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方法論記事

マウスにおける完全なトランセクション型脊髄損傷の誘導

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DOI:

10.3791/61131

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2020年5月6日

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この記事について

サマリー

このプロトコルは、脊髄損傷研究のための最小限の副次的損傷で、マウスモデルにおける安定したトランセクション型脊髄損傷の誘導のための正確なラミネクトミーを作成する方法を記述する。

要約

脊髄損傷(SCI)は、主に外傷の結果として、不可逆的かつ永久的な機能喪失をもたらす。SCIから生じる衰弱性障害を克服するために、細胞移植方法などのいくつかの治療オプションが研究されています。ほとんどの前臨床試験はSCIのげっ歯類モデルで行われる。SCIのラットモデルは広く使用されてきましたが、マウスモデルはラットモデルよりも大きな利点を持つことができますが、マウスモデルはあまり注目されていません。マウスの小型はラットよりも動物の維持費を下げることに相当し、多数のトランスジェニックマウスモデルの入手可能性は多くの種類の研究に有利である。動物に反復可能で正確な傷害を誘発することは、小さなげっ歯類で高精度の手術を必要とするSCI研究の主な課題です。横断型傷害モデルは、移植ベースの治療研究のために過去10年間に一般的に使用されてきた傷害モデルであったが、マウスにおける完全な横断型傷害を誘発するための標準化された方法は存在しない。我々は、胸椎レベル10(T10)でC57BL/6マウスにおける完全な横断型損傷を誘発するための外科プロトコルを開発した。この手順では、回転車の代わりに小さな先端ドリルを使用して薄層を正確に除去し、その後、丸みを帯びた切刃を持つ薄い刃を使用して脊髄切開を誘導する。この方法は、最小限の副次的な筋肉および骨損傷を伴う小さなげっ歯類における再現性のある横断型傷害を引き起こし、したがって、特に行動機能の結果が分析される交結合因子を最小限に抑える。

概要

脊髄損傷(SCI)は、健康と生活習慣の劇的な変化をもたらす複雑な医学的問題です。SCIの治療法はなく、SCIの病態生理学は十分に理解されていません。動物SCIモデル、特にげっ歯類モデルは、新しい治療法を試す貴重なツールを提供し、何十年もの間SCIを探求するために使用されてきました。現在までに、前臨床SCI研究の72%以上がラットモデルを採用しており、マウス1を使用したわずか16%と比較して。ラットは、ヒトSCに似た大きなサイズおよび空洞を形成する傾向のために、従来、新しい治療アプローチを研究するための好ましいモデル動物であったが、マウス(多くのトランスジェニックマウスモデルを含む)はSCI2の細胞および分子機構を研究するためにより頻繁に使用されている。マウスモデルは、ラットよりも簡単に取り扱い、より速い生殖率と低コストの点で追加の利点を提供します。マウスはまた、ヒト1、2、3とのゲノム類似度の高い程度を示す。マウスモデルの大きな欠点は、脊髄損傷4,5を作成および治療するための外科的介入のための課題を生み出す、著しく小さいサイズとして同定....

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プロトコル

すべての手続きは、オーストラリア国民保健医療研究評議会のガイドラインに基づき、グリフィス大学動物倫理委員会(ESK/04/16 AECおよびMSC/04/18 AEC)の承認を得て実施されました。

1. 手術のための動物のセットアップ手順

  1. 動物を麻酔し、安定させる。
    1. 8~10週齢の雌C57BL/6マウスを使用してください。麻酔の誘導のために1 L/分酸素の5%イオブルランを使用してください。麻酔の維持のために、1 L/分酸素の1.5-2%のイオブルランを使用してください。尾足と後足の痛みの反射の欠如を確立することによって適切な麻酔を確認します。
  2. 抗抗生物質カバーの鎮痛とエンロフロキサシン(10mg/kg体重)のブプレノルフィン(0.03 mg/kg体重)を投与し、体重に応じて皮下に投与する。Meloxicam (2 mg/kg 体重) 長期鎮痛のために与えることができます必要に応じて.
  3. 加熱パッドで37 °Cで動物の体温を安定させ続ける
    1. 背中の毛皮を剃って、背骨の上に外科領域を露出させる。切開部位を殺菌する前に、外科領域から剃った毛皮を取り除きます。ポビドーネ消毒液と手術精神に浸した滅菌綿棒で剃った領域を殺菌します。
  4. マウスの足を手術領域にテープで貼り付け、動物を安定化させる(

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結果

図1に示すように得られる方法は、マウス(図1A)の適切な安定化と脊椎および麻痺組織の良好な視覚化を伴う(図1B)。棘プロセスと薄層は、最小限の筋肉解剖および失血で明確に可視化することができる(図1C、強調表示されたゾーン)。図1Dに示すように、細かい先端のドリルが実行され、四角形に示すようにラミネクトミー ウィンドウが作成されます。結果として生じるラミネクトミーのウィンドウは明確であり、脊髄への直接視覚化およびアクセスを可能にする(図1E、強調表示されたゾーン)。このプロセスの概念を概念的に説明する図1Fを参照してください。狭い切り抜きブレードは、離散的なラミネクトミーウィンドウ(図.......

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ディスカッション

この方法は、マウスのT10椎体レベルで完全な横断型傷害を誘発し、動物の完全な対麻痺を生じ、傷害のレベルを下回る。全体的に、この方法は、最小限の出血、ごくわずかの巻き添え損傷と安定した、再現性の傷害をもたらす。ラミネクトミー10を伴わないトランセクションの以前に発表された方法と比較して、この方法は、脊椎の曲率を操作することなく直接可視化、傷害の完全性をより良く制御し、出血を制御し、止血を達成する能力を強化するという点で利点を提供する。この方法の利点は、プロトコルがT10以外の他の椎体レベルで使用するために変更することができること、ならびにヘミセクション、部分的な後部切片、後根の破壊、クラッシュおよび挫傷のような他の傷害タイプを実行することができる。

このプロトコルの主要なコンポーネントは、細かいドリルを使用することです。ドリルの使用は、高いスキルレベルとより広範なトレーニングを必要とするかもしれないが、それはクリーンで完全な洗浄術を達成する。もう一つの重要な要因は、マイクロハサミの代わりに、トランセクションのための狭刃のナイフの使用です.......

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開示事項

著者らは開示するものは何もない。

謝辞

この研究は、グリフィス大学留学生(博士)がRRに奨学金を提供し、JEとJSJへのペリークロス財団助成金、JSJとJEへのクレム・ジョーンズ財団助成金、クイーンズランド州の自動車事故保険委員会がJSJとJEに助成金を与えることによって支援されました。

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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
バイトリル注射剤50mg / mL、50mLベットベイトI術後ケア薬
ベタジン500mLプロベットベータAS消耗品
カストロビエホニードルホルダー、ロックProSciTechT149C再利用可能な
セラミックジルコニアブレード、鋭い側面、片刃、角度付きProSciTechTXD101A-X再利用可能な
綿棒(5pcs)Multigate21-893消耗品
DremelマイクロDREMEL8050-N/18コードレス回転工具
ドレッシング鉗子 罰金Multigate06-306使い捨て
ドリルビットKemmer PräzisionSM 32 M 0550 070再利用可能な
デュモン #7b 鉗子ファインサイエンスツール11270-20再利用可能な
デュモンピンセット、スタイル 5ProSciTechT05-822再利用可能な
ファートリマーWAHLWA9884-312ゼロオーバーラップヘアトリマー
アイリスはさみ、Ti、鋭い先端、ストレート、90mmProSciTechTY-3032再利用可能
イソフルランアイソセシア NXT 250ProvetISOF 00 HS麻酔薬
コリブリ・リトラクター - 4cmファインサイエンスツール17000-04再利用可能な
メスのハンドルProSciTechT133再利用可能な
シグネチャーラテックス手術用手袋 サイズ7.5メドラインMSG5475消耗品
塩化ナトリウム 0.9%STSPHA19042005消耗品
滅菌ドレッシングパックマルチゲート08-709使い捨て
滅菌液不浸透性ドレープ 60x60 cmマルチゲート29-220使い捨て
サージカルスピリット 100 mLProvet# SURG SP消耗品
縫合糸 材料 - SILK BLK 45CM 5/0 FS-2ジョンソン&ジョンソンメディカル682Gシルク縫
合糸材料 - Vicryl 70CM 5-0 S/A FS-2Johnson &ジョンソンメディカルVCP421Hビクリル縫合
Temgesic 0.3 mg 1 mL x 5 アンプル (クラス S8 薬剤)ProvetTEMG I術後ケア薬
プロ使い捨て 使い捨て

参考文献

  1. Sharif-Alhoseini, M., et al. Animal models of spinal cord injury: a systematic review. Spinal Cord. 55 (8), 714-721 (2017).
  2. Lee, D. H., Lee, J. K. Animal models of axon regeneration after spinal cord injury. Neuroscience Bulletin. 29 (4), 436-444 (2013)....

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