Method Article

뇌졸중의 일시적인 중뇌동맥 폐색 모델

DOI:

10.3791/65857

⸱

August 11th, 2023

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neuroscience and Experimental Therapeutics, Institute for Biomedical Research of Barcelona (IIBB), Spanish National Research Council (CSIC)

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 프로토콜은 중뇌동맥의 내강 내 폐색을 통한 마우스의 일시적인 국소 대뇌 허혈 모델을 설명합니다. 또한 자기 공명 영상 및 행동 테스트를 사용하여 결과 평가의 예를 보여줍니다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

뇌졸중은 전 세계적으로 사망 또는 만성 장애의 주요 원인입니다. 그럼에도 불구하고 기존의 최적 치료법은 허혈성 뇌졸중의 급성기 동안 재관류 요법으로 제한되어 있습니다. 뇌졸중 생리병리학에 대한 통찰력을 얻고 혁신적인 치료법을 개발하기 위해서는 뇌졸중의 생체 내 설치류 모델이 근본적인 역할을 합니다. 유전자 변형 동물의 가용성은 특히 실험용 뇌졸중 모델로 마우스의 사용을 촉진했습니다.

뇌졸중 환자에서 중뇌동맥(MCA)의 폐색은 흔한 현상입니다. 결과적으로, 가장 널리 사용되는 실험 모델은 두개골 절제술이 필요하지 않은 최소 침습 기술인 MCA의 내강 내 폐색과 관련이 있습니다. 이 절차에는 외부 경동맥(ECA)을 통해 모노필라멘트를 삽입하고 MCA의 분기점에 도달할 때까지 내부 경동맥(ICA)을 통해 전진시키는 작업이 포함됩니다. 45분 동맥 폐색 후 모노필라멘트를 제거하여 재관류를 허용합니다. 이 과정에서 뇌 혈류를 모니터링하여 폐색 중 감소와 재관류 시 후속 회복을 확인합니다. 신경 및 조직 결과는 행동 검사와 자기 공명 영상(MRI) 연구를 사용하여 평가됩니다.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

WHO에 따르면 뇌졸중은 매년 전 세계적으로 약 1,500만 명에게 영향을 미치는 치명적인 질병입니다. 환자의 약 3분의 1은 이 질환에 걸리고, 또 다른 3분의 1은 영구적인 장애를 경험합니다. 뇌졸중은 신경 및 말초 면역 세포, 혈관 조직 및 전신 반응과 같은 다양한 세포 유형을 포함하는 복잡한 병리학입니다1. 시스템 수준에서 뇌졸중에 의해 유발되는 복잡한 반응 네트워크는 현재 체외 모델을 사용하여 복제할 수 없습니다. 따라서 실험 동물 모델은 질병의 메커니즘을 탐구하고 새로운 치료법을 개발 및 테스트하는 데 필수적입니다. 현재 조직형 플라스미노겐 활성제(tPA)를 이용한 혈전용해술 또는 혈관내 혈전절제술을 통한 조기 조직 재관류가 유일하게 승인된 중재이다1.

중뇌동맥(MCA)의 폐색은 뇌졸중 환자에서 빈번하게 발생합니다. 결과적으로, 일시적인 MCA 폐색(tMCAo)의 설치류 모델은 처음에 쥐 2,3,4에서 개발되었습니다. 오늘날 유전자 변형 마우스는 실험용 뇌졸중 모델에....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

동물 작업은 카탈로니아 및 스페인 법률(Real Decreto 53/2013)과 유럽 지침에 따라 바르셀로나 대학의 윤리 위원회(Comité Ètic d'Experimentació Animal, CEEA)와 카탈루냐 총독부의 현지 규제 기관의 승인을 받아 수행되었습니다. 연구는 ARRIVE 지침에 따라 보고됩니다. 이 절차는 연령 제한 없이 생후 8주부터 성인 마우스에서 수행되도록 설계되었습니다. 생후 10-12주의 C57BL/6 마우스에서 개발된 수술 절차의 예가 여기에 제공된다. 마우스 변형에 따른 해부학적 차이를 고려해야 합니다.

1. 동물 준비

  1. 수술을 시작하기 전에 필요한 모든 재료와 도구를 모으고 소독하십시오. 필요한 모든 수술 재료( 재료 표에 나열됨)로 수술대를 설정합니다.
  2. 산소와 아산화질소(30%/70%)의 혼합물에서 이소플루란 흡입을 사용하여 동물을 마취합니다.
  3. 진통을 제공하고 통증과 불편함을 완화하기 위해 0.05mg/kg BW의 용량으로 부프레노르핀( 재료 표 참조)을 피하 투여합니다.
    알림: 진통제는 필수이지만 다른 프로토콜이 허용됩니다. 통증 및 불편 징후는 MCAo 후 ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

tMCAo 절차의 결과를 평가하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 생체 내 신경 영상 방법(MRI)과 행동 검사가 여기에 활용됩니다.

마우스는 뇌에 허혈성 병변을 발생시키며, 주로 선조체 및 배외측 피질과 같은 MCA 동측이 교합에 공급하는 영역에 영향을 미칩니다. 병변의 정도를 결정하기 위해 2,3,5-트리페닐테트라졸륨 클로라이드(TTC) 조직 염색, 조직학적 염색(헤마톡실린/에오신, 티오닌 아세테이트) 및 MRI와 같은 생체 내 신경 영상 방식을 포함한 여러 가지 방법이 있습니다. MRI는 비침습적 특성과 다른 연구에 동일한 조직을 사용할 수 있는 능력으로 인해 여기에서 선택되었으며, 각 마우스의 병변에 대한 포괄적인 평가를 제공합니다. 또한 MRI를 사용하면 동일한 동물에서 반복적인 측정이 가능하여 결과의 재현성을 높이고 연구에 필요한 동물의 수를 줄일 수 있습니다.

이소플루란(유도 5%, 유.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

내강 내 tMCAo 절차는 기초 연구에서 재관류와 함께 가장 일반적으로 사용되는 국소 뇌 허혈 모델입니다. 현재, 마우스는 유전자 변형 균주의 가용성으로 인해 선호되는 동물 모델입니다. 그러나 유전자 변형 쥐와 그 유전적 배경이 뇌 혈관화에 영향을 미칠 수 있다는 것을 인정하는 것이 중요합니다. 서로 다른 동맥 영역 사이의 부수적 순환 및 문합체의 존재는 실험 절차의 결과에 상당한 영향을 미칠 수 있다11.

이 절차를 수행할 때 몇 가지 중요한 사항을 고려해야 합니다. 부상은 MCA 영역 밖에서 발생할 수 있으며, 일반적으로 후방 통신 동맥의 폐색으로 인해 해마, 시상 또는 시상 하부와 같은 영역에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 소수의 쥐는 겉보기에 성공적인 수술 절차에도 불구하고 명백한 경색을 나타내지 않을 수 있습니다.

절차 중에 여러 변수를 모니터링해야 합니다. 뇌 병변의 발달은.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN)/Agencia Estatal de Investigación (AEI), Gobierno de España/10.13039/501100011033 및 "European Regional Development Fund (ERDF)"가 자금을 지원하는 보조금 PID2020-113202RB-I00의 지원을 받았습니다. 유럽을 만드는 방법". NCC와 MAR은 MCIN/AEI/099481 501100011033/085737 및 "European Social Fund(ESF) Investing in your future"에서 자금을 지원하는 박사 전 펠로우십(각각 PRE2021-099481 및 PRE2018-13039)을 받았습니다. 기술 지원을 해주신 Francisca Ruiz-Jaén과 Leonardo Márquez-Kisinousky에게 감사드립니다. 우리는 Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS)의 MRI 영상 시설의 지원에 감사드립니다. 카탈루냐 총독의 카탈루냐 레세르카 센터(CERCA) 프로그램은 IDIBAPS를 지원합니다.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
6/0 봉합사 Arago혈관 결찰
6/0 봉합사 곡선 바늘Arago피부 봉합사
9 mg/mL 식염수Fresenius KabiCN616003 EC수분 공급용
마취 시스템SurgiVet
둔기 견인기, 1mm 너비Fine Science Tools18200-09
BuprenorfineBuprex용 통증 완화
클램프 적용 겸Fine Science ToolsS & T CAF4
Dumont 미니 집게Fine Science ToolsM3S 11200-10
집게Fine Science Tools91106-12
접착제록타이트LDF 프로브를 두개골
그립 강도 측정기IITC Life Science Inc.#2200
IsofluraneB-BraunCN571105.8
LDF PerimedPerimedPeriflux System 5000
LDF 프로브 홀더PerimedPH 07-4
Medical tape
MRI magnetBruker BioSpin, Ettlingen, GermanyBioSpec 70/30 수평 동물 스캐너 
봉합사 커터가 있는 바늘 홀더Fine Science Tools12002-14
나일론 필라멘트Doccol701912PK5Re
가열 패드
Sirgical 가위Fine Science Tools91401-12
소형 용기 소작 키트Fine Science Tools18000-00
실체 현미경 및 차가운 빛LeicaM60
봉합사 묶는 집게Fine Science Tools18025-10
온도 조절기, 직장 프로브 및 마우스 패드Letica Science InstrumentsLE 13206
Vannas 스프링 가위 (4mm 절삭 날)Fine Science Tools15019-10
혈관 클램프Fine Science Tools00396-01
자 에 붙이려면 가 있는 복구 케이지

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Siddiqi, A. Z., Wadhwa, A. Treatment of acute stroke: current practices and future horizons. Cardiovascular Revascularization Medicine. 49, 56-65 (2023).
  2. Tamura, A., Graham, D. I., McCulloch, J., Teasdale, G. M.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Middle Cerebral Artery OcclusionIschemic Stroke ModelTransient MCAORodent Stroke ModelIntraluminal OcclusionCerebral Blood FlowLaser Doppler FlowmetryNeuroimaging TechniquesBehavioral TestsGenetically Modified Mice

Related Articles