2015年8月18日
血栓塞栓性脳卒中モデルは、再開通療法を最適化するための重要なツールです。ここでは、一過性脳低酸素性虚血性(tHI)傷害に基づくマウス血栓性脳卒中モデルを報告します。これは、血栓症と梗塞を引き起こし、脳卒中患者と同様の治療ウィンドウで組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)を介した線維素溶解に良好に反応します。
この手順の全体的な目的は、安定した脳梗塞を伴う簡便な血栓性脳卒中モデルを構築し、組織プラスミノゲン活性化因子(TPA)療法の保護効果を評価することです。まず、右総頸動脈(RCCA)の二重結紮を行い、結紮した動物を低酸素条件下に置くことで、一過性脳低酸素虚血(THI)を誘導し、血栓を形成させます。30分間の低酸素条件の後、頸動脈の2つの結び目を解除します。
最終ステップでは、TPA療法の投与およびその効果の評価について示します。また、脳血流のリアルタイム記録、血栓の形成、および血管閉塞の程度を調査することも可能です。本手法を用いることで、成マウスにおいて、マウス自身の凝固系を利用した血栓性脳卒中を導入することができます。
本モデルを用いて、虚血条件下で脳がどのように自身の血流を調節しているかを研究することを目的としています。また、血栓治療をどのように改善できるかの研究にも活用します。脳梗塞の誘発中には、適切な体温の維持やスムーズな呼吸の確保が困難な場合があるため、本手法の視覚的なデモンストレーションは極めて重要です。
導入手順 手順を開始する少なくとも15分前に、手術台をウォーミングパッドの上に置き、37 °Cに設定し、3 mLシリンジの筒で作製したネックロールを台の上に配置します。低酸素システムを、92.5%の窒素で調整した7.5%酸素中に2%イソフルランを投与するように設定し、温度コントローラーを調整します。
生後10~13週、体重22~30gのC57BL/6雄マウスを手術台の上に置きます。足指へのピンチ刺激で麻酔状態を確認した後、動物の眼に軟膏を塗布します。4肢を頸方向に伸ばし、ロールして医療用テープで固定します。
次に、除毛クリームを使用して動物の首の毛を除去し、手術部位を洗浄します。手術台を解剖顕微鏡の下に移動させ、正中線に沿って皮膚に0.5 cmの右頸部切開を加えます。微細ピンセットを用いて気管と筋肉を押し分け、右総頸動脈を露出させ、動脈の下に予めカットした5-0シルク縫合糸を2本配置します。
総頸動脈を迷走神経から慎重に分離し、右総頸動脈(RCCA)に2本のあらかじめ切断された解除可能な5-0シルク縫合糸を留置します。次に、4-0ナイロンモノフィラメント縫合糸を用いて皮膚を縫合し、速やかにマウスを低酸素システムへ移動させます。動物の鼻と口にフェイスマスクを装着し、低酸素投与の間、体温が37.5 °Cに維持されるよう直腸プローブを挿入します。
30分後にヒートランプを調整します。マウスを手術台に戻し、2本の縫合糸を解除します。その後、組織用接着剤で傷口を閉鎖し、マウスをケージに戻して、完全に回復するまで観察します。
あるいは、レーザースペックルコントラストイメージングを用いて、低酸素虚血中および低酸素虚血後の脳血流を調べることもできます。動物を腹臥位に固定します。次に、正中線に1 cmの切開を加えて頭皮を開き、頭蓋骨を露出させます。ただし、頭蓋骨は開頭しないでください。
その後、直ちに動物を血流イメージング装置に移し、脳血流の記録を開始します。メーカーの指示に従い、FLPIソフトウェアを用いて脳血流画像を確認し、選択した領域をリアルタイムで解析します。TPA療法の効果を評価するために、一過性の片側頸動脈閉塞および低酸素状態の後の適切なタイミングで、動物の尾静脈に静脈内投与を行います。
その後、一過性脳低酸素虚血から24時間後に、生体内でTTC染色を行い、梗塞体積を定量化します。翌日、ビブラトームを用いて厚さ1 mmの切片を作成します。最後に、デジタル顕微鏡で4枚の一連の脳切片画像を取得し、適切な画像解析ソフトウェアを使用して、白く染まった梗塞領域の面積と、損傷のない対側半球の面積の比として梗塞体積を定量化します。
本手順に代わり、他の血栓溶解法を用いて、その効果や臨床的有用性を評価することが可能です。本手法は、虚血性脳卒中の分野における研究者が、脳内での血栓溶解療法を探索するための道を開きました。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
本記事では、一過性脳低酸素虚血(tHI)状態をシミュレートするマウス血栓性脳卒中モデルを紹介します。このモデルは、再開通の誘導および梗塞の軽減における組織プラスミノゲン活性化因子(tPA)療法の有効性を評価するために設計されています。
この血栓性脳卒中モデルは、臨床的な血栓溶解療法を模倣したtPA応答性システムを提供することで、前臨床脳卒中研究におけるトランスレーショナルなギャップを解消します。本モデルでは、外科的な塞栓術や開頭術を行うことなく再現性のある血栓誘導が可能なため、神経保護療法や血栓溶解療法のメカニズム的なリスク低減を実現できます。また、脳卒中治療薬の開発プログラムにおいて、標的妥当性の確認や治療窓(therapeutic window)の評価に対する予測信頼性を高めることが可能です。
このモデルは、ターゲットの検証からリード化合物の最適化、そして前臨床での有効性試験に至る脳卒中創薬の連続的なプロセスに適合しており、血栓溶解剤および神経保護剤の候補物質の反復的な評価を可能にします。