Ten protokół opisuje proces wywoływania modelu śpiączki niedokrwiennej mózgu przy użyciu zmodyfikowanej metody okluzji czterech naczyń.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Ten protokół opisuje proces wywoływania modelu śpiączki niedokrwiennej mózgu przy użyciu zmodyfikowanej metody okluzji czterech naczyń.
Śpiączka spowodowana niedokrwieniem mózgu jest najpoważniejszym powikłaniem niedokrwienia mózgu. Okluzja czterech naczyń może ustanowić model śpiączki niedokrwiennej mózgu do badań nad chorobami i opracowywania leków. Jednak powszechnie stosowana metoda okluzji czterech naczyń polega głównie na wprowadzeniu pióra do elektrokoagulacji do obustronnego otworu skrzydłowego pierwszego kręgu szyjnego za szyją w celu elektrokoagulacji tętnic kręgowych. Proces ten niesie ze sobą ryzyko niepełnej elektrokoagulacji, krwawienia oraz uszkodzenia pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Dwadzieścia cztery godziny po operacji znieczulone szczury poddawane są podwiązaniu tętnicy szyjnej przed szyją. Dwie operacje narażają szczury na większe ryzyko infekcji i wydłużają okres eksperymentalny. W tym badaniu, podczas pojedynczego zabiegu chirurgicznego, zastosowano przednie nacięcie szyjki macicy w celu zlokalizowania kluczowego miejsca, w którym tętnica kręgowa przenika do pierwszego kręgu szyjnego. Obustronne tętnice kręgowe zostały wypalone, elektrokouteryzowane w warunkach wizualnych, podczas gdy obustronne tętnice szyjne wspólne zostały oddzielone w celu umieszczenia luźnych węzłów. Kiedy kończyny szczurów zaczęły drgać, obustronne tętnice szyjne wspólne zostały szybko podwiązane w celu wywołania śpiączki niedokrwiennej. Metoda ta pozwala uniknąć ryzyka infekcji spowodowanej dwiema operacjami chirurgicznymi i jest łatwa do wykonania z wysokim wskaźnikiem sukcesu, stanowiąc przydatne odniesienie dla odpowiednich lekarzy.
Niedokrwienne uszkodzenie mózgu jest najczęstszym uszkodzeniem mózgu w praktyce klinicznej, stanowiąc około 75% przypadków chorób naczyniowo-mózgowych. Niedokrwienie może prowadzić do poważnych wtórnych urazów i chorób mózgu1,2, a śpiączka jest najpoważniejszym objawem spowodowanym niedotlenieniem niedotlenienia mózgu. Jest to również ostatnia ścieżka dla wielu krytycznych warunków3. Śpiączka jest krytyczną i ciężką chorobą w praktyce klinicznej, która jest trudna do opanowania4. Im dłużej trwa śpiączka, tym większe potencjalne niebezpieczeństwo. Szybkie przebudzenie jest głównym celem zapobiegania pogorszeniu i postępowi choroby. Chociaż wstrzykiwanie naloksonu ma szeroki zakres zastosowań klinicznych w promowaniu czuwania, nadal ma pewne skutki uboczne5. Dlatego opracowanie bezpiecznych i skutecznych leków wspomagających czuwanie jest pilnym problemem, którym należy się zająć. Stworzenie prostego i łatwego w obsłudze modelu śpiączki niedokrwiennej mózgu jest niezbędne do wyjaśnienia patogenezy śpiączki niedokrwiennej i opracowania leków6,7,8.
Celem tego badania jest wprowadzenie modelu wywoływania globalnej śpiączki niedokrwiennej poprzez elektrokoagulację obustronnych tętnic kręgowych (VA) i tymczasowe podwiązanie obustronnych tętnic szyjnych wspólnych (CCA), co jest proste i przyjazne dla początkujących. Poprzedni protokół polegał na odsłonięciu obustronnego otworu skrzydłowego pierwszego tylnego kręgu szyjnego podczas pierwszej operacji i elektrycznym spaleniu otworu skrzydłowego w celu zablokowania obustronnych VA. Drugą operację przeprowadzono 24 godziny później w celu wywołania całkowitej śpiączki niedokrwiennej poprzez podwiązanie obustronnego CCAs9,10,11,12. Jednak ze względu na niewidzialność istnieje ryzyko niepełnej elektrokoagulacji, krwawienia, urazu pnia mózgu i rdzenia kręgowego, a także przedłużonego okresu eksperymentalnego. W związku z tym konieczne jest zajęcie się tymi kwestiami.
Tutaj prezentujemy ulepszoną metodę modelowania śpiączki niedokrwiennej. Główna procedura polega na wykonaniu środkowego nacięcia przedniej części szyi, wykonaniu resekcji elektrycznej obustronnych VA w warunkach wizualnych i krótkim podwiązaniu obustronnych CCA podczas jednej operacji w celu zablokowania dopływu krwi do całego mózgu, powodując szybkie zahamowanie elektroencefalogramu (EEG) i prowadząc do śpiączki. Metoda ta indukuje również krótką, ciągłą śpiączkę po reperfuzji. Procedura ta jest łatwa do wykonania, przyjazna dla nowicjuszy i zmniejsza ryzyko wtórnego zakażenia urazowego u zwierząt, skracając w ten sposób okres eksperymentu.
Protokół jest odpowiedni do badania globalnej śpiączki niedokrwiennej spowodowanej zatrzymaniem akcji serca. Idealnie nadaje się również do badania demencji niedokrwiennej, głównie dlatego, że obszar mózgu hipokampa jest niezwykle wrażliwy na niedokrwienie; Tak więc przemijające niedokrwienie mózgu może prowadzić do uszkodzenia lub nawet utraty neuronów hipokampa13, co skutkuje dysfunkcją funkcji poznawczych. Dlatego protokół może stanowić odniesienie dla praktyków zajmujących się niedokrwieniem mózgu, śpiączką niedokrwienną i otępieniem niedokrwiennym.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół eksperymentalny został przeprowadzony zgodnie z wymaganiami Komitetu ds. Wykorzystania Zwierząt Laboratoryjnych oraz Instytucjonalnej Opieki i Użytkowania Zwierząt na Uniwersytecie Foshan (Numer rekordu: 2023-643656). Do badania wykorzystano samce szczurów Sprague Dawley (SD) (200 g ± 20 g, w wieku 6-8 tygodni). Wszystkie dane z badań na zwierzętach zostały spisane zgodnie z wytycznymi ARRIVE (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments). Szczegółowe informacje na temat odczynników i sprzętu użytego w badaniu są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Implantacja elektrod EEG
2. Proces chirurgiczny modelu śpiączki niedokrwiennej mózgu
3. Odzyskiwanie zwierząt
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ze względu na stan zapalny i inne pobudzenie wywołane implantacją elektrod, zapis EEG może być niestabilny, dlatego szczury wymagają 3 dni na rekonwalescencję. Szczury z prawidłowym zapisem EEG i EMG po 3 dniach mogły zostać zakwalifikowane do przygotowania modelu śpiączki. Po znieczuleniu szczurów aktywność EEG i EMG była lekko stłumiona, lecz procedura przebiegała pomyślnie. Po elektrokoagulacyjnym zablokowaniu obustronnie VAs nie odnotowano istotnych zmian w aktywności EEG i EMG. Po około 30 min, w miarę metabolizowan...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Okluzja czterech naczyń indukuje globalne niedokrwienne i niedotlenione uszkodzenie mózgu, które może symulować ostrą śpiączkę, zatrzymanie akcji serca, uduszenie, wstrząs, ciężką arytmię i inne krytyczne stany kliniczne spowodowane niedokrwieniem mózgu w praktyce klinicznej. Tymczasem niedrożność czterech naczyń może prowadzić do uszkodzenia głównie w hipokampie17,18, który jest podstawowym funkcjonalnym obszarem mózgu odpowiedzialnym za pamięć poznawczą 19,20,2...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
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 |
|---|---|---|---|
| 16-kanałowa matryca fotoelektrod z mikrofibry | Jiangsu Yige Biotechnology Co., Ltd | 2605 | |
| 4-0 Szew chirurgiczny | Nantong Holycon Medical Devices Co., Ltd. | B-104 | |
| 6-0 Szew chirurgiczny | Ningbo MEDICAL Needle Co., Ltd. | JM1216-742417 | |
| Elektroda EEG | Kedou Brain machine Technology Co., LTD | KD-EEGEMG | |
| Pióro do elektrokoagulacji | CONPUVON Company | 465 | |
| Lunion Stage Automatyczny system etapowania snu | Shanghai Lulian Intelligent Technology Co., Ltd. | 1336 | |
| Miniaturowa ręczna wiertarka do czaszki | Rayward Life Technology Co., Ltd | 87001 | |
| Penicylina sodowa | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. | 17121709-2 | |
| SD szczury | SPF ( Pekin ) Biotechnology Co., Ltd. | 180-220g | |
| Gwóźdź czaszki | GLOBALEBIO,LTD | / | |
| Instrument stereotaktyczny | Rayward Life Technology Co., Ltd | 68801 | |
| Zoletil 50 | Vic Trading (Shanghai) Co., LTD | BN 88SHA |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.