Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Pomiar strefy zawału i obrzęku mózgu w mózgu szczura po niedrożności tętnicy środkowej mózgu

866 wyświetleń

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Frank, D., et al. Pomiar obrzęku mózgu po udarze, strefy zawału i załamania bariery krew-mózg w pojedynczym zestawie próbek mózgu gryzoni. J. Vis. Exp. (2020).

Ten film pokazuje ocenę strefy zawału i obrzęku mózgu w wycinkach mózgu szczurów poddanych niedrożności tętnicy środkowej mózgu. Obszary po zawale są identyfikowane za pomocą barwienia redoks, podczas gdy niebieski filtr i funkcja progowa w oprogramowaniu do analizy obrazu określają ilościowo strefę zawału i obrzęk w dotkniętej półkuli.

Protokół

Wszystkie procedury dotyczące próbek zwierzęcych zostały sprawdzone i zatwierdzone przez odpowiednią komisję ds. oceny etycznej zwierząt.

1. Określenie strefy zawału

  1. Zmierz strefę zawału (IZ) po 24 godzinach po zamknięciu tętnicy środkowej mózgu (MCAO).
    nuta: Szczury, które straciły więcej niż 20% masy ciała lub rozwinęły się drgawki lub porażenie połowicze, są wykluczone z eksperymentu.
  2. Poddaj szczura eutanazji, zastępując wdychaną mieszaninę gazów 20% tlenem i 80% dwutlenkiem węgla, aż szczur przestanie spontanicznie oddychać.
  3. Otwórz klatkę piersiową z bocznym nacięciem o długości 5-6 cm przez ścianę brzucha pod klatką piersiową za pomocą nożyczek i kleszczy chirurgicznych.
  4. Wykonaj nacięcie przepony na całej długości klatki piersiowej za pomocą nożyczek i kleszczy chirurgicznych.
  5. Ostrożnie przesuwając płuca, przeciąć klatkę piersiową aż do obojczyka po prawej i lewej stronie.
  6. Wykonać perfuzję z 200 ml soli fizjologicznej przez lewą komorę serca.
  7. Nakłuć lub naciąć prawy przedsionek serca nożyczkami.
  8. Wykonaj dekapitację za pomocą gilotyny i zbierz tkankę mózgową.
  9. Za pomocą nożyczek do tęczówki przetnij od otworu wielkiego do dystalnej krawędzi tylnej powierzchni czaszki po obu stronach.
  10. Oddziel opuszki węchowe, połączenia nerwowe wzdłuż powierzchni brzusznej i grzbietowej czaszki od mózgu.
  11. Usuń mózg z głowy.
  12. Wyprodukuj 6 plasterków mózgu, tworząc poziome sekcje o grubości 2 mm za pomocą niepowlekanej, jednokrawędziowej żyletki ze stali nierdzewnej .009".
  13. Inkubować przez 30 minut w temperaturze 37 °C w 0,05% TTC.
  14. Umieść tkankę mózgową na szkiełkach mikroskopowych i wykonaj skanowanie optyczne tych 6 wycinków mózgu z rozdzielczością 1600x1600 dpi (patrz na przykład rysunek 1).
  15. Dodaj niebieski filtr za pomocą edytora zdjęć (np. Adobe Photoshop CS2) za pomocą funkcji Mikser kanałów (Image > Adjustment > Channel Mixer) i zapisz obraz w formacie pliku JPEG.
    >nuta: Po zastosowaniu niebieskiego filtra obraz będzie wyglądał w skali szarości.
  16. Otwórz zapisany obraz w ImageJ 1.37v.
    nuta: Ten program komputerowy wykorzystuje funkcję progową do wyodrębniania i obliczania pikseli, które są czarne lub białe (patrz rysunek 2).
  17. Dla każdego z 6 wycinków mózgu na obrazie wybierz i zapisz każdą półkulę (prawą zranioną ipsilateralną i lewą nieuszkodzoną przeciwległą) jako osobny plik obrazu za pomocą narzędzia "wybór wielokątów" z menu głównego.
  18. Ustaw granicę określania IZ za pomocą funkcji automatycznego progu z menu głównego oprogramowania ImageJ, wybierając Image > Adjust > Threshold (Dostosuj obrazu i zmierz liczbę pikseli w każdej półkuli pojedynczego zestawu mózgowego.
    >nuta: Na tym etapie można użyć makr w oprogramowaniu ImageJ (kod znajduje się w dokumencie uzupełniającym 1). Odcięcie jest krytycznym parametrem określającym, które piksele należy przekonwertować na biel, a które na czerń w zależności od odcienia szarości (patrz przykłady na rysunku 3 i rysunku 4). Następnie ImageJ porównuje białe i czarne piksele, aby określić IZ. W oparciu o protokół barwienia i ustawienia skanera zastosowaliśmy stałą wartość odcięcia wynoszącą 0,220.
  19. Wykonaj pomiar IZ korygując obrzęk tkanek przy użyciu metody Ratios of Ipsilateral and Contralateral Cerebral Hemispheres (RICH) (patrz przykład na rysunku 5).
    figure-protocol-1
    nuta: Wielkość zawału ocenia się jako procent przeciwległej półkuli.

2. Określenie obrzęku mózgu

UWAGA: Użyj ImageJ 1.37v do pomiaru obrzęku mózgu (BE).

  1. Zmierz BE 24 godziny po MCAO. Do obliczenia BE należy użyć danych z objętości lewej i prawej półkuli (w jednostkach).
  2. Wykonaj skanowanie optyczne z rozdzielczością 1600x1600 dpi (patrz na przykład rysunek 1).
  3. Wybierz półkule mózgowe i ustaw granicę do określenia BE za pomocą ImageJ 1.37v, jak opisano powyżej w sekcjach 1.17-1.19.
  4. Powierzchnię BE należy wyrazić jako procent standardowych powierzchni nienaruszonej półkuli przeciwległej, obliczony metodą RICH przy użyciu następującego równania (patrz przykład na rysunku 5).
    figure-protocol-2
    nuta: Zasięg BE ocenia się jako procent półkuli przeciwległej.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

figure-results-1
Rysunek 1: Przykładowy skan wycinków mózgu.

figure-results-2
Rycina 2: Reprezentatywne wycinki mózgu szczurów operowanych pozorowo i szczurów MCAO.

Punkty A-B) Oryginalny zeskanowany obraz. (C-D) Transformacja do skali szarości. (E-G) Funk...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Matryce mózgowe i tkankoweSigma-Aldrich15013
Skaner optycznyKanonCano Skan 4200FRozdzielczość 3200 x 6400 dpi
szalki PetriegoSigma-AldrichP5606
Ostrza skalpela #11Sigma-AldrichS2771
Oprogramowanie
Adobe Photoshop CS2 dla WindowsAdobe
ImageJ 1.37vNIHKod źródłowy jest ogólnodostępny. Autor, Wayne Rasband (wayne@codon.nih.gov), pracuje w Oddziale Usług Badawczych Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego, Bethesda, Maryland, USA
Office 365 ProPlusMicrosoft-Microsoft Office Excel
Windows 10Microsoft
Odczynniki
2,3,5-trifenylotetrazolowy chlorekSigma-Aldrich298-96-4
Evans niebieski 2%Sigma-Aldrich314-13-6

Tagi

Pomiar strefy zawa uocena obrz ku m zgutechnika barwienia redoksinkubacja z TTCoprogramowanie do analizy obrazuzastosowanie funkcji progupor wnanie z p kul przeciwlegprzerwanie bariery krew m zgkrojenie m zgu szczura