Zmodyfikowany przezczaszkowy model niedrożności tętnicy środkowej mózgu do badania wyników udaru u starszych myszy
5 maja 2023
Ten protokół demonstruje unikalny model udaru myszy ze średniej wielkości zawałem i doskonałym wskaźnikiem przeżycia. Model ten pozwala przedklinicznym badaczom zajmującym się udarem mózgu wydłużyć czas trwania niedokrwienia, wykorzystać starzejące się myszy i ocenić długoterminowe wyniki funkcjonalne
.Udar mózgu dotyka prawie 800 000 osób rocznie w USA. Około 87% z tego ma stan niedokrwienny, objawiający się ciężkim stanem chorobowym. Jednak dostępne są ograniczone możliwości leczenia, zwłaszcza w fazie przewlekłego udaru. Nasze badania mają na celu opracowanie terapii wspomagającej powrót do zdrowia w celu zmniejszenia niepełnosprawności i poprawy jakości życia pacjentów po udarze.
Powszechnie używają filamentu, modelu niedrożności tętnicy środkowej mózgu, jako wady, w której włożone włókno może blokować przepływ krwi do tylnej tętnicy mózgowej. C57BL/6 u myszy często ma niezakłóconą tylną tętnicę łączącą, co prowadzi do wysokiej śmiertelności w późniejszej fazie powrotu do zdrowia po przewlekłym udarze. Nasz zmodyfikowany przezczaszkowy model niedrożności tętnicy środkowej mózgu częściowo w poprzek MCA w tułowiu, powodując uszkodzenie mózgu w korze i prążkowiu przez małe okienko czaszkowe.
Model ten osiąga wysoki wskaźnik długoterminowego przeżycia, wykrywalne deficyty neurologiczne i działa dobrze nawet u starszych myszy. Nasz przezczaszkowy model MCAO może uwzględniać krytyczne cechy klinicznego udaru, takie jak opóźniona reperfuzja, deficyty neurologiczne i czynnik starzenia. Model ten może być wykorzystany do oceny potencjału terapeutycznego nowych metod leczenia udaru mózgu w zakresie długoterminowego powrotu do sprawności.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
To badanie przedstawia nowy model udaru mózgu u myszy, koncentrując się na zmodyfikowanej technice okluzji środkowej tętnicy mózgowej przezczaszkowej (MCAO). Model tworzy zawał średniej wielkości, umożliwiając jednocześnie ocenę długoterminowych wyników funkcjonalnych, szczególnie u starszych myszy. Ma na celu rozwiązanie wyzwań związanych z udarą niedokrwiennym i poprawę skuteczności terapii.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Neuronauki
- Badania nad udarem
- Modele przedkliniczne
Tło
- Udar jest istotnym problemem zdrowotnym, dotyczącym prawie 800 tysięcy osób rocznie w USA, przy czym udar niedokrwienny jest najczęstszy.
- Obecne opcje leczenia są ograniczone, szczególnie podczas przewlekłej fazy powrotu do zdrowia po udarze.
- Istniejące modele, takie jak MCAO oparte na filamentach, mają ograniczenia, takie jak wysokie wskaźniki śmiertelności z powodu ubocznego przepływu krwi.
- Badanie ma na celu rozwiązanie potrzeby lepszych modeli do testowania terapii poprawiających powrót do zdrowia.
Cel badania
- Opracowanie modelu udaru z wyższym wskaźnikiem przeżywalności i ocena długoterminowych wyników po udar.
- Zbadanie wpływu starzenia się na powrót do zdrowia po udar.
- Ocena potencjału nowych interwencji terapeutycznych w poprawianiu wyników u pacjentów po udar.
Stosowane metody
- Badanie wykorzystuje zmodyfikowany model okluzji środkowej tętnicy mózgowej przezczaszkowej (MCAO).
- Zastosowano starsze myszy C57BL/6 do oceny niedoborów neurologicznych i długoterminowego powrotu do zdrowia.
- Model umożliwia opóźnioną reperfuzję i ocenę kluczowych faz powrotu do zdrowia.
- Po okluzji prowadzone są oceny neurologiczne i monitorowanie wskaźnika przeżywalności.
Główne wyniki
- Zmodyfikowany model MCAO osiągnął wysoki wskaźnik przeżywalności i wykrywalne niedobory neurologiczne.
- Skutecznie wykazał zdolność do modelowania krytycznych aspektów klinicznego udaru, w tym opóźnionej reperfuzji.
- Ocena wykazała krytyczne atrybuty wpływające na długoterminowy powrót do zdrowia u starszych myszy.
- Wyniki potwierdzają przydatność modelu do testowania interwencji terapeutycznych mających na celu poprawę wyników po udar.
Wnioski
- Badanie wykazuje mocny model udaru, który może być wykorzystany do zrozumienia mechanizmów powrotu do zdrowia po udar.
- Ten model zapewnia platformę do testowania nowych terapii i rozwiązywania ograniczeń istniejących metodologii.
- Wnosi cenne informacje na temat współdziałania między starzeniem się a powrotami do zdrowia po udar.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Reliable preclinical stroke models are essential for evaluating therapeutic strategies targeting long-term functional recovery, especially in aged populations. The modified transcranial MCAO model enables robust assessment of both cortical and striatal injury, supporting predictive confidence in translational stroke research. This model addresses a critical inflection point in the discovery-to-preclinical continuum by improving survival rates and enabling quantifiable neurological outcomes.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of therapeutic hypotheses for neuroprotection and recovery in ischemic stroke.
- Supports biological de-risking by modeling clinically relevant infarct patterns and aging factors.
- Facilitates functional target validation through quantifiable neurological deficits in aged mice.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo system for screening candidate compounds targeting stroke recovery.
- Ensures reproducibility and standardization of infarct size and neurological assessment.
- Delivers quantitative outputs for comparative evaluation of therapeutic efficacy.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints by modeling both acute and chronic stroke phases.
- Enables continuity from discovery through preclinical validation in aged animal cohorts.
- Supports risk-adjusted advancement decisions for recovery-enhancing therapies.
Pipeline & Workflow Integration
This model integrates into the preclinical workflow from early discovery through lead identification and translational validation for stroke therapeutics.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on neuroprotection and functional recovery mechanisms.
- Screening: Provides a reproducible platform for evaluating compound efficacy in aged mice.
- Analytics: Enables quantitative measurement of neurological deficits and survival outcomes.
- Translational Research: Bridges preclinical findings to clinical relevance by incorporating aging and delayed reperfusion.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, reusable model for diverse stroke research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in stroke recovery studies.
- Operational Value: Enhances reproducibility, standardization, and scalability across research teams.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by enabling robust preclinical evaluation.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of neuroprotective and recovery-enhancing candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and neurological assessment in rodents.
- Needs access to surgical instrumentation and behavioral testing infrastructure.
- Demands cross-team standardization of occlusion protocols and outcome measures.
- Adaptable to various durations of ischemia and therapeutic intervention schedules.
- Limitations include partial modeling of human stroke heterogeneity and need for further validation in specific contexts.
