February 5th, 2011
Хирургическое индукции ишемического повреждения головного мозга у крыс широко используется модель развития инсульта исследований. Здесь мы показываем, индукции фокальной ишемии головного мозга при окклюзии средней мозговой артерии. Визуализация в результате инфаркта на гистологическое окрашивание и магнитно-резонансная томография также показано на рисунке.
В этом видео мы продемонстрируем метод генерации инфаркта головного мозга путем эндоваскулярной окклюзии средней мозговой артерии у крысы. Это широко используемая животная модель в исследованиях инсульта, которая вызывает ишемию в коре головного мозга, а также в подкорковых структурах, включая базальные ганглии и гипоталамус. Эта модель может генерировать как постоянную, так и преходящую ишемию головного мозга.
В зависимости от того, остается ли внутрипросветный шов на месте или удаляется через определенный период времени. Церебральная ишемия приводит к образованию инфарктного ядра, в котором происходит гибель клеток, и периишемической области, называемой полутенью, в которой может быть возможно некоторое восстановление клеток. Прежде чем мы начнем, давайте уделим немного времени, чтобы описать шаги, которые мы будем выполнять.
Здесь мы видим упрощенную схему системы черепного кровообращения крысы. Во время этой операции мы обнажаем левую сонную артерию рядом с бифуркацией общей сонной артерии или CCA в наружную сонную артерию, ECA и внутреннюю сонную артерию. Две малые ветви ВСА, затылочная артерия и верхняя щитовидная артерия будут перевязаны с помощью биполярной коагуляции, а ЭХА будет перевязана дистально к этим двум ветвям.
Затем нейлоновый монофиламентный шов с наконечником с силиконовым покрытием будет введен через разрез в ECA и направлен вверх в ICA. Этот внутрипросветный шов слегка завязывается на месте шелковым швом вокруг ECA перед освобождением микрозажима от ICA. Затем внутрипросветный нейлоновый шов продвигается примерно на два сантиметра до тех пор, пока силиконовый наконечник не закупорит начало средней мозговой артерии или MCA.
Второй микроклип извлекается из ОСА и синхронизируется период окклюзии. Теперь, когда у нас есть обзор процедуры, давайте перейдем к операции. Подготовьте красный цвет так же, как и для любой хирургической процедуры в соответствии с рекомендациями по уходу за животными вашего учреждения, мы помещаем красный цвет под анестезию с использованием 5% изофтора для индукции со скоростью потока один литр в минуту кислорода и одного литра в минуту закиси азота, мы снижаем концентрацию изоофа фтора до 1-2% для поддержания.
Как только достигнута анестезиологическая плоскость, мы наносим мазь из искусственных слез на оба глаза и бреем шею машинками для стрижки. Затем область дезинфицируется раствором бетина с последующим добавлением 70% этанола. Этот процесс следует повторять в общей сложности в течение трех циклов полоскания бетадином и 70% этанолом.
Красный помещают в стерильный чулок и укладывают на терморегулирующее одеяло. Для предотвращения переохлаждения. Полезно немного приподнять шею, просунув коническую трубку диаметром 15 мил под голову рыжего.
Это поможет позже обнажить сонные артерии. Наконец, 0,2 мил 0,5% освобождающего раствора вводят подкожно вдоль предполагаемого места разреза для обеспечения послеоперационного облегчения боли под операционным микроскопом. Сделайте разрез по средней линии с помощью лезвия скальпеля номер 10.
Оставшееся расслоение произойдет с левой стороны средней линии животного. Начните рассечение через поверхностную фасцию. Делается это с помощью комбинации как тупого, так и острого рассечения.
Обширная железистая ткань видна латерально, в то время как большая мышца грудины находится над средней линией. В трахее используются аппликаторы с ватным наконечником для рассечения железы латерально и сухой мышцы медиально. Под железистой тканью вы увидите двужелудочные и грудные сосцевидные мышцы, которые вместе со средней линией стержневой мышцы или мышечным тонким треугольником, вершина которого обведена кружком.
Именно в пределах этого треугольника расслоение будет продолжаться до сонной артерии. С помощью микроножниц разрежьте фасцию, покрывающую мышцы. Это обеспечит втягивание мышц, чтобы обнажить нижележащие сосуды.
Аппликаторы с ватным наконечником можно использовать для втягивания мышц и выявления общих переполненных, внешних, переполненных и внутренних переполненных артерий. Продолжайте работу по разоблачению ECA в ее филиалах. Для этого потребуется тщательное резкое рассечение сосудов.
Целью этих шагов является освобождение ЭХА и ВСА от подлежащей соединительной ткани. Продолжайте препарировать союзника ECA. Обратите внимание, что может быть обнаружена скрытая кость HI, и это ограничит объем ростральной диссекции.
Блуждающий нерв, который кажется белым, виден вдоль латеральной поверхности как общих, так и внутренних сонных артерий, и мы резко рассекли ОСА и ВСА. Две ветви, отходящие от ECA, также резко рассекаются. Первая ветвь, идущая латерально, является затылочной артерией, а вторая ветвь, идущая медиально, является верхней щитовидной артерией.
Как первая, так и вторая ветви от ECA прижигаются и впоследствии срезаются. Обрезка этих ветвей позволяет облегчить мобилизацию сосудов. Позже в ходе процедуры с помощью шелкового шва надежно завяжите ЭКА как можно дальше на расстоянии.
Наложите еще один шелковый шов свободно вокруг ЭХА проксимальнее бифуркации общей сонной артерии. Следите за тем, чтобы не закупорить сосуд этой завязкой, так как эндоваскулярный шов используется для окклюзии средней мозговой артерии. Мы рассмотрим эту часть микрососудистых зажимов места ECA как на общей сонной, так и на внутренней сонной артерии.
Эта позиция несколько далека от истоков ЭКА. Затем создайте частичную ототомию артеры между двумя шелковыми шовными завязками ЭХА. Может выделяться небольшое количество остаточной крови, но обширное кровотечение, вероятно, указывает на неправильное пережатие микрососудистых зажимов.
В этом случае убедитесь, что никакая подлежащая ткань не попала в лезвия клипсы, препятствующие полному закрытию. Следующим шагом является вставка трехсантиметрового шовного материала из моноволокна и нейлона в ЭКА. Полезно отметить шов на расстоянии двух сантиметров от его кончика с силиконовым покрытием.
Эти шовные материалы коммерчески доступны, а диаметр кончика и длина силиконового покрытия могут быть разработаны в соответствии с вашими спецификациями в зависимости от возраста и веса крыс, которых вы будете использовать. Для 300-граммовых крыс мы используем диаметр кончика 0,39 миллиметра и длину силиконового покрытия от двух до трех миллиметров на шовном материале из четырех нейлоновых швов. Введите окклюзирующий нейлоновый шов в просвет ECA вниз по направлению к общей сонной артерии.
Затяните шелковый шов вокруг культи ECA, чтобы закрепить внутрипросветный нейлоновый шов и предотвратить кровотечение. Разрежьте оставшуюся часть ECA, чтобы освободить пень, и расположите пень ECA ниже точки бифуркации так, чтобы он находился примерно на одной линии с ICA. Это позволит внутрипросветному шву легче скользить во внутреннюю сонную артерию.
Извлеките микрососудистый зажим из ВСА. Не забывайте медленно открывать зажимы, чтобы проверить наличие кровотечения, прежде чем полностью удалить их. Продолжайте продвигаться по нейлоновому шву в просвете ВСА, пока он не достигнет средней мозговой артерии.
Эта длина обычно составляет около двух сантиметров и является причиной нанесения метки на шов перед введением. После того, как нейлоновый шов различной длины вставлен, сопротивление может ощущаться, если сопротивление возникает при том, что большая часть нейлонового шва все еще присутствует за пределами сосуда, это, вероятно, указывает на то, что шов входит в тей-нёбную артерию. В этом случае оттяните назад и слегка согните шов, чтобы продолжить движение вдоль ICA, что будет проходить более быстро.
Обратите внимание на изменение положения шовной нити внутри просвета ICA на этих двух снимках сравнения. Продолжайте продвигаться швов через ВСА до тех пор, пока большая часть швов не будет вставлена, и в этом месте снова не почувствуется сопротивление. Внутрипросветный шов блокировал начало МКА.
Запустите таймер и запишите окклюзию. Время запуска. Извлеките другой микрососудистый зажим из КЦА, быстро и осторожно закройте разрез.
Поместите красную рыбу в клетку для восстановления. Убедитесь, что пол клетки вокруг носа и рта свободен от подстилочных материалов, незадолго до окончания периода окклюзии сделайте крысу под наркозом и снова откройте разрез, сняв закрывающие швы. Поместите микрозажим на CCA, как и раньше.
Отведите окклюзионный шов на полпути от ВСА до тех пор, пока конец шва не будет виден через ВСА. Еще не снимайте шов полностью. Тем не менее, поместите еще один микрозажим на ВСА выше места расположения внутрипросветного шва, полностью удалите окклюзивный шов и перевяжите культю ЭХА.
Запишите время начала реперфузии. Извлеките микрозажимы из ВСА и из ОСА увлажните в области несколькими каплями стерильного физиологического раствора и закройте разрез швом. Вводим бупренорфин в дозе 0,05 мг на килограмм массы тела для дополнительной послеоперационной анальгезии.
Мы также вводим пять мил физиологического раствора внутрибрюшинно, чтобы обеспечить гидратацию на этапе восстановления. После того, как крыса оправится от анестезии, тест на поведенческие признаки инфаркта путем удержания крысы за хвост и наблюдения за тем, может ли крыса поворачиваться на обе стороны в этом тесте на раскачивание поднятого тела, скручивание в одну сторону только как ожидается. Крысы с симптомами инсульта также могут кружиться в одну сторону во время движений на открытом поле.
Здесь мы показываем результаты 60-минутной окклюзии MCA у крыс со спонтанной гипертензией. Магнитно-резонансная томография была выполнена через 24 часа после показа двух взвешенных изображений MCAO и T. У этой крысы развился большой инфаркт с вовлечением как корковой, так и стероидной областей.
Гиперинтенсивная область на МРТ выделена желтым цветом, хотя здесь мы не показываем результаты. Области инфаркта, визуализированные с помощью МРТ, могут быть дополнительно проанализированы с помощью диффузионно-взвешенной визуализации и карт коэффициента кажущейся диффузии. Инфарктированные участки также подтверждаются гистологическим окрашиванием свежевыделенных участков мозга триен-тетра-аллиум-хлоридом или ТТС-дегидрогеназой в живой ткани, превращают субстрат в нерастворимый красный краситель.
Таким образом, инфарктные участки остаются неокрашенными и выглядят белыми. Обратите внимание, что на размер инфаркта может влиять несколько факторов, включая штамм крысы и размер животного. Мы используем крыс со спонтанной гипертензией, поскольку они производят инфаркт более стабильного размера, чем другие широко используемые штаммы, такие как крысы лягушки, долли или вистар.
Также важно стандартизировать целевой вес крысы, чтобы уменьшить изменения диаметра сосуда и, следовательно, результирующую эффективность окклюзии MCAA. Мы надеемся, что это видео было полезно для выполнения техники окклюзии MCA в вашей лаборатории. Спасибо за просмотр и удачи в ваших экспериментах.
В данной статье описан метод индукции фокального мозгового ишемического удара у крыс путем эндоваскулярной окклюзии средней мозговой артерии. Эта модель широко используется в исследованиях инсульта для изучения ишемического повреждения мозга и его последствий.
Reproducible preclinical models of focal cerebral ischemia are essential for translational stroke research and therapeutic candidate evaluation. The endovascular suture occlusion of the middle cerebral artery in rats enables controlled induction of ischemic injury, supporting mechanistic de-risking and target validation in cerebrovascular drug discovery. Standardized infarct quantification and behavioral assessment facilitate predictive confidence and portfolio triage at early discovery inflection points.
This model positions within the early discovery to preclinical validation continuum, bridging mechanistic studies and translational research in cerebrovascular disease.