16 sierpnia 2019
Tutaj opisujemy protokół indukcji mysiego urazowego uszkodzenia mózgu poprzez kontrolowane uderzenie w korę mózgową z otwartą głową.
Kontrolowane oddziaływanie kory mózgowej jest łatwe do standaryzacji wśród badanych i eksperymentów oraz pozwala na zastosowanie całego spektrum urazowego uszkodzenia mózgu do precyzyjnie zdefiniowanych obszarów mózgu. Tę procedurę demonstruje Mecca Islam, technik badawczy w moim laboratorium. Technika ta pozostaje najbardziej spójną i powtarzalną formą wywoływania urazowego uszkodzenia mózgu u gryzoni.
Przed rozpoczęciem procedury należy przymocować urządzenie udarowe do stereotaktycznej ramy operacyjnej. Skompletować urządzenie uruchamiające o pożądanych parametrach biomechanicznych dla odpowiedniej prędkości doświadczalnej i czasu odwiertu. Załóż nowe środki ochrony osobistej i sterylne rękawice i potwierdź brak reakcji na uszczypnięcie palca u znieczulonej myszy eksperymentalnej.
Użyj maszynki do strzyżenia, aby ogolić sierść w miejscu operacji i nałóż maść na oczy zwierzęcia. Następnie umieść mysz na sali operacyjnej i przygotuj ogoloną skórę za pomocą trzech sekwencyjnych peelingów chirurgicznych na bazie jodu i alkoholu. Aby wywołać kontrolowane korowe urazowe uszkodzenie mózgu, najpierw użyj skalpela, aby wykonać jednocentymetrowe nacięcie wzdłuż linii środkowej skóry głowy, aby odsłonić czaszkę.
Wycofaj skórę głowy z miejsca operacji i zidentyfikuj szwy strzałkowe i czołowe na odsłoniętej czaszce. Aby wykonać kraniektomię, wyposaż mikrowiertło w pięciomilimetrowe wiertło trepanacyjne, aby aktywować wiertło z maksymalną prędkością i przyłóż wiertło prostopadle do czaszki dwa milimetry na lewo od szwu strzałkowego i dwa milimetry rostralnie do szwu koronalnego z delikatnym równomiernym naciskiem. Lekkie ugięcie będzie odczuwalne, gdy wiertło wbije się w czaszkę.
Użyj kleszczy i igły podskórnej o małej średnicy, aby usunąć płat kostny, całkowicie odsłaniając leżącą pod spodem oponę twardą i obróć końcówkę udaru w pole operacyjne. Zabezpiecz obustronne kości skroniowe między miniaturowymi nausznikami ramy stereotaktycznej i zablokuj siekacze w zacisku siekacza, aby zapewnić stabilny trzypunktowy uchwyt na głowie myszy. Opuść końcówkę, aż zetknie się z odsłoniętą oponą twardą.
Czujnik kontaktowy przyrządu wyda sygnał dźwiękowy, aby zaalarmować, że kontakt został nawiązany. Cofnij końcówkę udarową od punktu zerowego i opuść pozycję udaru na ramie stereotaktycznej, aby ustawić żądaną głębokość uderzenia. Następnie aktywuj udar na urządzeniu uruchamiającym przed obróceniem urządzenia z powrotem poza pole, aby umożliwić usunięcie zwierzęcia z ramy.
Natychmiast po urazie należy bezpośrednio wycisnąć sterylny aplikator z bawełnianą końcówką na czaszkę i uszkodzoną powierzchnię kory mózgowej, aby zatamować krwawienie i użyć świeżego aplikatora do wysuszenia czaszki. Zamknij skórę głowy nad kraniektomią zgodnie ze standardowymi technikami i zastosuj znieczulenie pooperacyjne. Następnie umieścić zwierzę w bocznej pozycji wyjściowej do odpoczynku po odleżynie w czystej, wstępnie ogrzanej klatce z monitorowaniem aż do pełnego leżenia i mierzyć masę ciała co trzy dni przez cały czas trwania eksperymentu.
Doprowadzenie urazu, jak wykazano, skutkuje krwotokiem podtwardówkowym, śródmiąższowym i podpajęczynówkowym. Ocena histologiczna urazowego uszkodzenia mózgu, skrawków tkanki mózgowej po ciężkim urazie ujawnia znaczny ubytek ipsilateralnej kory mózgowej i hipokampa, a także obrzęk i zniekształcenia przeciwległe. Obrazowanie MR poważnie uszkodzonych mózgów wykazuje również postępującą utratę tkanek i zastępowanie ich przez płyn mózgowo-rdzeniowy.
Kontrolowane uderzenie kory mózgowej wywołuje niezawodne i spójne uszkodzenie, które jest w stanie wywołać szeroki zakres klinicznie stosowanych urazów mózgu. Nasza metoda kontrolowanego wpływu na korę mózgową generuje mysi model ciężkiego urazowego uszkodzenia mózgu do analizy behawioralnej i obrazowej oraz wytwarza tkankę do analizy molekularnej i komórkowej.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
W tym artykule przedstawiono protokół indukowania urazu mózgu po traumatycznym (TBI) u myszy z wykorzystaniem modelu kontrolowanego uderzenia w korę mózgową. Badanie koncentruje się na niezawodności i spójności tej metody, umożliwiając badaczom eksplorację różnych reakcji fizjologicznych i procesów powrotu po TBI. Kluczowe wnioski obejmują utratę tkanki, krwawienie oraz potencjalne wyniki obrazowania do oceny urazów mózgu.
The controlled cortical impact (CCI) model provides a standardized, reproducible method for inducing traumatic brain injury in murine systems, enabling consistent preclinical evaluation of injury mechanisms and therapeutic responses. This approach supports target validation and mechanistic de-risking in neurotherapeutic discovery by generating quantifiable, clinically relevant pathology across behavioral, histological, and imaging endpoints. Its reliability enhances predictive confidence in early-stage programs addressing TBI pathophysiology.
The CCI model fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for CNS-directed therapeutics where injury consistency is critical for dose-response and mechanism-of-action studies.