Создание острого инфаркта понтий в Крысах электрической стимуляцией
27 августа 2020 г.
Здесь представлен протокол для установления острого инфаркта понтий в крысиной модели с помощью электрической стимуляции с одним импульсом.
Мы предоставляем протокол для установления инфаркта в пончики крысы. Эта модель pontine infarction крысы легко была выполнена, легко воспроизведена, и высоки успешно модель. Электрическая стимуляция может быть использована для инфаркта в любой другой области мозга, как таламус.
Люди, которые хотят выполнить эту модель должны узнать понтийскую автономию перед экспериментом. Перед операцией взвесить крыс и оценить их неврологические показатели в соответствии с поведенческими тестами, как описано в сопроводительном тексте. Разогреть грелку до 37 градусов по Цельсию непосредственно перед анестезией и прикрепить сверло черепа к держателю на стереотаксисной раме.
Подтвердите отсутствие реакции на педаль рефлекса у первой обезболивающей крысы и смонтируете крысу на стереотаксисную раму в положении, подверженном на грелке. Распоить ухо баров над ушным каналом, чтобы обеспечить голову, заботясь о том, что череп хранится горизонтально, чтобы избежать перекоса инъекции. Нанесите мазь на глаза животного и используйте микро бритву, чтобы удалить волосы из черепа.
Используйте маркер, чтобы нарисовать трехсантиметровую линию вдоль средней линии черепа от линии двустороннего бокового кантуса до 0,5 сантиметра за задней фонтанелью и использовать скальпель, чтобы сделать разрез средней линии вдоль отмеченной линии. Используйте ватный тампон, чтобы удалить кровь и поместить кусок хирургической ленты на каждой стороне лоскута кожи, чтобы разоблачить череп. Используйте новый тампон, пропитанный хлоридом натрия 0,9%, чтобы аккуратно удалить любую соединительной ткани из черепа и найти брегму.
Используйте тонкую ручку маркера наконечника, чтобы указать центральную точку брегмы в качестве точки происхождения, поместите сверло на шесть миллиметров передней задней, два миллиметра медиальной боковой. Используйте дрель, чтобы тщательно выполнить краниотомию диаметром один миллиметр. Далее, заменить дрель с 22 калибровочный зонд с изолированной оболочки с кончиком размещены два миллиметра над проксимальным концом оболочки.
Вставьте листы семь миллиметров в мозг и заранее зонд вдоль оболочки до верхней части зонда девять миллиметров ниже поверхности мозга. Подключите электроды к электрическому стимулятору и соедините анод с зондом. Затем подключись к катоду к уху крысы.
Затем включите электрический стимулятор и установите ширину одного импульса до 4 050 миллисекунд, напряжение до 50 вольт и ток до четырех миллиампер. Оставьте зонд в положении в течение пяти минут после стимуляции, прежде чем удалить устройство из мозга. Обложка краниотомии с костным цементом и дайте цементу высохнуть перед использованием 4,0 полиамидных шов нитей, чтобы закрыть рану.
После трех или четырех швов, галстук 2-1-1 стандартных хирургических узлов. Затем интраперитонически вводят крысе 250 микролитров пенициллина и следят за крысой каждые 15 минут до полного бодрствования, прежде чем вернуть животное в клетку. В этом анализе, шесть животных были подвергнуты операции, как попродемонстрировано, и шесть животных были обработаны в качестве контроля.
Кусочки мозга на этих изображениях были получены из одной крысы на группу. МРТ-сканирование показало, что инфаркт находился в основе пон, имитирующих антеролатеральные инфаркты у пациентов. Поскольку использовалась изолированная оболочка, инфаркт не наблюдался в коре головного мозга, мозжечка или среднего мозга.
Диффузионные взвешенные изображения также выявили острый инфаркт понтий. ТТК окрашивание было использовано для подтверждения инфаркта 24 часов после операции. Как и ожидалось, объем инфаркта был значительно выше в хирургической группе по сравнению с контрольной группой.
Поведенческие оценки измерялись до и после операции. По сравнению с контрольной группой, крысы с инфарктом понтии кружили влево. Значительные различия наблюдались в Лонга, Бердерсон, расположение конечностей, баланс пучка, и клей удаления соматосензорных тестов между тирады с понтийского инфаркта и контрольной группы крыс.
Любая конкретная область мозга будет уничтожена электрической стимуляцией.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании представлен протокол моделирования острого инфаркта моста у крыс посредством одноимпульсной электрической стимуляции. Эта модель является воспроизводимой и эффективной для изучения инфарктов моста, которые имитируют антеролатеральные инфаркты у людей.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Экспериментальные модели
- Электрофизиология
Теоретические сведения
- Инфаркты моста имеют важное значение для понимания механизмов инсульта.
- Существующие модели могли недостаточно эффективно имитировать условия, характерные для человека.
- Данный протокол позволяет проводить направленные исследования цереброваскулярных заболеваний.
- В нем подчеркивается важность предоперационного обследования для обеспечения благополучия животных.
Цель исследования
- Разработать надежную модель крысы для изучения инфарктов моста.
- Оценить неврологический статус до и после индуцирования инфаркта.
- Подтвердить эффективность электрической стимуляции для индуцирования локального повреждения головного мозга.
Используемые методы
- Используется модель на крысах и электрическая стимуляция для создания инфаркта.
- Неврологическая оценка проводится до и после операции.
- Критически важные этапы включают анестезию, трепанацию черепа и точное размещение электродов.
- Послеоперационный уход включает мониторинг и введение антибиотиков.
Основные результаты
- Протокол позволил успешно вызвать острый инфаркт моста.
- Поведенческие тесты показали ухудшение показателей у крыс с инфарктом.
- Отмечены значительные различия в неврологических показателях по сравнению с контрольной группой.
- МРТ и окрашивание ТТХ подтвердили наличие и степень выраженности инфаркта.
Выводы
- Данное исследование создает ценную модель для изучения инсультов в области моста.
- Оно способствует дальнейшему изучению методов лечения цереброваскулярных заболеваний.
- Полученные результаты подчеркивают значимость моделей локального инфаркта в нейробиологии.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Создание надежных моделей подтипов инсульта у грызунов имеет решающее значение для доклинической валидации мишеней и снижения механистических рисков при разработке цереброваскулярных лекарственных препаратов. Данный протокол обеспечивает воспроизводимую индукцию острого инфаркта моста — распространенного типа инсульта в заднем мозговом круге, что позволяет проверять гипотезы в исследованиях нейропротекторов и тромболитиков. Эта модель повышает прогностическую достоверность, имитируя антеролатеральные поражения моста у человека и обеспечивая возможность количественного анализа данных поведенческих тестов и визуализации.
Стратегические применения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет проверять терапевтические гипотезы в путях моста при инсульте посредством локального электрического повреждения.
- Практическая ценность: предоставляет высоковоспроизводимую модель для проведения исследований по стабильному воздействию на мишени и модуляции путей.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: Позволяет создавать количественно оцениваемые неврологические и сенсомоторные дефициты для стандартизации анализа и подготовки к скринингу соединений.
- Практическая ценность: Обеспечивает разработку масштабируемых поведенческих показателей (шкала Лонги, тест Бердерсона, балансир, удаление адгезива, позиционирование конечности) для высокопроизводительной функциональной оценки.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Моделирует инфаркт переднебоковой части моста у человека, что повышает трансляционную значимость исследований в области цереброваскулярных вмешательств.
- Практическая ценность: Позволяет проводить лонгитюдную оценку с помощью МРТ и окрашивания ТТЦ для установления корреляции между структурными повреждениями и функциональными исходами.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данная модель вписывается в континуум исследований — от валидации мишени до тестирования доклинической эффективности, что позволяет снизить механистические риски при разработке терапевтических средств для лечения инсульта.
- Биология открытий: способствует уточнению путей передачи сигналов и валидации мишеней в цепях моста за счет точного индуцирования повреждений.
- Скрининг: обеспечивает стандартизированные неврологические и проприоцептивные показатели для надежного измерения эффектов соединений.
- Аналитика: обеспечивает мультимодальную валидацию (поведенческие баллы, МРТ, TTC) для возможности кросс-функционального сравнения данных и установления пороговых значений.
- Трансляционные исследования: соответствует патологии инсульта у человека, что позволяет принимать доклинические решения о целесообразности дальнейших исследований (go/no-go) на основе локализации и тяжести инфаркта.
- Корпоративное повторное использование: метод электрической стимуляции может быть адаптирован для других областей мозга, что расширяет возможности платформы в рамках программ по нейробиологическим открытиям.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Снижает механистическую неопределенность при моделировании инсульта за счет анатомически точного электрически индуцированного инфаркта.
- Операционная ценность: Обеспечивает воспроизводимость и стандартизацию благодаря стереотаксическому наведению и определенным параметрам стимуляции.
- Стратегическая ценность: Улучшает продвижение проектов с учетом рисков, позволяя проводить раннюю функциональную и структурную оценку моделей поражения.
- Влияние на портфель: Поддерживает приоритезацию кандидатов для лечения цереброваскулярных заболеваний на основе данных, используя валидированные корреляции между объемом инфаркта и поведенческим дефицитом.
Особенности реализации
- Требуются экспертные знания в области стереотаксической хирургии, нейроанатомии и электрофизиологии для точного размещения зонда.
- Зависимость от прецизионного оборудования, включая стереотаксическую раму, электростимулятор и инструменты для валидации с помощью МРТ/гистологии.
- Необходима межгрупповая стандартизация протоколов поведенческого тестирования и ослепление для обеспечения объективности оценки результатов.
- Адаптация для других областей мозга требует перекалибровки координат и параметров стимуляции во избежание нецелевых эффектов.
- Практические ограничения включают вариабельность толщины черепа и идентификации брегмы, что может повлиять на точность наведения.
