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방법 논문

쥐의 흉척 척수 위축 수술 및 개방운동 운동 평가

9.8K 조회수

DOI:

10.3791/59738

2019년 6월 26일

이 논문에서

요약

쥐 흉부 척추 절제술은 운동 성 회복 및 치료 효능의 신경 메커니즘을 조사하기 위해 일방적 인 척수 손상의 귀중하고 재현 가능한 모델입니다. 이 문서에는 hemisection 절차를 수행하고 오픈 필드 경기장에서 운동 성능을 평가하기 위한 자세한 단계별 가이드가 포함되어 있습니다.

초록

척수 손상 (SCI)은 병변 수준 이하의 운동, 감각 및 자율 기능에 장애를 일으킵니다. 실험동물 모델은 SCI 후 운동 성 회복에 관여하는 신경 메커니즘을 이해하고 임상 집단을 위한 치료법을 설계하는 귀중한 도구입니다. 다양한 종에서 사용되는 타박상, 압축 및 성분절 손상을 포함한 여러 실험SCI 모델이 있습니다. 반구는 척수의 일방적 인 절제술을 포함하고 한쪽에만 모든 오름차순 및 내림차순 을 방해합니다. 척추 위면은 기능 회복과 관련된 절약 및 손상된 경로에서 신경 가소성을 조사하는 데 유용한 타박상 또는 압축 기술과 비교하여 매우 선택적이고 재현 가능한 부상을 일으킵니다. 우리는 여러 가지에 걸쳐 운동 기능의 등급이 매겨진 자발적인 회복과 병변의 측면에 뒷다리의 초기 마비를 초래하는 쥐의 T8 척추 수준에서 흉부 척수 에서 흉부 척면을 수행하기위한 상세한 단계별 프로토콜을 제시 주. 우리는 또한 오픈 필드에서 기능 적 회복을 평가하기 위해 운동 점수 프로토콜을 제공합니다. 운동 평가는 선형 회복 프로파일을 제공하며 부상 후 조기 및 반복적으로 수행될 수 있어 보다 전문적인 행동 테스트를 수행하기 위한 적절한 시점에 대해 동물을 정확하게 스크리볼 수 있습니다. 제시된 반구 기술은 다른 전도 모델 및 종에 용이하게 적응될 수 있으며, 운동 성 평가는 다양한 SCI 및 기타 상해 모델에서 운동 기능을 점수화하는 데 사용될 수 있다.

서론

척수 손상 (SCI)은 모터, 감각 및 자율 기능의 심각한 장애와 관련이 있습니다. SCI의 실험 동물 모델은 SCI 병리학에 관련된 해부학 적 및 생리적 사건을 이해하고, 수리 및 회복의 신경 메커니즘을 조사하고, 잠재적 인 치료의 효능과 안전성을 검사하는 귀중한 도구입니다. 개입. 쥐는 SCI 연구 1에서 가장일반적으로 사용되는 종입니다. 쥐 모델은 저렴한 비용으로 재생이 용이하며, 행동 테스트의 큰 배터리는기능 결과를 평가하기 위해 사용할 수 있습니다 2. 요로 위치에 있는 몇몇 다름에도 불구하고, 쥐 척수는 영장류3,4를포함하여 더 큰 포유동물과 전반적인 유사한 감각 운동 기능을 공유합니다. 쥐는 또한 인간과 관련된 SCI에 유사한 생리적 및 행동 적 결과를 공유5. 비인간 영장류 및 대형 동물 모델은 인간 SCI 6의 근사치를 더 가깝게 제공할 수 있으며 인간 실험 전에 치료 안전성과 효능을 입증하는 데 필수적이지만 윤리적 및 동물 복지로 인해 덜 일반적으로 사용됩니다. 고려 사항, 비용 및

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프로토콜

이 문서에 설명 된 실험은 동물 관리에 대한 캐나다위원회의 지침에 따라 수행하고 몬트리올 대학의 윤리위원회에 의해 승인되었다.

1. 흉부 위면 수술

  1. 수술용 무균 환경을 유지하기 위해 적절한 보호 장비(장갑, 마스크 및 가운)를 착용하십시오. 알코올 물티슈로 수술 부위를 청소하고 멸균 수술 용 커튼을 수술 부위에 놓습니다. 수술 도구를 살균하고 수술 분야에 배치합니다.
  2. 이소플루란 가스 (3 % 유도, 0.5-3 % 유지 보수) 및 산소 (1 L / 분)의 혼합물로 쥐를 마취시다. 발가락 핀치와 각막 반사 반응의 부재를 확인하여 적절한 수술 마취 깊이를 확인합니다. 전체 시술 동안 쥐를 지속적으로 모니터링하고 수술 마취 깊이를 유지하기 위해 필요에 따라 마취 전달량을 조정합니다.
  3. 엉덩이와 목 사이의 등쪽 트렁크를 면도하고, 쥐를 수술 장에 놓고, 절개 부위를 알코올 물티슈와 프로비오딘 용액으로 소독하고, 직장에 의해 모니터링되는 피드백 제어 가열 패드를 사용하여 37 °C에서 핵심 체온을 유지하십시오. 온도계.
  4. 안과 연고를 눈에 바르고 수분을 유지하고 필요에 따라 수술 내내 다시 발라주세요.
  5. T6−T10 척추를 메스로 겹치는 피부에 2.5 cm 절개를 합니다....

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결과

높은 수준의 일관성을 가진 재현 가능한 병변은 반면 기술로 생성 될 수 있습니다. 실험 군 간의 병변 크기를 평가하고 비교하기 위해 척수의 총 단면의 백분율로 병변의 최대 면적을 척수 섹션의 조직학적 염색으로 쉽게 계산할 수 있습니다. 1은 좌측 반단의 대표적인 병변 및 절단코드 영역의 평균 병변 크기47.3% ±4.0%를 가진 쥐 들 사이에서 공유된 최대 병변 영역의 비율의 오버레이를 나타낸다(n=6).

figure-results-1
그림 1: 대표적인 척추 병변. (A) 왼쪽에 집중된 회색과 흰색 물질의 손상을 나타내는 크레실 바이올렛(세포체, 보라색)과 럭솔 패스트 블루(myelin, blue)로 얼룩진 축척된 쥐로부터 병변 진원의 관상 척추 부분의 마이크로사진

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토론

반면 기술의 주요 강점은 병변의 선택성 및 재현성으로 동물(25)사이의 조직학적 및 행동 표현형의 가변성 감소로 이어진다. 적절한 척추 수준에서 일방적 인 병변을 보장하기 위해서는 적절한 척추 세그먼트와 척수 중간선의 정확한 식별이 중요합니다. 척수가 하구 시술 중에 절단 방향으로 회전하는 경향이 있을 수 있으므로 시술 중 양쪽에 미세한 집게를 배치하여 코드를 섬세하게 안정시키는 것이 도움이 될 수 있습니다. 꼬리를 가볍게 테이프로 붙인 스테레오택프레임에 쥐를 배치하면 시술 중 안정성과 적절한 척추 정렬에 도움이 될 수 있습니다. 스테레오택스프레임과 가소성 공정에 부착된 척추 클램프는 척추 기둥의 안정성을 향상시키는 데에도 사용할 수 있지만, 척추 기둥의 존재가 수술 도구로 코드에 대한 접근을 제한할 수 있으며, 수술 중 어색한 접근 각도가 필요하다는 것을 알게 되었습니다. 수술. 또한 척추 관에 남아있는 뼈 조각을 라민 절제술에서 제거하는 것이 필수적입니다.

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없다.

감사의 글

이 작품은 건강 연구에 대 한 캐나다 연구소에 의해 지원 되었다 (CIHR; MOP-142288) M.M.에 Fonds 드 레체 퀘벡 산테 (FRQS)에서 급여 상에 의해 지원되었다, 그리고 A.R.B는 FRQS에서 펠로우십에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
BaytrilCDMV11242
둔기 해부 가위세계 정밀 기기503669
부프레노르핀 하이드로코라이드CDMV
카메라 렌즈펜탁C31204TH12.5-75mm, f1.8, 2/3" 형식, C 마운트
CMOS 비디오 카메라BasleracA2000-165uc2/3" 형식, 2048 x 1088 픽셀, 최대 165fps, C 마운트, USB3
압축 산소 가스Praxair
Cotton 팁 애플리케이터CDMV108703
섬세한 뼈 트리머Fine Science Tools16109-14
해부 칼Fine Science Tools10055-12
Dumont fine visualpsFine Science Tools11254-20
Ethicon Vicryl 4/0 바이올렛 브레이디드 FS-2  봉합사 (J392H)CDMV111689
피드백 제어 가열 패드하버드 장치55-7020
여성 롱-에반스 쥐찰스 리버 연구소스트레인 코드: 006225-250g
젤폼CDMV102348
곡선형 지혈 집게파인 Science Tools13003-10
핫 비드 살균기Fine Science Tools18000-45
하이드로겔70-01-5022Clear H20
IsofluoraneCDMV118740
젖산 링거 용액CDMV116373
리도카인 (2 %)CDMV123684
바늘 30 gaCDMV4799
오픈 필드 지역맞춤형원형 플렉시글라스 아레나 직경 96cm, 벽 높이 40cm
안과 연고CDMV110704
개인용 컴퓨터 나열된 카메라로 비디오를 녹화하기 위한 USB3 연결 기능:
생리식염CDMV1399
Proviodine,CDMV4568
설치류 액체 다이어트BioservF1268
두피날 #11CDMV6671
자체 유지 견인World Precision Instruments14240
Vannas 홍채 절제술 봄 가위정밀 과학 도구15002-08
수의학 마취기 및 이소 플루 아라란 기화기Dispomed975-0510-000
VLC 미디어 플레이어VideoLANvideolan.org/vlc
스 수 , , , , , , 기

참고문헌

  1. Sharif-Alhoseini, M., et al. Animal models of spinal cord injury: a systematic review. Spinal Cord. 55 (8), 714-721 (2017).
  2. Sedy, J., Urdzikova, L., Jendelova, P., Sykova, E. Methods for behavioral testing of spinal cord injured rats. Neuroscience and Biobeha....

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재인쇄 및 허가

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