쥐의 사후 뇌졸중 우울증을 유도 하기 위한 중간 대뇌 동맥 폐색 기술
2019년 5월 22일
여기에서 우리는 내부 경 동맥을 통해 중간 대뇌 동맥을 폐색 하 여 쥐의 사후 뇌졸중 우울증을 유도 하는 프로토콜을 제시. 우리는 Porsolt 강제 수영 시험과 자당 기본 설정 테스트를 사용 하 여 유도 우울한 기분을 확인 하 고 평가 합니다.
우리의 프로토콜은 뇌졸중 후 우울증 개발의 메커니즘을 연구하고 보다 효율적인 치료를 찾을 수 있도록 쥐에 있는 새로운 내측 대뇌 동맥 폐색 기술을 제안합니다. 우리의 기술의 주요 장점은 체중 변화, 뇌 부종 및 경색 볼륨의 가변성을 줄이고 절차 관련 사망을 최소화하는 능력입니다. 남성 300 ~350그램 스프라그 Dawley 쥐의 꼬리 핀치에 대한 반응부족을 확인한 후, 동물을 섭씨 37도 에 놓고 핵심 체온을 모니터링하기 위해 직장 프로브를 사용합니다.
동물의 눈에 연고를 바르고 목에서 머리카락을 면도합니다. 이어서, 노출된 피부를 70% 알코올 클로르헤시딘으로 소독하고, 표준 기술에 따라 폐색을 수행하기 전에 멸균 수술 드레이프로 쥐를 덮는다. 신경학적 심각도 점수를 얻으려면 폐색 된 쥐를 평평한 표면에 놓고 동물이 자유롭게 움직일 수 있도록하십시오.
1분 후, 쥐를 꼬리뒤로 부드럽게 당기고 동물의 걸음걸이 반응을 채점합니다. 경피량을 측정하려면 준비된 스테인드 브레인 슬라이스를 인치 해상도당 1, 600 x 1, 600 점으로 스캔하고 모든 이미지의 크기를 자르고 크기를 조정합니다. 그런 다음 표준화된 이미지를 적절한 이미지 분석 소프트웨어 프로그램에 로드하고 추적 도구를 사용하여 6개의 연속 2mm 슬라이스로 표시된 페일어 영역을 측정하여 전체 뇌 슬라이스의 백분율로 극한크기를 결정합니다.
수술 후 30~33일 동안 동물을 개별 케이지의 폐쇄적이고 조용하고 가벼운 통제실로 옮기고, 24시간 동안 각 케이지에 1%의 수당 용액 100밀리리터가 들어 있는 병을 넣습니다. 다음 날, 12 시간 동안 병뿐만 아니라 음식과 식수를 제거합니다. 박탈 기간이 끝나면 100 밀리리터100 밀리리터가 들어 있는 1병과 4시간 동안 각 케이지에 100밀리리터의 수돗물을 넣습니다.
그런 다음 각 동물에 대한 선호도를 계산할 수 있도록 소비된 자당 용액과 물의 양을 기록한다. 포르솔트의 강제 수영 시험의 경우 수술 후 30~33일 동안 각 쥐를 15분 동안 섭씨 25도의 80cm를 포함하는 수직 플렉시글라스 실린더에 1위를 차지합니다. 습관 기간이 끝나면 동물을 홈 케이지로 되돌리기 전에 32도의 가열된 인클로저에서 15분 동안 쥐가 건조할 수 있습니다.
다음 날, 마지막 5 분 동안 실린더에 쥐를 반환, 그 기간 동안 부동성의 총 기간을 계산 할 수 있도록 5 분 테스트를 기록. 조직학적 분석은 가짜 대조군의 동물과 비교할 때 MCAO 이후 총 뇌 부피의 백분율로서 통계적으로 유의한 경포량을 나타낸다. 통계적으로 유의한 뇌 부종은 또한 샴 대조군에 비해 실험동물에서 관찰된다.
MCAO 동물은 수술 후 50분, 24시간, 7일 동안 가짜 수술동물에 비해 신경작용이 낮은 것으로 입증됩니다. MCAO 쥐는 또한 자당의 상당히 낮은 양을 소비하고 가짜 작동 동물에 비해 포르염의 강제 수영 테스트 동안 더 이상 부동성을 나타낸다. 이것은 행동 치기 연구 결과를 위한 중요한 모형이고 미래 치료를 평가하거나 치료 물질의 효험에 중요한 전임상 데이터를 제공하기 위한 공구역할을 할 수 있었습니다.
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개요
본 논문은 중대뇌동맥 폐쇄를 통해 쥐에게 뇌졸중 후 우울증을 유도하는 프로토콜을 제시합니다. 본 연구에서는 행동 테스트를 통해 피험자의 우울한 기분 상태를 평가합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 행동과학
- 뇌졸중 연구
배경
- 뇌졸중 후 우울증은 뇌졸중 발생 이후 흔히 나타나는 합병증입니다.
- 그 기전을 이해하는 것은 효과적인 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 현재의 방법들은 결과의 변동성이 클 수 있습니다.
- 본 연구의 목적은 변동성을 최소화하기 위해 폐색 기술을 개선하는 것입니다.
연구 목적
- 뇌졸중 후 우울증 연구를 위한 신뢰할 수 있는 모델을 구축하기 위함입니다.
- 새로운 폐색 기술이 우울 행동에 미치는 영향을 평가하기 위함입니다.
- 동물 모델에서 시술 관련 합병증을 줄이기 위함입니다.
사용된 방법
- 랫드에서의 중대뇌동맥 폐쇄 술기.
- Porsolt 강제 수영 검사를 이용한 행동 평가.
- 기분 변화 평가를 위한 설탕 선호도 검사.
- 시술 중 생리학적 파라미터 모니터링.
주요 결과
- 새로운 기술은 체중 변화의 변동성이 감소되었음을 입증하였습니다.
- 뇌부종의 발생 빈도와 경색 부피가 낮게 관찰되었습니다.
- 시술 관련 사망이 최소화되었습니다.
- 행동 테스트를 통해 우울 상태의 유도가 확인되었습니다.
결론
- 정밀 폐쇄 기술은 뇌졸중 후 우울증 연구에 효과적입니다.
- 이는 향후 연구를 위해 더욱 일관된 모델을 제공합니다.
- 치료적 개입을 탐색하기 위한 추가 연구가 필요합니다.
자주 묻는 질문
산업적 관련성 개요
신뢰할 수 있는 뇌졸중 후 우울증의 전임상 모델을 구축하는 것은 뇌졸중 치료제의 신경정신과적 표적 검증에 따른 위험을 줄이는 데 매우 중요합니다. 이 MCAO 기술은 경색 부피, 뇌부종 및 사망률의 변동성을 줄여 행동 표현형 분석의 예측 신뢰도를 높여줍니다. 향상된 모델 일관성은 뇌허혈과 우울 표현형 사이의 기전적 연결성을 명확히 함으로써 초기 발견 단계에서 go/no-go 결정 과정을 뒷받침합니다.
바이오 제약 R&D의 전략적 응용
초기 발견 및 타겟 검증
- 과학적 가치: 조절된 MCAO 유도를 통해 허혈성 손상과 우울증 병태생리학을 연결하는 치료 가설의 검증을 가능하게 합니다.
- 운영적 가치: 체중 변화, 경색 부피 및 뇌 부종의 결과 변동성을 줄여 표적 결합 연구의 분석 재현성을 향상시킵니다.
- 예측적 가치: 설탕 선호도 및 강제 수영 테스트를 통해 검증된 우울증 유사 행동을 보이는 질환 관련 시스템을 제공함으로써 화합물의 표현형 스크리닝을 지원합니다.
스크리닝 및 분석법 개발
- 분석 준비도: 정량화 가능한 신경학적 중증도 점수와 경색 부피 측정이 가능한 표준화된 생물학적 시스템을 구축하여 후속 화합물 스크리닝에 활용합니다.
- 정량적 출력: 설탕 선호도 비율 및 부동 시간과 같은 측정 가능한 엔드포인트를 생성하여 치료제 스크리닝 시 용량-반응 분석을 가능하게 합니다.
- 확장성: ICA 기반의 폐쇄 기술을 통해 코호트 전반에 걸쳐 일관된 모델 생성이 가능하며, 이는 선도 물질 발굴 캠페인에서 플랫폼의 재사용을 지원합니다.
중개 및 전임상 연구
- 질환 관련성: 임상적 PSD 유병률 및 치료상의 미충족 수요에 맞춰, 뇌졸중 후 우울증을 동반된 신경정신과적 합병증으로 모델링합니다.
- 중개 연구의 연속성: 우울 상태에 대한 행동 및 조직학적 확인을 통해, 발견 단계의 기전적 위험 감소를 전임상 검증으로 연결합니다.
- 위험 조정 기반의 발전: MCAO로 유도된 경색 부피와 행동 결과 간의 상관관계를 통해 치료 효능에 대한 전임상 데이터를 제공함으로써, 진행 여부(go/no-go) 결정의 근거를 마련합니다.
파이프라인 및 워크플로우 통합
이 방법은 타겟 검증부터 리드 물질 발굴, 그리고 전임상 효능 시험에 이르는 발견 연속체 내에 적합하며, 이를 통해 뇌졸중-신경정신과적 치료 가설의 반복적인 정밀화를 가능하게 합니다.
- 발견 생물학(Discovery Biology): 제어된 MCAO 및 신경학적 점수 산정을 통해 우울한 표현형을 유발하는 허혈성 뇌졸중 기전에 대한 가설 검증을 지원합니다.
- 스크리닝(Screening): 화합물 라이브러리 스크리닝에 필수적인 재현 가능한 경색 부피 및 뇌부종 측정을 통해 분석법의 표준화를 가능하게 합니다.
- 분석(Analytics): 설탕 섭취량 및 부동 지속 시간을 포함한 정량적 종속 변수를 제공하여 치료군 간의 통계적 비교를 용이하게 합니다.
- 중개 연구(Translational Research): 허혈성 병변의 부담을 행동 표현형과 연결함으로써 경색 부피와 우울증 유사 결과 사이의 바이오마커 일치를 지원합니다.
- 기업적 재사용(Enterprise Reuse): 뇌졸중 동반 질환 모델에서 신경 보호 및 항우울 후보 물질을 평가할 수 있는 재사용 가능한 전임상 플랫폼을 구축합니다.
운영 및 기업 영향
- 과학적 가치: 뇌졸중-우울증 동반 질환 모델에서 기전적 모호성을 줄여 표적 검증의 신뢰도를 높입니다.
- 운용적 가치: 절차 관련 폐사와 변동성을 최소화하여 실험실 간 재현성과 표준화를 향상시킵니다.
- 전략적 가치: 생물학적 리스크가 제거된 모델을 통해 리드 물질 발굴 시 위양성 결과를 줄임으로써 자본 효율성을 개선합니다.
- 포트폴리오 영향: 일관된 표현형 판독 결과를 바탕으로 신경정신과적 동반 질환을 표적으로 하는 뇌졸중 치료제의 리스크 조정 우선순위 설정을 가능하게 합니다.
실행 시 고려 사항
- 설치류 정위 수술 및 신경학적 심각도 점수 산정에 대한 전문 지식이 필요합니다.
- 염색된 뇌 절편의 이미지 분석을 통한 경색 부피 정량화를 위해 관련 장비에 의존합니다.
- 행동학적 평가 지표를 위한 설탕 선호도 및 강제 수영 검사 프로토콜의 팀 간 표준화가 필요합니다.
- 적응 시 고려 사항으로는 심부 체온을 모니터링하면서 랫드 계통 및 연령에 따른 ICA 폐색 기술의 규모 조정이 포함됩니다.
- 실제적인 제한 사항으로는 MCAO 후 30~33일에 경색 발생 및 행동 변화를 확인하기 위한 수술 후 모니터링이 필요하다는 점이 있습니다.
