Сотрясение мозга у детей может привести к долгосрочным последствиям с физиологическими и психологическими нарушениями. Эта модель сотрясения мозга у детей приводит к долгосрочному нейровоспалению, изменениям белого вещества и изменениям нейронов с поведенческой дисфункцией. Модель может быть адаптирована к местам дифференцированных ударов или повторных сотрясений мозга для оценки изменений в течение срока службы.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Педиатрическая модель сотрясения мозга у мышей: закрытая черепно-мозговая травма с долговременными заболеваниями (РЕБЕНОК)
* These authors contributed equally
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Сотрясения мозга и легкие черепно-мозговые травмы (ЧМТ) в детстве представляют значительную угрозу для здоровья, при этом у многих пациентов в более позднем возрасте наблюдаются изнурительные физиологические, неврологические и психосоциальные последствия. Клеточные и молекулярные патофизиологические механизмы относительно неизвестны, и этот значительный пробел фактически исключает исследования конкретных терапевтических стратегий для смягчения хронических последствий. Ни одна модель сотрясения мозга на животных не повторяет все признаки, о которых сообщалось у людей, и современные модели разработаны для ответа на конкретные исследовательские вопросы. Мы решили разработать ювенильное сотрясение мозга, которое повторяет клиническую раннюю и долгосрочную симптоматику, названную закрытой черепно-мозговой травмой с долгосрочным расстройством (РЕБЕНОК). В этой модели сотрясающая сила через электромагнитный ударный механизм подается на голову слегка обезболенной и обездвиженной мыши на 17-й день после рождения (P17), что позволяет свободно вращать голову. Мышей помещают на плотно натянутую фольгу поперек стереотаксического устройства, а импактор тщательно выравнивают по целевой области коры головного мозга. Электромагнитный ударник облегчает выбор глубины удара, выдержки и продолжительности для определения тяжести травмы. Сильной стороной этой модели является то, что она позволяет вращать голову, что является важной клинической особенностью. После удара мыши немедленно контролируются на предмет времени и времени для исследования окружающей среды, после чего они возвращаются в свою плотину. Увеличение тяжести сотрясения мозга приводит к внутричерепным кровотечениям у подгруппы мышей. Мышей можно регулярно контролировать на предмет поведения и нейровизуализации на протяжении всей их жизни, по желанию. Различная степень тяжести травм имитирует неоднородный характер ювенильных сотрясений мозга. Текущая стандартная модель CHILD не демонстрирует ни перелома черепа, ни наблюдаемых обычных изменений нейровизуализации (аналогично клиническим), но приводит к прогрессирующей и стойкой гибели нейронов, измененной диффузионной МРТ, измененной активности и пластичности нейронов, увеличению глиоза и прогрессирующим поведенческим возмущениям с возрастом. Таким образом, эта модель CHILD имитирует ранние и долгосрочные особенности, наблюдаемые у многих пациентов с клиническим сотрясением мозга.
Введение
Черепно-мозговая травма у детей (ЧМТ) является серьезной проблемой для здоровья, поскольку она представляет собой основную причину посещений педиатрической неотложной медицинской помощи и связана с изнурительными последствиями для здоровья в более позднем возрасте. Даже легкая ЧМТ (мЧМТ), которая составляет 75% всех случаев ЧМТ1, приводит к долгосрочным отклонениям, включая физиологические, психологические, неврологические и когнитивные дисфункции2. Несмотря на высокую частоту мЧМТ у детей и связанные с ней значительные риски для здоровья, патологические, клеточные и молекулярные механиз....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Эксперименты были воспроизведены на 2 площадках: в Университете Бордо (Франция) и Калифорнийском университете в Риверсайде (Калифорния, США).
В Бордо все эксперименты проводились на самцах и самках мышей P17 C57Bl6J, выведенных в Университетском здании для животных. Первоначальные заводчики были получены из коммерческого источника и выращены в стандартных условиях с 12/12-часовым циклом темноты/света, температурой 21 °C ± 1 °C и влажностью 55% ± 10%, а также с предоставлением пищи и воды в неограниченном количестве. Экспериментальные процедуры проводятся в соответствии с правилами Комитета по уходу за животными Университета Бордо, ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Модель CHILD является относительно быстрой и воспроизводимой моделью ЧМТ у педиатрических мышей, а также позволяет варьировать тяжесть и локализацию. Мыши-дети, как и ожидалось, продемонстрировали значительно более длительное время восстановления после закрытой черепно-мозговой травмы (Рисунок 3). При агрегировании когорт (n = 36 фиктивных женщин, n = 140 притворных мужчин, n = 30 женщин G1, n = 55 мужчин G1, n = 32 самки G2, n = 141 самцов G2) наблюдалась задержка во времени коррекции (
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Критические шаги в протоколе
Описанный здесь протокол CHILD требует использования электромагнитного импактора (рис. 2A), который (1) стандартизирует параметры воздействия (скорость, глубина, продолжительность), (2) обеспечивает воспроизводимость внутри и между лабораториями, и (3) легко доступен на рынке. Еще одним важным компонентом является наконечник ударного элемента, который ударяет по голове грызуна. Можно использовать различные вар.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Эта методическая работа была профинансирована Eranet Neuron Neuvasc (Badaut), Agence Nationale de la Recherche Nanospace (Badaut), CNRS IRP IINOVAtion (Badaut) и грантами NIH NINDS No. 1R01NS119605 (Obenaus, Badaut) и 1RF1NS138032 (Obenaus, Territo). Рисунок 1 создан с помощью BioRender.com.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| BSA | Sigma Aldrich Chimie S.a.r.l 80 Rue de Luzais L'lsle-d'Abeau Chesnes - BP701 38297 Saint-Quentin-Fallavier Cedex France | A7030 | |
| C57Bl6J mice | Лаборатория Чарльз Ривер Франция CRLF 9 Все. Мулен Бергер, 69130 и Eacute; cully, Франция | Бордо | |
| Электромагнитный импактор | Leica Biosystems, Ричмонд, Иллинойс США | Impact One стереотаксический импактор | |
| Эпифлуоресцентный микроскоп | Olympus, BX41, Center Valley, PA | ||
| Этиленгликоль | Sigma Aldrich Chimie S.a.r.l 80 Rue de Luzais L'lsle-d'Abeau Chesnes - BP701 38297 Saint-Quentin-Fallavier Cedex Франция | 102466 | |
| GFAP первичное антитело | Millipore, Billerica, MA | AB5541 | курица против GFAP |
| вторичное антитело GFAP | Молекулярные зонды, Invitrogen | A11034 | козий против кролика AlexaFluor 488 |
| глицерин | Sigma Aldrich Chimie S.a.r.l 80 Rue de Luzais L'lsle-d'Abeau Chesnes - BP701 38297 Saint-Quentin-Fallavier Cedex France | G5516 | |
| Сверхпрочная алюминиевая фольга | Kirkland | RK611 | получена в |
| Cosco Micromanager software | (NIH, США | ||
| первичное антитело NeuN | AbCam, Discovery Drive, Cambridge Biomedical Campus, Кембридж, CB2 0AX, Великобритания | AB128886 | кролика |
| вторичное антитело NeuN NeuN | Молекулярные зонды, Invitrogen | A11041 | козье антикурица AlexaFluor 568 |
| PBS | Sigma Aldrich Chimie S.a.r.l 80 Rue de Luzais L'lsle-d'Abeau Chesnes - BP701 38297 Saint-Quentin-Fallavier Cedex France | P5493 | |
| PFA | Sigma Aldrich Chimie S.a.r.l 80 Rue de Luzais L'lsle-d'Abeau Chesnes - BP701 38297 Saint-Quentin-Fallavier Cedex France | 1.04003 | |
| Азид | натрияSigma Aldrich Chimie S.a.r.l 80 Rue de Luzais L'lsle-d'Abeau Chesnes - BP701 38297 Saint-Quentin-Fallavier Cedex France | 26628-22-8 | |
| Stereotaxic frame - base | KOPF instruments 7324 Elmo St, Tujunga, CA 91042, É tats-Unis | 900-C | |
| Стереотаксическая рама - электродный манипулятор | KOPF instruments 7324 Elmo St, Tujunga, CA 91042, É tats-Unis | 960 | |
| Stereotaxic frame - u-образная рама | KOPF instruments 7324 Elmo St, Tujunga, CA 91042, É tats-unis | 900-U Triton | |
| x-100 | Sigma Aldrich Chimie S.a.r.l 80 Rue de Luzais L'lsle-d'Abeau Chesnes - BP701 38297 Saint-Quentin-Fallavier Cedex France | X100 | |
| Vectashield | Vector laboratories | H-1000-10 | Монтажная среда |
| Vibratome | Leica Biosystems, Ричмонд, Иллинойс США VTS1000 | ||
| Лаборатория Джексона The Jackson Laboratory 600 Main Street Bar Harbor, ME, США 04609 | UCR |
Ссылки
- Dewan, M. C., et al. Estimating the global incidence of traumatic brain injury. J Neurosurg. 130 (4), 1080-1097 (2018).
- Rivara, F. P., et al. Persistence of disability 24 to 36 months after pediatric traumatic brain injury: a cohort study. ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
