Name: 外傷性出血挫傷および神経炎症に対する前臨床制御皮質衝撃モデル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-10T14:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 50 s
Description: 学ぶマウス制御皮質衝撃モデルによる外傷性脳損傷の前臨床研究法。ステレオタクティック技術と開頭術を用いて、出血挫傷と神経炎症の病態を再現性高く解析し、治療法開発への貢献を目指す。

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<table><tbody><tr><td>4mmショートトレフィンドリル</td><td>Salvin Dental Specialties, Inc.</td><td>TREPH-SHORT-4</td><td></td></tr><tr><td>抗 Iba1 抗体</td><td>和光ケミカル</td><td>ズ #019-19741</td><td></td></tr><tr><td>抗 Ly76 抗体</td><td></td><td>abcam ab91113</td><td></td></tr><tr><td>カルボン酸セメント</td><td>3M</td><td>70201136010</td><td></td></tr><tr><td>皮質挫傷傷害インパクター</td><td>カスタムデザイン &ファブリケーション株式会社</td><td>S/N 49-2004-C, eCCI Model 6.3</td><td>CCI device (S/N 49-2004-C, eCCI Model 6.3)</td></tr><tr><td>cresyl violet acetate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5042</td><td></td></tr><tr><td>DAB 染色キット</td><td>Vector</td><td>SK-4105</td><td></td></tr><tr><td>ヤギ抗ウサギ IgG 二次抗体, Alexa Fluor 488</td><td>Invitrogen</td><td>A11034</td><td></td></tr><tr><td>ヤギ抗ラット IgG 二次抗体, Alexa Fluor 594</td><td>Invitrogen</td><td>A11007</td><td></td></tr><tr><td>メイヤーのヘマトキシリン</td><td>ScyTek</td><td>HMM500</td><td></td></tr><tr><td>ピンセット</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>11252-20 NO. 5</td><td></td></tr><tr><td>イソフルラン</td><td>パニオン&BFバイオテック株式会社</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ブピバカイン 0.25%</td><td>ホスピーラ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>炭酸リチウム</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>62470</td><td></td></tr><tr><td>ステリオテックス フレーム</td><td>stoelting</td><td></td><td></td></tr><tr><td>はさみ</td><td>ファイン サイエンス ツール</td><td>14068-12</td><td></td></tr><tr><td>溶剤 ブルー 38</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S3382</td><td></td></tr></tbody></table>

外傷性出血挫傷および神経炎症に対する前臨床制御皮質衝撃モデル

A Preclinical Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Hemorrhage Contusion and Neuroinflammation

定位留置術と開頭術の図解。
CCIモデルは、軽度から重度の18までの範囲の傷害を引き起こす際の安定性と再現性で知られています。適切な定位法と開頭術は、安定した再現性のある CCI 誘発性脳損傷を引き起こす主要な決定要因です (図 1A、B)。理想的な開頭術は、示されているように、偽手術を受けた脳27,28に最小限の組織学的損傷を引き起こすであろう(図1C)。
CCIは、長期的な脳損傷、血液関連毒性、および神経炎症を誘発します。
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Cerebral contusion is a severe medical problem affecting millions of people worldwide each year. There is an urgent need to understand the ...

このモデルは、頭蓋内出血、鉄毒性、ニューロン死、軸索損傷、神経学的欠損、神経炎症など、脳挫傷に関連する病状を研究するために利用できます。この手法の主な利点は、CCIデバイスへの影響の速度や死などの生化学的パラメータを操作することにより、脳損傷の重症度を簡単に制御できることです。CCI 誘発性の局所皮質粉砕損傷は、非常に再現性があります。適切な定位技術と開頭術は、安定した再現性のある CCI 誘発性脳損傷を引き起こす主要な決定要因です。一般に、この手順に不慣れな研究者は、マウスをステリオテックスフレームに安定させ、適切な開頭術を行うのに苦労します。手順を実演するのは、私の研究室の技師であるJhih Shuan Linさんです。まず、動物につま先のつま先つまみ反射がないことを確認して、適切に麻酔をかけられるようにします。電気バリカンでネズミの頭を尾側から吻側に向けて剃ります。ただし、ひげをトリミングしないでください。マウスを定位固定装置フレームに置き、イヤーバーを外耳道に慎重に挿入し、マウスの頭が両方の耳バーで均等に安定していることを確認します。手術期間中、麻酔を1〜2%イソフルランに維持します。.手術中の乾燥を防ぐために、両目にワセリンを塗ります。次に、滅菌綿棒を使用して、剃った頭をベタジンで消毒し、続いて70%エタノールで消毒します。100マイクロリットルの0.25%ブピバカインを31ゲージのインスリン針で皮下に投与し、注射部位を優しくマッサージして吸収を改善します。.メスまたはハサミで頭皮の正中線に沿って縦方向に切開します。次に、止血器を使用して皮膚を右側に引き抜きます。露出した頭蓋骨を1分間乾かします。次に、滅菌綿棒で頭蓋骨に残っている血液と組織をきれいに取り除きます。動物の頭が水平面で水平であることを確認し、解剖学的なランドマークであるブレグマとラムダを特定し、両方の場所に鉛筆で印を付けます。BregmaとLambdaの両方のZ座標を測定することにより、動物の頭が吻側-尾側方向に水平であることを確認します。同じ手順を使用して、ヘッドを水平に配置します。31ゲージのインスリン針を使用して、頭蓋切除部位を特定します。XY の原点を Bregma に設定し、針を右に 3 mm 横に動かします。この位置を頭蓋切除術の部位としてマークし、鉛筆で頭蓋骨に直径4ミリメートルの円を描きます。鉛筆で縁取られた円に沿って、トレフィン付きの高速マイクロドリルで切り取り、直径4mmの穴を開けます。ピンセットで骨フラップを取り外し、氷のように冷たい通常の生理食塩水で保管します。出血を止めるために脳の表面に圧力をかける前に、生理食塩水で穴をやさしくすすいでください。CCIデバイスで、直径2.5mmの丸みを帯びたインパクターの先端を22.5度の角度に設定します。衝撃先端を硬膜表面にゼロにし、コントロール ボックスの衝撃パラメータを毎秒 4 メートルの速度と変形深さ 2 ミリメートルに設定します。金属チップを引っ込めます。ピストンを放電して、脳に宿便を発生させます。次に、滅菌綿棒を負傷した部分に置き、出血を止めます。骨フラップを元に戻し、歯科用セメントで固定します。ティッシュ接着剤で頭皮を閉じます。マウスをヒートランプの下に置き、完全に回復するまで寝具付きの清潔な回復ケージに入れます。適切な定位技術と頭蓋切除術は、安定した再現性のある CCI 誘発性脳損傷を引き起こす主要な決定要因です。理想的な頭蓋切除術は、偽の手術を受けた脳に最小限の組織学的損傷を引き起こすでしょう。脳損傷と脳梁損失の変化は、CCIの1、3、7、および28日目に観察されました。さらに、挫傷側の片側脳萎縮がCCI後28日目に見られました。神経炎症は、Iba1陽性の活性化ミクログリアと挫傷領域の境界付近のマクロファージの蓄積によって明らかになりました。実質内出血は、CCI後1日目から7日目までのLy76陽性染色によっても検出できた。CCI後7日目に、破裂した細胞形態と無傷の細胞形態を持つ赤血球の混合物が観察され、この段階でRBCが溶解されたことが示唆されました。この現象は、CCI後7日目から28日目にかけて挫傷領域で第二鉄の沈着が検出可能であったという観察結果と一致していました。活性化されたミクログリアとマクロファージは、CCI後3日目から28日目にかけて、挫傷部位から遠く離れた線条体で観察され、脳梁と線条体の損傷を示しています。この技術は、研究者が脳出血誘発性神経炎症相互作用をさらに調査する方法を開きます 出血挫傷後のミクログリアなどの免疫細胞の応答を理解することを通じて。

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Research

JoVE Journal

Medicine

医学

横方向の流体パーカッション（LFP）、マウスの外傷性脳損傷の確立されたモデルは、実証される。妥当性、信頼性と臨床的関連：LFPは、動物モデルの3つの主要な基準を満たしています。外科的開頭で構成される手順は、ハブの固定は、焦点とびまん性傷害の結果、傷害の誘導が続く記述されています。...

横方向の流体のパーカッション：マウスにおける外傷性脳損傷のモデル

外傷性脳損傷(TBI)は依然として深刻な健康問題です。制御された皮質衝撃手術モデルを使用して、TBIの影響と可能な治療法に関する研究を行うことができます。...

外傷性脳損傷のための制御皮質衝撃モデル

このプロトコルは、オープン頭蓋骨外傷性脳損傷のマウスモデルの方法論を示し、培養ヒト誘導多能性幹細胞由来細胞を傷害部位に移植する。これらの手順からの結果の行動および組織学的検査も簡単に説明される。...

ヒト誘導多能性幹細胞由来神経細胞の治療移植によるマウス脳損傷の制御された皮質衝撃モデル

神経伝達物質の変化は、脳震盪後に発生し、時には壊滅的な長期的な結果に貢献する神経機能障害のメカニズムです。このラットモデルは、微小透析を組み合わせ、生体内神経伝達物質の定量を可能にし、ヒト頭蓋脳外傷の重要な要因である頭部および胴体の急速な加速および減速を行う重量降下技術を用いる。...

生体内脳微小透析における力と回転を組み合わせた脳震盪の新規および翻訳ラットモデル

ここでは、オープンヘッド制御皮質衝撃を介したマウス外傷性脳損傷の誘導のためのプロトコルについて説明する。...

外傷性脳損傷の誘導に対する制御された皮質影響のマウスモデル

このプロトコルは、軽度の外傷性脳損傷に対する神経炎症性および血行力学的応答を特徴付け、部分最小二乗回帰を用いた多変量系分析の一部としてこれらのデータを統合する方法を提示する。...

外傷性脳損傷に対する神経炎症および血行動態応答のシステム解析

プロトコルは、マウスモデルにおける軽度の外傷性脳損傷について説明しています。特に、軽度の正中線閉鎖頭部外傷を誘発するための段階的なプロトコルおよび動物モデルの特徴付けが完全に説明されている。...

マウスにおける軽度外傷性脳損傷の電磁制御クローズドヘッドモデル

ここでは、海馬のシナプス可塑性に対する軽度の外傷性脳損傷(r-mTBI)の繰り返しの影響を調べるために、覚醒閉鎖頭部損傷モデルをどのように使用できるかを示しています。このモデルは、患者におけるr-mTBIの重要な特徴を再現し、 in vitro 電気生理学と組み合わせて使用...

軽度外傷性脳損傷の覚醒閉鎖頭部損傷モデルを用いたシナプス可塑性変化の評価

このプロトコルは、反復性軽度外傷性脳損傷 (rmTBI) の修正マウス モデルを示しています 閉鎖性頭部損傷 (CHI)...

間伐頭蓋窓と流体パーカッションを組み込んだ反復性軽度外傷性脳損傷の改良マウスモデル

簡略化された外傷性脳損傷(TBI)モデルは、治療アプローチの開発を促進しました。このプロトコルは、針を使用して刺し傷マウス皮質の作成を概説し、出血と炎症の分析を可能にします。刺し傷TBIマウスモデルは、特殊な機器を必要とせずに実行できるという利点があります。...

外傷性脳損傷における出血と炎症を研究するための刺し傷マウスモデル

学ぶマウス制御皮質衝撃モデルによる外傷性脳損傷の前臨床研究法。ステレオタクティック技術と開頭術を用いて、出血挫傷と神経炎症の病態を再現性高く解析し、治療法開発への貢献を目指す。

外傷性出血挫傷および神経炎症に対する前臨床制御皮質衝撃モデル

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