이 프로토콜은 두개골 골절이나 타박상없이 광범위한 백색 물질 손상을 유도하는 뇌 확산 축축한 손상 (DAI)의 신뢰할 수 있고 수행하기 쉽고 재현 가능한 설치류 모델을 검증합니다.
방법 논문
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이 프로토콜은 두개골 골절이나 타박상없이 광범위한 백색 물질 손상을 유도하는 뇌 확산 축축한 손상 (DAI)의 신뢰할 수 있고 수행하기 쉽고 재현 가능한 설치류 모델을 검증합니다.
외상성 뇌 손상 (TBI)은 사망과 장애의 주요 원인입니다. 확산 축축손상(DAI)은 입원을 요구하는 TBI 환자의 상당수에서 부상의 우세한 메커니즘이다. DAI는 흔들림, 회전 또는 폭발 부상으로 인한 광범위한 축색 손상을 수반하여 기능 회복에 오래 지속되는 영향과 관련된 급속한 축축성 스트레치 부상 및 보조 축색 변화를 초래합니다. 역사적으로, 초점 부상없이 DAI의 실험 모델은 설계하기 어려웠다. 여기에서 우리는 두개골 골절이나 타박상없이 광범위한 백색 물질 손상을 일으키는 DAI의 간단하고 재현 가능하며 신뢰할 수있는 설치류 모델을 검증합니다.
외상성 뇌 손상 (TBI)은 미국에서 사망과 장애의 주요 원인입니다. TBT는 모든 상해 관련 죽음의 대략 30%에기여합니다1,2. TBI의 주요 원인은 연령대별로 다르며 낙상, 스포츠 중 고속 충돌, 의도적 인 자해, 자동차 충돌 및 폭행1,,2,,3을포함합니다.
뇌 확산 축축손상(DAI)은 부상 후 순식간에 무제한 적인 머리 움직임으로 인한 뇌의 회전 가속, 흔들림 또는 폭발 에 의해 유도된 TBI의 특정 유형인4,5,,66,57,,8. DAI는 나쁜 결과, 부담스러운 건강 관리 비용 및 33-64% 사망률1,,2,,4,,55,9,,10,,11와관련되었던 오래 지속되는 신경 손상으로 이끌어 내는 광범위한 축색 손상을 관련시킵니다. DAI의 병인에 대한 중요한 최근 연구에도 불구하고, 최상의 치료 옵션11,,12,,13,,14에대한 합의가 없었다.
지난 수십 년 동안, 수많은 실험 모델은 DAI11,,12,,15,,16의다양한 측면을 정확하게 복제하려고 시도했습니다. 그러나, 이 모형은 그밖 초점 상해에 비교된 DAI의 유일한 프리젠테이션을 주어 한계가 있습니다. 이 이전 모형은 백색 물질 지구에 있는 축축한 상해를 일으키는 원인이 될 뿐 아니라 또한 초점 대뇌 상해 귀착됩니다. 임상적으로, DAI는 백색 물질에 손상의 중요한 원인을 구성할 수 있는 미세 출혈을 동반합니다.
단지 2개의 동물 모형은 DAI의 중요한 임상 특징을 복제하기 위하여 보였습니다. Gennarelli 및 동료는 비인간 영장류 모델15에서DAI와 혼수 상태를 유도하기 위해 비충격 헤드 회전 가속을 사용하여 1982년에 최초의 측면 헤드 회전 장치를 생산했습니다. 이 영장류 모델은 10-20 ms 내에서 60 °를 통해 머리를 대체하기 위해 가속 및 감속을위한 제어 단일 회전을 채택했다. 그러나 영장류 모델은 매우4비싸다4,11,,16. 이전 모델에 기초하여, 회전 가속 뇌 손상의 돼지 모델은 유사한 결과14와1994 (Ross et al.)에 설계되었습니다.
이 2개의 동물 모형은, 전형적인 병리학의 다른 프리젠테이션을 일으켰더라도, DAI 병인의 개념에 크게 추가했습니다. 신속한 헤드 회전은 일반적으로 DAI를 유도하는 가장 좋은 방법으로 받아들여지고, 설치류는 신속한 헤드 회전 연구11,,16에대해 더 저렴한 모델을 제공한다. 여기에서는 두개골 골절이나 타박상없이 광범위한 백색 물질 손상을 유발하는 DAI의 간단하고 재현 가능하며 신뢰할 수있는 설치류 모델을 검증합니다. 이 현재 모형은 DAI의 병리생리학의 더 나은 이해 및 더 효과적인 처리의 발달을 가능하게 할 것입니다.
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실험은 헬싱키와 도쿄 선언의 권고와 유럽 공동체의 실험 동물 사용에 대한 지침에 따라 수행되었습니다. 실험은 네게브의 벤 구리온 대학의 동물 관리위원회에 의해 승인되었다.
1. 실험 절차에 대한 쥐 준비
참고 : 300-350g의 무게 성인 남성 스프라그 - Dawley 쥐를 선택합니다.
2. 확산 축축한 부상의 유도
참고 : 장치는 다음과 같은 구성 요소로 구성되어 있습니다 : 1) 투명 플라스틱 실린더, 2) 철 분비 (1308g), 3) 원통형 튜브로 구성된 회전 메커니즘, 축이 회전하는 두 개의 베어링 및 헤드 고정 (귀 핀용); 4) 두 개의 베어링을 고정하는 수평 플랫폼.
3. 회전 운동학 / 생체 역학 매개 변수의 측정.



4. 48 시간 후에 신경학상 엄격 점수의 평가
참고: 신경학적 결핍은,앞서 설명한17,,18,19에서설명한 바와 같이 신경학적 심각도 점수를 사용하여 평가되고 등급이 매겨졌습니다. 운동 기능 및 행동의 변화는 24의 최대 점수가 가혹한 신경 기능 장애를 나타내기 위하여 포인트 시스템에 의해 평가됩니다. 점수가 0이면 손상되지 않은 신경 상태를 나타냅니다. 다음 행동 기능이 평가됩니다.
5. 48 시간 후 조직학적 검사를위한 뇌 수집
6. 면역 화학 염색 및 검사
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표 1은 프로토콜 타임라인을 보여 줍니다. DAI의 이 모형에 있는 사망률은 0%이었다. Mann-Whitney 시험은 개입 후 48시간 동안 15마리의 SHAM 쥐에 비해 15마리의 DAI 쥐에 대해 신경학적 적자가 현저히 크다는 것을 나타냈다(Mdn = 1 대 0), U = 22.5, p< 0.001, r=0.78 (표 2참조). 데이터는 개수로 측정되며 중앙값 및 25-75 백분위수 범위로 표시됩니다.
뇌 조직의 탈라믹 섹션의 대표적인 현미경 사진은 그림 1에나와 있습니다. 광현미경은 대조군(67.46±30 대 0±0), U=0, p< 1.1E-06, r=0.92에 비해 48시간 후 부상에서 단리된 DAI를 따라 축축및 뉴뉴닐 βAPP 면역활동을 밝혀냈습니다. 데이터는 개수로 측정되고 평균 ± SD로 표시됩니다.
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이 프로토콜은 DAI의 설치류 모델을 설명합니다. DAI에서, 두뇌에 회전 가속은 진보적인 프로세스에 있는 축색기능의 손실로 이끌어 내는 축축및 생화확적인 변경을 일으키는 원인이 되는 전단 효력을 일으키는 원인이 됩니다. 이차 축색 변화는 급속한 축색 스트레칭 부상에 의해 생성되며 그 정도와심각도4,,5,,10에가변적이다. 1 차적인 상해 후에 일 에서 일 안에, 생화확적인 변경은 축축한 기능의손실로 이끌어 낼 것입니다4,5,,10. 부상 후 축축막의 투과성이 변화하여 엄청난 칼슘 유입이 허용됩니다. 칼슘의 섭취는 미토콘드리아가 부풀어 오게하고, 카스파스를 방출하고 카스파제 매개 진보적 인 세포
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저자는 공개 할 것이 없다.
저자는 바이오 기계 측정에 대한 그의 도움에 대한 박사 네이선 Kleeorin (기계 공학의 학과, 네게브벤 구리온 대학)을 감사하게 인정합니다. 또한, 우리는 교수 Olena Severynovska, 메리나 Kuscheriava, 막심 크리보노소프, 다리나 야쿠멘코와 생리학과의 에브게니아 곤차릭, 생물학 학부, 생태학, 의학, 올레스 혼차르 드니프로 대학, 드니프로, 우리의 토론에 대한 그녀의 지원과 도움이 기여에 대한 감사합니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 0.01 M sodium citrate | SIGMA - ALDRICH | ||
| 2.5% 노멀 호스 세럼 | SIGMA - ALDRICH | H0146 | 액체 |
| 4 % 완충 포름알데히드 용액 | |||
| 항 아밀로이드 전구체 단백질, C - 말단 항체토끼에서 생산 | SIGMA - ALDRICH | Lot 056M4867V | |
| biotinylated secondary antibody | Vector | BA-1000-1.5 | 10mM 인산나트륨, pH 7.8, 0.15M NaCl, 0.08% 아지드화나트륨, 3mg/ml 소 혈청 알부민 |
| 뼈 절단 집게 | |||
| DAB Peroxidase(HRP) 기판 키트(니켈 포함), 3,3'-diaminobenzidine | 벡터 실험실 | ||
| 임베딩 카세트 | |||
| 에탄올 99.9 | ROMICAL | 가연성 액체 | |
| 단두대 | |||
| Hematoxylin | SIGMA - ALDRICH | H3136-25G | |
| 과산화수소 용액 | Millipore | 88597-100ML-F | |
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | ||
| Olympus BX 40 현미경 | Olympus | ||
| 파라핀 | 파라플라스트 플러스 라이카 바이오시스템 | 조직 포매 배지 | |
| 인산염 완충 식염수(PBS) | SIGMA - ALDRICH | P5368-10PAK | 한 파우치의 내용물을 증류수 또는 탈이온수 1리터에 용해하면 0.01M 인산염 완충 식염수(NaCl 0.138 M; KCl - 0.0027 M); pH 7.4, 25°C에서 |
| Streptavidin HRP | ABCAM | ab64269 | Streptavidin-HRP는 IHC/면역조직화학 중 비오틴화 2차 항체와 함께 사용합니다. |
| 자일렌 |
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