Этот протокол содержит подробное описание пошагового подхода к модели мыши с хроническим окном черепа и микроваскулярной эмболии, оптимизированной для in vivo двухфотонной микроскопии с использованием флуоресцентных полистироловых микросфер.
Методическая статья
Этот протокол содержит подробное описание пошагового подхода к модели мыши с хроническим окном черепа и микроваскулярной эмболии, оптимизированной для in vivo двухфотонной микроскопии с использованием флуоресцентных полистироловых микросфер.
Микроваскулярные окклюзии в мозге относительно распространены, но остаются в значительной степени недостаточно изученными. Частота событий, долгосрочные последствия и потенциальные механизмы очистки в целом неизвестны. Современные модели, используемые для изучения этих событий, такие как фототромбоз и инъекции микроэмболов, имеют свои преимущества и ограничения. В этом исследовании был разработан подробный протокол, сочетающий приготовление хронического черепного окна с индукцией микрососудистых эмболий мозга через внутриартериальную инъекцию микросфер у мышей. Такая система позволяет проводить долгосрочную in vivo визуализацию микрососудистых органов и микроокклюзии с помощью двухфотонной микроскопии. Микросферы доставляются через катетер, установленный во внешней сонной артерии (ЭКА), который постоянно связывается. Важно, что общая сонная артерия (CCA) и внутренняя сонная артерия (ICA) остаются целыми на протяжении всей процедуры и после процедуры, что минимизирует нарушения кровотока в мозге. Для облегчения немедленной in vivo визуализации и предотвращения кластеризации микросфер или адгезии к концам пипетки и катетеру микросферы суспендированы в смеси FITC-Dexn и 0,1% Tween 20. Техника инъекции была подтверждена с помощью посмертной 3D-визуализации in situ для определения распределения микросфер. Это исследование дополнительно демонстрирует его полезность на примере in vivo двухфотонной микроскопии. Этот подход обеспечивает последовательный и надёжный метод для индуцирования и изучения микрососудистых эмболий, позволяя изучать их динамику воздействия и клиренса с помощью высококачественной in vivo визуализации.
Ишемический инсульт, вызванный эмболией крупной церебральной артерии, — это острое и часто разрушительноесобытие 1. Эмболии также могут возникать в более дистальных сосудах. В результате могут развиваться тихие мозговые инфаркты (СБИ); Как следует из названия, они остаются бессимптомными и обычно обнаруживаются случайно во время обследования по не связаннымпричинам 2,3. СБИ распространены и входят в число наиболее часто наблюдаемых цереброваскулярных состояний при вскрытиях пожилыхлюдей 4,5. Эпидемиологические исследования показали 20% распространённости среди людей без истории инсульта. СБИ способствуют когнитивной дисфункции и деменции, увеличивают общую смертность и являются фактором риска будущегоинсульта 6,7,8. Инфаркты обычно имеют всего несколько миллиметров в диаметре и связаны с окклюзией проникающих артерий диаметром примерно 100 мкм. Эти проникающие породы дают начало обширному артериальному и капиллярному слою. Небольшой микротромб, проходящий через проникающие артерии и задерживающийся в нижней микроциркуляции, скорее всего, останется незаметным наангиографии 9. Тем не менее, многие микротромбы могут выделяться в фибрилляции предсердий, атеросклеротических бляшках, а также из другихисточников — 10, 11, 12, 13, 14. Помимо микротромбов, другие микрочастицы (МП), включая жировые частицы, клеточные агрегаты и даже микропластик, могут вызывать микроваскулярные эмболии. Несколько исследований показывают наличие пластического MP в крови и мозге, который превышает диаметр капилляра 5 мкм15,16.
Микроваскулярные окклюзии остаются относительно недостаточно изученными по сравнению с острым инсультом и СБИ. Мало что известно о частоте событий, долгосрочных последствиях и возможных механизмах очистки. Тем не менее, интерес быстро растёт после успешного клинического внедрения механической тромбэктомии при инсульте, когда микрососудистые эмболии могут привести к нарушению микрососудистой реперфузии после, казалось бы, успешной реканализации крупной виновнойартерии 17. Кроме того, наблюдается всплеск исследований микропластика, что, возможно, частично влияет на микроваскулярнуюэмболию 18,19,20.
Микроваскулярные окклюзии в коре мыши можно изучать, среди прочего, с помощью мультифотонной микроскопии с использованием окна черепа. Наиболее часто используемые модели для изучения микроваскулярных окклюзий мозга — это фототромботическая и микросферная модели. Фототромботическая модель использует светочувствительные красители для индуцирования эмболий в отдельных сосудах (обычно некапиллярных) посредством фотоактивации. Однако эта модель не позволяет изучать эмболии на более длительном протяжении из-за активации фибринолитической системы, которая растворяетэмболию 21,22. Кроме того, активация светочувствительного красителя образует синглетные кислородные формы, вызывая повреждение эндотелиального и гематоэнцефалического барьера (BBB) 23. Для исследований эндотелиальной и BBB функции при церебральных эмболиях, а также долгосрочных эффектов на церебральное кровообращение и функцию мозга, поэтому предпочтительнее модель микросферы. Модель инъекции в микросферу использует микросферы, вводящиеся в церебральное кровообращение, для окклюзии микроваскулаторы головногомозга 9,24,25,26,27,28,29,30. Возможный недостаток этой модели заключается в том, что невозможно предопределить местоположение эмболий, в отличие от фототромботическогометода 31,32. Преимущество в том, что микросферы с чётко определённым диаметром могут быть введены, тем самым нацеливаясь на (микро-) сосуды с определённымидиаметрами 33, 34, 35.
За годы было разработано множество подходов для введения микросфер в церебральное кровообращение грызунов. Эти протоколы достигают консенсуса при обращении к сонному треугольнику, состоящему из общей сонной артерии (CCA), внутренней сонной артерии (ICA) и наружной сонной артерии (ECA) для инъекции внутриартериальной микросферы. Метод инъекции внутриартериальной микросферы различается между протоколами несколькими параметрами. Во-первых, в исследованиях использовался либошприц 9, 26, 27, 29, 33, 34, либо катетер25, 28, 30, 36. Во-вторых, существует значительное разнообразие в количестве и размере вводных микросфер. Диаметры микросферы обычно варьируются от 10 до 50 мкм, при этом выбор зависит от размера целевого сосуда. Как правило, чем больше микросферы, тем ниже нужно вводить число один, так как артериолов меньше, чем капилляров 25,26,30.
Достижение регулярного внутриартериального микросферного ввода остаётся сложным. На практике вводится большое количество микросфер, но лишь малая часть достигает церебрального кровообращения. Это особенно проблематично для изучения влияния застрявших микросфер с помощью in vivo двухфотонной микроскопии, поскольку успех этого метода зависит от наличия микросфер во внешних слоях коры мыши в виде через подготовленное окно черепа. Выбор подходящих флуоресцентных красителей для микросфер критически важен, поскольку их сочетание с трансгенными моделями мышей и внутрисосудистым окрашиванием может быть сложно из-за интенсивной флуоресценции микросфер и перекрывающихся эмиссионных спектров.
Микроваскулярные окклюзии изучаются в моделях грызунов, а синергетические эффекты множественных микросфер ранее были продемонстрированы в экс-виво мозгахгрызунов, а также при видимом экстравазировании таких частиц — процессе, называемомангиофагия 33,35,37,38. Для их исследования in vivo были разработаны методы многофотонной микроскопии у мышей с краниальными окнами. Цель текущего исследования — разработать и представить подробный протокол внутриартериальной инъекции микросфер мышам, который оптимизирует изучение их влияния на мозговую ткань и их судьбу. Главное преимущество этого протокола — повышенная эффективность доставки, минимизация потери микросферы и увеличение вероятности их присутствия в области средней церебральной артерии (MCA) в области изображения окна черепа. Оптимизированный протокол инъекции микросферы оценивается с использованием in vivo двухфотонной микроскопии и посмертного in situ 3D-визуализации с использованием специализированного крио-микротома39.
Все процедуры, связанные с животными, следовали Руководству по уходу и использованию лабораторных животных. Центральный комитет по экспериментам на животных Нидерландов дал полное одобрение (AVD11400202316817).
ПРИМЕЧАНИЕ: Использовались самцы и самки мышей возрастом от 2 месяцев до 1 года. По прибытии животных акклиматизировали в течение 7 дней перед любой экспериментальной процедурой. Животных содержали максимум 4 в клетке, обеспечивали едой и водой ad libitum, и содержались по 12-часовому циклу светло-тёмно. Мыши NG2-DsRed и TIE2-GFP были приобретены (см. таблицу материалов для подробностей) и разведены на собственном месте.
1. Имплант окна черепа

Рисунок 1: Обзор протокола краниотомии. Подробные примеры фотографий и схемы ключевых этапов краниотомии и операции по установке головы. (A) Снятие кожи (шаг 2.2). (B) Крепление головы (шаг 2.3). (C) Сверление краниотомии 4 мм (шаг 2.4.3). (D) Удаление черепа (шаг 1.4.5). (E) Размещение стекла крышки (шаг 1.4.7). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.
2. Модель мышей с микрососудистой эмболией

Рисунок 2: Операция по удалению микроваскулярной эмболии. Подробные примеры фотографий и схематические рисунки ключевых этапов операции по удалению микроваскулярной эмболии. (A) Подготовка лигаций CCA (2x), ECA (2x), TA, OA и PPA (шаг 2.4). (B) (Височная) перевязка CCA (1st) и ECA, затем закрытие OA и PPA и временное закрытие ICA сосудовым клипсом, что позволяет сделать разрез в ECA без кровотечения (шаг 2.6.2). (C) Размещение катетера в рассеченном ЭКА, которые связаны вторым швом (шаг 2.6.7). (D) Открытие проксимального шва вокруг ККА и удаление клипса сосуда из ИКА для восстановления кровотока, затем введение микросферной смеси в ИКА (шаг 2.6.10). CCA = общая сонная артерия; ECA = наружная сонная артерия; TA = щитовидная артерия; OA = затылочная артерия; PPA = Птеригопалатинная артерия; ICA = Внутренняя сонная артерия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.
3. Визуализация in vivo
4. Анализ после вскрытия
Посмертная ин-ситу визуализация
Успех операции по удалению микроваскулярной эмболии был подтверждён посмертным исследованиями на месте всего тела и мозга через 4 дня после операции по микрососудистой эмболии (рисунок 3A). Сагиттальный срез мыши показывает расположение микросфер в мозге. Рисунок 3B,C показывает пример извлечения мышиного мозга через 1 день после операции по микрососудистой эмболии. Микросферы преимущественно располагались в ипсилатеральном полушарии, в области потока средней и передней артерий головного мозга. Количество микросфер в срезах мозга значительно увеличилось при добавлении Tween20 в смесь (рисунок 3E). Мониторинг веса во время восстановления после операции по микроэмболии показывает, что мыши теряли меньше веса и восстанавливались быстрее после операции при введении микросферной смеси, содержащей Tween20 (рисунок 3F).

Рисунок 3: Распределение микросфер у мыши после операции по удалению микрососудистой эмболии. Локальная локализация микросфер размером 10 мкм в мыши, визуализированная с помощью программного обеспечения Articulus41. (A) Пример сагиттальной плоскости целой мыши, сфотографированной с помощью большого 3D-FICS после операции по микрососудистой эмболии. (B-D) Репрезентативные аксиальные, корональные и сагиттальные изображения мозга мыши, полученные с помощью малых 3D-FICS. (E) Среднее количество обнаруженных микросфер на корональные срезы мозга диаметром 50 мкм примерно при брегме ± 0,5 мм для контрольных и Tween20 условий. Планки обозначают среднее ± стандартное отклонение. Отдельные измерения показаны в виде точек. Статистическое сравнение проводилось с помощью непарного t-теста; p-значение указывается на графике. Выбросы были выявлены и удалены с помощью метода межквартильного диапазона (IQR) (n = 1 для обеих групп), что привело к итоговому размеру группы n = 3 для контрольных групп и n = 14 для Tween20. (F) Нормализованные изменения веса со временем после операции по микрососудистой эмболии в момент времени 0. Веса были нормализованы по исходному уровню каждого животного во время операции. Линии показывают среднее ± SD на группу (Control, n = 4; Tween20, n = 5) с Control синим и Tween20 тёмно-оранжевым. Статистическая значимость между группами в каждый момент времени оценивалась с помощью непарных двухсторонних t-тестов. (* = p < 0,05, ** = p < 0,01) Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.
Инъекция в микросферу и микроскопия двух фотонов in vivo
Во время инъекции в микросферу катетеры, покрытые 5% BSA, показали множество микросфер, прилипших к поверхности катетера, а проточные микросферы часто сгруппировались, что могло привести к большей окклюзии (см. Дополнительное видео 1). Кроме того, добавление 5% BSA в микросферную смесь для предотвращения адгезии и кластеризации нежелательно из-за возможного иммунного ответа приинъекции 43,44. Чтобы обойти это, в смеси микросферы использовался раствор Tween20 с концентрацией 0,1%, что привело к заметно большему числу микросфер, проходящих через катетер, и к желаемому числу (> 20) микросфер в окне изображения (рисунок 4 и дополнительное видео 2). Рисунок 4A,B показывает обзорное изображение флуоресцентной микроскопии коры мозга через 0,5 часа после операции по микрососудистой эмболии. Каждая белая точка представляет собой микросферу, которая перекрывает капилляр в микрососудистом мозге. Рисунок 4C,D показывает двухфотонную z-стековую проекцию в виде 2D-проекции в качестве примера. Микросферы вызывают церебральные микроваскулярные эмболии с нарушением перфузии, что указывается на отсутствие внутрилюминального красителя ниже по течению микросферы (рисунок 4E и дополнительное видео 3). Кроме того, эти эмболии вызывают нарушение BBB экстравазацией красителя FITC-Dextran (рисунок 4F,G).
Эти результаты соответствуют небольшому числу микросфер, приклеенных к катетеру, и минимальному кластеризации микросфер, наблюдаемой в катетере при введении смеси микросфера-твин. Однако большое количество микросфер всё же скопилось в последние 20 мкл смеси микросферы в катетере, которые не следует вводить для предотвращения возможного возникновения крупного инфаркта (см. Дополнительное видео 4).

Рисунок 4: Двухфотонная микроскопия in vivo застрявших микросфер.Примеры in vivo флуоресцентных и двухфотонных изображений застрявших микросфер в коре мыши. (A) Флуоресцентный обзор через черепное окно микросфер ложи. (B) Флуоресцентное изображение выбранной ROI. (C,D) Двухфотонные микроскопические изображения запертых микросфер в микроциркуляции мозга с выбранной ROI для детальной визуализации. Z-стековые изображения изображаются в 2D путём вычисления стандартного отклонения интенсивности пикселей вдоль Z-стека. (E-G) Репрезентативные изображения двухфотонной микроскопии in vivo с тремя церебральными микрососудистыми эмболиями. Красные стрелки выделяют участки экстравазации FITC-Dextran, что указывает на нарушение BBB и утечку красителя. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.
Дополнительная таблица 1: Технические характеристики системы двухфотонного микроскопа. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Дополнительная таблица 2: Настройки двухфотонного микроскопа для FITC-декстран и микросферной визуализации. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Дополнительная таблица 3: Малые 3D-флуоресцентные настройки криомикротомной системы для изображения мозга мышей с помощью синих микросфер. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Дополнительная таблица 4: Спецификации системы криомикротома для малых 3D-флуоресцентных моделей для изображения мозга мышей с помощью синих микросфер. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Дополнительная таблица 5: Большие 3D-флуоресцентные настройки криомикротомной системы для полноценной мыши с красными микросферами. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Дополнительная таблица 6: Спецификации системы криомикротомов для крупных 3D-флуоресцентных изображений для целой мыши с красными микросферами. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Дополнительное видео 1: катетер с 5% покрытым BSA, с адгезией микросферы к стенке катетера и кластерированием микросферы в смеси микросферы FITC-Dextran со скоростью 25 мг/мл во время инъекции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать это видео.
Дополнительное видео 2: катетер с 0,1% покрытым Tween20 с некоторой адгезией микросферы к стенке катетера, но без микроскопирования в 25 мг/мл FITC-Dexn с 0,1% смесью Tween20 с микросферами во время инъекции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать это видео.
Дополнительное видео 3: 3D-сегментация микроваскулярных окклюзий микросферами. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать это видео.
Дополнительное видео 4: Конечный объём инъекции микросферы с высокой концентрацией микросферы в 25 мг/мл FITC-Dexn с 0,1% смесью Tween20. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать это видео.
Дополнительный файл 1: Микросферное присоединение к валидации наконечников пипеток. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
Дополнительный файл 2: Иммуногистохимическая оценка покрытия CD45 через 1, 7 и 28 дней после операции с микроэмболией, сравнивающая ипсилатеральное и контралатеральное полушария. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
Для моделирования микроваскулярных эмболий был описан протокол введения микросфер в церебральный кровообращение мышей, который позволяет изучать микроэмболию с помощью in vivo двухфотонной микроскопии. Этот метод оптимизировал захват микросферы в мозге, при этом несколько микросфер были захвачены в первых 500 мкм ипсилатеральной коры, что позволило эффективно проводить двухфотонную визуализацию.
Высокий уровень микросфер в корковой области мозга имеет решающее значение для in vivo двухфотонной визуализации. Потеря микросфер была минимизирована во время приготовления микросферы путём покрытия кончиков пипетки 5% BSA или 0,1% Tween20, что уменьшило адгезию микросферы (см. Дополнительный файл 1). Хотя точное количество прилипших микросфер невозможно было количественно определить, измерения средней интенсивности показали влияние покрытий. Кроме того, Tween20, по-видимому, предотвращал скопление микросфер в катетере, что привело к визуально большему числу отдельных микросфер, проходящих через катетер, хотя это не является количественно измеренным. Это снижает риск окклюзии крупных сосудов и потенциального образования крупных ишемических и гипоксических областей, что нежелательно с учётом цели моделирования микрососудистых эмболизаций. Кроме того, мыши проявляли меньшую потерю веса и быстрее восстанавливались до дооперационного веса при введении микросферной смеси с низкими концентрациями Tween20. Tween20 — это распространённыйдисперсант 45,46,47, поэтому низкие концентрации, используемые в данном исследовании, не ожидаются вызывать токсичность или негативное влияние на целостность BBB. Кроме того, наши данные показывают, что утечка BBB происходит только рядом с (или после её прохождения) микросферы, а не систематически, при этом не вызывает значительного увеличения общего покрытия лейкоцитами (см. дополнительный файл 2), что поддерживает использование 0,1% Tween20. В целом, добавление Tween20 способствует снижению скопления микросфер и увеличению доставки микросфер в церебральный кровообращение, что подтверждается подсчётом микросфер в срезах мозга, а также обеспечивает достаточное количество микросфер, видимых для двухфотонной микроскопии. Хотя использование Tween20 увеличивает количество микросфер, задерживающихся в мозге, вариабельность при инъекции микросферы сохраняется. Несколько факторов могут способствовать этой вариации. Во-первых, образование тромба внутри катетера или сосудистых органов может привести к прилипию микросфер к тромбу. Во-вторых, наличие пузырьков воздуха может мешать плавной подаче воздуха. Наконец, неполное восстановление кровотока в CCA или ICA может изменить гемодинамику, потенциально способствуя прилипию микросферы к стенке сосудов или группированию внутри просвета. К сожалению, эти отклонения не могут быть обнаружены во время процедуры инъекции.
Полистироловые микросферы плотнее воды, что приводит к неравномерному распределению после загрузки смеси микросферы в катетер. Большинство микросфер оседают возле стенки катетера, где трение жидкости замедляет их движение относительно более быстрого центрального потока. В итоге это приводит к накоплению микросфер внутри последних 20 мкл катетера. Введение этой концентрированной части следует избегать, так как она может вызвать крупные эмболы и ишемические явления. Чтобы избежать этого, объем микросферной смеси должен быть подготовлен при вдвое большем объёма для инъекции.
Операция по удалению микроваскулярной эмболии требует значительной подготовки и точности. Одним из самых технически сложных этапов является наложение шва на PPA, OA и боковые ветви ICA для обеспечения точной подачи микросферной смеси в круг Уиллиса и территорию MCA. Этот этап осложняется близкой близостью блуждающего нерва рядом с CCA, малым диаметром сосудов и ограниченным хирургическим пространством, что затрудняет расположение швов без повреждения нервов или сосудистых повреждений.
Хотя зажим сосудов может рассматриваться как альтернатива временному перевязыванию ППА с помощью шва, он несёт дополнительные риски. Зажимы могут непреднамеренно отсоединяться, что приводит к повторному открытию сосудов. Кроме того, использование второго клипа на PPA рядом с существующим на ICA увеличивает вероятность отрыва клипа ICA из-за ограниченного пространства. Если это произойдёт, это вызовет значительное кровотечение и без немедленного вмешательства может привести к досрочному прекращению эксперимента. Поэтому закрытие PPA с помощью сосудового клипса не рекомендуется.
В текущем протоколе используется катетер вместошприца 33 для инъекции в микросферу. Такой подход обеспечивает лучший контроль над скоростью и объёмом инъекции, а также позволяет вводить микросферы более удаленно (например, внутри метода визуализации, такой как микроскоп или МРТ-сканер).
Выбор ECA вместо CCA в качестве входной точки позволяет CCA оставаться полностью открытым во время инъекции, что способствует поддержанию более физиологической перфузии мозга на протяжении всей операции. Кроме того, инъекция микросфер через ЭКА вместо CCA имеет и другиепреимущества 48: i) сокращается общее время работы во время реперфузии; ii) снижение риска кровотечения во время инъекции и после завершения операции; iii) при методе входа в CCA образуется нестабильный стеноз и тромбоз в CCA после удаленияиглы 49. Это вызывает нарушения кровотока, а также риск образования микротромбов, которые могут попасть в мозг. Кроме того, вход через CCA связан с большим риском постоянного закрытия CCA, что может привести к неоптимальной реперфузии мозга в период выживаемости после операции, усугубляющейся высокой вариацией круга Уиллиса умышей 50,51
Хотя протокол полностью оптимизирован, у него есть некоторые ограничения. Во-первых, наблюдение о том, что микросферы движутся медленнее вдоль стенок катетера и распределяются неравномерно во время инъекции, свидетельствует о том, что в ИКА поступает меньше микросфер, чем ожидалось. Несмотря на использование Tween-20 для снижения прилипания, некоторые микросферы всё равно прилипают к кончикам пипетки, трубке Эппендорфа и катетеру. Следовательно, фактическое количество вводных микросфер, вероятно, меньше, чем рассчитанные 7,2 x 104 частиц на мышь. Тем не менее, в церебральный кровообращение достигает достаточного количества микросфер, что позволяет проводить визуализацию с помощью двухфотонной микроскопии. Протокол впрыска и состав смеси оптимизированы для микросфер полистирола с размером 10 мкм. Если материалы (наконечники, трубки, катетеры) или размер микросфер изменяются, следует переоценить как раствор, так и процедуру инъекции. Во-вторых, исследования, изучающие лучший метод окклюзии крупных сосудов через внутрилюминальную окклюзию МКА, показали, что вход в сосудистую систему посредством постоянной связки ЭКА приводит к ишемии жевательных и глотающихмышц 52. Это может привести к снижению потребления пищи мышами, а значит, к чрезмерной потере веса, нарушению моторной функции и увеличению неврологического дефицита. Однако это утверждение было опровергнутодругими 48. В этом исследовании мониторинг веса показал ожидаемое снижение после операции, но быстрое восстановление до дооперационных весов в течение нескольких дней, что свидетельствует о том, что мыши восстанавливаются и едят и пьют нормально после постоянной перевязки ЭКА. Хотя вес животных отслеживался, это лишь косвенное свидетельство о их благополучии и не полностью исключает функциональные нарушения, такие как локальные жевательные или моторные нарушения. Прямых оценок функционального восстановления не проводилось, что является ограничением данного исследования. Другое исследование сравнило вход в сосудистую систему через CCA или ECA и показало, что вход через CCA может привести к нарушению реперфузии мозгового кровообращения, пришло к выводу, что метод ввода ECA предпочтительен53. В-третьих, правильное и надёжное размещение катетера без появления пузырьков воздуха, тромбов или утечки, а также без препятствий кровотоку в CCA и ICA требует значительной практики. Наконец, в отличие от других методов микроокклюзии, таких как фототромбоз с помощью инъекцииRose-Bengal 22, невозможно предсказать, где микросферы в конечном итоге окажутся в кровообращении.
В данном исследовании намеренно не включены отрицательные (фиктивные) или положительные (фототромбозные) контрольные группы, поскольку они не дадут дополнительной ценности для основной цели. Успех этой модели определяется числом микросфер, расположенных в микроциркуляции мозга, особенно в области окна черепа, что позволяет осуществлять микроскопию высокого разрешения in vivo . Фиктивная процедура по определению не даёт микросфер в целевой области и, следовательно, не даёт релевантного сравнения для конечной точки in vivo визуализации. Аналогично, включение модели фототромбоза решило бы принципиально иной патофизиологический механизм и, следовательно, выходит за рамки данной работы, которая сосредоточена на характеристике модели микроваскулярной эмболии, а не на сравнении методологий. Более широкие гистологические анализы эмболий и их потенциального влияния на BBB или локальную нейронную ткань не проводились, поскольку исследование было направлено на приоритет 3D-визуализации in vivo вместо валидации на уровне ткани.
Подробный хирургический протокол как для модели подготовки окна к черепу, так и микрососудистой эмболии, способствует надежному и воспроизводимому исследованию микрососудистых изменений, связанных с микрососудистой эмболией и возникновением тихих инфарктов мозга по всему ипсилатеральному полушарию. Оптимизированная подготовка и введение микросферной смеси дополнительно повышают согласованность и достоверность этого экспериментального подхода.
Авторы не заявляют о конфликтах интересов.
Авторы выражают искреннюю благодарность доктору Ивану Доббе за разработку программного обеспечения Articulus , которое использовалось для реконструкции 3D-изображений in situ. Также благодарим профессора доктора Николауса Плеснила за любезное предоставление мышей TIE2-GFP (лаборатория Джексона, запас No 003658), используемых для внутреннего разведения.
Это исследование было профинансировано Amsterdam Neuroscience (813294 до I.M.), Amsterdam Cardiovascular Sciences (оборудование 2021 и 2023 годов для I.M.) и Dutch Heart Foundation (03-006-2021-T019 до I.M.).
Эти исследования также финансируются Фондом сердца Нидерландов и Фондом мозга Нидерландов и проводятся в сотрудничестве и поддерживаются Голландским кардиоваскулярным альянсом, 01-002-2022-0126 CONTRAST 2.0. Кроме того, эта работа частично финансировалась за счёт неограниченного финансирования Stryker, Medtronic и Penumbra. Источники финансирования не были задействованы в проектировании исследований, мониторинге, сборе данных, статистическом анализе, интерпретации результатов или написании рукописей.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Игла 27-го калибра (0,1x16 мм) | Тэрумо | - | Игла 27-го калибра (Шаг 2.1.2.) |
| Программное обеспечение Articulus | - | - | Программное обеспечение для 3D-анализа (шаги 4.2.2 и 4.3.3) |
| Бетадин 30 мл (100 мг/мл) | Mylan | 8712207037612 | Бетадин/йод (Шаг 1.1.8 и 2.2.10.) |
| C& Мономер B | Sun Medical | 7111 | Компонент суперклея (Шаг 1.3.1). |
| Хирургические лезвия из углеродистой стали (No 15) | Свонн-Мортон | 205 | Лезвие для царапания черепа (Шаг 1.2.4). |
| Карпрофен (50 мг/мл) | Зоетис | - | Обезболивающие препараты (шаги 1.1, 1.6, 2.2 и 2.8) |
| Катализатор | Sun Medical | 7110 | Компонент суперклея (Шаг 1.3.1). |
| Катетер (ID 0,31 OD 0,64 мм) | Фройденберг | 228-0661 | Прозрачный катетер (шаг 2.1.1.) |
| Тканевой крюк из Costom | - | - | Тканевой крюк (Шаг 2.3.4.) |
| Хлопковые кончики | - | - | Хлопковый наконечник (шаги 1.1.8, 1.2.4 и 1.5.1.) |
| Стекло на обложке | Инструменты Warner | 64-0724 | Стекло черепного окна (Шаг 1.4.2.) |
| Индивидуальная головка мыши | - | - | Головная панель для держателя для изображения (шаг 1.3.2). |
| Индивидуальный держатель для изображения мыши | - | - | Держатель для мыши для визуализации (шаг 1.4.1 и 3.1.1.) |
| Изготовленная на заказ стереотактический корпус | - | - | Стереотактическая рамка (Шаг 1.1.7.) |
| Жидкость из стоматологического камента | Кульцер | 64707937 | Компонент зубного цемента (Шаг 1.3.3.) |
| Порошок для стоматологического кладения | Кульцер | 64707945 | Компонент зубного цемента (Шаг 1.3.3.) |
| Стоматологическая дрель и bbsp; | Саэсин | L-206 | Упражнение (Шаг 1.4.3.) |
| Дексаметазон (4 мг/мл) | Centrafarm | - | Предоперационный прием медикаментов (Шаг1.1.4.) |
| Диспартирующие щипцы | Браун-Эскулап | BD023R | Щипцы (шаг 1.2.2 и 2.3.2.) |
| Сверловое сверло PK/100,5 (0,5 мм) | Тонкие науки | 19007-05 | Сверло (Шаг 1.4.3.) |
| Дюратеарс (3,5 г) | Alcon | - | Глазная мазь (шаг 1.1.8. & 2.2.7.) |
| Эпоксидный клей (1 г) | Паттекс | 9H PSMG3X | Эпоксидный клей (шаг 1.5.2 и 2.1.1.) |
| Тонкие микрощипцы прямые | Тонкие научные инструменты | Dumont #5 | Мелкие микрощипцы (шаг 2.6.6.) |
| FITC-Dextran (70 KDa) | Сигма-Олдрич | FD70S | Раствор FITC-Dextran (Шаг 2.5.2.) |
| Изофлуран (1000 мг/г) | Laboratorios Karizoo S.A. | 118938 | Анестезия (Шаг 1.1.6 и 2.2.5.) |
| крупный 3D-флуоресцентный криомикротом и bbsp; | Изготовление на заказ | - | large-3D-FICS (шаг 4.3.3) |
| Лидокаин (100 мг/мл) | Аспен | - | Местный анестезия (шаги 1.2.3 и 2.2.10) |
| Микроножницы Vannas 3-3/8 дюйма | Браун-Эскулап | OC498R | Микроножницы (шаг 2.6.2) |
| Щипцы для завязывания микрошовов с круглой рукояткой | Браун-Эскулап | FD280R | Микрофорцепс (Шаг 2.3.3.) |
| Щипцы для завязывания микрошовов с изогнутой круглой ручкой | Браун-Эскулап | FD281R | Микрофорцепс согнут (Шаг 1.5.1 и 2.3.3.) |
| Микрососудистый клип | Браун-Эскулап | FD562R | Зажим сосуда (Шаг 2.6.1.) |
| Микрокатетер (ID 0,23114 мм, OD 0,27432 мм) | Микролюмен | Микрокатетер (Шаг 2.1.1.) | |
| Грелка для мыши и ректальный зонд | Штёльтинг | 53800R | Грелка (шаг 1.1.2 и 2.2.2.) |
| Мыши NG2-DsRed | Лаборатория Джексона, Бар-Харбор, США, склад No 008241 | ||
| Монолаурат полиэтиленгликоля сорбитан | Сигма-Олдрич | 9005-64-5 | Tween20 (Шаг 2.5.2.) |
| Полистироловые флюорсферы синий (365/415) | Инвитроген | F8829 | Синие микросферы (Шаг 2.5.1.) |
| Полистироловые фторсферы красные (580/605) | Инвитроген | F8834 | Красная микросфера (Шаг 2.5.1.) |
| Клетка для восстановления | - | - | Клетка для восстановления (шаги 1.6.2 и 2.8.2.) |
| Обратное вырезание иглы 3/8 (12 мм) с швом | Ббраун | 0762067 | Швы (шаг 2.7.5) |
| Ropivacaï NE (2 мг/мл) | - | - | Медикаменты (Шаг 1.1.5.) |
| небольшой 3D-флуоресцентный криомикротом; | Изготовление на заказ | Small-3D-FICS (Шаг 4.2.2) | |
| Спонгостан | Ethicon | MS0005 | Спонгостан (Шаг 1.4.6.) |
| Хирургический микроскоп | Euromex Microscopen B.V. | NZ.1903-B | Микроскоп для операции (Шаг 1.2. 2.1.1.) |
| Хирургические ножницы | Браун-Эскулап | BC303R | Хирургические ножницы (Шаг 1.2.2 и 2.3.2.) |
| Насос для шприцев (для шприцев объемом 1 мл) | Аппарат Хаварда | 70-2208 | Шприцовый насос объёмом 1 мл (Шаг 2.5.6.) |
| Резьба, 100 м, 4/0 1.5 | Ббраун | F1134035 | Нити 4/0.15 (Шаг 2.4.3.) |
| Мыши TIE2-GFP | Лаборатория Джексона, Бар-Харбор, США, запас No 003658 | ||
| Ультрачистый пыленосец | Торлабы | CA6-EU | Сжатый воздух (Шаг 1.2.5.) |
| Universal Polymer Clear | Sun Medical | T058E | Компонент суперклея (Шаг 1.3.1). |
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение