본 프로토콜은 총체적 형태학 및 자기 공명 영상(MRI)을 통해 대뇌 조직의 초기 변화를 확인하기 위한 신생아 저산소성 허혈성 손상의 설치류 모델을 설명합니다. 이는 기존 모델에 비해 이점이 있으며, 후기 부상을 연구하는 데 사용할 수 있지만 재현 가능한 초기 변화를 평가할 수 없습니다.
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이 논문에서
요약
초록
주산기 저산소성 허혈성 뇌병증(HIE)은 신생아를 괴롭힐 수 있는 급성 질환으로, 다양한 장단기 신경 발달 결과를 초래합니다. 조기 진단은 중재의 혜택을 받을 수 있는 영아를 식별하는 데 중요합니다. 그러나 조기 진단은 임상적 기준에 크게 의존합니다. 분자 또는 방사선 검사는 조기 뇌 손상을 감지하는 데 가능성을 보여주지 않았습니다. 연구에 따르면 자기공명영상(MRI)은 혈류/허혈 및 대사 장애의 변화를 모두 보여줄 수 있습니다. 그러나 그들은 모두 부상 발병 후 질병의 2 차 단계 (>12 시간)를 평가하는 데 사용되었습니다. 조기 진단은 적격 영아에서 치료적 저체온증을 신속하게 시작하는 데 중요하며, 현재 출생 후 6시간 이내에 시작하는 것이 권장됩니다. 저산소성 허혈성 손상의 쥐 모델은 1981년에 개발되었으며 뇌 관류, 뇌 손상 마커 및 형태학의 변화를 연구하기 위해 검증되고 광범위하게 사용되었습니다. 그러나 주로 초기 허혈성 모욕 후 며칠 후 부상을 평가하는 "후기 모델"로 사용되었습니다. 이 모델은 신뢰할 수 있고 재현 가능한 초기 대뇌 변화를 평가하는 데 민감도가 낮은 것으로 알려져 있습니다. 이 연구의 목적은 병리학적 염색 및 대뇌 자기 공명 영상/자기 공명 분광법을 사용하여 HIE의 초기 총 형태학적 및 방사선학적 마커를 연구할 수 있는 신뢰할 수 있는 모델을 개발하는 것이었습니다.
서론
저산소성 허혈성 뇌병증(HIE)은 신생아의 다양한 요인으로 인해 발생하는 파괴적인 상태이다1. 주산기 질식 및/또는 뇌 혈류의 중단은 뇌에 국소 또는 전반적 허혈 변화를 초래할 수 있다2. 개발도상국에서는 1,000명당 약 1.6명의 발생률이 발생하지만, 개발도상국에서는 1,000명당 12.1명에 달할 수 있다3. 이 질환은 높은 사망률(20%-50%)을 초래하며, 생존자의 25%는 정신 지체, 간질 또는 뇌성마비와 같은 장기적인 신경 장애를 앓을 가능성이 높습니다4. 경증에서 중등도의 부상에 효과가 입증된 유일한 치료적 개입은 치료적 저체온증이며, 이는 출생 후 6시간 이내에 시작해야 한다 5,6,7,8,9. 이는 2차 손상으로 이어지는 대사 변화를 예방하는 데 도움이 될 ....
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프로토콜
모든 실험 절차는 오클라호마 의학 연구 재단(OMRF) 기관 동물 관리 및 사용 위원회(프로토콜 IACUC #17-17)의 승인을 받았습니다. 본 연구에는 E14의 임신한 암컷 Sprague-Dawley 새끼 쥐가 사용되었습니다. 동물은 상업적 출처에서 얻었습니다 ( 재료 표 참조).
1. 동물 준비
- 새끼를 분만하기 전에 동물 시설에 동물을 적응시킵니다.
- 모든 쥐를 a12 h light/darkcycle로 유지하고 표준 ratchow를 먹이십시오.
- 새끼를 낳은 후에는 새끼를 각각의 댐과 함께 보관하십시오. 실험에는 남녀를 모두 사용합니다.
- 출생 후 10세(P10)에 새끼를 가짜 또는 HIE 그룹으로 무작위 배정합니다.
참고: 실험 타임라인은 그림 1에 나와 있습니다. 모든 실험은 같은 날 P10에서 수행되었습니다.
2. 실험적 HIE 그룹을 위한 경동맥 결찰(CAL)
- 새끼 쥐를 ....
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결과
HIE 후 초기 뇌 변화를 생성하고 평가하기 위한 현재 프로토콜은 구현하기 쉬웠고 P10에서 새끼 쥐에서 모욕 후 6시간 이내에 뇌 손상의 총 병리학적 및 방사선학적 시각화가 가능했습니다. 실험 계획은 그림 1에 나와 있습니다. 남녀 모두를 함께 분석했으며, 각 그룹에서 5마리의 새끼에서 24마리의 동물을 검사했습니다. 동물 폐사율은 매우 낮았으며, 말기 실험이 수행될 때까지 동물의 99%가 생존했다.
허혈 부위는 CAL 및 저산소증 후 6시간 후에 TCC로 염색된 뇌 절편에서 명확하게 시각화됩니다. 이러한 병변은 그림 2에 묘사된 바와 같이 얼룩이 없는 투명한 흰색 손상 부위로 보입니다. 손상을 시각화하기 위해 샘플에 TCC의 심장 관류가 필요하지 않았습니다. 많은 동물들은 여러 부위의 경색이 표시되어 있었습니다. 대다수는 뇌의 피질 표면에 있었습니다.
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토론
갓 태어난 새끼 쥐를 대상으로 한 연구 프로토콜은 HIE에서 뇌 손상의 초기 마커를 시각화하고 분석하기 위해 성공적으로 설계되었습니다. 현재까지 신생아 집단에서 조기 뇌 손상을 감지하기 위한 객관적인 평가 도구가 부족합니다. HI 손상 후, 대뇌 산화 대사의 손상이 비가역적인 미토콘드리아 기능 19의 실패 전에 부분적으로 회복될 가능성이 있는 단계(1-6시간)가 있습니다. 이 잠복기는 저체온증(hypothermia)과 같은 신경보호 중재를 위한 치료창이다6. 발표된 대부분의 임상시험은 첫 6시간 이내에 치료를 시작하는 것을 지지하며, 5,7 대부분의 기관은 그 이후의 치료를 제공하지 않습니다. 그러나 냉각은 심각한 부작용의 가능성이 있으므로 선택적으로 사용해야 한다
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공개 사항
저자 중 누구에게도 이해 상충이 없습니다.
감사의 글
동물 관리 프로토콜을 수정하는 데 전문성과 도움을 주신 오클라호마 의학 연구 재단(Oklahoma Medical Research Foundation)의 수의사에게 감사드립니다.
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재료
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| 2,3,5-트리페닐테트라졸륨 클로라이드(TTC) | Millipore Sigma | T8877 | |
| 복부 공압 베개 | SA Instruments, Inc., Stony Brook, NY | ||
| 방수 수분 장벽이 있는 흡수성 언더패드, 58.4 x 91.4 cm, 680 mL | Fisher Scientific | 501060566 | |
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| Biospec 7.0 Tesla/30cm 수평 보어 자석 소동물 이미징 시스템 | Bruker Biospin, Ettlingen, Germany | ||
| 부프레노르핀 | 수의학 제공 | ||
| 프로브가 있는 소형 온도계 | Fisher Scientific | S01549 | |
| 가스 혼합물 92% 질소 8% 산소 | Airgas | ||
| Head surface coil | Bruker BioSpin MRI Gmbh, Ettlingen, Germany | ||
| Isoflurane gas | 수의학 제공 | ||
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| 리드 링 플라스크 무게 | VWR | 29700-060 | 설치류 챔버가 수조에 잠겨 있도록 하는 수조 무게 |
| Mathematica Software | Wolfram Research, Champaign, IL, USA | 버전 6.0 | |
| Pedialyte 전해질 용액, 수화 음료, 1리터, | CVS | ||
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| Purdue 제품 Betadine Swabsticks | Fisher Scientific | 19-061617 | |
| 직교 볼륨 코일(72mm 내경) | Bruker BioSpin MRI Gmbh, Ettlingen, Germany | ||
| Stoelting Silk Suture | Fisher Scientific | 카탈로그 No.10-000-656 | |
| Vicryl 5-0 봉합 | Fisher Scientific |
참고문헌
- Douglas-Escobar, M., Weiss, M. D. Hypoxic-ischemic encephalopathy: A review for the clinician. JAMA Pediatrics. 169 (4), 397-403 (2015).
- Bano, S., Chaudhary, V., Garga, U. C. Neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy: A radiological review. Journal of Pediatr....
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