여기에서는 재발성 허혈성 뇌졸중의 진행을 조사하기 위해 마우스의 이차 중대뇌동맥 폐색 방법을 제시합니다. 수술 절차, 수술 후 관리, 신경 병리학적 변화 및 생존율이 설명되어 있습니다.
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여기에서는 재발성 허혈성 뇌졸중의 진행을 조사하기 위해 마우스의 이차 중대뇌동맥 폐색 방법을 제시합니다. 수술 절차, 수술 후 관리, 신경 병리학적 변화 및 생존율이 설명되어 있습니다.
뇌졸중은 전 세계적으로 사망 및 장애의 두 번째로 큰 원인이며, 재발성 뇌졸중은 불량한 결과와 신경학적 부담 증가에 크게 기여합니다. 급성 임상 뇌졸중 관리의 발전에도 불구하고 재발성 허혈성 뇌졸중에 대한 실험 모델은 절차의 복잡성과 높은 사망률로 인해 여전히 제한적입니다. 본 연구에서는 마우스 모델에서 재발성 허혈성 뇌졸중을 확립하고 2단계 중대뇌동맥폐색(MCAO) 프로토콜을 사용하여 뇌의 병리학적 변화와 기능적 결손을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 성인 수컷 C57BL/6J 마우스는 레이저 도플러 혈류 모니터링 하에서 일시적인 MCAO를 받았습니다. 뇌졸중 재발을 시뮬레이션하기 위해 초기 수술 후 14일 후에 2차 MCAO를 수행했습니다. 수술 후 평가에는 운동 활동 분석, 6점 채점 시스템을 사용한 신경행동 결손 점수, 저산소증 유도 인자-1α(HIF-1α) 및 종양 괴사 인자-α(TNF-α)를 포함한 염증 표지자, 조직병리학적 평가가 포함되었습니다. 재발성 MCAO 투여 후, 마우스는 대조군에 비해 운동 활동이 유의하게 감소하고, 이동 속도가 감소하고, 신경 행동 점수가 감소하고, 염증 표지자가 증가했습니다. 조직병리학적 검출 결과 재발성 MCAO 마우스의 피질과 해마에서 중등도에서 중증의 신경 세포 괴사, 신경필 공포화 및 국소 출혈이 나타났습니다. 염증 표지자는 또한 이 재발성 MCAO 절차에서 유도되었습니다. 이 2단계 MCAO 마우스 모델은 일관된 신경학적 및 병리학적 결과로 재발성 허혈성 뇌졸중을 효과적으로 시뮬레이션하고 수술 후 생존율을 향상시키는 방법을 처음으로 제시합니다. 이 모델은 기계론적 연구를 위한 신뢰할 수 있는 플랫폼을 제공할 수 있으며 재발성 뇌졸중에 대한 신경 보호 요법의 향후 평가에 적용될 수 있습니다.
뇌졸중은 전 세계적으로 사망 및 장기 장애의 주요 원인으로 남아 있으며 상당한 임상적, 사회경제적 부담을 초래하고 있습니다. 전 세계적으로 3천만 명 이상의 사람들이 뇌졸중과 이동성 상실, 인지 장애, 혈관 질환 위험 증가 등의 결과로 영향을 받습니다 1,2. 혈전용해술 및 혈관내 혈전제거술과 같은 급성 치료의 발전에도 불구하고 많은 생존자들은 여전히 뇌졸중 재발 위험이 높으며, 이는 예후 악화, 장애 증가 및 사망률 증가와 관련이 있습니다. 재발성 뇌졸중은 1차 사건 발생 후 90일 이내에 환자의 약 10-20%에서 발생하며, 일과성 허혈 발작 또는 경미한 뇌졸중 기간 동안 위험이 가장 높습니다3. 더 중요한 것은 재발성 뇌졸중이 종종 혈관 영역에 영향을 미치고 뇌 혈역학적 장애4, 급성 및 만성 면역 조절 장애, 피질하 신경 괴사와 같은 더 광범위한 경색 및 심각한 손상을 초래한다는 것입니다.5 이는 뇌가 더 취약해지고 초기 허혈성 손상 후 더 많은 합병증을 유발할 수 있음을 시사합니다.
최근 일부 연구에서는 실험 동물에서 허혈성 또는 출혈성 뇌졸중 모델을 수행했으며 인간의 임상 조건에 맞는 영역별 손상 패턴, 중단된 신경혈관 반응 및 다양한 내인성 복구 메커니즘을 밝혔습니다 6,7. 그러나 재발성 뇌졸중의 연구 모델은 절차가 복잡하고 사망률이 높기 때문에 아직 확립되지 않은 상태로 남아 있습니다. 일부 이전 연구에서는 재발성 허혈성 뇌졸중을 연구하는 데 유용한 도구로 등장한 광혈전성 마우스 모델을 확립했습니다 8,9,10. 그들은 재발성 뇌졸중이 있는 마우스에서 악화된 신경 손상, 장기간의 염증 반응 및 인지 저하를 입증하고 다발성 경색 치매 및 염증성 프라이밍을 포함한 기본 메커니즘을 탐색했습니다 8,9,10.
또 다른 연구에서는 양측 선조체에 재발성 뇌내출혈이 발생한 새로운 노인 마우스 모델이 콜라게나제를 두 번 주사하여 운동 기능의 회복을 지연시키고 재발성 마우스에서 인지 상실 및 신경학적 손상을 유발한 것으로 나타났습니다11. 광혈전성 및 출혈성 뇌졸중 마우스 모델이 재발성 뇌졸중 동안 고유한 해부학적 영역에 병변을 자주 유발한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이러한 변이는 신경 손상의 이질적인 패턴을 생성하고, 미세순환 역학을 방해하며, 말초 면역 반응에 다양한 영향을 미칩니다11,12. 대조적으로, 허혈성 뇌졸중의 가장 대표적인 설치류 패러다임으로 널리 알려진 MCAO 모델은 절차적 안정성의 이점을 제공하고 대뇌 폐색의 부위와 기간 모두를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 MCAO와 재발성 MCAO는 또한 상당히 높은 사망 위험을 입증했으며13,14 이는 실험 연구에서 광범위한 적용 가능성에 상당한 제한을 가합니다. 본 연구에서는 재발성 뇌졸중을 모방하는 안정적이고 재현 가능한 2단계 MCAO 마우스 모델을 확립하는 것을 목표로 했습니다. 우리는 관련 신경 손상, 기능 장애 및 조직병리학적 변화를 평가했습니다. 이 모델은 또한 안정적인 생존율을 입증하여 재발성 뇌졸중 병태생리학 및 신경 보호 치료 전략에 대한 향후 연구에 적용 가능성을 시사합니다.
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모든 동물 실험은 국립 대만 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)(연구 계획 ID20230335)의 검토 및 승인을 받았으며 실험 동물의 관리 및 사용에 대해 확립된 윤리 지침에 따라 수행되었습니다.
1. 동물 준비
2. 첫 번째 외과적 MCAO 투여
3. 2차 MCAO 관리
4. 수술 후 관리
5. 동물 운동 활동 및 신경생물학적 손상 평가
6. 헤마트실린 및 에오신 염색 프로토콜
7. 웨스턴 블로팅 프로토콜
8. 통계 분석
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첫 번째 및 재발성 MCAO 마우스의 운동 활동 및 신경 손상 평가
첫 번째 MCAO 절차에서는 실리콘 고무 코팅 나일론 모노필라멘트를 ECA, ICA에서 MCA로 40분 동안 삽입했습니다. 필라멘트가 MCA 영역에 머물고 있을 때 레이저 도플러 장비에 의해 뇌 혈류(CBF)가 눈에 띄게 떨어지는 것을 감지할 수 있었습니다(기준선의 <30%) 떨어짐). 이 절차에서 모든 마우스는 안정적으로 이 임계값을 달성하고 생존했습니다. 일부 이전 연구에서는 다른 실험에서 14일 동안 MCAO 수술 치료 후 체중 변화가 회복되고19 생존 조건이 안정적이라는 것을 나타냈습니다 2,20,21.
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뇌졸중은 전 세계적으로 사망 및 장애의 두 번째 주요 원인으로 남아 있으며 재발성 뇌졸중 위험이 높습니다. 현재 의료 기술과 전략의 발전에도 불구하고 뇌졸중 및 재발 예방은 개선하기에 충분하지 않습니다. 최근 수십 년 동안 뇌졸중에 대한 다양한 연구 모델이 허혈성 뇌졸중 손상 및 메커니즘에 대한 연구 조사에 널리 사용되었습니다. 그 중 MCAO 수술 방법은 신경학적 기전 탐색 및 보호 연구의 40% 이상에서 인간의 허혈성 뇌졸중 장애 및 합병증에 가장 가까운 것으로 간주됩니다24. 그럼에도 불구하고 외과적으로 두 번째 MCAO 절차의 복잡성과 다양성으로 인해 동물 실험에서 허혈성 재발성 뇌졸중을 조사하는 연구는 거의 없습니다. Qiao 등은 쥐25에서 두 번째 MCAO 모델을 연속적으로 확립했습니다.
우리의 연구 결과와 유사하게, 액포...
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저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.
이 작업은 국립 실험 동물 센터 팀의 기술적 지원과 대만 국립 대만 대학 병원 재단(112-S0074), 대만 중국 의과대학 병원(CMU113-S-06) 및 대만 타이페이 국립 과학 기술 위원회(112-2314-B-002 -219)의 보조금으로 재정적으로 지원되었습니다.
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This corrects the article 10.3791/68806
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