2024年5月17日
現在のプロトコルは、損傷を引き起こすことなく脳血管の解剖学的構造を保存する中大脳動脈閉塞/再灌流のラットモデルを記述しています。
この研究では、脳血管の統合を維持する中大脳動脈閉塞または再灌流のラットモデルを開発します。これは、脳血管の解剖学的構造を損なうことなくラット虚血性脳卒中モデルを誘導するための新しい方法の導入に焦点を当てています。このプロジェクトでは、顕微手術技術とフィラメント誘発性虚血を使用しています。
総頸動脈や外部頸動脈系を損傷することなく虚血を誘発する方法を導入します。永久に血流を損なったり、脳血管の解剖学的構造を損傷したりする可能性のある技術とは対照的に、このプロトコルはいくつかの血管の解剖学的完全性を維持します。これは、虚血性脳卒中の研究に、より正確で害の少ないアプローチを提供します。
まず、麻酔をかけたラットを手術台に置きます。喉の周りと左首の部分の毛皮を剃った後、手術部位をベタジンと70%エタノールで3回消毒します。首の腹側に1.5センチメートルの長さの正中線を切開し、表在筋膜を開きます。
鈍的解剖を行い、外頸動脈、内頸動脈、総頸動脈を露出させます。総頸動脈の周りに3つの4-0シルク縫合糸を配置し、内部頸動脈分岐部近くの外部頸動脈を介して別のシルク縫合糸を配置します。近位の総頸動脈に取り外し可能なスリップノットを結びます。
止血剤を使用して遠位総頸動脈の縫合糸を締め、血流を遮断します。縫合中に総頸動脈の周りに別のスリップノットをゆるく結び、血管が閉塞しないようにします。次に、はさみを使用して、近位のシルク縫合糸と総頸動脈の中央の縫合糸との間に0.5ミリメートルの切開を行います。
総頸動脈に長さ3センチメートルの4-0フィラメントを導入します。総頸動脈の周りの絹の縫合糸を締めて、管腔内フィラメントを固定し、出血を防ぎます。次に、遠位総頸動脈から縫合糸を取り出します。
フィラメントを中大脳動脈の内腔に挿入し続け、外部頸動脈の周りの縫合を制御します。タイマーを開始し、オクルージョンが開始された時間を記録します。首の切開部を3-0シルク縫合糸で縫合します。
動物を回復ケージに慎重に置きます。虚血モデリング後、麻酔をかけたラットの頸部切開部を再度開きます。解剖顕微鏡下で、マイクロクランプを管腔内縫合糸の結び目の近くに水平に配置しながら、閉塞フィラメントを静かに引き抜きます。
総頸動脈切開部の近くに白い先端がはっきりと見えるまで、引き出しを続けます。次に、フィラメントを完全に取り外し、固定された管腔内縫合糸の結び目を解放します。近位総頸動脈の結び目の心臓端側の近くに別のマイクロクランプを配置します。
続いて、近位総頸動脈の周りの縫合糸の結び目を取り除きます。切開部位を生理食塩水ですすいでください。滅菌綿球でその部分を乾かして血液を取り除き、明確な手術野を実現します。
4倍の倍率で、11-0の顕微手術用縫合糸を使用して、総頸動脈切開部を断続パターンで縫合します。縫合後、総頸動脈の両端からマイクロクランプを取り外して血流を回復させます。滅菌綿球で総頸動脈縫合部位に30秒間圧力をかけます。
総頸動脈を2分間観察して、出血が発生しないことを確認します。首の切開部を縫合し、麻酔回復のためにラットを摂氏35度のケアボックスに入れます。虚血再灌流の3日後、安楽死させたラットから脳を取り出します。
脳をマイナス20°Cで20分間凍結します。凍結後、メスを使って脳を厚さ2ミリの冠状切片に切ります。脳切片を2%TTCで摂氏37度で20分間インキュベートします。
インキュベーション後、脳切片を小さなシャーレに移し、2%TTCを廃棄します。次に、脳切片を10%ホルマリンで室温で30分間固定します。ホルマリンを捨て、PBSで脳の部分をすすぎます。
連続したスライスのデジタル写真を撮影します。ImageJソフトウェアを使用して、梗塞領域を定量的に測定します。TTC染色後、線条体と皮質の両方に脳虚血による梗塞が認められた。
虚血性脳卒中後3日で、総梗塞率は半球の約30%で測定され、手術後の死亡率は16.7%でした。
本研究では、脳血管の完全性を維持した中大脳動脈閉塞および再灌流のラットモデルを開発します。脳血管系の解剖学的構造を損なうことなく虚血性脳卒中を誘発する新しい手法に焦点を当てています。
前臨床脳卒中モデルにおいて脳血管解剖学的構造を保存することは、神経血管薬物探索におけるトランスレーショナルな忠実度とメカニズム的なリスク低減にとって極めて重要です。このラットモデルでは、血管損傷による混絡要因を最小限に抑えつつ、虚血性損傷の定量的評価が可能となり、初期段階のターゲットバリデーションにおける予測信頼性を向上させます。本アプローチは、神経保護戦略および再灌流戦略を評価するためのより生理学的に適切なシステムを提供することで、ポートフォリオの意思決定を強化します。
このモデルは、神経血管薬開発における初期探索から前臨床検証までの連続的なプロセスに適合し、メカニズム研究とトランスレーショナルな有効性試験を橋渡しするものです。