2017년 2월 2일
우리는 실리콘으로 코팅된 봉합사를 사용하여 중대뇌동맥의 폐색에 의해 유도된 뇌졸중의 마우스 모델을 설명합니다. 이 프로토콜은 영구적인 폐색 또는 일시적인 허혈을 유도한 후 재관류
를 유도하는 데 적용할 수 있습니다.이 수술 절차의 전반적인 목표는 외부 대뇌동맥을 그대로 유지하면서 허혈성 뇌졸중을 공식적이고 안정적으로 유도하는 것입니다. 이 방법은 뇌졸중 중증도에 대한 치료의 영향과 같은 뇌졸중 연구 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 뇌졸중 유도 후 외부 대뇌동맥이 영향을 받은 반구에 직접 치료를 주입할 수 있다는 것입니다.
이소플루란으로 마취된 마우스를 준비된 수술 표면에 놓고 콧방울을 끼워 산소와 혼합된 이소플루란을 투여합니다. 헐떡임 없이 호흡수가 초당 약 1-2회 호흡이 되도록 합니다. 또한 동물이 수염 자극이나 페달 반사에 반응을 보이지 않는지 확인하십시오.
시술 중 안과가 건조해지는 것을 방지하기 위해 멸균 면봉을 사용하여 각 눈에 안과 윤활제를 한 방울 떨어뜨립니다. 절개 부위를 면도한 후 70% 에탄올과 클로르헥시딘 기반 용액을 사용하여 수술 부위를 철저히 소독합니다. 실체 현미경 아래 동물을 따뜻한 수술 표면에 두십시오.
그런 다음 수술용 가위와 집게를 사용하여 가슴뼈 위에서 턱 아래까지 목의 얕은 정중선 절개를 수행합니다. 겸자를 사용하여 지방 조직과 결합 조직을 조심스럽게 분리하여 기관을 노출시킵니다. 조직은 쉽고 자연스럽게 양쪽으로 분리되어야 합니다.
그런 다음 베개나 직경 약 0.5cm의 둥근 물체를 목 뒤쪽 아래에 놓아 목을 펴고 수술 부위를 더 노출시킵니다. 조직 견인기 또는 고리를 사용하여 절개 부위를 엽니다. 그런 다음 기관의 왼쪽에서 결합 조직을 조심스럽게 핀셋으로 분리하여 주변 신경과 주요 정맥을 손상시키지 않고 왼쪽 총경동맥을 노출시킵니다.
다음으로, CCA 아래에 구부러진 집게를 삽입하여 결합 조직을 뚫은 다음 천천히 열어 CCA를 해제합니다. 기저 조직에서 CCA를 분리하고 내부 대뇌 동맥과 외부 대뇌 동맥의 상단 y 분지를 노출시킵니다. CCA가 노출되면 CCA 아래에 나일론 봉합사 3개 세그먼트를 삽입합니다.
CCA가 꼬이지 않도록 하면 봉합사 삽입이 크게 복잡해질 수 있습니다. 그런 다음 가능한 가장 낮은 지점에서 영구 매듭을 사용하여 하단 봉합사를 닫습니다. 탈착식 슬립노트를 사용하여 ICA와 ECA의 분기 바로 아래에 있는 상단 봉합사를 묶습니다.
다음으로, 탈착식 슬립노트를 사용하여 중간 봉합사를 묶되 활짝 열어 두십시오. 그런 다음 미세 박리 스프링 가위를 사용하여 하단 봉합사에 더 가까운 하단과 중간 봉합사 사이의 CCA에 0.2mm를 만듭니다. 겸자를 사용하여 MCAO 봉합사를 CCA 절개 부위에 삽입하여 상단 봉합사 쪽으로 안내합니다.
그런 다음 CCA에 있는 중간 봉합사의 슬립매듭을 부드럽게 조여 MCAO 봉합사 주위의 혈류를 제한하되 MCAO 봉합사가 자유롭게 움직일 수 있을 만큼 느슨하게 합니다. 이제 MCAO 봉합사가 미끄러지지 않도록 상단 봉합사를 조심스럽게 풉니다. MCAO 봉합사를 ICA에 몇 밀리미터 삽입한 다음 이전과 같이 슬립매듭으로 상단 봉합사를 다시 닫습니다.
다음으로, 먼저 ECA를 지나 ICA로 라우팅한 다음 봉합사가 익상구개 동맥을 우회하여 ICA에 유지되도록 하여 MCAO 봉합사를 폐색 영역으로 안내합니다. CCA 절개 부위에서 역류하는 혈류가 거의 없고 CCA 절개 부위와 ICA와 ECA의 분기점 사이에 은색 9mm 표시가 있는 경우 삽입이 성공적입니다. 성공적인 폐색 후 중간과 상단 봉합사를 단단히 묶은 다음 봉합사를 절개 부위에 밀어 넣습니다.
견인기 또는 티슈 고리와 베개를 제거한 후 면봉에 멸균 식염수를 사용하여 봉합사 부위를 청소합니다. 그런 다음 나일론 봉합사로 피부를 닫습니다. 저체온증을 예방하고 물과 연한 음식에 대한 임시적 접근을 허용하기 위해 가열된 패드 위에 위치한 깨끗한 케이지에 마우스를 놓습니다.
적어도 5분에서 10분 동안 동물에게 뇌졸중 징후가 있는지 모니터링하십시오. 허혈 재관류 프로토콜에 따라 MCAO 봉합사를 30분에서 120분 또는 그 이상 그대로 두십시오. 이전과 같이 동물을 마취하고 상처 봉합사를 제거한 후 집게와 조직 분리기를 사용하여 절개 부위를 다시 열고 CCA를 노출시킵니다.
그런 다음 상단 봉합사를 조심스럽게 제거하고 실리콘 코팅 부분이 중간 매듭에 위치할 때까지 MCAO 봉합사를 부드럽게 당깁니다. MCAO 봉합사를 통해 혈액이 흐르는 것을 방지하기 위해 상단 매듭 봉합사를 다시 실행합니다. 그런 다음 중간 매듭을 조심스럽게 풀고 MCAO 봉합사를 상단 매듭을 지나 당겨 CCA 내부에 유지합니다.
동맥 혈류를 차단하기 위해 위쪽 매듭을 단단히 닫습니다. 그런 다음 MCAO 봉합사를 완전히 당겨 빼내고 중간 매듭을 단단히 닫습니다. 상처를 봉합하고 이전과 같이 수술 후 관리를 실시합니다.
이 회로도는 이 비디오에 설명된 절차의 결과인 폐색 영역을 파란색으로 보여줍니다. 수술 부위는 그림 하단에 위치하며 타원형으로 표시되며 봉합사 위치는 검은색 선으로 표시됩니다. 다음 이미지는 뇌 절편의 TTC 스탠딩을 보여줍니다.
이 이미지는 가짜 삽입 후 발생하는 일반적인 염색을 나타냅니다. 이 이미지는 60분간의 MCAO 후 90분의 재관류로 인한 조직 손상을 나타냅니다. 60분 MCAO 후 24시간 동안 재관류를 한 후 더 큰 조직 손상이 나타납니다.
신경 세포 마커 MAP2에 대한 면역형광 염색을 통해 60분 동안 폐색한 후 23시간 동안 재관류를 통해 신경 세포 손실을 오른쪽 이미지에서 명확하게 시각화할 수 있습니다. 성상교세포증(Astrogliosis)은 GFAP로 면역형광 염색 후 볼 수 있습니다. 오른쪽 그림에서 성상아교세포는 허혈 재관류 뇌의 조직 손상에 인접한 영역에 집중되어 있는 반면, 수치심 조작 대조군에서는 확산된 염색 패턴이 보입니다.
이 절차를 시도하는 동안 동물의 웰빙과 폐색 시간을 모니터링하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 이상한 행동 분석 및 면역 형광과 같은 다른 기술을 수행하여 조직 손상 및 회복에 대한 추가 질문에 답할 수 있습니다.
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본 논문은 중대뇌동맥을 폐쇄하여 마우스 모델에서 허혈성 뇌졸중을 유발하는 수술 절차에 대해 설명합니다. 이 방법은 외경동맥을 온전하게 유지함으로써, 손상된 뇌 반구로 치료제를 직접 주입하는 것을 용이하게 합니다.
마우스의 중대뇌동맥 폐쇄(MCAO) 모델은 국소 허혈성 뇌졸중을 유도하기 위한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 시스템을 제공하여, 신경 보호 및 혈전 용해 치료법의 전임상 평가를 가능하게 합니다. 외경동맥을 보존함으로써 이 기술은 국소적인 치료제 전달을 지원하며, 뇌졸중 병리와 회복 경로에 대한 기전적 통찰력을 강화합니다. 이 모델은 유전자 변이체 및 표준화된 행동 분석법과 호환되어 신경과학 신약 개발 파이프라인 내의 표적 검증 및 선도 물질 발굴 노력에 있어 유용성을 높여줍니다.
MCAO 모델은 표적 검증부터 리드 화합물 발굴, 그리고 전임상 효능 시험에 이르는 발견 연속체 단계에 적합하며, 특히 신경 보호제나 재관류 치료법을 평가할 때 유용합니다.