$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Eksperymenty przeprowadzono zgodnie z Przewodnikiem dotyczącym opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych Narodowych Instytutów Zdrowia (Publikacja NIH nr 8023, zaktualizowana w 1978 roku). Protokół został zatwierdzony przez Komisję Etykę Uniwersytetu Yantai (Zatwierdzenie nr YTDX20240526). Materiały niebezpieczne były utylizowane zgodnie z procedurami instytucjonalnych dotyczących odpadów chemicznych. Rysunek 1 ilustruje schematyczny schemat projektu eksperymentalnego. Odczynniki i używany sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Szczegóły dotyczące zwierząt
Samce myszy CD-1 ważące 22-25 g były trzymane w pomieszczeniu z cyklem światła/ciemności 12-/12-godzinnego. Zwierzęta mogły otrzymywać jedzenie i wodę.
2. Przygotowanie modelu myszy ICH
Model myszy ICH został ustanowiony zgodnie z wcześniejszym raportem11. Krótko mówiąc, myszy były znieczulone ksylazyną (10 mg/kg) i ketaminą (90 mg/kg), a następnie umieszczone w ramce stereotaksyjnej. Na prawym szwie koronnym (2,2 mm bocznie do linii środkowej, 0,2 mm z tyłu od bregmy) wywiercono mały otwór na zadzior. Mikrostrzykawka została wprowadzona do prawej półkuli na głębokości 3,5 mm od powierzchni czaszki. Za pomocą pompy mikroinfuzyjnej podano kolagenazę bakteryjną (0,075 U w 0,5 μL soli fizjologicznej buforowanej fosforanem [PBS]) z prędkością 0,15 μL/min. Igła została delikatnie wyjęta po 5 minutach. Myszy z grupy pozorowanej otrzymały równoważną objętość PBS zamiast kolagenazy. Zamknął otwór na żarno woskiem kostnym, a nacięcie na skórze głowy zostało przyszyte. Temperatura ciała zwierząt była utrzymywana na poziomie 37°C aż do przebudzenia.
3. Projektowanie eksperymentalne
Samce myszy CD-1 zostały losowo podzielone na trzy grupy: sham, model i lansoprazol. Model ICH został ustanowiony zgodnie z opisaniem powyżej. Trzydzieści minut po indukcji ICH, myszy z grupy przyjmującej lansoprazol otrzymały dawkę 30 mg/kg (dawka lansoprazolu była dobrana według wcześniejszego raportu12), podawaną raz dziennie przez trzy kolejne dni. Myszy w grupach fikcyjnych i modelowych otrzymały zastrzyki PBS wewnątrzotrzewnejowe. 3 dni po ICH oceniano krótkotrwałą funkcję neurologiczną za pomocą testu Garcii, testu umieszczania kończyny przedniej oraz testu rotarod. 29. dnia po indukcji ICH przeprowadzono nowe testy rozpoznawania obiektów i testy w labiryncie wodnym, aby ocenić długoterminową funkcję neurologiczną.
4. Test Garcii
Dwóch badaczy, nieświadomych grupy, przeprowadziło test Garcii zgodnie z wcześniej opublikowanym protokołem13. Funkcję neurologiczną oceniano za pomocą systemu punktacji w zakresie od 0 do 21. Ocena składa się z siedmiu podtestów, z których każdy oceniany jest od 0 do 3 (0 = najgorszy, 3 = najlepszy).
5. Test umiejscowienia kończyny przedniej
Po teście Garcii test umiejscowienia kończyn przednich przeprowadzono według wcześniej opisanej metody14. Myszy trzymano pionowo, równolegle do blatu, pozwalając wibrisom muskać powierzchnię. Umieszczenie kończyn przednich obserwowano w 10 kolejnych badaniach. Procent umiejscowienia lewej kończyny przedniej obliczono jako: Umiejscowienie lewej kończyny przedniej / (Umiejscowienie lewej kończyny przedniej + Prawej kończyny przedniej) × 100%.
6. Test Rotarod
Po teście umieszczania kończyn przednich myszy były umieszczane na obrotowym prętze z prędkością 5 obr./min przez 3 minuty w celu treningu. Pręt został przyspieszony z 5 obr./min do 30 obr./min w ciągu 4 minut. Czas, jaki każda mysz pozostawała na prętku, był rejestrowany przez 5 minut, a opóźnienie ucieczkiwynosiło 15.
7. Badanie przepuszczalności jelit i obrzęku mózgu
Po teście rotarodów losowo wybrano sześć myszy z każdej grupy. Według poprzedniej metody16, FITC-dekstran był podawany intragastrycznie w dawce 300 mg/kg. Trzy godziny później myszy zostały znieczulone izofluranem, a krew pobrano z splotu żylnego za oczodołem, odwirowano w temperaturze 4 °C i 11 000 × g przez 5 minut. Zawartość FITC-deksranu została zbadana za pomocą czytnika płyt fluorescencyjnych przy wzbudzeniu 485 nm i długościach fal emisyjnych 528 nm. Następnie zwierzęta zostały ścięte i pobrane i zważone prawą półkulę mózgu, aby uzyskać mokrą masę. Tkanka była suszona w temperaturze 100 °C przez 24 godziny, aby określić masę suchą. Zawartość wody w mózgu (%) została obliczona jako: [(Mokra masa − Sucha masa) / Mokra masa] × 100%.
8. Ocena przepuszczalności bariery krew-mózg (BBB)
Po teście rotarodów losowo wybrano sześć myszy z każdej grupy do oceny przepuszczalności BBB. 2% roztwór Evans Blue podawano dootrzewnowo w dawce 4 mL/kg. Trzy godziny później myszy zostały znieczulone izofluranem, a perfuzję przezsercyjną wykonano za pomocą PBS. Prawa półkula mózgu została ujednoliczona w 50% kwasie trichlorooctowym w stosunku 3:1 (tkanka mózgowa: kwas trichlorooctowy). Homogenat był wirowany w temperaturze 15 000 × g i 4 °C przez 20 minut. Następnie 500 μL supernatantu zostało zmieszane z 500 μL 70% etanolu i inkubowane przez noc w temperaturze 4 °C w ciemności. Stężenie błękitu Evansa zmierzono na 610 nm i zmierzono za pomocą standardowej krzywej. Dane przedstawione są jako μg błękitu Evansa na mg tkanki mózgowej.
9. Histopatologiczne badanie jelit i mózgu
Po teście z rotarodem losowo wybrano trzy myszy z każdej grupy. Myszy zostały znieczulone izofluranem. Pobrano i utrwalono jedźunum, jelita jelewowa i mózg w 10% formacji formalu. Tkanki zostały przekrojone przy grubości 5 μm, a następnie wykonano barwienie hematoksylin-eozyną (HE). Histopatologiczne badanie jelita i mózgu przeprowadzono za pomocą mikroskopu przez dwóch eksperymentatorów, którzy byli nieświadomi przydziałów grupowych. Liczba mikrogleju otaczającego krwiaka została policzona w reprezentatywnych przekrojach. Liczenie komórek przeprowadzono w pięciu dowolnych polach widzenia w trzech sekcjach na każde zwierzę.
10. Pomiar LPS i IL-1β
Po teście rotarodów losowo wybrano sześć myszy z każdej grupy. Myszy zostały znieczulone izofluranem, a krew pobrano i pobrano. Próbki krwi były wirowane w temperaturze 5 000 × g i 4 °C przez 10 minut, a następnie pobierano surowicę. Pobierano prawą półkulę mózgu, a homogenity mózgu przygotowywano w stosunku 1:3 (masa mózgu w gramach do objętości PBS w mililitrach). Homogenity były wirowane w temperaturze 12 000 × g i 4 °C przez 10 minut. Stężenia białek w supernatancie zostały określone za pomocą zestawu BCA. Poziomy LPS i IL-1β zarówno w surowicy, jak i homogenicie mózgu były mierzone za pomocą zestawów ELISA, zgodnie z instrukcjami producenta.
11. Transmisyjna mikroskopia elektronowa
Do badania mikroskopowego elektronowego losowo po teście rotarodowym wybrano trzy zwierzęta z każdej grupy. Myszy zostały znieczulone izofluranem i poddane perfuzji przezsercowej z 2% glutaraldehydu i 2,5% paraformaldehydu w 0,1 M PBS (zgodnie z zatwierdzonymi protokołami instytucjonalnymi). Następnie mózg, jej i jelita kręta zostały pobrane i umieszczone w 2% glutaraldehydu w buforze kakodylatowym 0,1 M (pH 7,4) w temperaturze 4 °C przez noc. Następnie próbki zostały przeniesione do 1% czterotlenku osmu na 1 godzinę w temperaturze pokojowej. Tkanki były cięte na ultracienkie przekroje (50 nm). Po odwodnieniu przekroje zostały zabarwione octanem uranilowym i cytrynianem ołowiu do obserwacji pod mikroskopem elektronowym transmisyjnym. Wszystkie sekcje zostały ocenione w sposób niepewny i sfotografowane za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
12. Nowatorskie rozpoznawanie obiektów
29 dni po modelowaniu ICH przeprowadzono nowy test rozpoznawania obiektów, aby ocenić funkcję uczenia się i pamięci myszy. Pierwszego dnia w urządzeniu nie umieszczano żadnych przedmiotów (długość: 40 cm, szerokość: 40 cm, wysokość: 40 cm), co pozwoliło myszom swobodnie eksplorować przez 5 minut. Drugiego dnia do aparatury umieszczono dwa identyczne obiekty, a myszy mogły je eksplorować przez 5 minut. Dwadzieścia cztery godziny później jeden z przedmiotów został zastąpiony nowym obiektem. Myszy ponownie przez 5 minut eksplorowały oba obiekty. Czas eksploracji był rejestrowany, gdy nos myszy dotknął obiektu lub gdy jej głowa była skierowana w stronę obiektu w odległości 1 cm. Czas spędzony na eksploracji nowego obiektu był mierzony i kalkulowany. Dłuższy czas eksploracji nowego obiektu wskazuje na lepszą zdolność uczenia się i pamięci.
13. Labirynt wodny Morris
Po 32 dniach modelowania ICH oceniano funkcje uczenia się i pamięci za pomocą labiryntu wodnego Morrisa. Aparat składał się z okrągłego basenu (średnica: 100 cm, wysokość: 40 cm) wypełnionego wodą (głębokość: 25 cm) utrzymywanego w temperaturze 22 °C ± 1 °C. Platforma ratunkowa (średnica: 9 cm) została zanurzona 1 cm pod powierzchnią wody. W teście nawigacyjnym myszy przechodziły cztery próby dziennie. Czas potrzebny na odnalezienie platformy był rejestrowany jako opóźnienie ucieczki. Myszy, które nie zlokalizowały platformy w promieniu 60 sekund, były delikatnie prowadzone do niej. Piątego dnia przeprowadzono test sondy 60 s. Funkcja pamięci była oceniana poprzez rejestrowanie opóźnień ucieczki, liczby przekroczeń platformy oraz czasu spędzonego w docelowym kwadrancie. Dane były analizowane za pomocą oprogramowania do śledzenia wideo.
14. Analiza statystyczna
Dane zostały przeanalizowane za pomocą oprogramowania GraphPad Prism w wersji 7.0. Wyniki przedstawiane są jako średnia ± odchylenia standardowe. Test Shapiro-Wilka został użyty do oceny, czy dane z każdej grupy odpowiadają normalnemu rozkładowi. Różnice między grupami analizowano za pomocą jednokierunkowego testu ANOVA, a następnie testu post hoc Tukeya. Do porównań nieparametrycznych zastosowano test Kruskala-Wallisa, a następnie test Dunna. Wartość p <0,05 została uznana za statystycznie istotną.