ここでは、マウスの体性感覚皮質にRose Bengal光血栓をin vivoで誘導するための半侵襲的光学顕微鏡法のアプローチについて説明します。 イメージング手順の技術的側面は、光血栓性イベントの誘導からアプリケーションおよびデータ収集まで説明されています。
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ここでは、マウスの体性感覚皮質にRose Bengal光血栓をin vivoで誘導するための半侵襲的光学顕微鏡法のアプローチについて説明します。 イメージング手順の技術的側面は、光血栓性イベントの誘導からアプリケーションおよびデータ収集まで説明されています。
近年のイメージング色素と光学技術の進歩により、生体内のイメージング技術の利用が増加し、無傷の動物の細胞イベントをイメージングする能力が可能になりました。 さらに、in vivoで脳卒中などの生理学的疾患状態を誘導する能力は、その有用性を高めます。本明細書に記載の技術は、脳卒中後のCNS内の細胞応答の生理学的評価を可能にし、研究されている他の病理学的状態に適応させることができる。 提示された技術は、感光性色素Rose Bengalのin vivoでのレーザー励起を使用して、単一の血管に局所虚血イベントを誘発します。
ビデオプロトコルは、マウスの体性感覚皮質の上に薄い頭蓋骨の頭蓋窓を準備し、ローズベンガル光血栓イベントを誘発し、根底の硬膜物質と脳への損傷を最小限に抑える方法を示しています。 外科的製剤は、最初にカスタムメイドの外科/イメージングプラットフォームを備えた解剖顕微鏡で行われ、その後、倒立対物レンズアダプターを備えた共焦点顕微鏡に移されます。 このプロトコルを使用して取得された代表的な画像と、脳卒中誘導のタイムラプスシーケンスが提示されます。 この技術は、同じ領域をその後の日に繰り返し画像化できるという点で強力であり、脳卒中後の病理学的プロセスの縦断的in vivo研究を容易にします。
技術はすぐにそのままマウスでローズベンガル光血栓の誘導後のインビボ細胞応答の許可の可視化について説明しました。ローズベンガル(4,5,6,7-テトラクロロ-2 '、4'、5 '、7'-テトラヨード)は、動物モデルにおける虚血性脳卒中(マウス及びラット)を誘導するために使用される感光性染料です。 564 nmのレーザー光を薄く頭蓋骨を介して尾静脈を介して後続の照明RBのボーラス注射に続いて、血栓が生理的発作を引き起こし1に誘導されます。この方法は、もともと1977年にローゼンブラム、エル·Sabbanによって記述し、それ以降の1980年代半ば1,2にワトソンによって適応されました。要するに、ローズベンガルは、その後、組織因子、凝固カスケードの開始剤を活性化し、活性酸素種の生産を生成緑色励起光(この場合は561 nmレーザー)を照射します。凝固カスケードの誘導は虚血性レを生成します臨床ストローク3に病理学的に関連するイオン。
脳卒中は、ニューロン、グリア、内皮および免疫系を含む多くの異なる細胞タイプの相互作用に起因する複雑な病態生理を持っています。特定の細胞プロセスを研究するための最良の方法を選択すると、複数の配慮が必要です。実験技術は、3つのカテゴリのいずれかに広く分類さ: インビトロ 、 インビボ及びそれぞれが長所と短所とインシリコin vitro試験は、それらの天然の環境から細胞を除去する主な欠点を持っているので、そのままで見られる効果を再現できない場合があり、動物を生きた。in vivoでの技術増加翻訳意義と病態の強化実験的複製を提供する。 インシリコ一般的疾患または細胞プロセスのコンピュータモデリングを参照して、ますます試験の潜在的な薬物相互作用を研究するために利用しながら、PLE、収集されたすべての情報は、まだ生きている細胞や組織で試験されなければなりません。
実験室の設定における脳卒中の理想的なモデルは、ヒト集団において見られるものと同様の病理学的特徴を実証する必要があります。ヒト集団において脳卒中の一般的な生理学的特性がありますが、経験した損傷の種類に応じて多くの違いもあります。ヒト集団においてストロークを変化させ、梗塞ボリュームだけでなく、それぞれの病状に関連するメカニズムの違いをもたらすような小さなまたは大血管閉塞、出血性病変、および動脈または心臓塞栓動脈に発生します。動物の脳卒中モデルを利用する利点は、人間のストロークの特性を模倣再現性梗塞の発生です。中大脳動脈閉塞(塞栓または血管内フィラメント法)をモデル遠位MCAOおよび光血栓モデル:もっとも一般的な動物ストロークモデルが使用して動脈閉塞が含まれます。利点各モデルのd欠点は( 図4、図5を参照してください)他の場所で検討されています。グローバル虚血モデル(MCAO)、実行するのが比較的容易に焦点脳卒中モデルであるよりも、人間のストロークにはあまり関連していました。さらに、これらの方法は、再現性の脳梗塞病変を誘導するのに非常に可変です。実験者は、MCAOモデル上で明確な利点を提供し、よく彼らの実験を制御するように光血栓モデルがあれば高い再現性です。しかし、微小血管傷害のモデルは、最小限虚血性ペナンブラ、細胞を救出6,7であると考えられる領域を表示することが記載されています。また、血管原性浮腫及び細胞毒性浮腫形成はまた、撮像領域の照射後の誘導され得ます。これらの制限にもかかわらず、技術は、脳卒中8、9、10、11以下の多くの生理学的プロセスに新たな洞察を提供しました。
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注:すべての動物の手順は、テキサス大学健康科学センターのサンアントニオの施設内動物管理使用委員会によって承認され、ARRIVEガイドラインと一致しました。
1.皮質の準備のために麻酔
2.手術手順
3.顕微鏡セットアップ
4.ローズベンガル染料準備、管理および脳卒中の誘導
5。その後の日に縦イメージング
脳卒中の誘導の6検証(死後)
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この方法の目的は、561 nmのレーザー光を薄く頭蓋骨の尾静脈とその後の照明を介してRBのボーラス注射後の動物モデルにおける虚血性脳卒中(マウス、ラット)を誘導することでした。 図4の画像は、0、1、1.5、2分間の領域の照射後の単一の容器内に血栓形成の進行を示しています。血栓形成の前に容器全体はローズベンガルを流れる自由に起因白です。容器の照射誘導後そこに容器の一部が明らかに暗くし、血餅形成(フレーム1と1.5分)の誘導を示しています。完全な閉塞に続いて血管内凝固塊(黒領域)の前のローズベンガル色素(白い部分)の顕著な蓄積があります。 2分のフレームは、動脈の完全閉塞を示しています。
虚血性脳卒中のTTC染色の存在を利用することができるかどうかを確認します。 TTCが共同でmmonly健康な組織の赤いホルマザンTTC生成物の形成によって脳梗塞の検出のための染色を使用していました。ホルマザン生産(白組織)の欠如は、梗塞領域を示しています。 図5のボックスで示された領域は、直径約80ミリメートルの容器内で生成血塊次の...
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動物からヒトへの適用に実験的なストローク病態生理を変換する機能は、障害に悩まされています。しかし、このような光血栓モデルなどの動物モデルの使用は、改良されたストローク病態生理の理解と脳卒中後の神経保護を提供するための新しい治療法の探求を可能にします。光血栓モデルによって生成される小さな皮質ストロークとmicroinfarctionsは、臨床的に無症状または高い有病率を持っており、毎年16米国の人口(約11万人)の約4%に影響を与える"サイレント"脳卒中13-15、に関連しています。サイレントストロークが中大脳動脈(MCA)閉塞または一過性脳虚血発作(TIA)17に見られるような麻痺、感覚消失や難易度などのより大きなストローク中に存在する古典的な脳卒中の症状は、そのような話す必要はありません。また、サイレントストロークは、どのラクナストロークとは異なります深い脳の構造や脳幹内の単一貫通動脈の閉塞と、モータと、臨床的にマニフェスト、感覚または混合赤字18によって引き起こされます。無症状または「サイレント」脳卒中患者は、典型的には、任意...
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著者は、彼らが競合する金融利害関係がないことを宣言します。
この作業のための資金は、AG007218とNIH F32 AG031606によって提供されました。
画像は、UTHSCSA、NIH-NCI P30 CA54174(UTHSCSAのCTRC)、およびNIH-NIA P01AG19316によってサポートされているCore Optical Imaging Facilityで生成されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 試薬 | |||
| ローズベンガル | シグマ | 330000 | |
| イソフルラン麻酔 | 薬MWI獣医用品 | 088-076 | |
| トボンド | 1469SB | 1469SB | |
| aCSF | 126 mM NaCl、2.5 mM KCl、1.25 mM NaH2PO4、2 mM MgCl2、2 mM CaCl2、10 mM グルコース、26 mM NaHCO3 (pH 7.4)。 | ||
| [header] | |||
| 機器 | |||
| 解剖ハサミ | バイオ工業製品 | 500-410 | |
| 手術ハサミ 14cm | バイオ工業製品 | 12-055 | |
| 鉗子デュモン ハイテク#5スタイル、ストレート | バイオ工業製品 | TWZ-301.22 | |
| LabJack 132X80 | オプトシグマ株式会社 | 123-6670 | |
| Labjack 8X 8 | Optosigma Co | 145-1110 | |
| 定位固定装置セットアップのイヤーバーホルダー用プラットフォーム | Stoelting/Cyborg | 51654 | |
| Dispomed Labvent げっ歯類麻酔器 | DRE, Inc. | 15001 | |
| Tech IV イソフルラン気化器 | DRE, Inc. | 34001 | |
| F エア キャニスター | DRE, Inc | 80120 | |
| ベイン回路呼吸管 | DRE, Inc | 86111B | |
| ベイン管用げっ歯類アダプター | DRE, Inc | 891000 | |
| 酸素タンク用 O2 レギュレータ | DRE, Inc | CE001E | |
| げっ歯類誘導室 | DRE, Inc | 15004C | |
| Ethicon Silk 6-0; 18 in with P-3 needle | Suture Express | 1639G | |
| Objective inverter Optical Adapter | LSM technologies | ||
| Foredom drill Dual voltage 110/120 | Foredom | 134.53 | |
| Meisinger 3.9 mm drill | bit Meisinger | (Ref#310 104 001 001 009) | |
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