ヒト死後脳の対称的二半球切片化

要約

出典:Iacono, D., et.al., 人間の健康で病的な脳の状態を研究するための対称的な二半球の死後脳切断。J. Vis. Exp. (2016)

このビデオでは、固定された死後分析されたヒトの脳を対称的に解剖し、さらなる分析のために小さな組織ブロックを準備するための段階的な手順を示しています。

プロトコル

サンプル採取を含むすべての手順は、研究所のIRBガイドラインに従って実行されています。

注:このプロトコルは、ヒトの神経病理学的研究のために確定した死後の脳評価のための対称的な二半球脳切断手順を説明しています。人間の脳の切断に必要な装置、器具、材料、および消耗品の詳細な説明は除外されます。脳解剖のための材料と消耗品は、単一の研究者の裁量で選択され、各研究機関で許可または承認された剖検ツールに基づいています。この手順に必要な工具と材料の最小限のセットは、材料/機器の表に記載されています。ヒトCJDなどの伝染性脳疾患が疑われる場合の具体的な切断手順と予防措置は、この原稿の目的外であり、他の情報源から入手できます。

1. 対称的な二半球の脳の切断

注：脳が、周方位、代謝(pH)、および組織保存(温度)条件に応じて、2〜3週間の間、必要な組織固定(例えば、中性緩衝10%ホルマリンを使用)を受けていることを確認してください。ただし、画像と病理の相関研究では、より長い期間(>5.4週間)の固定が提案されています。

1. 脳を研究者に面した平らな面に置き、前頭極を研究者に対して反対方向に向けます。
2. 大脳全体のすべての皮質回と溝を完全かつ明確に視覚化できるように脳を配置します(図1a)。
3. まず、髄膜の異常、巨視的な半球の非対称性(萎縮の焦点、葉、または全身性半球現象の可能性のある指標)、巨視的組織病変(すなわち、腫瘍またはヘルニア)、先天性奇形、血管の異常、および脳表面のその他の可能性のある異常または異常な症状を探します
   手記：ヒトの脳の評価方法の詳細な説明については、市販の神経病理学の教科書や剖検マニュアルを参照してください。

2. プロトコルシーケンス

1. 前頭両極を研究者から遠ざけ、半球 (終脳) の表面的な側面を研究者に向けます。それぞれの特定のケースで必要なだけ多くのデジタル写真を撮影して、起こりうるマクロ異常を文書化し、考えられる臨床神経解剖学的および切断後の考慮事項を考慮します。研究助手には、脳に対して垂直にデジタル写真を撮影してもらい、皮質表面全体を撮影してもらいます(図1a-c)。
2. 脳を切断する前に、インクまたは色付きの針を使用して中枢前および中枢後皮質回に印を付けます(図1b).
   手記：この手順により、切断後の運動皮質と体性感覚の一次皮質のより即時の認識が容易になります。
3. 脳を同じ方向に向けたまま(つまり、前頭の極を研究者の反対側に向けて)180度回転させます。脳の基部を注意深く検査します。脳血管系(すなわち、脳底動脈と椎骨動脈、ウィリスの輪)と脳幹の出口/入口レベルでの脳神経の状態に特に注意を払ってください。嗅球と嗅球と嗅管は、極度の虚弱による組織の裂傷を避けるために、特別な注意を払って管理してください。
   1. それぞれの特定のケースで必要なだけ多くのデジタル写真を撮影して、起こりうるマクロ異常を文書化し、考えられる臨床神経解剖学的および切断後の考慮事項を考慮します。研究助手に、脳に対して垂直にデジタル写真を撮ってもらい、皮質と脳幹の表面全体を捉えます。
4. 脳の基部を向いてメスを使い、橋の上部(大脳の基部にできるだけ近い)の高さで脳幹を横方向に切ります。SN(つまり、蒼白)およびその他の隣接する構造を注意深く検査します。おそらくオーディオレコーダーデバイスを使用して、正常な脳と比較した脳の異常な外観に注意してください。
5. 再び、脳を180度回転させ、鋭利なナイフを使用して、内側の縦方向の亀裂を介して脳梁を中央に切断し、前頭後頭方向に従って、2つの半球を分離します。各半球の両側に、考えられる異常(心室の拡大、奇形、組織の軟化、腫瘍など)がないか検査します。図 2a を参照してください。
   1. それぞれの特定のケースで必要なだけ多くのデジタル写真を撮影して、起こりうるマクロ異常を文書化し、臨床的、神経解剖学的、および切断後の考慮事項を考慮します。研究助手には、脳に対して垂直にデジタル写真を撮ってもらい、皮質表面全体を捉えてもらいます。正常な脳と比較して、異常な脳の特徴に注意してください。
6. 図 2b に示すように、2 つの半球を平らにし、内側に横たわり、前頭葉を研究者の反対側に向けて置きます。中心が接触するように配置します(半球の非対称性がマークされている場合も同様です)。
7. 鋭利なナイフを使用して、前頭極から始まり、半球の全長にわたって後頭極に向かって移動しながら、両方の大脳半球を手動で切断します。脳組織の厚さ1cmのブロックを2つのシリーズ(各半球に約18枚のスラブ)を取得します。
8. 脳スラブを別の平らな面に解剖学的に組織化された(前頭後頭部方向)シーケンスに配置します。撮影時のコントラストを高めるために、定規が印刷された白い表面を使用してください。2つの一連の大脳スラブを解剖学的に対称な方法(前頭後頭方向)で表示し、直接目の検査やデジタル写真撮影のために冠状表面が見えるようにします(図3a)。両面にミリメートルグリッドが印刷された切断面を使用して、脳の構造、サイズ、および起こりうる異常をより正確に特定します。
   1. それぞれの特定のケースで必要なだけ多くのデジタル写真を撮影して、起こりうるマクロ異常を文書化し、考えられる臨床神経解剖学的および切断後の考慮事項を考慮します。研究助手には、脳に対して垂直にデジタル写真を撮ってもらい、皮質表面全体を捉えてもらいます。正常な脳と比較して、脳の異常な側面についてメモを取ります(おそらくオーディオレコーダーデバイスを使用します)。
9. 鋭利なメスを使用して、確立された各脳領域の脳組織の小さな長方形のブロックを手動で解剖します。表1に記載されている提案された脳領域収集スキームに従ってください。
   1. 各組織ブロックを別々にラベル付けされたヒストカセットに入れます.
      手記：脳組織の各ブロックは、標準的なヒストカセットの最大容量(30 x 20 x 4 mm³)にできるだけ収まるように切断する必要があります。
   2. ヒストカセットには、各症例の非識別コードを使用し、特定の神経解剖学的識別子を使用してラベルを付けます(異なる脳に対してランダムな文字や数字を使用せず、表1に示すように、常に同じ部位の解剖学的名または対応する番号を使用してください)。たとえば、ケースごとにランダムまたは半ランダムな番号を生成することにより、非識別コードを作成します(つまり、BRC 130、5BはBrain、RはResource、CはCenter、130は進行性アクセッションまたはAD160001、ADは「Alzheimer's disease study」を表し、16は剖検が行われた年(2016年)です)。 0001は漸進的アクセッション標本番号)
      手記： このステップは、将来の研究者にとって非常に役立ちます。凡例を保持し、半球を指定します (L = 左半球、R = 右半球)。2つの異なる色のヒストカセットを使用し、各半球に特定の色を設定します。
   3. それぞれの特定のケースで必要なだけ多くのデジタル写真を撮影して、マクロ異常の可能性を文書化し、臨床的神経解剖学的および切断後の考慮事項を考慮します。研究助手には、脳に対して垂直にデジタル写真を撮ってもらい、皮質表面全体を捉えてもらいます。正常な脳と比較した脳の異常な特徴に注意してください。
10. 切断された脳全体と関連するヒストカセットのデジタル写真を(必要または必要なだけ)撮ります。

表 1.二半球の切断方式。この表は、各脳の左半球と右半球の両方で解剖する単一の解剖学的領域を示しています。二半球対称切断は、新鮮で固定された脳で行うことができます。

さん 下頭頂の の の の の の

神経解剖学的領域	ラベル	左固定	右固定	冷凍済み	右冷凍
嗅球	OB
極前頭皮質	PFCの
中前頭回	製作 所
オービト前頭回	OFGの
皮質小葉	PCLI
上側頭皮質	STCの
中側頭皮質	クライアント
前帯状皮質	ACCの
後帯状皮質	PCCの
プレセントラルジャイラス(切断前にピンをはめます)	PrCRGの
ポストセントラルジャイラス(切断する前にピンを差します)	PoCRGの
後頭回(ブロードマンエリア17および18を含む)	OC
扁 桃 体	エイミー
Meynertの基底核を持つ前交連のレベルでの大脳基底核	BGMYの
視床と視床下	TH-STH
乳頭体と視床下部	MAM+ハイポ
基底骨孔核	BF
前海馬	あら
後海馬(膝状外側レベル)、嗅内皮質および下側頭皮質を含む	PH+EC+ITCの
皮質小脳と核歯状	CRBDeの
Mesencephalon (Substantia nigraを含む)	メッセン
Locus coeruleus(LC)を含むポン	ポンス
DMVを含むMedula oblongata Medula	モビ
脊髄質	MSpi
脊髄アッパー	SC
デュラ・マドレ	DM

結果

図 1.バイヘミスフェア脳切断前の予備的な脳評価。この図は、10%中性緩衝ホルマリンに2週間固定した後のヒト脳のさまざまな表面的な側面を示しています。時計回りの順序で、脳の優れた側面(a、b)に続いて、小脳(c)、脳幹と脳神経(d)、嗅球と嗅覚路(e)の検査を含む、大脳の基部での観察が続きます。

図 2.

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
組織学コンテナ	電子顕微鏡科学	64233から24
組織学カセット	VWRの	18000-142(オレンジ)
組織学カセット	VWRの	18000-132(ネイビー)
ナイフハンドルと使い捨てブレード	電子顕微鏡科学	62560から04
ロングブレード	電子顕微鏡科学	62561から20
使い捨てブレードナイフハンドル	電子顕微鏡科学	72040-08
メスブレード	電子顕微鏡科学	72049-22
アキュパンチ 2 mm	電子顕微鏡科学	69038から02
ポリスチレン容器 – 滅菌済み	電子顕微鏡科学	64240から12
解剖ボード	電子顕微鏡科学	63307から30
ホルマリン溶液、中性緩衝液、10%	シグマ・アルドリッチ	HT501128シグマ
デジカメ	任意
ヘッドインパルスシール機	グレイン ジャー	5ZZ35