Средней мозговой артерии окклюзии техника для стимулирования после инсульта депрессия у крыс
22 мая 2019 г.
Здесь мы представляем протокол, чтобы вызвать депрессию после инсульта у крыс путем окзакудинг средней мозговой артерии через внутреннюю сонную артерию. Мы используем Porsolt вынуждены плавать тест и тест сахарозы предпочтение для подтверждения и оценки индуцированных депрессивных настроений.
Наш протокол предлагает новый метод окклюзии медиальной мозговой артерии у крыс, чтобы помочь изучить механизм развития после инсульта депрессии и найти более эффективную терапию. Основным преимуществом нашей техники является ее способность уменьшать изменчивость в изменениях веса, отеке мозга и инфаркте, а также минимизировать связанные с процедурой смерти. После подтверждения отсутствия ответа на щепотку хвоста у самца 300-350-граммовой крысы Спраг Доули поместите животное на 37 градусов по Цельсию нагревательной пластины и использовать ректальный зонд для мониторинга температуры тела ядра.
Нанесите мазь на глаза животного и побрите волосы с шеи. Затем дезинфицировать открытые кожи с 70 процентов алкоголя хлоргексидин, и покрыть крысу стерильной хирургической драпировки перед выполнением окклюзии в соответствии со стандартными методами. Чтобы получить неврологический балл тяжести, поместите occluded крысы на плоскую поверхность и позволяют животному свободно передвигаться.
Через минуту осторожно потяните крысу назад за хвост и оклассимите реакцию животного на походку. Чтобы измерить объем инфаркта, сканируйте подготовленные окрашенные ломтики мозга по 1600 на 1600 точек на дюйм и обрежьте и стандартизируйте шкалу для всех изображений. Затем загрузите стандартизированные изображения в соответствующую программу анализа изображений и используйте инструмент отслеживания для измерения области отмеченной бледности шестью последовательными двухмиллиметровыми ломтиками, чтобы определить размер инфаркта в процентах от всего среза мозга.
Через 30-33 дня после операции перенесите животных в закрытую, тихую, светоухозную комнату в отдельных клетках и поместите бутылку, содержащую 100 миллилитров раствора 1% сахарозы, в каждую клетку в течение 24 часов. На следующий день, удалить бутылки, а также пищу и питьевую воду в течение 12 часов. В конце периода лишения поместите одну бутылку, содержащую 100 миллилитров раствора 1% сахарозы и одну бутылку, содержащую 100 миллилитров водопроводной воды в каждую клетку в течение четырех часов.
Затем завещайте объем раствора сахарозы и потребляемой воды, чтобы вычислить сродство к предпочтениям сахарозы для каждого животного. Для принудительного плавания тест Porsolt, от 30 до 33 дней после операции, первое место каждой крысы в вертикальном плексигласа цилиндр, содержащий 80 сантиметров 25 градусов по Цельсию воды в течение 15 минут. В конце периода привыкания, дайте крысе высохнуть в течение 15 минут в нагретом корпусе при 32 градусах по Цельсию, прежде чем вернуть животное в свою домашнюю клетку.
На следующий день верните крысу в цилиндр в течение последних пяти минут, записав пятиминутный тест, позволяющий вычислить общую продолжительность неподвижности в течение этого периода. Гистологический анализ показывает статистически значимый объем инфаркта в процентах от общего объема мозга после MCAO по сравнению с животными в группе фиктивного контроля. Статистически значимый отек мозга также наблюдается у экспериментальных животных по сравнению с группой контроля обмана.
MCAO животные демонстрируют более низкие неврологические показатели по сравнению с фиктивных животных на 50 минут, 24 часов и семь дней после операции. Крысы MCAO также потребляют значительно меньшее количество сахарозы и проявляют более длинную неподвижность во время испытаний принудительного плавания Porsalt по сравнению с фиктивными животными. Это важная модель для поведенческих исследований инсульта и может служить инструментом для оценки будущих методов лечения или предоставления критических доклинических данных об эффективности терапевтических веществ.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье представлен протокол индуцирования постинсультной депрессии у крыс посредством окклюзии средней мозговой артерии. В исследовании используются поведенческие тесты для оценки депрессивных состояний у подопытных животных.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Поведенческая наука
- Исследования инсульта
Теоретические сведения
- Постинсультная депрессия является распространенным осложнением после инсульта.
- Понимание механизмов ее развития может помочь в разработке эффективных методов терапии.
- Современные методы могут характеризоваться высокой вариабельностью результатов.
- Целью данного исследования является совершенствование техники окклюзии для минимизации вариабельности.
Цель исследования
- Создать надежную модель для изучения постинсультной депрессии.
- Оценить влияние нового метода окклюзии на депрессивное поведение.
- Снизить количество осложнений, связанных с процедурой, в моделях на животных.
Используемые методы
- Метод окклюзии средней мозговой артерии у крыс.
- Поведенческая оценка с использованием теста Порсольта на принудительное плавание.
- Тест на предпочтение сахарозы для оценки изменений настроения.
- Мониторинг физиологических параметров во время процедуры.
Основные результаты
- Новый метод продемонстрировал меньшую вариабельность изменений массы тела.
- Наблюдалась более низкая частота возникновения отека мозга и меньший объем инфаркта.
- Смертность, связанная с процедурой, была минимизирована.
- Поведенческие тесты подтвердили индукцию депрессивных состояний.
Выводы
- Усовершенствованная методика окклюзии эффективна для изучения постинсультной депрессии.
- Она обеспечивает более воспроизводимую модель для будущих исследований.
- Необходимы дальнейшие исследования для изучения терапевтических вмешательств.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Создание надежных доклинических моделей послеинсультной депрессии имеет решающее значение для снижения рисков при валидации нейропсихиатрических мишеней в терапии инсульта. Данная методика MCAO снижает вариативность объема инфаркта, отека мозга и смертности, что повышает достоверность прогнозов при поведенческом фенотипировании. Улучшенная согласованность модели способствует принятию решений о целесообразности дальнейших исследований на ранних этапах разработки за счет уточнения механистических связей между ишемией головного мозга и депрессивными фенотипами.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет проверять терапевтические гипотезы, связывающие ишемическое повреждение с патофизиологией депрессии, посредством контролируемого индуцирования MCAO.
- Практическая ценность: снижает вариабельность показателей изменения веса, объема инфаркта и отека мозга, что повышает воспроизводимость анализа для исследований взаимодействия с мишенями.
- Прогностическая ценность: способствует фенотипическому скринингу соединений, предоставляя релевантную модель заболевания с валидированным депрессивноподобным поведением, оцениваемым с помощью тестов предпочтения сахарозы и принудительного плавания.
Скрининг и разработка анализа
- Готовность анализа: Создание стандартизированных биологических систем с количественными показателями степени неврологического дефицита и объема инфаркта для последующего скрининга соединений.
- Количественные показатели: Получение измеримых конечных точек, включая коэффициенты предпочтения сахарозы и продолжительность иммобилизации, что позволяет проводить анализ зависимости «доза-эффект» при терапевтическом скрининге.
- Масштабируемость: Метод окклюзии на основе ICA обеспечивает стабильное воспроизведение модели в различных когортах, что позволяет повторно использовать платформу в кампаниях по идентификации ведущих соединений.
Трансляционные и доклинические исследования
- Клиническая значимость: Моделирует постинсультную депрессию как сопутствующее нейропсихиатрическое осложнение, что соответствует распространенности PSD в клинике и неудовлетворенной потребности в терапии.
- Трансляционная преемственность: Связывает этап снижения рисков механизмов на стадии открытия с доклинической валидацией посредством поведенческого и гистологического подтверждения депрессивных состояний.
- Продвижение с учетом рисков: Обеспечивает получение доклинических данных о терапевтической эффективности путем корреляции объема инфаркта, вызванного MCAO, с поведенческими результатами, что позволяет принимать решения о продолжении или прекращении разработки (go/no-go).
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный метод вписывается в континуум открытий — от валидации мишени и идентификации ведущих соединений до доклинических испытаний эффективности, что позволяет итеративно уточнять терапевтические гипотезы лечения нейропсихиатрических последствий инсульта.
- Открывающая биология: обеспечивает проверку гипотез о механизмах ишемического инсульта, вызывающих депрессивные фенотипы, посредством контролируемого MCAO и неврологической оценки.
- Скрининг: позволяет стандартизировать анализ за счет воспроизводимого измерения объема инфаркта и отека головного мозга, что критически важно для скрининга библиотек соединений.
- Аналитика: предоставляет количественные зависимые переменные, включая потребление сахарозы и продолжительность иммобилизации, что облегчает статистическое сравнение между группами лечения.
- Трансляционные исследования: связывает степень ишемического поражения с поведенческими фенотипами, поддерживая согласованность биомаркеров между объемом инфаркта и депрессивноподобными результатами.
- Корпоративное повторное использование: создает многократно используемую доклиническую платформу для оценки нейропротекторных и антидепрессивных кандидатов в моделях коморбидности инсульта.
Операционный и корпоративный эффект
- Научная ценность: Повышает достоверность валидации мишени за счет уменьшения механистической неоднозначности в моделях коморбидности инсульта и депрессии.
- Практическая ценность: Повышает воспроизводимость и стандартизацию между лабораториями за счет минимизации смертности и вариабельности, связанных с процедурой.
- Стратегическая ценность: Повышает эффективность использования капитала за счет снижения количества ложноположительных результатов при идентификации перспективных соединений с помощью биологически оптимизированных моделей с пониженным риском.
- Влияние на портфель: Обеспечивает приоритезацию средств для терапии инсульта, направленных на нейропсихиатрические коморбидности, с учетом рисков на основе согласованных фенотипических показателей.
Особенности реализации
- Требуется опыт проведения стереотаксических операций на грызунах и оценки степени неврологического дефицита.
- Необходим инструментарий для количественного определения объема инфаркта путем анализа изображений окрашенных срезов мозга.
- Требуется межгрупповая стандартизация протоколов теста на предпочтение сахарозы и теста принудительного плавания для определения поведенческих конечных точек.
- При адаптации метода следует учитывать особенности масштабирования техники окклюзии ICA для разных линий и возрастов крыс, обеспечивая при этом мониторинг базовой температуры тела.
- Практические ограничения включают необходимость послеоперационного мониторинга для подтверждения развития инфаркта и поведенческих изменений через 30–33 дня после MCAO.
