マウスモデルにおける脳血流を評価するための拡散相関分光法

要約

出典: Brothers, R. O., et al. Systems Analysis of the Neuroinflammatory and Hemodynamic Response to Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (2022)

このビデオでは、軽度の外傷性脳損傷のマウスモデルで脳血流を測定するための拡散相関分光法を実演します。

プロトコル

動物モデルを含むすべての手順は、地元の施設動物管理委員会とJoVE獣医審査委員会によって審査されています

1. びまん性相関分光法による脳血流の評価

1. DCSデータ集録
   1. 頭皮の毛を取り除きます。DCSは髪の毛がないときに最も効果的であるため、実験を開始する前に頭の毛を取り除く必要があります。通常、脱毛は研究開始の1〜3日前に行われます。
      1. マウスを100%酸素中に4.5%イソフルランで45秒間誘導し、100%酸素中に1〜2%イソフルランで維持します。
      2. 目と耳の間の頭を剃ります。次に、図1のように脱毛クリームを使用して頭の毛を取り除きます。
      3. 動物が加温パッドで麻酔から回復するのを待ってから、ケージに戻ります。
   2. DCSで脳血流を測定します。測定中の運動アーチファクトを最小限に抑えるために、短時間のイソフルラン麻酔下でマウスを研究します.
      手記：測定全体を通して呼吸とつま先のつま先つま先挟み込み反応を視覚的に監視し、必要に応じてイソフルラン濃度を調整して、麻酔の深さを一定に保ちます。麻酔の深さの大幅な変動は、イソフルランの既知の血管調節効果を考えると、血流を変える可能性があります。
      1. 100%酸素中に4.5%イソフルランを45秒間誘導し、その後、100%酸素中に1.0〜1.75%イソフルランを維持します。つま先をつまむ反応がなく、正常な呼吸 (毎分 ~60 ~ 80 回) により、十分な麻酔深度を確認します。
      2. 2分間の安定化後、光学センサーの上端が目の後ろに並び、センサーの側面が正中線に沿って揃うように、DCSセンサーを右半球にそっと置きます(図1)。センサーに手をかざして、部屋の光から保護します。5秒間のデータ集録(1Hz集録)。
      3. センサーを左半球に再配置し、5 秒間のデータを取得します。
      4. 組織表面の下の局所的な不均一性を説明するために、半球で3回繰り返します。
   3. 回復
      1. マウスを麻酔から外し、ウォーミングパッドの上に置きます。
      2. マウスが立ち直り反射を取り戻したら、ケージに戻します。

結果

図1:びまん性相関分光法による脳血流の測定 (A)光学センサーを右半球にそっと保持し、麻酔をかけたマウスの血流を測定する。(B)右半球上の代表的なセンサーの配置。センサーのアウトラインは黒の破線の長方形で表され、ソースファイバーと検出器ファイバーの位置はそれぞれ赤と青の円で表されています。センサーは、センサーの短辺が目の後ろに揃い、センサーの長辺が正中線に揃うように配置されます。

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
脱毛クリーム	アマゾン	ナイル
DiH2O	VWRの	VWRL0200-1000
ハードウェア・オートコレレータ・ボード	www.correlator.com	フレックス05-8ch
イソフルラン250 mL	MED-VETインターナショナル	RXISO-250
キムワイプ(11.2 x 21.3 cm)	VWRの	21905-026
研究室用ボルテックスミキサー	VWRの	10153-838
LabViewの	ナショナルインスツル	LabVIEWの
Luminex 200、HTS、FLEXMAP 3D、またはMAGPIXとxPONENTソフトウェア	ルミネックスコーポレーション
Rプログラミング言語
RStudio	www.rstudio.com
ソニケーター
1mアクリルガイドチューブ	マクマスター・カー	49035K85
4光子計数アバランシェフォトダイオード	パーキン・エルマー	SPCM-AQ4C-IO
400μmのマルチモードソースファイバー	Thorlabs株式会社	FT-400-EMTの
54gボルト	エースハードウェア		基本体径0.95cm、頭径2cm、体長10.2cm
780 nm シングルモード検出器ファイバー	Thorlabs株式会社	780馬力
852 nm長コヒーレンス長レーザー	トプティカ・フォトニクス	iBeamスマート