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
Niniejszy artykuł przedstawia protokół indukowania urazowego uszkodzenia mózgu (TBI) u myszy z wykorzystaniem modelu kontrolowanego uderzenia korowego. Badanie koncentruje się na niezawodności i powtarzalności tej metody, umożliwiając badaczom analizę różnych odpowiedzi fizjologicznych i procesów regeneracji po TBI. Kluczowe wnioski obejmują utratę tkanki, krwotok oraz potencjalne wyniki obrazowania służące do oceny uszkodzeń mózgu.
Model kontrolowanego urazu kory mózgu (CCI) zapewnia zestandaryzowaną, powtarzalną metodę wywoływania urazowego uszkodzenia mózgu w modelach mysich, co umożliwia spójną przedkliniczną ocenę mechanizmów uszkodzeń oraz odpowiedzi terapeutycznych. Podejście to wspiera walidację celów terapeutycznych i ograniczanie ryzyka mechanistycznego w odkrywaniu leków neuroterapeutycznych poprzez generowanie mierzalnych, klinicznie istotnych zmian patologicznych w punktach końcowych behawioralnych, histologicznych i obrazowych. Jego niezawodność zwiększa pewność predykcyjną w programach wczesnej fazy dotyczących patofizjologii TBI.
Model CCI wpisuje się w kontinuum procesu odkrywania leków – od walidacji celu, poprzez identyfikację związku wiodącego, aż po przedkliniczne badania skuteczności, szczególnie w przypadku terapeutyków skierowanych na ośrodkowy układ nerwowy, gdzie powtarzalność urazu jest kluczowa dla badań zależności dawka-odpowiedź oraz mechanizmu działania.