק מסביר. דבר זה הוביל את הרעיון של שימוש תרופתי הפיך כגון דיאזפם להפחתת חרדה ותוקפנות in האם (ביקורת ב -41). הזרקת Intraperitoneal של דיאזפם שיפר מאוד את המצב, שומטת התמותה במהלך הלילה הראשון מתוך יותר מ -60% לפחות מ -20%. צמצום גודל המלטה ע&quot;י דילול ומפר את ההמלטה כמה שפחות לאחר שב לאחר ניתוח הם אלמנטים נוספים שיכול להועיל חיות פעלו. עם זאת, משאיר גורים פעלו רק עם האמא הוא לא מועיל. את האיזון הטוב ביותר של גורים שמופעלים / unoperated עשוי להשתנות בהתאם לענף, אבל עבור עכברי ICR ו SCID-ICR עוזבים 4-5 גורים מופעלים (פציעה או אחיזת עיניים) יחד עם 3-4 גורי unoperated נתן את התוצאות הטובות ביותר. במובן כללי, המגבלה העיקרית של מודל בילוד SCI זה היא כי חוט השדרה בילוד שונה במובנים רבים מן חוט השדרה מבוגר, ולכן לא יכול לספק תוצאות הניסוי כי הם דומים לאלה שהושגו ממודלים SCI מבוגר. הבדלים כאלה כוללים שגודל כולל של שרירים<html> נפח של חוט השדרה, מספר תאים, תת-ייצוג של סוגי תאים מסוימים כגון oligodendrocytes, תגובות חיסוניות בשלה ומעגלים עצביים בשלה. מסקנות מניסויים במודל זה חייבים אפוא לשקול בזהירות. מצד השני, המודל רלוונטי עבור התרחיש יחסית פחות הנחקר של SCI ילדים. יתר על כן, החולשה לכאורה ביחס למודלים מבוגרים SCI הוא גם כוח פוטנציאלי זה עלול להביא להבהרת מנגנונים פלסטיים כי, למרות מינימאלי המצוי חוט השדרה המבוגר, יכול לייצג מצע טיפולי אם כינה. זה מתקבל על הדעת כי השבה של בתנאים בילוד או אפילו עובריים יכול להיות מיושם באמצעות השתלת פחות מפותחות תאים או רקמות או על ידי טיפול עם ריאגנטים כי לעורר את הרקמה הבוגרת עם מאפיינים התפתחותיים מוקדם. באמצעות אנזימים לחסל רשתות perineuronal הוא דוגמה של הגישה השנייה 42,43. &quot;Jove_content&quot;&gt; נושא מרכזי בעת ההקמה במודל חיה עבור SCI הוא להשיג פגיעה סטנדרטית. זהו היבט חשוב כי טופל במודלים מרובים SCI, למשל, חיתוך הרוחב, hemisection, אימפקטורים, דחיסת בלון, למעוך מלקחיים, דחיסת משקל סטטי, וכו &#39;עם כל כבוד להשפיע התקנים, מאמצים בכיוון הזה גרמו דגמי SCI ב מכרסמים מבוגרים שבו מספר רב של פרמטרים של ההשפעה כגון מהירות, כוח ומשך ניתן להשפיע (הנסקרת ב -44). גישה אחרת, מעורב ציוד פחות, מעסיקה שינוי של קליפ מפרצת Kerr-Lougheed 45,46. גישות אלה 2 משלימות כמו impactor מחק פציעת חבלה ואילו מחק קליפ פציעת דחיסה עם מידה מסוימת של איסכמיה במקביל. בגלל האילוצים בהיקפים המשמעותיים הפגיע גדול יותר של עכברים בילוד, קשרה את התמותה הגבוהה עם ניתוחים כבר כמו גם את העלויות של developing ציוד בקנה מידה קטן יותר, הוא נבחר לפתח דחיסה שנוצר קליפ ולא בגישה contusion impactor שנוצר. הדבר זה הושג על ידי התאמה-קליפ מיני מפרצה זמינה מסחרי כדי להתאים את הגודל של עמוד השדרה של עכברים בילוד 1. הוספת פקק מבטיחה רוחב דחיסה סטנדרטי, וכל עוד את המתח של קליפ דוחס עד קצה גבול היכולת של הפקק, הכח של הדחיסה במהלך שלב סטטי ברוחב מינימאלי צריך להשתנות מעט. מה שלא טופל הוא המהירות של הדחיסה במהלך השלב הדינמי שלה, מאז זה ישתנה כמו שינויי המתח קליפ במהלך חייו. כשלב סטטי של הדחיסה נמשך זמן רב יותר בשלב הדינמי, ויש מעט להציע כי רקמת חוט השדרה מפעילה הרבה של נגדי כנגד להבי המיני-קליפ, סביר להניח כי חומרת הפציעה הכי תלויה בשלב סטטי. זה, לעומת זאת, נשאר להיבדק. פציעהחומרת עשויה להיות תלויה בגורמים רבים, כולל כוח דחיסה סטטי ומשך, מהירות דחיסה ופריסה, עמדת-קליפ מיני, ומספר לחיצות מתבצעת באותו אתר. לפיכך, וריאציה קומבינטורית בפרמטרים אלה עלולות לגרום הדור של ספקטרום של חומרות פגיעה כתוצאה חלשה עד חמור. למרות הסיכון הקיים השתנות, במחקרנו שפורסמו בעבר 1 השגנו תוצאות עקביות ב היסטולוגית, רמות פיזיולוגיות והתנהגותיות, כך שיש מעט להציע כי סטנדרטיזציה מקובלת קשה להשיג. נציין כי במחקר זה השתמשנו בשיטות מרובות של אימות בכל רמה, כולל בדיקות התנהגותיות כגון דריכת אוויר כפי שמוצג באיור 5. במודל SCI בילוד זו הפגיעה חוסכת שיעור מסוים של אקסונים ובכך מספקת מצב נוח לעורר פלסטיות אדפטיבית דרך מחדש modelinגרם של קשרים חסך לבין היווצרות של מעגלים חדשים. יתר על כן, מאז העכבר בילוד מתאים גם לחקירה על ידי שיטות ניסיוניות רבות, ניתן להשתמש במודל זה כדי ללמוד התאוששות תפקודית פלסטיות אדפטיבית עם גישה אינטגרטיבית, כולל בדיקות התנהגותיות, מדרדר ו האנטרוגרד מעקב axonal, אימונוהיסטוכימיה, אלקטרופיזיולוגיה וגבוה הקלטת 1 אופטית -throughput. כדוגמא, ונצלנו גישת אינטגרטיבית זו להפגין מחדש מודלי רשת ברמת תשומות יורדות ספציפיות באמצעות הדמית סידן תפוקה גבוהה ב vivo לשעבר הכנות wholemount של גזע המוח 1 חוט שדרה נפגע. זה יכול להיות דחף נוסף באמצעות נוירו-optogenetic ופרמקולוגיה optogenetic כלים להעריך את השיפוץ של קשרים סינפטיים בין תת-אוכלוסיות ספציפיות של נוירונים שדרה.

במהלך העשור האחרון, ראיות הולכות וגדלות שהתקבלו ממודלים שונים של פגיעה בחוט השדרה (SCI) הראו שרשתות עמוד השדרה יכולות להתארגן מחדש באופן ספונטני כדי לתרום להתאוששות תפקודית1-9. כתוצאה מכך פלסטיות אדפטיבית הפכה לנושא חשוב במחקר SCI. הוכח כי פלסטיות כוללת צמיחה מחודשת של אקסונים חסוכים, הנבטה של ערבויות אקסון חדשות ויצירת קשרים סינפטיים חדשים. חלק גדול מהידע הזה הושג ממחקרים התנהגותיים או אנטומיים בבעלי חיים בוגרים. מגבלה חשובה של מחקרי חוט השדרה למבוגרים היא הקושי לבצע הערכה פיזיולוגית בתפוקה גבוהה, וזה קל יותר בהכנות ליילודים1. הבדל עיקרי אחד הוא שתכשירים ex vivo שלמים של גזע המוח וחוט השדרה של המבוגרים הם בעלי כדאיות נמוכה. סיבה נוספת היא שרקמת עמוד השדרה הבוגרת אטומה יותר לאור מכיוון שהיא עבה יותר ומיאלינית. למרות שההתקדמות האחרונה בהדמיה in vivo (ראה לדוגמה, 10-12) עשויה להתגבר חלקית על בעיות אלה, האפשרות לבצע הדמיה בתפוקה גבוהה בכל עומק דורו-וונטרלי רצוי במספר אתרים לאורך הכנה נתונה של גזע המוח-חוט השדרה אפשרית כיום רק בילודים. המצב הלא בוגר של מיאלינציה של אקסון בחוט השדרה של היילוד מאפשר הקלטה אופטית ex vivo בתפוקה גבוהה, ובכך מאפשר הערכה דינמית של קשרים סינפטיים תפקודיים13-17. בשילוב עם מדווחי סידן מקודדים גנטית וכלים לגירוי אופטוגנטי ופרמקולוגיה, גישות אופטיות יכולות לתרום להבנה מעמיקה יותר של המנגנונים העומדים בבסיס הפלסטיות האדפטיבית.
ההערכה היא שבין 1-10% מכלל הפגיעות בחוט השדרה משפיעות על תינוקות וילדיםבגילאי 18-22. בניגוד ל-SCI במבוגרים, הפתוגנזה והפוטנציאל להחלמה ספונטנית ב-SCI בילדים נחקרים פחות. שימוש במודל SCI בילודים יכול אפוא לספק תובנה רבה יותר לגבי SCI בילדים ולתרום להבנה טובה יותר של מנגנוני הפתוגניה וההתאוששות המעורבים. יתר על כן, מאמינים כי פלסטיות פוסט-SCI התומכת בהתאוששות תפקודית בחוט השדרה הבוגר מערבת לפחות בחלקה את אותם מנגנונים השולטים בהתפתחות מערכת העצבים המרכזית כגון צמיחת אקסונים, הסתעפות ויצירת סינפסות חדשות23-26. לפיכך, שימוש במודל SCI של ילודים יכול לספק תובנות חשובות לגבי מנגנונים הפועלים גם בחוט השדרה הבוגר, או שניתן להחזירם לחוט השדרה הבוגר (למשל על ידי השתלה של תאים או רקמות עובריות או של רקמה שנבנתה דה נובו מתאי גזע פלוריפוטנטיים) כדי להקל על ההחלמה.
העכבר הנולד מספק אפוא פלטפורמה לגישה אינטגרטיבית ורב-מתודולוגית לחקר פלסטיות אדפטיבית לאחר פגיעה בחוט השדרה, שבה ניתן להשתמש בקלות בשילוב של שיטות התנהגותיות, פיזיולוגיות, אנטומיות, מולקולריות וגנטיות. הקמת מודלים סטנדרטיים של פגיעות בילודים היא צעד חשוב ביישום מחקרים כאלה.

<table><tbody><tr><td>מזרק פלסטיק (30 או 50&nbsp; מ"ל)</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>צלחת פטרי מפלסטיק (150 x 25&nbsp; mm)</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Fortec isoflurane</td><td>vaporizer Cyprane</td><td></td><td>אנו משתמשים במכשיר ישן מחוץ לייצור, בדוק את הקישור למכשיר חדש יותר</td></tr><tr><td>Yasargil מפרצת זמנית מיני-קליפ</td> <td>&AElig; sculap</td><td>FE681K</td><td></td></tr><tr><td>צינורות פוליאתילן עדינים ID 0.58&nbsp; מ"מ, קוטר חיצוני 0.96&nbsp; מ"מ</td><td>סמיתס מדיקל</td><td>800/100/200</td><td></td></tr><tr><td>איזופלורן (פורן)</td><td>Abbott GmbH & Co. KG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מרקיין (Bupivacain)</td><td>AstraZeneca</td><td></td><td></td></tr><tr><td>אינסולין סירינג 0.3&nbsp; מ"ל 30&nbsp; G x 8&nbsp; מ"מ</td><td>VWR</td><td>80086-442</td><td></td></tr><tr><td>סכין מיקרו עדינה במיוחד 5&nbsp; מ"מ חדשני</td><td>Fine Science Tools</td><td>10315-12</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים דקים במיוחד &ndash; 0.5&nbsp; מ"מ טיפ</td><td>Fine Science Tools</td><td>1153-10</td><td>לא ממש הכרחי, לעתים קרובות השיניים גדולות מדי</td></tr><tr><td>מלקחיים SuperGrip Straight</td><td>Fine Science Tools</td><td>00632-11</td><td>יש צורך בשני מלקחיים</td></tr><tr><td>Spongostan Special 70 x 50 x 1&nbsp; מ"מ</td><td>Ferrosan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vannas מספריים אביב &ndash; 2&nbsp; להבים מ"מ ישר</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>15000-03</td><td></td></tr><tr><td>Vario קליפ מריחת מלקחיים</td><td>Aesculap</td><td>FE502T</td><td></td></tr><tr><td>Vicryl 6&ndash; 0 (Ethicon)</td><td>ג'ונסון אנד ג'ונסון</td><td>J105G</td><td></td></tr><tr>מחזיק <td></td><td>מיקרו מחט Diethrich</td><td>11-510-20</td><td></td></tr><tr><td>Temgesic (בופרנורפין)</td><td>Schering-Plough</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stesolid (diazepam)</td><td>Actavis</td><td></td><td>הידוע גם בשם Valium</td></tr><tr><td>Pedamix</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Klorhexidinsprit (chlorhexidine gluconate)</td><td>Fresenius קאבי</td><td>D08A C02</td><td></td></tr></tbody></table>

חוט השדרה עכבר בילוד דגם פגיעה דחיסה

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

פגיעה בחוט השדרה (SCI) בדרך כלל גורמת גירעונות נוירולוגיות הרסניות, במיוחד בגלל נזק סיבי יורד מהמוח אל חוט השדרה. אזור נוכחי עיקרי של מחקר מתמקד מנגנוני פלסטיות אדפטיבית העומדים בבסיס התאוששות תפקודית ספונטנית או מושרה הבא SCI. התאוששות תפקודית ספונטנית מדווחת להיות יותר מוקדם בחיים, העלאת שאלות מעניינות על אופן שבו שינויים פלסטיים אדפטיבית כמו חוט השדרה מפתח. כדי להקל על החקירה של הדינמיקה הזאת, פיתחנו מודל SCI בתוך העכבר הילוד. המודל רלוונטי עבור ילדי SCI, אשר מעט מדי למד. בגלל פלסטיות עצבית המבוגר כרוכה בקצת המנגנונים כמו פלסטיות עצבית חייו מוקדמי 1, מודל זה עשוי להיות פוטנציאל כמה רלוונטי גם למבוגר SCI. כאן אנו מתארים את ההליך כולו להפקת דחיסה בעמוד השדרה לשחזור (SCC) פציעה עכבר בילודמוקדם ככל לאחר לידה (P) יום 1. SCC מושגת על ידי ביצוע laminectomy ברמת שדרה נתונה (המתואר כאן ברמות החזי 9-11) ולאחר מכן באמצעות מפרצה שונה Yasargil מיני-קליפ לדחוס במהירות לשחרר לחץ על חוט השדרה . כפי שתואר קודם לכן, העכברים בילוד נפצעו יכולים להיבדק על גירעונות התנהגותיות או הקריבו עבור vivo לשעבר ניתוח פיסיולוגי של קישוריות הסינפטי באמצעות טכניקות הקלטה אופטית אלקטרו תפוקה גבוהה 1. מוקדם יותר ומחקר מלווה באמצעות ערכה התנהגותית ופיזיולוגית הוכיח בפגיעה דרמטית, חריפה של תנועתיות hindlimb ואחריו התאוששות תפקודית מלאה בתוך 2 שבועות, ואת ההוכחה הראשונה של שינויי מעגלים פונקציונליים ברמה זיהה יורד 1 קשרים סינפטיים.

פציעה ואובדן דחיסה בעמוד השדרה של פונקציה כפי שתואר קודם לכן, על ידי אופטימיזציה של טרום ניתוחי, ניתוחים לאחר הניתוח, מודל SCI דחיסה לשחזור של עכבר בילוד ניתן להשיג 1. פקק פוליאתילן דגש על להב אחד קליפ (תרשים 2B ו- C) מונע סגירה מלאה של הקליפ שומר על מרחק שבשבת היתר בעקביות בסביבות 230 מיקרומטר. היפוך הכיוון של קליפ בין שתי תוצאות הלחיצות ב פציעה סימטרית, כמו להישפט על ידי סיבוכים היסטולוגית (איור 5 א ו -1). מייד לאחר הסרת המיני-קליפ, רקמת חוט השדרה הדחוסה הופכת כהה בשל חבלה המורגי ובצקת. תצפית של קטעי סדרה של חוט השדרה נפגע מוכתמים עבור Eosin ו Hematoxylin כבר ביום אחדחרה פציעה מגלה הידרדרות הדרגתית של הרקמות כאשר מתקרב מוקד הנגע (איור 5 א). הנוכחות של חללים או דם Intraspinal ב הנגע אינה יוצאת דופן. הערכה התנהגותית, למשל על ידי מעקב אחר מסלולי hindlimb בתנאים נושאות משקל הלא כמה שעות לאחר הניתוח, מראה בפגיעה דרמטית תנועתיות hindlimb בעכברים SCC נפצעו לעומת עכברים שליטה דמה שבו רק laminectomy מתבצע (איור 5 ב ו 1) . בדיקה זו ניתן לחזור עד שהעכבר הוא מסוגל לבצע בדיקות התנהגותיות אחרות שדורשות נושאת משקל משלה 1. תמותה והתאוששות לאחר ניתוח התמותה Intraoperative נובע בעיקר דום נשימה ו דום לב נגרם על ידי ריכוז גבוה של isoflurane הדרושה להשגת anesthesi מספיקא. היכרות עם Bupivacaine ההרדמה המקומי לפרוטוקול כירורגית מתירה הפחתה של ריכוז isoflurane ובכך מפחית את שיעור התמותה באופן משמעותי. בסדרת הניסויי אחרונה כוללים יותר מ -20 חיות, התמותה במהלך הניתוח הייתה אפסית. לעומת זאת, שלאחר ניתוח הישרדות מושפעת בעיקר קבלת העכברים המופעלים על ידי אמם. שיפור משמעותי חל כאשר החרדה ואת האגרסיביות הופחת על ידי מתן זריקה אחת של דיאזפם (IP 8 גרם / ק&quot;ג משקל גוף) לאם לפני שחזר העכברים פעלו המלטה 1. קבלה והתאוששות לאחר ניתוח של העכברים פעלו יכולים להיות במעקב על ידי הנוכחות של חלב בבטן. הקיבה של עכבר P1-P7 כי יש חלב שיכור הוא לבן ברור ונראה לעין דרך עור הבטן (איור 3). השוואת ההאכלה פעלה, בקרת אחיזת עיניים ועכברי unoperated שימושית להערכת המצב התזונתי של לפציעהעכברים ד. הערכת הצמיחה של מופעלות לעומת עכברי unoperated מראה כי על אף ירידה במשקל מעט במשך היום שלאחר הניתוח הראשון, עקומת הצמיחה של עכברים פעלו מנרמלת במהירות ואילך (איור 6). תמותה הקשורים בתפקוד שלפוחית ​​השתן או זיהום לא נצפתה גם בעכברים למד עוד 7 שבועות. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מספר באיור. 2 </td><td> שֵׁם </td><td> יצרן / ספק </td><td> התייחסות # </td><td colspan="3"> קישור </td><td> הֶעָרָה </td></tr><tr><td> 1 </td><td> מזרק פלסטיק (30 או 50 מ&quot;ל) </td><td></td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 2 </td><td> צלחת פטרי מפלסטיק (150 x 25 מ&quot;מ) </td><td></td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 3 </td><td> מאדה Fortec isoflurane </td><td> Cyprane </td><td></td><td colspan="3"> http://www.mssmedical.co.uk/products/new-vaporisers/ </td><td> אנו משתמשים ו מכשיר ישן שאינו מיוצר יותר, בדקו את הקישור עבור מכשיר חדש </td></tr><tr><td> 4a </td><td> זמני מפרצת Yasargil מיני-קליפ </td><td> Aesculap </td><td> FE681K </td><td colspan="3"> http://www.aesculapusa.com/assets/base/doc/DOC697_Rev_C-Yasargil_Aneurysm_Clip.pdf </td><td></td></tr><tr><td> 4b </td><td> מזהה 0.58 מ&quot;מ צינור נימי פיין נשא פוליאתילן, OD 0.96 מ&quot;מ </td><td> רפואי Smiths </td><td> 800/100/200 </td><td colspan="3"> http://www.smiths-medical.com/industrialproducts/8/39/ </td><td></td></tr><tr><td> 5 </td><td> Isoflurane (Forene) </td><td> אבוט GmbH &amp; Co. KG </td><td></td><td colspan="3"> http://www.life-sciences-europe.com/product/forene-abbott-gmbh-wiesbaden-group-narcotic-germany-west-2001-1858.html </td><td></td></tr><tr><td> 6 </td><td> Marcain (Bupivacain) </td><td> אסטרה-זנקה </td><td></td><td colspan="3"> http://www.astrazeneca.co.uk/medicines01/neuroscience/Product/marcaine </td><td></td></tr><tr><td> 7 </td><td> מזרק Insuline 0.3 מ&quot;ל 30 G 8mm x </td><td> VWR </td><td> 80086-442 </td><td colspan="3"> https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4646138 </td><td></td></tr><tr><td> 8 </td><td> חוד החנית פיין מיקרו סכין 5 מ&quot;מ Ultra </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 10,315-12 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0019900000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td></td></tr><tr><td> 9 </td><td> מלקחיים בסדר גרף חוץ - טיפ 0.5 מ&quot;מ </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 1153-1110 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0055700000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td> לא באמת הכרחי, לעתים קרובות השיניים הן גדולות מדי </td></tr><tr> &lt;td&gt; 10 </td><td> מלקחיים SuperGrip ישר </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 00,632-11 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0053500000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td> שני מלקחיים נחוצים </td></tr><tr><td> 11 </td><td> Spongostan מיוחד 70 x 50 x 1 מ&quot;מ </td><td> Ferrosan </td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 12 </td><td> מספרי האביב Vannas - 2 להבי מ&quot;מ ישר </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 15,000-03 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0012800000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td></td></tr><tr><td> 13 </td><td> מלקחי קליפ Vario החלת </td><td> Aesculap </td><td> FE502T </td><td colspan="3"> http://www.aesculapusa.com/assets/base/doc/DOC697_Rev_C-Yasargil_Aneurysm_Clip.pdf </td><td></td></tr><tr><td> 14 </td><td> Vicryl 6-; 0 (Ethicon) </td><td> ג&#39;ונסון וג&#39;ונסון </td><td> J105G </td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 15 </td><td> בעל מחט מיקרו Diethrich </td><td></td><td> 11-510-20 </td><td colspan="3"> http://trimed-ltd.com/Products/Suture-Instruments/Micro-Needle-Holders-With-Tungsten-Carbide-Inserts/Ref-11-29.html </td><td></td></tr><tr><td> 16 </td><td> Temgesic (עצירות) </td><td> Schering-Plough </td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 17 </td><td> Stesolid (diazepam) </td><td> Actavis </td><td></td><td colspan="3"></td><td> ידוע גם בשם הווליום </td></tr><tr><td> 18 </td><td> Pedamix </td><td> Kabi Fresenius </td><td></td><td colspan="3"> http://www.helsebiblioteket.no/retningslinjer/pediatri/mage-tarm-lever-ern%C3%A6ring/parenteral-ern%C3%A6ring </td><td></td></tr><tr><td> 19 </td><td> Klorhexidinsprit (gluconate chlorhexidine) </td><td> FresenKabi ius </td><td> D08A C02 </td><td colspan="3"> http://www.felleskatalogen.no/medisin/klorhexidinsprit-fresenius-kabi-klorhexidinsprit-farget-fresenius-kabi-fresenius-kabi-560639 </td><td></td></tr></tbody></table> רשימת טבלת 1. כלים וציוד להפקת פציעת דחיסה בעמוד שדרה מונחה קליפ עכבר בילוד. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig1.jpg" /> איור 1. סכמטי של התקנת הרדמה. סכמטית זה מציג את התקנת ההרדמה מיועדת העכבר בילוד, עם תא שינה עבור הרדמה ראשונית מכשיר מסיכת אף הרדמת המשך במהלך ניתוח. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig2.jpg" /> איור 2. כלים עיקריים קליפ דחיסה. (א) כלים המשמשים במהלך ההליך. המספרים תואמים את הביאור המשמש בטבלה 1. (B ו- C) ממפרצת זמני Yasargil מיני-קליפ עם הקצה של כל להב גזוז ידני עד כ 150 מיקרומטר עובי. פקק עשוי פרוסת צינורות פוליאתילן (טבלה 1) מושם על אחד הלהבים כדי למנוע סגירה מלאה של קליפ. סרגל קנה מידה: 2 מ&quot;מ. App: מוליך קליפ (12 # ב א); St:. פקק <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53498/53498fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig3.jpg" /> איור 3. לנדמרק להערכה לפני הניתוח של רמת השדרה עכבר בילוד ICR. (א) להציג לרוחב של עכבר ICR P1 עם חלב לבן בשנות ה<html> tomach. החלק המקורי של הקיבה מתאימה לרמת שדרת T12-T13. (ב) העכבר P1 ICR בהרדמה ב אפרקדן. אמנם יותר קשה לדמיין מאשר (א), הקיבה מלאת חלב ניתן לזיהוי. החלק המקורי של הקיבה עולה רמת T12-T13 שדרה. ברי סולם: 0.5 סנטימטר. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig4.jpg" /> איור 4. הגבי laminectomy. (א) Dissection של השרירים ליד חוליות עמוד השדרה. שים לב בגיל זה תהליך השדרה אינו מפותח. (ב) חתך האלכסוני של lamina במספריים דקים. (ג) מבוא של להב אחד מלקחיים דקים בין lamina ואת הדורה. נקודת הכניסה מוצגת על ידי ראש החץ. (ד) הסרת lamina. סרגל קנה מידה: 2 מ&quot;מ. קבצים / ftp_upload / 53,498 / 53498fig5.jpg &quot;/&gt; איור 5. היסטולוגית ותוצאות התנהגותיות לאחר פציעת דחיסה בעמוד השדרה ב P1. (א) Eosin ו Hematoxylin מכתים בסעיפי חוט שדרה של עכבר פצוע (1 יום לאחר פציעה) במרחק שונה מן מוקד פציעה. (ב) עקבות נציג של מסלולי forelimb ו hindlimb נצפו 6 שעות לאחר פציעה או לאחר laminectomy מלא דמה. עקבות על גבי מייצגי מסלולים צופים נוף רוחבי של החיה. עקבות בתחתית מייצגי מסלולים מנקודת היבט הגחון של החיה. ראו גם 1. סרגל קנה מידה: 250 מיקרומטר. ד&quot;ה: בקרן הגבית; L, עזב; R: ימין; SCC: דחיסה בעמוד השדרה; VH:. צופר הגחון <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53498/53498fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <ialt מ&quot;ג = &quot;איור 6&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 53,498 / 53498fig6.jpg&quot; /&gt; איור 6. עקומות גדילה השוואתיות. היסטוגרמה המציגה את העלייה במשקל של עכברי unoperated ו SCC נפצעו מיום לידת 1 עד היום לאחר לידת 9.

מאמר זה מתאר שיטה ליצירת פגיעת דחיסת חוט שדרה (SCI) הניתנת לשחזור בעכבר היילוד. המודל מספק פלטפורמה מועילה לחקר מנגנונים של פלסטיות אדפטיבית העומדים בבסיס התאוששות תפקודית ספונטנית.

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

המטרה הכללית של הליך זה היא לבצע פגיעת דחיסה של חוט השדרה הניתנת לשחזור בעכבר ניו born. מטרה זו מושגת תחילה על ידי הרדמה עמוקה של העכבר, ולאחר מכן ביצוע למינקטומיה גבית (dorsal laminectomy) כדי לחשוף את חוט השדרה.ולבסוף, על ידי ביצוע פגיעת דחיסה. הקמנו לאחרונה מודל של עכברי新生 (neonatal) לפגיעה בחבל השדרה והדגמנו כי עכברים אלו מראים דרגה מדהימה של פלסטיות אדפטיבית. חקר המנגנון העומד בבסיס ההחלמה עשוי לספק תובנות חשובות, שניתן יהיה להשתמש בהן בטיפול בפגיעות בחבל השדרה.בסרטון זה, נדגים כיצד לבצע פגיעת דחיסה של חוט השדרה בעכבר בן יום אחד. הליך כירורגי זה כולל הרדמה, למינקטומיה ושתי דחיסות אפידוראליות באמצעות תפסן. הכנה לניתוח.הניתוח מבוצע תחת מיקרוסקופ סטריאו. הניחו פד חימום מתחת למיקרוסקופ. קריטי לשמור על הגור השומר על חום גופו כדי למנוע מוות פתאומי במהלך הניתוח.הניחו שמיכה כירורגית או גיליון גדול של נייר מעבדה רך ונקי על משטח החממה. עבור אלחוש טרום-ניתוחי, הכינו מזרק אינסולין, 0.3 milliliters בגודל 30 gauge, מלא בחומר אלחוש מקומי, Marcaine, המדולל ב-PBS סטרילי, לריכוז סופי של 2.5 milligrams per milliliter. עבור חיתוך העור, הסרת השרירים ולמינקטומיה (laminectomy), השתמשו במיקרו-סכין, פינצטה עדינה ומספרי אירידקטומיה עדינים.שימו לב כי כאן אנו משתמשים גם בפינצטה שכיפפנו את קצותיה כדי ליצור שיניים. אלו עובדות טוב יותר מפינצטות משננות הזמינות מסחרית, כיוון שהשיניים צריכות להיות קטנות מאוד. לצורך דחיסת חוט השדרה, השתמשו ב-Yasargil Temporary Aneurysm Miniclip ששונה במיוחד, אותו נתאר בהמשך.נדרש גם קטע קצר של צינור קפילרי פלסטי כדי ליצור מעצור שימנע סגירה מלאה של התפסן, ומפעיל תפסנים להנחת התפסן. לתפירה השתמש במחזיק מחטים ובמספריים קטנים לחיתוך החוט. לטיפול בכאב, דלל Temgesic ב-PBS סטרילי, לריכוז של 0.03 milligrams per milliliter.הפגיעה בחבל השדרה כוללת דחיסה באמצעות תליב, תוך שימוש ב-Yasargil Temporary Aneurysm Miniclip. לפני השימוש, יש לשנות את התליב באופן מכני על ידי הקטנת עובי הלהבים ל-150 micrometers באמצעות אבן השחזה. רגע לפני הניתוח, חתוך קטע קצר של צינור פלסטיק והשחל אותו על אחד מלהבי התליב.הצינור משמש כמעצור למניעת סגירה מלאה של התופסן. הרדמה ושיכוך כאבים. עבור הרדמה גזית, אנו משתמשים במאדה suprane המחוברת למכל חמצן.איזופלוראן (Isoflurane) הוא חומר ההרדמה המאודה בחמצן טהור. כדי להפיץ את תערובת האיזופלוראן והחמצן לעכבר, יש להכין מסכת אף המותאמת ל新生ניאונטים (neonates). עכברי新生ניאונט הם קטנים כל כך, שניתן להכין את המסכה מקצה של מזרק, המשמש כפתח כניסה עבור צינור הפלסטיק המחובר לפתח היציאה של המאיד.בצד המסכה, קדחו חור קטן לחיבור צינור פליטה שמסתיים במשאבת ואקום מבוקרת, עם יחידת איסוף, או פשוט במנדף כימיים. הכינו תא עקיפה להרדמה באמצעות צלחת פטרי מפלסטיק בנפח 150 על 25 מיליליטר. בצד אחד, צרו חור הגדול מספיק עבור ראשו של העכבר.בצד הנגדי, הכינו שני חורים קטנים יותר בקוטר של צינור הפלסטיק. לבסוף, הכינו חור פינוי, קטן יותר מהשאר, בחלק העליון של הכלי. גזרו את קצהו של טיפ פיפט של 250 µL והכניסו אותו לחור האחרון הזה.קצה הפלסטיקה (pipet tip) משמש כמחבר עבור צינור השאיבה המחובר למכשיר ואקום המכוון ללחץ שלילי קל. בעזרת פלסטלינה, הדק את המסכה בדיוק בתוך החור עבור ראש העכבר. בעזרת סרט הדבקה או פלסטלינה, קבע את צינור הפלסטיק לתקרת התא, וודא שהצינורות ממוקמים היטב בחורים המתאימים.הנח את התא על השמיכה הכירורגית תחת המיקרוסקופ. המערכת כולה מוצגת בסכימה זו. ברז תלת-דרכי ממוקם ביציאה של המאיד.כאן, הנתיב לתא השינה פתוח, בעוד הנתיב למסכה חסום, וניתן להניח את העכבר בתא השינה כדי להתחיל את ההרדמה. סיבוב הברז בעל שלושה כיוונים (three-way stopcock) ימינה מאפשר לגז לזרום למסכה וחוסם את הנתיב לתא השינה. בתצורה זו, ניתן להעביר את העכבר למסכה.דליפת גז מוסרת באמצעות ואקום מתא העודפים. בחרו גור של עכבר ששתה חלב לאחרונה, כפי שניתן לראות בצבע לבן הנראה דרך העור. הניחו את הגור בתא השינה והחדירו Isoflurane מהול באדים בריכוז של 4% כדי להשיג סדציה מהירה.העבירו את הגור למסכה. מקמו בזהירות את אפו של העכבר עמוק בתוך המסכה כדי להבטיח חשיפה מספקת לגז ההרדמה. סובבו את הברז התלת-דרכי כדי להפנות את הגז לכיוון המסכה.הזריקו תת-עורית 50 µL של Marcaine בריכוז 2.5 mg/mL באתר הניתוח הרצוי. היזהרו לא להזריק עמוק מדי, שכן ניתן לפגוע בקלות בכלי דם, והזרקת Marcaine לתוך כלי דם היא קטלנית. נגבו את עודפי ה-Marcaine בעזרת קומפרס סטרילי קטן.למינקטומיה גבית (Dorsal laminectomy). הפחית את ריכוז ה-Isoflurane לאחד עד שניים אחוזים. לאחר מספר דקות, נקב את העור באמצעות מיקרו-סכין ובצע פתח העברה של שמונה עד תשעה מילימטרים על ידי משיכה עדינה של העור בכיוון רוסטרלי-קודאלי.פתיחת העברה (transference opening) היא נוחה הרבה יותר ומספקת גישה לטראלית טובה יותר לביצוע הלמינקטומיה. הרחקו את קצוות חתך העור מהרקמה שמתחתיו, על ידי החדרת חתיכות של ספוג (spongistatin) מתחת לעור, במיקום רוסטרלי וקודאלי לחתך. גזרו את השרירים הפרה-ורטברליים בעזרת מספריים דקים כדי לחשוף את עמוד השדרה.שימו לב כי בילוד, הזקיף העמודי אינו מפותח במלואו. זהו את קו האמצע וגזרו את הלמינה (lamina) לרוחב באמצעות המספריים הדקים. הקפידו לא לגזור עמוק מדי, שכן הדבר עלול לגרום לנזק לדורה ואף לחוט השדרה.הנח בזהירות להב אחד של פינצטה דקה בין הלמינה (lamina) לבין הקודura (dura). אחז בלמינה על ידי סגירת הפינצטה והרם אותה בזהירות עד שהיא ניתקת, תוך שמירה על שלמות ה-dura. חזור על השלב שתיים עד שלוש פעמים כדי לבצע למינקטומיה (laminectomy) של סגמנט אחד עד שניים.שתרו דימומים באמצעות חתיכות קטנות של spongistatin. השתמשו בפינצטה הדקה כרונז'ור (rongeurs) להסרת חלקים ממפרקי הפצט (facet joints) באופן דו-צדדי, כדי ליצור מספיק מקום להצבת המיני-קליפ המותאם למבנה של מפרצת (aneurysm miniclip) בתוך התעל הגשרירית. שלב זה גורם לעיתים קרובות לדימומים שניתן לשלוט בהם באמצעות חתיכות קטנות של spongistatin.כדי לשפר את הנראות, לעיתים ישנו יתרון בשטיפה עם PBS סטרילי חמים, 37 °C. יצירת פגיעת דחיסה של חוט השדרה. פתחו את התפס והניחו את הלהבים משני צדי חוט השדרה, במרווחים שבין מפרקי הפצט (facet joints) לבין חוט השדרה.ודאו שהלהבים מוכנסים לעומק מספיק כדי להקיף את החלק הגבני (ventral) של חוט השדרה. סגרו במהירות את התפסן, תוך החזקת האפליקטור במקומו, כדי למנוע מהתפסן להחליק לאחור. לאחר 15 שניות, שחררו במהירות את התפסן.נקה את הפצע באמצעות spongistatin. כדי להשיג דחיסה סימטרית, הפוך את הלהבים ובצע דחיסה שנייה למשך 15 שניות בכיוון ההפוך. תפירה. הסר את חתיכות ה-spongistatin שהונחו תחת העור בתחילת הניתוח וסגור את העור באמצעות תפרי 6.0.הזריק 0.05 milliliters של Temgesic, בריכוז של 0.03 milligrams per milliliter, תת-עוריים באמצעות מזרק אינסולין בכיול 30 gauge, והנח את הגור בסביבה עם בקרת טמפרטורה של 30 °C למשך מספר שעות. כדי להפחית התנהגות אימהית תוקפנית כלפי הגור המנותח במהלך הלילה הראשון לאחר הניתוח, הכן תמיסה של Diazepam, מדוללת ב-PBS נקי, לריכוז של 0.1 milligrams per milliliter להזרקה תוך-peritoneal במינון של שמונה גרם לקילוגרם.תוצאות.כפי שמוצג בגרף זה, שש שעות לאחר דחיסת חוט השדרה, ברמות תוראקליות נמוכות, הגפיים האחוריות של העכברים הפגועים משותקות, בעוד שהגפיים הקדמיות אינן משותקות. במקרה של חיות ביקורת sham, שעברו למינקטומיה בלבד, הן הגפיים האחוריות והן הגפיים הקדמיות ניידות מאוד. החתך של חוט השדרה מראה דם ששאר באתר הפגיעה.בנוסף, הרקמה שקופה, דבר המעיד על אובדן רקמה, אשר מוביל לעיתים קרובות להיווצרות חלל מספר ימים מאוחר יותר. סיכום. לאחר סרטון זה צריכה להיות לכם הבנה טובה של האופן שבו גורמים פגיעת דחיסה של חוט השדרה בעכבר רך (neonatal mouse). היתרון בשימוש בעכברים רכים הוא שניתן להשתמש בשיטות ספציפיות לבחינת פלסטיות אדפטיבית, שאינן ניתנות לשימוש בעכברים בוגרים.בנוסף, המודל מספק פלטפורמה לבחינת גישות טיפוליות, כגון השתלת תאי גזע.

a-neonatal-mouse-spinal-cord-compression-injury-model

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

מקור: Elzat, E. Y. Y., et al., הקמת מודל פגיעה בחוט השדרה של חבלת עכבר המבוסס על טכניקה זעיר פולשנית. J. Vis. Exp. (2022). סרטון זה מדגים את השיטה לגרימת פגיעת חבלה בחוט השדרה ברמת T9 במודל עכבר, באמצעות פלטפורמה קואקסיאלית של פגיעה בחוט השדרה. משקל נופל על חוט השדרה ברמת T9 שיוצר חבלה הגורמת מיד לשינוי צבע הרקמה ונפיחות.

גרימת חבלה בחוט השדרה במודל עכבר באמצעות פלטפורמה קואקסיאלית לפגיעה בחוט השדרה

מקור: Lakshman, N., et al. מבחן נוירוספרה להערכת הפעלת תאי גזע עצביים אנדוגניים במודל עכבר של פגיעה מינימלית בחוט השדרה. J. Vis. exp. (2018). סרטון זה מדגים את ההפעלה והנדידה של תאי גזע עצביים (NSCs) במודל פגיעה בחוט השדרה של עכבר. כדי לחשוף את חוט השדרה, מסירים חוליה מאזור בית החזה של עמוד השדרה מעכבר מורדם. לאחר מכן נוצרת פגיעה שטחית בחומר הלבן של חוט השדרה באמצעות מחט כפופה, המשמרת את התעלה המרכזית. בעקבות הפציעה, תאי גזע גזעיים המקיפים את התעלה מופעלים ונודדים לאתר הפציעה כדי לסייע בתיקון...

 מודל פגיעה מינימלית בחוט השדרה לחקר הפעלה ונדידה של תאי גזע עצביים

מקור: Kumar, S., et. al. מודל עכבר של פצעי לחץ לאחר פגיעה בחוט השדרה. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים אינדוקציה מפורטת של פגיעה בחוט השדרה בעכברים. העכבר המורדם מנותח כדי לחשוף את חוליות T9-T10, והתהליכים הקוצניים שלהם מוסרים. לאחר מכן חוט השדרה החשוף עובר טרנסקטציה כדי לגרום לפציעה. לאחר מכן סוגרים את אזור הניתוח, והעכבר מורשה להתאושש.

יצירת מודל עכבר עם פגיעה בחוט השדרה

פגיעה בחוט השדרה היא מצב טראומטי שגורם לתחלואה קשה ותמותה גבוהה. בעבודה זו אנו מתארים בפירוט מודל חבלה של פגיעה בחוט השדרה בעכברים ואחרי השתלה של תאי גזע עצביים.

השתלת תאי גזע עצבית בדגם ניסיוני של Contusive פגיעה בחוט השדרה

מודלים של פגיעה בחוט השדרה צריכים להיות ניתנים לשחזור גבוה. אנו מדגימים כי מודל דחיסת המלקחיים המכויל של פגיעה בחוט השדרה הוא שיטה כירורגית קלה לשימוש ליצירת פגיעות הניתנות לשחזור בחוט השדרה של העכבר.

מכויל דגם מלקחיים של חוט השדרה דחיסת פגיעה

אנו מציגים מודל תזוזה מבוסס חוט השדרה על חוט השדרה, שיכול לייצר פגיעה עקבית בחוט השדרה בעכברים מבוגרים.

תולעת רקמות מבוססי חוט השדרה פגיעה בעמוד השדרה דגם עכברים

פרוטוקול זה מתאר כיצד ליצור כריתת למינקטוע מדויקת עבור אינדוקציה של פגיעה יציבה בחוט השדרה מסוג transection במודל העכבר, עם נזק משני מינימלי למחקר פגיעה בחוט השדרה.

אינדוקציה של פגיעה מלאה בחוט השדרה מסוג טרנס-פעולה בעכברים

טכניקות זעיר פולשניות ומכשיר מעבדה פשוט משפרים את יכולת השכפול של מודל הפגיעה בחוט השדרה על ידי הפחתת הנזק האופרטיבי לחיות הניסוי ומתן אפשרות לתחזוקה של המורפולוגיה האנטומית. השיטה כדאית משום שהתוצאות האמינות וההליך הניתן לשחזור מקלים על חקירת מנגנוני תיקון המחלה.

הקמת מודל פגיעה בעמוד השדרה של חבלה בעכבר המבוסס על טכניקה זעיר פולשנית

הפרוטוקול הנוכחי המדמה תסמונת חבל הטבור המרכזי (CCS) בעכברים שיפר את יכולת החזרתיות וממזער את הנזק הניתוחי לחיות הניסוי, תוך הימנעות משיבוש יתר של המבנה האנטומי. האסטרטגיה במחקר זה מועילה מכיוון שהיא מאפשרת מחקר של מנגנוני פציעה על ידי הפקת תוצאות עקביות.

הקמת מודל תסמונת חבל הטבור המרכזי בעכבר C57BL/6J

מוצג כאן מכשיר חדשני אוטומטי לפגיעה בחוט השדרה עבור עכברים, שיכול לייצר במדויק מודלים של פגיעה בחוט השדרה בדרגות שונות.

משפיען אוטומטי למודל פגיעה מתמשכת בחוט השדרה בעכברים

למדו כיצד ליצור פציעת דחיסה בחוט השדרה בעכברים ניאונטליים באמצעות למינקטומיה דורסלית וקליפ מותאם. מודל זה מאפשר חקר מנגנוני הפלסטיות המסתגלת המובילים להחלמה תפקודית.

חוט השדרה עכבר בילוד דגם פגיעה דחיסה

גלה סרטונים נוספים