우리는 인간에서 볼 수 있는 병리를 모방한 쥐 새끼를 사용하여 신생아 뇌실내 출혈 모델을 제시합니다.
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이 논문에서
요약
초록
신생아 뇌실내 출혈(IVH)은 조산의 일반적인 결과이며 뇌 손상, 출혈성 뇌수종(PHH) 및 평생 신경학적 결손을 유발합니다. PHH는 임시 및 영구 뇌척수액(CSF) 전환 절차(각각 심실 저장소 및 심실 복막 션트)로 치료할 수 있지만 IVH 유발 뇌 손상 및 뇌수종을 예방하거나 치료하는 약리학적 전략은 없습니다. 동물 모델은 IVH의 병태생리학을 더 잘 이해하고 약리학적 치료를 테스트하는 데 필요합니다. 신생아 IVH의 기존 모델이 있지만, 뇌수종을 안정적으로 초래하는 모델은 종종 대량 주사의 필요성에 의해 제한되며, 이는 병리학 모델링을 복잡하게 하거나 관찰된 임상 표현형의 가변성을 도입할 수 있습니다.
최근의 임상 연구는 헤모글로빈과 페리틴이 IVH 후 심실 비대를 유발하는 것과 관련이 있습니다. 여기에서는 혈액 분해 생성물 헤모글로빈의 소량의 뇌실 내 주사를 사용하여 PHH의 임상 표현형을 모방하는 간단한 동물 모델을 개발합니다. 심실 확대 및 뇌수종을 안정적으로 유도하는 것 외에도이 모델은 뇌실 주위 및 백질 영역에서 백질 손상, 염증 및 면역 세포 침윤을 초래합니다. 이 논문은 뇌실내 주사를 사용하여 신생아 쥐에서 IVH-PHH를 모델링하는 임상적으로 관련성이 높고 간단한 방법을 설명하고 주사 후 심실 크기를 정량화하는 방법을 제시합니다.
서론
신생아 IVH는 발달중인 뇌실의 측심실에 인접한 빠른 세포 분열 부위 인 배아 기질에서 비롯됩니다. 이 고도의 혈관 구조는 조산과 관련된 혈역학 적 불안정성에 취약합니다. 혈액은 배아 기질 내의 깨지기 쉬운 혈관이 파열 될 때 배아 기질 출혈 (GMH) -IVH에서 측심실로 방출됩니다. 등급 IVH의 경우, 뇌실 주위 출혈성 경색은 또한 뇌 내 혈액 제제의 방출에 기여할 수 있습니다. 1 GMH-IVH의 조합은 특히 고급 출혈 (등급 III 및 IV) 후에 PHH를 유발할 수 있습니다 1. PHH는 심실 복막 션트의 배치로 치료할 수 있지만 션트 배치는 IVH로 인해 발생할 수있는 뇌 손상을 역전시키지 않습니다. 현대의 신생아 집중 치료는 IVH2, 3의 비율을 낮추었지만 IVH가 발생하면 발생하는 뇌 손상이나 뇌수종에 대한 특별한 치료법은 없습니다. IVH 유발 뇌 손상 및 PHH에 대한 예방 치료법 개발의 중요한 한계는 IVH 병태생리학에 대한 불완전한 이해입니다.
최근에, 주요 혈액 분해 생성물 헤모글로빈의 초기 CSF 수준은 고급 IVH
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프로토콜
참고 : 모든 동물 프로토콜은 기관의 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았습니다. 이 프로토콜에 사용되는 모든 재료, 시약, 장비 및 소프트웨어에 대한 자세한 내용은 재료 표를 참조하십시오.
1. 헤모글로빈 및 CSF 용액의 제조
- 1.5mL 마이크로튜브에 aCSF 용액 500μL를 첨가하여 멸균 인공 CSF(aCSF) 용액을 준비하고 얼음에 보관합니다.
- 1.5mL 마이크로튜브의 aCSF 500μL에 헤모글로빈 75mg을 첨가하여 멸균 150mg/mL 헤모글로빈 용액을 준비하고 얼음에 보관합니다.
2. 주사용 동물의 제조
- 가열 패드를 매체 설정으로 돌려 쥐의 체온을 유지하십시오.
- 출생 후 4일째(P4) 랫트를 3% 이소플루란으로 채워진 유도 챔버에서 마취시킨다.
알림: 15분마다 발가락/꼬리 핀치 반응을 사용하여 충분한 마취를 확인하십시오. 조직 색상, 체온 및 호흡수를 육안으로 관찰하여 마취를 모니터링합니다. - 마취 된 쥐에게 5mg / kg 피하 카프로 펜 주사로 통증 완화를 투여하십시오. ....
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결과
주사의 성공은 방사선 학적 및 면역 조직 화학적 수단에 의해 확인되었다. 헤모글로빈 주사를받은 동물은 MRI (그림 2A)를 통해 평가했을 때 중등도의 급성 심실 비대가 발생했으며, CSF 주사 동물에 비해 헤모글로빈 주사 후 24 시간 및 72 시간에 측심실이 훨씬 더 컸습니다 (그림 2B, C). 헤모글로빈 주입 동물과 뇌척수액 주입 후 38일 사이에 측뇌실 부피에는 유의미한 차이가 없었지만(그림 2D), 주사 후 38일까지 추적한 헤모글로빈 주입 그룹의 동물 중 44%(4/9)가 이 시점에서 해결되지 않은 심실 비대를 나타냈다는 점에 유의하는 것이 중요합니다(그림 2D ). 심실 크기의 이러한 넓은 분포는 IVH-PHH의 임상 경과와 일치하는 패턴입니다. 또한, 주사 후 38일째에 .......
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토론
헤모글로빈 주사를 활용하는이 IVH 모델은 헤모글로빈에 의해 특이 적으로 매개되는 IVH의 병리학 연구를 가능하게합니다. 보완 연구의 경우, 헤모글로빈은 시험관 내에서도 쉽게 전달 될 수 있으며 전혈에 존재하는 미세 아교 세포 / 대 식세포에 의해 생성 된 단백질에 대한 생화학 적 분석을 방해하지 않습니다.
IVH-PHH의 주요 이론에는 CSF 순환의 기계적 방해, 상반신 벽을 감싸는 섬모의 파괴, 염증, 섬유증 및 철 독성10이 포함됩니다. 콜라게나제 유도 래트 강아지 모델과 같은 IVH에 대한 기존 동물 모델은 세포외 기질(11)의 직접적인 손상 및 파괴를 통해 IVH를 유도하는 반면, 글리세롤 유도 토끼 강아지 모델과 같은 다른 동물 모델은 두개내 저혈압(12)의 효과로 IVH를 유도한다. 추가의 모델은 자가 및 기증자 랫트 혈액 .......
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공개 사항
저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.
감사의 글
JMS는 NIH / NINDS R01 NS110793 및 K12 (신경 외과 의사 연구 경력 개발 프로그램)로부터 자금을 지원 받았습니다. BAM은 NIH / NINDS K08 NS112580-01A1, 켄터키 대학 신경 과학 연구 우선 순위 지역 상 및 뇌수종 협회 혁신가 상으로부터 자금을 지원 받았습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 0.3 mL 인슐린 주사기 | BD Microfine + 인슐린 주사기 | 230-4533 | 0.3-0.5 mL 신린지 작동 |
| 1.5 mL microtube | USA Scientific | 1615-5500 | 로트 번호 K194642H -3 511 |
| 4.7T MRI | Agilent/Varian | 4.7T/33 cm | Agilent/Varian DirectDrive 4.7-T (200-MHz) MRI 시스템 |
| 6-0 모노필라멘트 봉합 | ETHICON | 667G | |
| 9.4T MRI | Bruker | BioSpec 94/20 | cryoprobe 분석 저울 없이 이 프로토콜에 사용됨 |
| CCURIS Instruments | W3200-320 | ||
| Artificial CSF (aCSF) | Tocris Bioscience | 3525 | 배치 번호: 72A |
| Betadine | Purdue Products L.P. | 301005-00 | NDC 67618-150-09 |
| Carprofen (주사 가능) | Zoetis Inc. | PI 4019448 | Rimadyl |
| Ethanol | Decon Laboratories | 2701 | |
| 가열 패드 | Sunbeam | E12107-819 | UL 612A, Z-1228-001 |
| 헤모글로빈 | MP Biomedicals | 100714 | LOT NO. SR02321 |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Isoflurane 기화기 | VETEQUIP | 911103 | |
| 정위 기구용 조명 | Dolan-Jenner 산업 | Fiber-Lite MI-150 | |
| 미세 사출 주사기 펌프 | 세계 정밀 기기 | MICRO21 | 직렬 184034 T08K |
| MRI 소프트웨어 | Bruker BioSpin | Paravision 360 3.2 | |
| 산소 | Airgas Healthcare | UN1072 | 로트 번호 |
| S1432080XA02 Sprague Dawley 쥐 | Charles River Laboratories | 스트레인 코드 : 001 | |
| 정위 기기 | KOPF Instuments | 모델 900LS Lazy Susan | |
| 멸균 코튼 팁 애플리케이터 | Fischerbrand | 23-400-118 | |
| 외과 용 블레이드 | covetrus | # 10 | |
| 국소 트리플 항생제 | 트리플 항생제 연고 | NDC 51672-2120-1 | |
| 심실 부피 정량화 소프트웨어 | ITK-SNAP | ITK-SNAP 4.0.0 베타 |
참고문헌
- Robinson, S. Neonatal posthemorrhagic hydrocephalus from prematurity: Pathophysiology and current treatment concepts: A review. Journal of Neurosurgery: Pediatrics. 9 (3), (2012).
- Hasselager, A. B., Børch, K., Pryds, O. A.
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재인쇄 및 허가
