Ten protokół opisuje proces przygotowania do reperfuzji niedrożności tętnicy środkowej mózgu przez tętnicę szyjną wspólną.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół opisuje proces przygotowania do reperfuzji niedrożności tętnicy środkowej mózgu przez tętnicę szyjną wspólną.
Model reperfuzji okluzji tętnicy środkowej mózgu (MCAO/R) jest kluczowy dla zrozumienia patologicznych mechanizmów udaru mózgu i dla rozwoju leków. Jednak wśród powszechnie stosowanych metod modelowania, metoda Koizumi często spotyka się z analizą ze względu na podwiązanie tętnicy szyjnej wspólnej (CCA) i niemożność uzyskania odpowiedniej reperfuzji. Podobnie metoda Longa była krytykowana za odłączenie i podwiązanie tętnicy szyjnej zewnętrznej (ECA). Badanie to ma na celu wprowadzenie zmodyfikowanej metody przygotowania modelu, która zachowuje integralność ECA, polega na wprowadzeniu monofilamentowego szwu nylonowego przez CCA, naprawie podwiązanego nacięcia CCA i utrzymaniu reperfuzji z CCA. Reperfuzję przepływu krwi potwierdzono za pomocą laserowego obrazowania przepływu plamkowego. Metody oceny, takie jak skala Longa, zmodyfikowana ocena nasilenia neurologicznego, barwienie chlorkiem trifenylotetrazolu (TTC) i znakowanie immunofluorescencyjne neuronów wykazały, że podejście to może wywołać stabilne uszkodzenie nerwów niedokrwiennych. Ten zmodyfikowany protokół modelowy MCAO/R jest prosty i stabilny, dostarczając cennych wskazówek dla praktyków w dziedzinie niedokrwienia mózgu.
Według Światowej Organizacji Zdrowia, udar mózgu pozostał drugą najczęstszą przyczyną zgonów na świecie przez ostatnią dekadę, z wysokim wskaźnikiem zachorowalności, wysoką śmiertelnością i wysokim wskaźnikiem niepełnosprawności1,2. Oczekuje się, że wraz ze starzeniem się światowej populacji częstość występowania udaru mózgu w krajach rozwijających się wzrośnie, stając się potencjalnie główną przyczyną przedwczesnych zgonów i niepełnosprawności u dorosłych. Ponadto istnieje tendencja do występowania udarów w młodszym wieku3. Utrata siły roboczej po udarze stanowi również duże obciążenie dla rodzin i społeczeństwa4. Dlatego opracowanie bezpiecznych i skutecznych metod leczenia stanowi poważne wyzwanie w badaniach nad udarem.
Modele zwierzęce służą jako kluczowe narzędzia do badania zapobiegania i leczenia chorób ludzkich. Skuteczna translacja strategii leczenia udaru zależy od odtwarzalności i wiarygodności modeli zwierzęcych po udarze5,6. Tętnica środkowa mózgu (MCA) jest częstym miejscem klinicznego udaru mózgu, co sprawia, że model MCAO jest najbardziej zbliżony do udaru niedokrwiennego u ludzi. Model MCAO, przygotowany metodą szwów, został doceniony przez badaczy ze względu na takie zalety, jak brak kraniotomii i łatwa kontrola czasu niedokrwiennego. Został wykorzystany w ponad 40% eksperymentów neuroprotekcyjnych7. Jednak pomimo licznych zalet, szczegóły operacyjne tego modelu pozostają kontrowersyjnym tematem dla wielu badaczy.
Dla modelu MCAO (ang. cuclesion of midcebral artery ocluzji) wywołanego szwem, reperfuzja następuje poprzez wycofanie szwu. Obecnie do zakładania szwów stosuje się dwie główne metody: metodę Koizumiego8 oraz metodę Longa9. W metodzie Koizumiego szew wchodzi do tętnicy szyjnej wewnętrznej (ICA) głównie przez nacięcie tętnicy szyjnej wspólnej (CCA), podczas gdy w metodzie Longa przechodzi przez przeciętą tętnicę szyjną zewnętrzną (ECA) do ICA. Podczas reperfuzji metoda Koizumi wymaga trwałego podwiązania nacięcia CCA i opiera się na okręgu Willisa do reperfuzji10. Jednak niektóre badania sugerują, że skuteczna reperfuzja nie może być osiągnięta wyłącznie poprzez kompensacyjną podaż koła Willisa po utracie podaży CCA. Co więcej, krąg Willisa wykazuje wysoką zmienność anatomiczną, szczególnie u myszy C57Bl/6, zwiększając zmienność zawału i zmniejszając wiarygodność danych eksperymentalnych. W związku z tym metoda ta jest coraz częściej kwestionowana przez badaczy11.
Metoda Longa polega na wprowadzeniu szwu przez przerwane ECA, a następnie trwałym podwiązaniu wewnętrznej tętnicy szyjnej (ICA) po wycofaniu szwu. Pozwala to zachować drożność CCA, umożliwiając perfuzję krwi do 100% wartości wyjściowych. Jednak ta metoda wymaga oddzielenia zewnętrznej tętnicy szyjnej i małych odgałęzień tętnic, odcięcia ich lub elektrokoagulacji, co sprawia, że procedura jest trudna. Zaburza również pełną strukturę przepływu krwi w mózgu, która różni się od stanu klinicznego pacjenta12. Co ważne, badania wskazują, że przecięcie lub podwiązanie ECA może powodować zmiany niedokrwienne w mięśniach kontrolujących żucie i połykanie, wpływając na dietę zwierząt i prowadząc do pooperacyjnej śmierci zwierząt oraz poważnych uszkodzeń czuciowych i motorycznych u szczurów13,14.
Dlatego pilnie potrzebna jest zmodyfikowana metoda przygotowania modelu, aby rozwiązać te problemy. W badaniu tym przedstawiono zmodyfikowaną metodę modelowania MCAO, która naprawia nacięcie przyczepu CCA i osiąga skuteczną reperfuzję. Procedura jest prosta, praktyczna i wykonalna, wywołując znaczne uszkodzenia neurologiczne i powtarzalne zmiany zawałowe oraz dostarczając cennych wskazówek dla badaczy udaru.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół eksperymentalny został przeprowadzony zgodnie z wytycznymi dotyczącymi wykorzystania zwierząt laboratoryjnych oraz Instytucjonalnego Komitetu ds. Opieki i Wykorzystania Zwierząt na Uniwersytecie Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Chengdu (Numer rejestracyjny: 2019-DL-002). Wszystkie dane z badań nad zwierzętami zostały udokumentowane zgodnie z wytycznymi ARRIVE (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments). W badaniu wykorzystano samce szczurów Sprague Dawley (SD) o masie 250 g ± 20 g i wieku 6-8 tygodni. Szczegóły dotyczące wykorzystanych zwierząt, odczynników i sprzętu znajdują się w Tabeli materiałów.
1. Przygotowanie zwierząt
2. Zamknięcie tętnicy środkowej mózgu (MCA)
3. Reperfuzja po MCAO
4. Ocena funkcji nerwów i niedokrwiennego uszkodzenia mózgu

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Obrazowanie przepływu metodą laserowego obrazowania plamkowania (laser speckle flow imaging) wykazało, że przed zamknięciem naczynia za pomocą monofilamentowej szwy nylonowej w obszarze tętnicy środkowej mózgu (MCA) występował obfity przepływ krwi, a następnie zarejestrowano bazowe wartości przepływu krwi u szczurów. Po zamknięciu MCA wartość przepływu krwi po stronie niedokrwiennej mózgu gwałtownie spadła. Przed usunięciem szwy ponownie sprawdzono wartości przepływu po stronie niedokrwiennej, aby potwierdzić, czy szwa s...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Model niedrożności tętnicy środkowej mózgu (MCAO) indukowany szwem nylonowym z monofilamentu jest najpowszechniejszą metodą stosowaną do przygotowania modeli MCAO. Podejście to jest szeroko stosowane w badaniach przedklinicznych i zyskało uznanie wielu praktyków ze względu na swoją prostotę, brak potrzeby kraniotomii, minimalny uraz chirurgiczny i zdolność do uzyskania reperfuzji.
Istnieją dwie klasyczne techniki chirurgiczne dla włókna śródświetlnego MCAO: metoda Koizumi8
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (82173781 i 82373835), projekt badawczy podoktorancki (BKS212055), Projekt Innowacji Naukowych i Technologicznych Biura Nauki i Technologii Foshan (2320001007331), Fundację Podstawowych i Stosowanych Badań Podstawowych Guangdong (2019A1515010806), Kluczowe Projekty Terenowe (Inteligentna Produkcja) Ogólnych Uniwersytetów w Prowincji Guangdong (2020ZDZX2057) oraz Projekty Naukowo-Badawcze (Charakterystyczna innowacja) uniwersytetów ogólnych w prowincji Guangdong (2019KTSCX195).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System znieczulenia dla zwierząt | Rayward Life Technology Co., Ltd | R500IE | |
| Utrzymywanie temperatury zwierząt | Rayward Life Technology Co., Ltd | 69020 | |
| Przeciwciało wtórne Cy3 | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB21303 | |
| przeciwciało DAP1 | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | Przeciwciało | |
| DCX | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB13434 | |
| Kozia surowica | Beyotime Biotechnology Co., LTD | C0265 | |
| GraphPad | Prism Oprogramowanie GraphPad GraphPad | Prism 8.0 | |
| ImageJ | Narodowe Instytuty Zdrowia | Oprogramowanie | |
| Isofluran | Rayward Life Technology Co., Ltd | R510-22 | |
| Laserowa krew plamkowa system obrazowania przepływu | Rayward Life Technology Co., Ltd | Przeciwciało PeriCam PSI NR | |
| MAP-2 | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB11128 | |
| Miniaturowa ręczna wiertarka do czaszki | Rayward Life Technology Co., Ltd | 87001 | |
| szew monofilamentowy | Rayward Life Technology Co., Ltd | 250-280g | |
| Przeciwciało NeuN | Wuhan Saiweier Biotechnology Co., Ltd | GB11138 | |
| OCT środek do zatapiania | BIOSHARP | BL557A | |
| Penicylina sodowa | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. | 17121709-2 | |
| Szybki roztwór do odzyskiwania antygenu do zamrożonych sekcji | Beyotime Biotechnology Co., LTD | P0090 | |
| SD szczury | SPF (Pekin) Biotechnology Co., Ltd. | 250-280g | |
| Triton X-100 | Beyotime Biotechnology Co., LTD | ST795 | |
| TTC | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.