Name: 생쥐의 경미한 외상성 뇌 손상에 대한 전자기 제어 폐쇄 머리 모델 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-28T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 7 s
Description: 학습하세요 생쥐에서 전자기 제어 폐쇄 머리 충격법을 이용한 경미한 외상성 뇌 손상 유도 방법을. 이 모델은 뇌진탕 회복 메커니즘 연구와 치료법 평가에 활용됩니다.

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이 작업은 수상 번호 R01NS120882, RF1NS119165 및 R01NS103785 및 국방부 수상 번호 AZ190017로 국립 보건원(National Institutes of Health)에서 부분적으로 지원했습니다. 내용은 전적으로 저자의 책임이며 국립 보건원 또는 국방부의 공식 견해를 나타내지 않습니다.

수행된 실험은 켄터키 대학의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)의 승인을 받았으며 연구 기간 동안 ARRIVE와 실험실 동물 관리 및 사용 가이드라인을 모두 따랐습니다.
1. 외과적 설정
참고: 마우스는 4-5/케이지 그룹으로 사육되며 주거실의 습도는 43%-47%로 유지되며 온도는 22-23°C로 유지됩니다. 생쥐는 음식과 물에 임의로 접근할 수 있으며 12시간/12시간 명암 주기(오전 7시/오후 7시)에 노출됩니다.
<ol><li>후드 또는 전용 수술 수술실과 같은 지정된 수술 영역을 사용하여 동물 수술을 수행합니다.</li>
	<li>수술 부위에 가열 패드, 전자기 충격기가 장착된 정위 프레임, 이소플루란 가스를 투여하도록 설계된 마취 마스크가 포함되어 있는지 확인합니다( 그림 1A 참조).</li>
	<li>외과 의사 또는 수술에 관련된 직원이 깨끗한 실험실 코트, 안면 마스크, 장갑 및 수술 모자를 착용하도록 하십시오.</li>
	<li>멸균 수술 도구, 멸균 면봉 어플리케이터 및 거즈 패드를 사용하십시오. 수술 당일 동안 마우스 사이의기구를 멸균하기 위해 뜨거운 구슬 살균기를 사용하십시오.</li>
	<li>마취 유도 챔버를 사용하여 수술 전 영역에서 수술을 위해 마우스를 준비합니다.</li>
	<li>가열 패드를 사용하여 동물의 체온을 유지하고, 수술 후 마우스 고정 케이지를 청소하고, 타이머를 사용하여 수술 후 마우스의 오른쪽 반사를 기록합니다.</li>
</ol>2. 수술 전 절차
<ol><li>머리 지지 장치를 준비합니다( 그림 1B 참조).<ol><li>1mL 라텍스 피펫 전구(팽창식 끝)에서 롤링된 끝 융기를 제거합니다( 그림 1C 참조).</li>
		<li>파라필름을 사용하여 전구를 튜브에 부착합니다( 그림 1C 참조).</li>
		<li>스톱콕을 사용하여 튜브를 10mL 주사기에 연결합니다. 주사기에 물을 채웁니다( 그림 1C 참조). 알림: 1mL 라텍스 피펫 전구는 마우스 머리 아래에 배치되어 충격력을 귀에서 멀어지게 합니다. 전구가 공기가 아닌 물로 대부분 채워지도록 사용하기 전에 전구에서 가능한 한 많은 공기를 제거하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>임팩터 설정.<ol><li>5mm 프로브 팁을 선택하고 액추에이터 하단 중앙(더 큰 실린더 내부)에 있는 피스톤에 나사로 고정한 다음 과도한 힘을 가하지 않고 프로브를 부드럽게 조입니다. 충격 사이에 팁을 다시 조입니다( 그림 1B 참조).</li>
		<li>임팩터를 켜기 전에 확장/수축 스위치가 중앙 꺼짐 위치에 있는지 확인하십시오. 그런 다음 액추에이터의 케이블을 임팩터 컨트롤 박스의 전면 패널에 있는 잭에 연결하고 센서 케이블을 전면 패널의 잭에 연결합니다. 그런 다음 후면 패널의 전원 스위치를 켭니다( 그림 1D 참조). 알림: 확장/수축 토글 스위치는 사용하지 않을 때 중앙 꺼짐 위치에 있어야 합니다.</li>
		<li>디스플레이에 5.0 ± 0.2m/s의 충격 속도가 나타날 때까지 컨트롤 박스의 왼쪽에 있는 큰 손잡이를 돌려 충격 속도를 설정합니다( 그림 1D 참조).</li>
		<li>드웰이 100을 가리킬 때까지 다이얼을 돌려 드웰 카운터를 0.01ms로 설정합니다( 그림 1D 참조). 알림: 드웰은 자동 후퇴가 발생하기 전의 접촉 시간입니다.</li>
		<li>임팩터 액츄에이터를 얼음 팩에 올려 플라스틱 실린더가 팽창하는 것을 방지하여 실린더를 제자리에 고정하여 실린더의 움직임과 향후 충격 전달을 방지합니다( 그림 1E 참조).</li>
	</ol></li>
	<li>수술을 위해 마우스를 준비하십시오.<ol><li>수술 전에 마우스를 육안으로 검사하고 4개월 된 마우스의 털 상태가 좋지 않거나 무기력 또는 체중이 좋지 않은 경우(<20g) 조건 중 하나가 관찰되는 경우 연구에서 마우스를 제거합니다.</li>
		<li>가열 패드에 1-2분 동안 놓인 유도 챔버를 사용하여 100% 산소에 4%-5% 이소플루란으로 마우스를 마취합니다.</li>
		<li>전기 머리 깎기를 사용하여 수술 부위의 모피를 면도하십시오.</li>
		<li>멸균 알코올 준비 패드로 머리를 닦고 수술 시작 최소 15분 전에 면도한 두피에 국소 마취제를 바릅니다.</li>
		<li>수술 전에 마우스를 깨끗한 고정 케이지로 되돌립니다. 국소 마취 도포 최소 15분(유도 시간) 후 수술을 시작합니다. 참고: 마취 시간은 시술에 사용된 마취제에 따라 다를 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>스테레오탁싱 프레임, 임팩터 및 디지털 스테레오탁싱 디스플레이( 그림 1F 참조)를 사용할 준비가 되었는지 한 번 더 확인하십시오.</li>
	<li>약 3분 동안 100% 산소에 4%-5% 이소플루란이 있는 이소플루란 유도 챔버로 마우스를 되돌립니다.</li>
	<li>헤드 스테이지에 마우스를 고정하십시오.</li>
</ol>3. 수술 절차
<ol><li>경량 아세탈 수지 테이퍼 포인트 이어 바, 바이트 바 및 마우스 마취 마스크를 사용하여 마우스를 정위 프레임에 고정합니다( 그림 1G, H 참조). 이소플루란 가스는 100-200mL/min의 실내 공기에서 2%-3%로 전달됩니다. 마우스의 호흡을 주의 깊게 모니터링하여 마취 깊이를 확인하고 필요에 따라 가스 수준을 조정하십시오.</li>
	<li>각막 건조를 방지하기 위해 멸균 눈 윤활제를 눈에 바르십시오.</li>
	<li>포비돈 요오드 면봉과 멸균 알코올 패드로 두피를 세 번 소독하십시오.</li>
	<li>발가락 핀치 반응이 없는지 확인하여 마우스가 심하게 마취되었는지 확인하십시오.</li>
	<li>메스를 사용하여 눈과 목 사이에 약 1cm의 정중선 두피 절개를 하여 두개골을 노출시킵니다( 그림 1I 참조).</li>
	<li>두개골을 1-2분 동안 건조시키십시오.</li>
	<li>브레그마(관상 봉합사와 시상 봉합사의 교차점)와 람다(시상 봉합사와 람도드 봉합사의 교차점)를 식별합니다( 그림 1J 참조). 참고: 마우스 두뇌 지도는 참조용으로 사용할 수 있습니다.</li>
	<li>머리 지지 장치를 머리 아래에 놓고 전구가 마우스 머리 바닥을 누르되 바이트바에서 머리를 들어 올리지 않을 때까지 물로 전구를 팽창시킵니다. 알림: 이 단계는 CHI에서 발생할 수 있는 귀 문제를 줄이는 데 필수적입니다. 귀 막대에서 귀에 손상되어 구르거나 출혈이 있는 동물은 연구에서 제거하고 안락사시켜야 합니다.</li>
	<li>임팩터를 동물의 머리 위로 옮깁니다.</li>
	<li>확장(Extend)에 확장/수축(Extend)/후퇴(Extend) 토글 스위치(임팩터 컨트롤 박스에 있음)를 배치하여 임팩터를 확장합니다. 알림: 팁을 아래로 당겨 팁이 완전히 확장되었는지 확인하십시오.</li>
	<li>임팩터가 브레그마 중앙에 올 때까지 임팩터를 정렬합니다( 그림 1K 참조).</li>
	<li>스테레오탁스 리더의 디지털 스테레오택시 x 및 y 좌표를 0으로 재설정(터치 스크린 컨트롤에서)</li>
	<li>브레그마에서 목표 좌표로 프로브를 이동하여 충격 위치에 프로브를 맞춥니다: 내측-측면 = 0.0mm, 전방-후방 = −1.6mm.</li>
	<li>접촉 센서를 동물의 귀에 끼웁니다.<ol><li>표면에 처음 닿을 때까지 확장된 프로브로 프로브 팁을 천천히 내립니다. 신호음이 울리면 멈춥니다.</li>
		<li>stereotaxic 판독기의 디지털 stereotaxic z 좌표를 0으로 재설정합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>팁이 두개골(내측 및 전후면)과 같은 높이인지 주의 깊게 검사합니다. 알림: 프로브 팁의 위치는 두개골 골절과 귀 손상을 방지하기 위한 이 과정의 가장 중요한 단계입니다.</li>
	<li>컨트롤 박스의 토글 스위치를 후퇴 위치에 놓아 임팩터를 후퇴시킵니다. 팁은 물러나고 충격을 받을 때까지 동물의 머리에 더 이상 닿지 않습니다.</li>
	<li>등쪽 복부 깊이를 -1.2mm로 조정하여 충격 깊이를 설정합니다. 알림: 충격의 깊이는 부상의 심각성에 영향을 미칩니다. 깊이는 원하는 부상 심각도에 따라 다양한 연령, 체중 및 생쥐 균주에 맞게 조정해야 합니다. 일관된 부상 심각도를 유지하기 위해 시간이 지남에 따라 깊이를 조정/재조정해야 할 수도 있습니다. 중증도는 신경병리학적으로 평가할 수 있습니다: 미세아교세포 및 성상교세포(IHC), 행동학적으로: 요골 팔 수중 미로 및 능동적 회피 테스트.</li>
	<li>마우스의 호흡을 주의 깊게 모니터링하여 마취 깊이를 확인하고 필요에 따라 가스 레벨을 조정합니다. 알림: 종종, 퍼센트tage isoflurane 가스는 충격을 받기 전에 10-20초 동안 낮추거나 차단해야 합니다. 호흡이 약간 가속되는지 자세히 관찰하십시오. 충격시 호흡이 너무 느리면 동물은 무호흡 충격 후 처음 60 초 이내에 사망 할 수 있습니다. 이것은 충격 전 몇 초 동안 마취 깊이를 조정하여 예방할 수 있습니다.</li>
	<li>임팩트하려면 오른쪽 토글 스위치를 눌러 임팩트를 유도합니다. 프로브 팁은 표시된 속도로 내려간 다음 설정된 체류 시간 동안 아래로 유지되고 수축됩니다. 참고: 가짜 마우스는 CHI 마우스와 동일한 취급을 받지만 영향은 전달되지 않습니다.</li>
	<li>CHI 충격이 전달된 직후 타이머를 시작하여 정정 시간(측면 위치에서 엎드린 위치로 복귀하는 시간)을 기록하거나 가짜 마우스에 대한 스테렉택스 프레임에서 마우스를 제거할 때 타이머를 시작합니다. 평균 교정 반사 시간은 5-15 분입니다. 알림: 교정 반사 시간은 마우스의 긴장과 나이에 따라 달라질 수 있습니다.</li>
	<li>눈에 보이는 두개골 골절, 출혈 및 무호흡증에 대해 마우스를 평가합니다. 우울한 두개골 골절 또는 눈에 보이는 출혈이 있는 마우스는 연구에서 제외합니다. 참고: 두개골 골절의 등급이 매겨진 수준이 있습니다. 뼈가 뇌 조직으로 눈에 띄게 눌려지는 감압 된 두개골 골절이있는 동물은 안락사됩니다 (CO2 첫 번째, 두 번째 방법으로 참수 사용). 임팩터 팁이 올바르게 설정되면 이러한 유형의 두개골 골절은 매우 드뭅니다. 두개골 골절이 발생하면 두개골에 작은 혈액 방울이 떨어지고 두개골이 약간 촉각적으로 거칠어지며 종종 비강 뼈의 뒤쪽 끝을 연결하는 봉합사를 따라 나타납니다. 이 마우스는 기록에서 두개골 골절 가능성이 있는 것으로 기록되어 있지만 일반적으로 연구에서 제외되지는 않습니다.</li>
	<li>입체 프레임에서 동물을 제거하십시오.</li>
	<li>피부를 함께 스테이플러로 고정하여 두피를 닫습니다. 참고: 흡수성 또는 비흡수성 봉합사는 스테이플의 대안으로 두피를 닫는 데 사용할 수 있습니다.</li>
	<li>닫힌 절개 부위에 멸균된 면봉 어플리케이터를 사용하여 삼중 항생제 연고를 바릅니다.</li>
	<li>복구를 위해 마우스를 깨끗한 고정 케이지로 되돌립니다. 회복 케이지의 절반은 가열 패드(낮은 설정)에 있어 깨어 있을 때 열에서 멀어지고 의식이 없는 동안 동물의 체온을 유지할 수 있습니다( 그림 1L 참조). 주: 마우스는 회수 케이지에서 옆으로 눕혀집니다. 질식을 방지하려면 침구가없는 회복 케이지 또는 침구가 케이지에있는 경우 조직 위에 동물을 놓으십시오.</li>
	<li>확장/수축 토글 스위치를 중앙/끄기 위치로 되돌립니다. 알림: 스위치가 확장 또는 후퇴 위치에 남아 있으면 전류가 계속 작동하여 피스톤이 팽창합니다. 그러면 피스톤이 식을 때까지 임팩터가 작동하지 않습니다.</li>
	<li>홀더에서 임팩터를 제거하고 얼음 팩 위에 부드럽게 놓습니다. 알림: 임팩터를 얼음 팩에 유지하면 임팩터의 잠재적인 팽창을 줄이는 데 도움이 됩니다.</li>
	<li>바로잉 반사가 발생할 때까지 동물을 모니터링하고 바로잡을 때까지의 시간을 문서화합니다( 그림 1M 참조). 알림: 교정 반사는 마우스가 엎드린 자세로 돌아가는 순간으로 정의됩니다. 케이지는 방해받지 않고 그대로 두어야 합니다. 케이지를 만지거나 움직이거나 일부 소음에 노출되면 마우스가 바로 잡힐 수 있습니다.</li>
	<li>쥐가 깨어 있고 깨어있을 때 집 케이지로 되돌려 보내십시오. 일반적으로 부상 후 1 시간 이내에 동물은 완전히 의식이 있고 걸을 수 있습니다. 또한 케이지 바닥에 촉촉한 음식을 추가하십시오.</li>
</ol>4. 수술 후 관리
<ol><li>수술 후 5 일 동안 동물을 모니터링하십시오.</li>
	<li>체중과 호흡수(질적 호흡 기능), 보행, 신체 및 모발 상태, 식사, 음주, 배변 및 배뇨와 같은 신체적/행동적 변화를 기록합니다.</li>
	<li>마우스에 불편 함의 징후가 있는지 관찰하고 부기, 삼출물 또는 붉은 가장자리, 열개에 대한 수술 상처를 관찰하십시오. 동물이 통증과 불편 함의 징후를 보이면 수의사에게 연락하십시오 (발성, 움직이지 않음, 저체온증, 마시거나 먹지 않음).</li>
	<li>수술 후 7-10일 후에 마취 및 가열 패드에서 스테이플을 제거합니다. 참고: 비흡수성 봉합사를 사용하는 경우 마취 상태에서 수술 후 7-10일 후에 제거해야 합니다.</li>
</ol>5. 청소
<ol><li>수술 부위와 도구를 청소하고 소독하십시오.</li>
	<li>사용 후와 하루가 끝나면 알코올 준비 패드로 프로브 팁을 청소하십시오. 알림: 임팩터는 공장에서 보정되며 시간이 지남에 따라 안정적인 것으로 보고됩니다. 일상적인 교정이 필요하지 않습니다. 그러나 임팩터와 정체 프레임은 정기적으로 검사해야 합니다. 또한 가능한 실험 드리프트를 평가하기 위해 정정 반사 시간, 사망률 및 신경병리학과 같은 모델 종점 경계를 모니터링해야 합니다.</li>
</ol>6. 제외 기준
<ol><li>4개월 생후 생쥐의 체중 <20g, 무기력, 털 상태 불량 등 건강 상태가 좋지 않은 동물은 수술 전에 제외합니다.</li>
	<li>함몰된 두개골 골절, 수술과 관련된 눈에 보이는 출혈 또는 귀 출혈과 같은 수술 중 합병증이 있는 동물은 제외합니다.</li>
	<li>다음과 같은 수술 후 증상이 있는 동물을 연구에서 제외합니다: 식사 실패 및/또는 정상적으로 움직이지 않음, 비정상적인 발성, 체중 감소 또는 수술 후 상처가 정상적으로 치유되지 않음. 참고: 이 모델은 경미한 TBI의 반복 모델로 사용할 수 있습니다. 생쥐가 첫 번째 수술과 24시간 간격으로 두 번째 수술을 받으면 스테이플이나 봉합사를 제거할 수 있으며 동일한 절개를 사용하여 두개골을 노출시킬 수 있습니다. 수술 사이에 더 긴 시간이 경과하면 새로운 절개가 필요합니다.</li>
</ol>

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</ol>

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설명된 모델을 사용하여 일관된 부상 모델을 재현하는 데는 몇 가지 단계가 포함됩니다. 첫째, 동물을 입체 프레임에 올바르게 고정시키는 것이 중요합니다. 동물의 머리는 옆으로 움직일 수 없어야하며, 두개골은 브레그마와 람다가 같은 좌표를 읽는 완전히 평평해야합니다. 이어바를 올바르게 배치하는 것은 이 수술에서 가장 어려운 부분이며, 이는 연습을 통해서만 배울 수 있습니다. 두개골이 수평이 아닌 경우 CHI를 유도하기 전에 머리를 조정해야 합니다. 머리 위치를 조정하지 않으면 두개골 골절이 발생합니다. 두개골이 평평한지 평가하려면 끝 주변의 모든 각도에서 두개골과 충격 끝 사이의 간격을 살펴봐야 합니다. 두개골 골절이 있는 쥐는 두개골 골절을 겪지 않은 쥐에 비해 염증 반응이 훨씬 강하고 부상이 더 심하기 때문에 실험에서 제외해야 한다19. 또한 두개골 골절이 있는 마우스는 외상 후 호흡 억제, 2차 반동 손상, 결국 사망과 같은 더 심각한 TBI 결과를 보인다<sup class="xref...

외상성 뇌 손상(TBI)은 종종 낙상, 스포츠 부상, 신체적 폭력 또는 교통사고와 관련된 뇌의 외력에 의해 발생합니다. 2014년 미국 질병통제예방센터(Centers for Disease Control and Prevention)는 253만 명의 미국인이 TBI 관련 사고에 대한 의료 도움을 받기 위해 응급실을 방문했다고 밝혔습니다 1. 경증 TBI(mTBI)가 TBI 사례의 대부분을 차지하기 때문에 지난 수십 년 동안 체중 감소, 피스톤 구동 폐쇄 두부 손상 및 제어된 피질 충격, 회전 손상, 경미한 유체 타격 손상 및 폭발 손상 모델 2,3을 포함하는 여러 mTBI 모델이 채택되었습니다. mTBI 모델의 이질성은 사람에게서 볼 수 있는 mTBI와 관련된 다양한 특징을 해결하고 뇌 손상과 관련된 세포 및 분자 메커니즘을 평가하는 데 유용합니다.
폐쇄 두부 손상의 일반적으로 사용되는 모델 중 최초이자 가장 널리 사용되는 모델 중 하나는 물체를 특정 높이에서 동물의 머리 위로 떨어 뜨리는 체중 낙하 방법입니다 (마취 또는 깨어 있음) 2,4. 체중 감량 방법에서, 부상의 중증도는 개두술 수행 여부, 머리 고정 또는 자유, 낙하물의 거리 및 무게 2,4를 포함한 여러 매개 변수에 따라 달라집니다. 이 모델의 한 가지 단점은 부상의 중증도가 다양하고 호흡 억제와 관련된 사망률이 높다는것입니다 5,6. 일반적인 대안은 공압 또는 전자기 장치를 사용하여 충격을 전달하는 것인데, 이는 노출된 경막(제어된 피질 충격: CCI) 또는 폐쇄된 두개골(폐쇄 두부 손상: CHI)에 직접 수행할 수 있습니다. 피스톤 구동 부상의 장점 중 하나는 높은 재현성과 낮은 사망률입니다. 그러나 CCI는 개두술7,8을 필요로 하며, 개두술 자체는 염증을 유발한다9. 대신 CHI 모델에서는 개두술이 필요하지 않습니다. 이미 언급했듯이 각 모델에는 한계가 있습니다. 본 논문에서 기술한 CHI 모델의 한계 중 하나는 수술이 정위 프레임을 이용하여 수행되고, 동물의 머리가 고정되어 있다는 점이다. 전체 머리 고정은 재현성을 보장하지만 mTBI와 관련된 부상에 기여할 수 있는 충격 후의 움직임을 설명하지 않습니다.
이 프로토콜은 마우스에서 시판되는 전자기 충격기 장치(10)를 사용하여 CHI 충격을 수행하는 기본 방법을 설명한다. 이 프로토콜은 재현성이 높은 부상을 달성하기 위해 관련된 정확한 매개 변수를 자세히 설명합니다. 특히, 조사자는 부상 심각도를 정확하게 정의하기 위해 매개변수(부상 깊이, 체류 시간 및 충격 속도)를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 설명된 바와 같이, 이 CHI 모델은 미만성 및 현미경적 양측 병리(즉, 신경교의 만성 활성화, 축삭 및 혈관 손상) 및 행동 표현형 11,12,13,14,15를 초래하는 손상을 생성합니다. 또한, 기술된 모델은 손상 후 1년이 지나도 MRI에 기초한 구조적 뇌 병변 또는 병리학상의 육안적 병변을 유도하지 않기 때문에 경미한 것으로 간주된다16,17.

<table><tbody><tr><td>9mm Autoclip Applier</td><td>Braintree scientific</td><td>ACS- APL</td><td>수술</td></tr><tr><td>9mm Autoclip Remover</td><td>Braintree scientific</td><td>ACS- RMV</td><td>수술</td></tr><tr><td>9mm Autoclip, 1,000개의 클립 케이스</td><td>Braintree scientific</td><td>ACS- CS</td><td>수술 (스테이플)</td></tr><tr><td>Aperio ImageScope 소프트웨어&nbsp;</td><td>라이카 바이오시스템즈</td><td>NA&nbsp;</td><td>IHC (국제식품협회)</td></tr><tr><td>BladeFLASK 블레이드 리무버</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-444-275</td><td>수술</td></tr><tr><td>코튼 팁 애플리케이터</td><td>VWR</td><td>89031-270</td><td>수술</td></tr><tr><td>디지털 마우스 입체 프레임</td><td>스톨팅</td><td>51730D</td><td>수술</td></tr><tr><td>Dumont #7 집게</td><td>Roboz</td><td>RS-5047</td><td>수술</td></tr><tr><td>이어바</td><td>스톨팅</td><td>51649</td><td>수술</td></tr><tr><td>EthoVision XT 11.0&nbsp;</td><td>Noldus 정보 기술</td><td>NA</td><td>RAWM&nbsp;</td></tr><tr><td>Fiber-Lite</td><td>Dolan-Jeffer Industries</td><td>UN16103-DG</td><td>수술</td></tr><tr><td>Fisherbrand 전구 소형 피펫</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-448-21</td><td>머리 지원 장치</td></tr><tr><td>Gemini 회피 시스템</td><td>San Diego Instruments</td><td>NA</td><td>Active</td></tr><tr><td>회피 가열 패드</td><td>햇빛&nbsp;</td><td>732500000U</td><td>수술 준비</td></tr><tr><td>HRP 접합 염소 항토끼 IgG&nbsp;</td><td>잭슨 면역 연구소</td><td>111-065-144&nbsp;</td><td>IHC (국제식품협회)</td></tr><tr><td>유도 챔버</td><td>Kent Scientific</td><td>VetFlo-0530XS</td><td>수술 준비</td></tr><tr><td>Isoflurane, USP</td><td>Covetrus</td><td>NDC: 11695-6777-2</td><td>수술</td></tr><tr><td>마우스 가스 마취 헤드 홀더</td><td>Stoelting</td><td>51609M</td><td>수술</td></tr><tr><td>신경학계 입체 충격기</td><td>신경과학 도구</td><td>n/a</td><td>수술: Lecia에서 임팩트 원</td></tr><tr><td>NexGen Mouse 500으로 공식 배포</td><td>앨런타운&nbsp;</td><td>n/a</td><td>수술 후, 홀딩 케이지</td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Bemis</td><td>PM992</td><td>머리 지원 장치</td></tr><tr><td>Peanut - Professional Hair Clipper</td><td>Whal</td><td>8655-200&nbsp;</td><td>수술 준비</td></tr><tr><td>Povidone-Iodine Solution USP, 10% (w/v), 1% (w/v) 사용 가능한 요오드, 실험실용</td><td>Ricca</td><td>3955-16</td><td>수술</td></tr><tr><td>Puralube Vet Oinment, petrolatum ophthalmic 연고, 멸균 안구 윤활제</td><td>Dechra</td><td>17033-211-38</td><td>수술</td></tr><tr><td>토끼 anti-GFAP&nbsp;</td><td>Dako</td><td>Z0334</td><td>IHC</td></tr><tr><td>토끼 안티 IBA1&nbsp;</td><td>Wako</td><td>019-19741</td><td>IHC</td></tr><tr><td>8-arm 방사형 팔 Water Maze</td><td>MazeEngineers</td><td>n/a</td><td>RAWM&nbsp;</td></tr><tr><td>스케일</td><td>OHAUS CS 시리즈</td><td>BAL-101</td><td>수술 준비</td></tr><tr><td>메스 핸들 #7 솔리드 6.25"&nbsp;</td><td>Roboz</td><td>RS-9847</td><td>수술</td></tr><tr><td>멸균 알코올 준비 패드 (이소 프로필 알코올 70 % V / V)</td> <td>Fisher Brand</td><td>22-363-750</td><td>수술 준비</td></tr><tr><td>SumnoSuite 저 유량 마취 시스템</td><td>Kent Scientific</td><td>SS-01</td><td>수술</td></tr><tr><td>10 mL 주사기 Luer-Lok Tip</td><td>BD Bard-Parker</td><td>302995</td><td>머리 지지 장치</td></tr><tr><td>타이머</td><td>Fisher Scientific</td><td>6KED8</td><td>수술</td></tr><tr><td>국소 마취 크림</td><td>LMX 4</td><td>NDC 0496-0882-15</td><td>수술 준비</td></tr><tr><td>삼중 항생제 연고</td><td>주요</td><td>NDC 0904-0734-31</td><td>수술 후</td></tr><tr><td>튜브</td><td>MasterFlex</td><td>96410-16</td><td>머리 지지 장치</td></tr><tr><td>기화기 단일 채널 마취 시스템</td><td>Kent Scientific</td><td>VetFlo-1210S</td><td>수술 준비</td></tr></tbody></table>

생쥐의 경미한 외상성 뇌 손상에 대한 전자기 제어 폐쇄 머리 모델

Electromagnetic Controlled Closed-Head Model of Mild Traumatic Brain Injury in Mice

잘 정의된 병리를 가진 외상성 뇌 손상(TBI)의 재현성이 높은 동물 모델은 치료적 개입을 테스트하고 TBI가 뇌 기능을 어떻게 변화시키는지에 대한 메커니즘을 이해하는 데 필요합니다. TBI의 여러 동물 모델의 가용성은 사람에게서 볼 수 있는 TBI의 다양한 측면과 중증도를 모델링하는 데 필요합니다. 이 원고는 경미한 TBI의 마우스 모델을 개발하기 위해 정중선 폐쇄 두부 손상(CHI)을 사용하는 방법을 설명합니다. 이 모델은 신경 영상 또는 육안적 신경 손실을 기반으로 하는 구조적 뇌 병변을 생성하지 않기 때문에 경미한 것으로 간주됩니다. 그러나 한 번의 충격으로 부상 후 최소 1개월 후에 인지 장애를 측정할 수 있을 만큼 충분한 병리가 형성됩니다. 정위 유도 전자기 충격기를 사용하여 마우스에서 CHI를 유도하는 단계별 프로토콜이 논문에 정의되어 있습니다. 경미한 정중선 CHI 모델의 이점에는 낮은 사망률로 부상으로 인한 변화의 재현성이 포함됩니다. 이 모델은 신경 영상, 신경 화학적, 신경 병리학 적 및 행동 변화에 대해 손상 후 최대 1 년까지 시간적으로 특성화되었습니다. 이 모델은 동일한 임팩터 장치를 사용하여 제어된 피질 충격의 개방형 두개골 모델을 보완합니다. 따라서 실험실에서는 동일한 임팩터를 사용하여 경미한 확산 TBI와 초점 중등도에서 중증 TBI를 모두 모델링할 수 있습니다.

이 입체 전자기 충격기 장치는 다재다능합니다. 개방 두개골 제어 피질 충격(CCI) 또는 폐쇄성 두부 손상(CHI) 수술 모두에 사용됩니다. 또한 충격 속도, 체류 시간, 충격 깊이, 충격기 팁 및 부상 목표와 같은 부상 매개변수를 변경하여 부상 심각도를 조절할 수 있습니다. 본원은 5.0 mm 강철 팁 임팩터를 사용한 CHI 수술을 설명한다. 이 부상은 구조적 뇌 병변이 없기 때문에 경미한 것으로 간주됩니다. 성체 생쥐의 폐사율은 0.9% 미만이며11,14 나이가 많은 생쥐(&gt;8개월령)에서 ~2.5%에 도달하기 위해 약간 증가합니다11. 사망은 무호흡으로 인해 처음 2분 동안 발생하며, 이는 충격 전 몇 초 동안 마취 깊이를 주의 깊게 모니터링하여 크게 예방할 수 있습니다.
이 CHI 모델의 장점은 충격이 피질 경막 표면을 노...

이 프로토콜은 마우스 모델에서 경미한 외상성 뇌 손상을 설명합니다. 특히, 경미한 정중선 폐쇄 두부 손상을 유도하기 위한 단계별 프로토콜 및 동물 모델의 특성화가 충분히 설명된다.

Highly reproducible animal models of traumatic brain injury (TBI), with well-defined pathologies, are needed for testing therapeutic interventions and ...

대부분의 외상성 뇌 손상은 경미하거나 일반적으로 뇌진탕으로 알려져 있습니다. CHI 절차는 사람에게서 경미한 TBI 후에 발생할 수 있는 병리학자를 모델링합니다. CHI 프로토콜은 변동성이 낮고 재현성이 높으며 닫힌 헤드 임팩트가 한 번만 필요하므로 새로운 사용자가 모델에 액세스할 수 있습니다. 경증의 TBI 후 뇌가 어떻게 변화하는지 이해하는 것 외에도 CHI 모델을 사용하여 회복을 가속화하기 위한 치료법을 테스트할 수 있습니다. CHI 수술을 시행할 때 어려운 단계 중 하나는 동물을 정위 안경테에 고정하는 것입니다. 특히 가장 어려운 부분은 이어바를 배치하는 것입니다. 이것은 연습을 통해서만 배울 수 있습니다. 후드나 전용 수술실과 같은 지정된 수술 부위를 사용하여 수술을 수행하십시오. 수술 부위에 발열 패드, 전자기 충격기가 장착된 입위 프레임, 이소플루란 가스를 투여하도록 설계된 마취 마스크가 포함되어 있는지 확인합니다. 임팩터 설정의 경우 5mm 프로브 팁을 선택하십시오. 프로브 팁을 액추에이터 하단 중앙의 피스톤에 나사로 고정하고 과도한 힘을 가하지 않고 프로브를 부드럽게 조입니다. 충격 사이에 팁을 다시 조입니다. 그런 다음 충격 속도가 5.0이 될 때까지 컨트롤 박스 왼쪽에 있는 큰 손잡이를 돌려 충격 속도를 설정합니다

electromagnetic-controlled-closed-head-model-mild-traumatic-brain

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

출처: Yang, Z., et.al. 생쥐의 반복적 뇌진탕 머리 부상 모델. J. Vis. 특급 (2016). 이 비디오는 전자기 충격 장치를 사용하여 마우스에서 반복적인 뇌진탕 머리 부상의 유도를 보여줍니다. 이 절차에는 마취된 마우스의 두개골에 있는 전두엽 봉합사와 양털 봉합사 사이에 임팩트 팁을 배치하고 프로브 팁을 사용하여 충격 깊이를 정확하게 설정하는 것이 포함됩니다. 충격은 경미한 외상성 뇌 손상을 시뮬레이션하기 위해 통제된 속도와 깊이로 전달되며, 그 후 회복 기간이 이어지며 지정된 간격으로 손상이 반복됩니다.

마우스 모델에서 반복성 뇌진탕성 두부 부상 모델링

출처: Logsdon, A. F., et al. 설치류의 폐쇄성 가벼운 외상성 뇌 손상의 전임상 평가를 위한 저강도 폭발파 모델. J. Vis. Exp. (2020)이 비디오는 가압 가스 쇼크 튜브 설정을 사용하여 마우스 모델에서 폐쇄 머리 경증 외상성 뇌 손상의 유도를 보여줍니다. 생성된 압력파는 폴리에스테르 막을 파열시켜 쥐의 머리에 충격파를 전달하여 두개골 내에서 빠른 뇌 움직임을 일으켜 가벼운 외상성 뇌 손상을 일으킵니다.

쥐 모델에서 폐쇄 머리 경미한 외상성 뇌 손상 생성

출처: Macheda, T., et. al. 마우스의 경미한 외상성 뇌 손상의 전자기 제어 폐쇄 머리 모델. J. Vis. Exp. (2022) 이 영상은 입체 프레임을 사용하여 마우스 모델에서 폐쇄 머리 부상을 유도하는 절차를 보여줍니다. 통제된 충격은 경미한 외상성 뇌 손상을 복제하여 연구원들은 부상 후 반사 신경과 행동을 측정하여 신경학적 영향과 회복을 연구할 수 있습니다.

마우스 모델에서 경미한 외상성 뇌 손상 유도

뇌진탕은 가장 흔한 유형의 외상성 뇌 손상을 나타냅니다. 그러므로, 환자에서 부상의 중요한 특징을 복제하는 반복적인 뇌진탕 동물 모델은 엄격하고, 통제되고, 효율적인 방식으로 뇌진탕을 연구하는 수단을 제공할 수 있습니다.

마우스에 반복적 인 충격 포 헤드 손상 모델

운동 선수는 매년 수백 건의 경증 외상성 뇌 손상 (mTBI) / 뇌진탕을 흡수합니다. 그러나 뇌에 대한 이들의 결과는 제대로 이해되지 못했습니다. 따라서 임상 적으로 적절한 증상을 반복적으로 반복하는 단일 및 반복 mTBI의 동물 모델은 mTBI 및 뇌진탕의 연구를 발전시킬 수있는 수단을 제공합니다.

단일 및 반복적 인 경미한 외상성 뇌 손상의 마우스 모델

여기에서 우리는 열린 머리 통제된 피질 충격을 통해 뮤린 외상성 뇌 손상의 유도를 위한 프로토콜을 기술합니다.

외상성 뇌 손상의 유도에 대한 제어 피질 영향의 뮤린 모델

우리는 여기에 설치류를위한 폭발파 모델의 프로토콜을 제시하여 경증에서 중등도의 외상성 뇌 손상의 신경 생물학적 및 병리 생리학적 효과를 조사합니다. 우리는 압력 센서가 장착 된 가스 구동식 벤치 탑 설정을 구축하여 폭발로 인한 경증에서 중등도의 외상성 뇌 손상을 안정적이고 재현 가능한 생성이 가능하도록했습니다.

설치류의 폐쇄 머리 경미한 외상성 뇌 손상의 전임상 평가를위한 저강도 폭발파 모델

여기에서는 해마의 시냅스 가소성에 대한 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상(r-mTBI)의 영향을 조사하기 위해 깨어 있는 폐쇄두부 손상 모델을 사용할 수 있는 방법을 보여줍니다. 이 모델은 환자에서 r-mTBI의 중요한 특징을 복제하고 시험관 내 전기생리학과 함께 사용됩니다.

경미한 외상성 뇌 손상의 깨어 있는 폐쇄 두부 손상 모델을 사용하여 시냅스 가소성의 변화 평가

이 프로토콜은 폐쇄성 두부 손상(CHI) 방법을 통해 유도된 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상(rmTBI)의 수정된 마우스 모델을 제시합니다. 이 접근법은 두개골 창과 유체 타악기를 사용하여 수막 노출로 인해 일반적으로 발생하는 염증을 줄이고 설치류의 rmTBI 모델링에서 재현성 및 정확도를 향상시킵니다.

얇아진 두개골 창과 유체 타악기를 통합한 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상의 수정된 마우스 모델

본 연구에서는 단순하고 가벼운 외상성 뇌 손상의 신경영상 결과를 급성기 및 장기 뇌 위축에서 보존된 뇌 구조와 함께 복제하는 폐쇄두부 손상 동물 모델을 확립하기 위한 프로토콜을 제시한다. 종방향 자기 공명 영상(Longitudinal magnetic resonance imaging)은 증거에 사용되는 기본 방법입니다.

Weight-Drop Method로 수정되고 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging)으로 입증된 복잡하지 않은 경미한 외상성 뇌 손상 모델의 개발

학습하세요 생쥐에서 전자기 제어 폐쇄 머리 충격법을 이용한 경미한 외상성 뇌 손상 유도 방법을. 이 모델은 뇌진탕 회복 메커니즘 연구와 치료법 평가에 활용됩니다.

생쥐의 경미한 외상성 뇌 손상에 대한 전자기 제어 폐쇄 머리 모델

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