Dit protocol beschrijft het proces van voorbereiding op reperfusie van occlusie van de middelste hersenslagader via de gemeenschappelijke halsslagader.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft het proces van voorbereiding op reperfusie van occlusie van de middelste hersenslagader via de gemeenschappelijke halsslagader.
Het reperfusiemodel van de occlusie van de middelste hersenslagader (MCAO/R) is cruciaal voor het begrijpen van de pathologische mechanismen van een beroerte en voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Van de veelgebruikte modelleringsmethoden wordt de Koizumi-methode echter vaak onder de loep genomen vanwege de ligatie van de gemeenschappelijke halsslagader (CCA) en het onvermogen om adequate reperfusie te bereiken. Evenzo is de Longa-methode bekritiseerd voor het loskoppelen en afbinden van de externe halsslagader (ECA). Deze studie heeft tot doel een aangepaste modelvoorbereidingsmethode te introduceren die de integriteit van de ECA behoudt, waarbij een monofilament nylon hechtdraad door de CCA wordt ingebracht, de geligeerde CCA-incisie wordt gerepareerd en de reperfusie van de CCA wordt gehandhaafd. Reperfusie van de bloedstroom werd bevestigd met behulp van laserbeeldvorming van de spikkelstroom. Evaluatiemethoden zoals de Longa-schaal, Modified Neurological Severity Score, trifenyltetrazolium chloride (TTC) kleuring en immunofluorescentie-labeling van neuronen toonden aan dat deze benadering stabiele ischemische zenuwbeschadiging zou kunnen induceren. Dit aangepaste MCAO/R-modelprotocol is eenvoudig en stabiel en biedt waardevolle begeleiding voor beoefenaars op het gebied van cerebrale ischemie.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie is een beroerte de afgelopen tien jaar wereldwijd de op één na belangrijkste doodsoorzaak gebleven, met een hoge incidentie, hoge mortaliteit en een hoog invaliditeitscijfer 1,2. Naarmate de wereldbevolking ouder wordt, wordt verwacht dat de incidentie van beroertes in ontwikkelingslanden zal toenemen en mogelijk de belangrijkste oorzaak van vroegtijdig overlijden en invaliditeit bij volwassenen zal worden. Bovendien is er een trend dat beroertes op jongere leeftijdoptreden 3. Het verlies van de beroepsbevolking na een beroerte legt ook een zware last op gezinnen en de samenleving4. Daarom vormt de ontwikkeling van veilige en effectieve behandelingen een grote uitdaging in het onderzoek naar beroertes.
Diermodellen dienen als cruciale hulpmiddelen voor het bestuderen van de preventie en behandeling van ziekten bij de mens. De succesvolle vertaling van strategieën voor de behandeling van beroertes is afhankelijk van de reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid van diermodellen voor beroertes 5,6. De middelste hersenslagader (MCA) is een veel voorkomende plaats voor klinische beroerte, waardoor het MCAO-model het model is dat het dichtst in de buurt komt van een ischemische beroerte bij de mens. Het MCAO-model, opgesteld met behulp van de hechtmethode, heeft de voorkeur van onderzoekers vanwege voordelen zoals geen craniotomie en gemakkelijke controle van de ischemische tijd. Het is gebruikt in meer dan 40% van de neuroprotectieve experimenten7. Ondanks de vele voordelen blijven de operationele details van dit model echter een controversieel onderwerp voor veel onderzoekers.
Voor het door hechting geïnduceerde occlusie van de middelste hersenslagader (MCAO) vindt reperfusie plaats door de hechting terug te trekken. Momenteel worden twee hoofdmethoden gebruikt voor het inbrengen van hechtingen: Koizumi's methode8 en Longa's methode9. In de methode van Koizumi komt de hechting de interne halsslagader (ICA) binnen, voornamelijk via de incisie in de gemeenschappelijke halsslagader (CCA), terwijl deze bij de methode van Longa door de doorgesneden externe halsslagader (ECA) naar de ICA gaat. Tijdens reperfusie vereist de Koizumi-methode het permanent afbinden van de CCA-incisie en vertrouwt op de cirkel van Willis voor reperfusie10. Sommige studies suggereren echter dat effectieve reperfusie niet alleen kan worden bereikt door de compenserende toevoer van de kring van Willis na het verlies van de CCA-toevoer. Bovendien vertoont de cirkel van Willis een hoge anatomische variabiliteit, vooral bij C57Bl/6-muizen, waardoor de variabiliteit van het infarct toeneemt en de betrouwbaarheid van experimentele gegevens afneemt. Deze methode wordt dan ook steeds meer in twijfel getrokken door onderzoekers11.
De methode van Longa omvat het inbrengen van een hechting door de doorgesneden ECA en vervolgens het permanent afbinden van de interne halsslagader (ICA) zodra de hechting is teruggetrokken. Hierdoor blijft de doorgankelijkheid van CCA behouden, waardoor bloedperfusie tot 100% van de basiswaarden mogelijk is. Deze methode vereist echter het scheiden van de externe halsslagader en kleine arteriële takken, ze afsnijden of elektrocoaguleren, waardoor de procedure een uitdaging wordt. Het verstoort ook de volledige bloedstroomstructuur van de hersenen, die verschilt van de toestand van de klinische patiënt12. Belangrijk is dat studies aantonen dat het doorsnijden of afbinden van de ECA ischemische laesies kan veroorzaken in de spieren die het kauwen en slikken beheersen, wat het dieet van dieren beïnvloedt en leidt tot postoperatieve dood van dieren en ernstige sensorische en motorische schade bij ratten13,14.
Daarom is er dringend behoefte aan een aangepaste modelvoorbereidingsmethode om deze problemen aan te pakken. Deze studie introduceert een aangepaste MCAO-modelleringsmethode die de CCA-insertie-incisie herstelt en effectieve reperfusie bereikt. De procedure is eenvoudig, praktisch en haalbaar, veroorzaakt aanzienlijke neurologische schade en repliceerbare infarctlaesies en biedt waardevolle begeleiding voor onderzoekers van beroertes.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het experimentele protocol werd uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van het Use of Laboratory Animals en Institutional Animal Care and Use Committee van de Chengdu University of Traditional Chinese Medicine (Recordnummer: 2019-DL-002). Alle gegevens van dierproeven zijn gedocumenteerd volgens de ARRIVE-richtlijnen (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments). Voor dit onderzoek werden mannelijke Sprague Dawley (SD) ratten met een gewicht van 250 g ± 20 g en 6-8 weken oud gebruikt. De bijzonderheden met betrekking tot de dieren, reagentia en gebruikte apparatuur staan vermeld in de Materiaaltabel.
1. Voorbereiding van dieren
2. Occlusie van de MCA
3. Reperfusie van MCAO
4. Evaluatie van de zenuwfunctie en cerebraal ischemisch letsel

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Laserbeeldvorming met spikkelvloed toonde aan dat voorafgaand aan de occlusie van de monofilament nylon hechting, er een overvloedige bloedstroom was in het middelste gebied van de hersenslagader (MCA) en dat de basiswaarden van de bloedstroom van de ratten werden geregistreerd. Na de occlusie van de MCA nam de bloedstroomwaarde aan de ischemische kant van de hersenen snel af. Voordat de hechting werd teruggetrokken, werden de bloedstroomwaarden aan de ischemische zijde opnieuw gecontroleerd om te bevestigen of de hechti...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het occlusiemodel van de middelste hersenslagader (MCAO), geïnduceerd door een monofilament nylon hechtdraad, is de meest gebruikelijke methode die wordt gebruikt voor het voorbereiden van MCAO-modellen. Deze benadering wordt algemeen aanvaard in preklinische studies en heeft erkenning gekregen van veel beoefenaars vanwege de eenvoud, het ontbreken van een craniotomie, minimaal chirurgisch trauma en het vermogen om reperfusie te bereiken.
Er zijn twee klassieke chirurgische technieken voor int...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (82173781 en 82373835), het postdoctorale onderzoeksproject (BKS212055), het wetenschaps- en technologie-innovatieproject van het Foshan Science and Technology Bureau (2320001007331), de Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation (2019A1515010806), Key Field Projects (Intelligent Manufacturing) van algemene universiteiten in de provincie Guangdong (2020ZDZX2057) en de wetenschappelijke onderzoeksprojecten (karakteristieke innovatie) van General Universiteiten in de provincie Guangdong (2019KTSCX195).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Animal anesthesia system | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| Animal temperature maintainer | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| Cy3 secondary antibody | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB21303 | |
| DAP1 antibody | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | G1012 | |
| DCX antibody | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB13434 | |
| Goat serum | Beyotime Biotechnology Co., LTD | C0265 | |
| GraphPad Prism | GraphPad Software | GraphPad Prism 8.0 | |
| ImageJ | National Institutes of Health | ImageJ software | |
| Isofluran | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| Laser speckle blood flow imaging system | Rayward Life Technology Co., Ltd | PeriCam PSI NR | |
| MAP-2 antibody | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB11128 | |
| Miniature hand-held skull drill | Rayward Life Technology Co., Ltd | 87001 | |
| monofilament suture | Rayward Life Technology Co., Ltd | 250-280g | |
| NeuN antibody | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB11138 | |
| OCT embedding agent | BIOSHARP | BL557A | |
| Penicillin sodium | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. | 17121709-2 | |
| Quick Antigen Retrieval Solution for Frozen Sections | Beyotime Biotechnology Co., LTD | P0090 | |
| SD rats | SPF ( Beijing ) Biotechnology Co.,Ltd. | 250-280g | |
| Triton X-100 | Beyotime Biotechnology Co., LTD | ST795 | |
| TTC | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. | 2019030101 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.