Периорбитальное размещение лазерного допплеровского зонда для мониторинга мозгового кровотока до окклюзии средней мозговой артерии на моделях грызунов
22 ноября 2024 г.
Здесь показана минимально инвазивная хирургическая процедура, которая включает в себя размещение лазерного допплеровского зонда на черепе над дистальной областью средней мозговой артерии (МКА), периорбитальной областью, подходящей для крыс и мышей, для оценки кровотока во время транзиторной окклюзии МКА.
Я исследовал ишемический инсульт, уделяя особое внимание микроглии, реперфузионному повреждению и половым различиям в мозге. Моя работа направлена на то, чтобы понять, как эти факторы влияют на черепно-мозговую травму, и разработать целевые методы лечения для улучшения лечения инсульта в острые и хронические сроки. Воспроизводимость и размер выборки являются ключевыми проблемами в исследованиях инсульта.
Вариабельность размера травмы в результате процедуры окклюзии средней мозговой артерии часто требует больших размеров выборки для точного статистического тестирования, что может быть недооценено и влияет на воспроизводимость науки в нашей области. Наши наиболее значимые выводы и вклад связаны с количественной оценкой микроглии и пересечением с ишемическим инсультом с острой и хронической точки зрения. Использование лазерной допплеровской флоуметрии в MCAO может быть сложной задачей, особенно у крыс, из-за более толстых черепов и восприятия необходимости истончения черепа и специализированного оборудования для установки дорсального зонда.
Эти барьеры могут препятствовать внедрению LDF для подтверждения размещения нити накала. Протокол предусматривает размещение лазерного допплеровского зонда в черепе в дистальном отделе средней мозговой артерии периорбитального расположения для оценки кровотока во время MCAO у мышей и крыс. Он имеет преимущества по сравнению с другими методами, будучи минимально инвазивным, быстрым и требующим только лазерного доплеровского зонда.
Обзор
Данное исследование посвящено ишемическому инсульту; в нем изучается роль микроглии, реперфузионного повреждения и половых различий в головном мозге. Для оценки кровотока во время транзиторной окклюзии средней мозговой артерии у крыс и мышей применяется малоинвазивная хирургическая процедура с использованием лазерного допплеровского зонда, размещаемого над областью дистального отдела средней мозговой артерии.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Исследования инсульта
- Динамика микроглии
Введение
- Ишемический инсульт является основной причиной повреждения головного мозга.
- Микроглия играет ключевую роль в ответе на ишемические условия.
- Вариабельность размера повреждения требует увеличения объема выборки для обеспечения статистической точности.
- Данное исследование направлено на решение критических проблем воспроизводимости в исследованиях инсульта.
Цель исследования
- Изучить влияние микроглии на повреждение мозга при ишемическом инсульте.
- Исследовать половые различия в исходах инсульта.
- Разработать методы таргетной терапии острого и хронического инсульта.
Используемые методы
- Основная платформа включает лазерную доплеровскую флоуметрию для оценки кровотока.
- Биологическая модель представлена крысами и мышами с транзиторной окклюзией средней мозговой артерии (СМА).
- В тексте не упоминается многоомиксный анализ.
- Для достижения оптимальных результатов лазерный доплеровский датчик помещают в определенную область черепа.
- Метод характеризуется тем, что он малоинвазивен и занимает мало времени.
Основные результаты
- В исследовании представлены значимые результаты количественного анализа микроглии в ответ на острый и хронический ишемический инсульт.
- Освещаются сложности применения лазерной допплеровской флоуметрии у крыс, связанные с толщиной черепа.
- Результаты указывают на то, что вариабельность ответа на повреждение требует увеличения размера выборки для обеспечения воспроизводимости.
- Исследование подтверждает преимущества малоинвазивного подхода для оценки кровотока.
Выводы
- Данное исследование демонстрирует возможность применения лазерной допплеровской флоуметрии в изучении инсульта.
- Оно дает представление о роли микроглии при ишемическом инсульте, что способствует разработке методов таргетной терапии.
- Результаты имеют большое значение для понимания нейронных механизмов и решения проблем в области исследования инсульта.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Надежный мониторинг церебрального кровотока (ЦК) имеет решающее значение для доклинических моделей ишемического инсульта, поскольку он напрямую влияет на валидацию мишеней и воспроизводимость результатов при поиске нейроваскулярных лекарственных средств. Периорбитальное размещение лазерного допплеровского датчика упрощает оценку ЦК во время окклюзии средней мозговой артерии (ОСМА), снижая технические сложности и вариативность данных. Такой подход повышает точность прогнозов на этапах поиска и доклинических испытаний, что способствует принятию обоснованных решений о дальнейшем развитии портфеля разработок.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Обеспечивает подтверждение успешности MCAO в режиме реального времени, снижая количество ложноотрицательных результатов в исследованиях по валидации мишеней.
- Снижает биологические риски за счет минимизации процедурной вариабельности в моделях ишемического повреждения.
- Повышает прогностическую достоверность механистических исследований нейровоспаления и реперфузионного повреждения.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированную подготовку релевантных моделей грызунов с патологиями для последующего скрининга соединений.
- Предоставляет количественные показатели CBF, что способствует воспроизводимости анализа и сопоставимости результатов между различными исследованиями.
- Оптимизирует рабочий процесс за счет исключения необходимости истончения черепа и использования специального оборудования.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит доклинические модели в соответствие с трансляционными конечными точками за счет обеспечения единообразного ишемического повреждения во всех когортах.
- Обеспечивает продвижение нейропротекторных и противовоспалительных кандидатов с учетом оценки рисков.
- Поддерживает непрерывность процесса от этапа поиска до доклинической валидации за счет повышения надежности модели.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный метод применяется на стыке этапов первичного поиска и доклинической валидации, обеспечивая воспроизводимую основу для идентификации ведущих соединений и снижения рисков при изучении механизмов в нейроваскулярных исследованиях.
- Фундаментальная биология: Подтверждает успешное индуцирование MCAO, что способствует проверке гипотез и изучению сигнальных путей.
- Скрининг: Обеспечивает количественные показатели CBF для оценки готовности анализа и его воспроизводимости.
- Аналитика: Позволяет проводить статистическое сравнение степени тяжести повреждения и эффектов вмешательства в различных экспериментальных группах.
- Трансляционные исследования: Повышает точность модели для согласования биомаркеров и обеспечения трансляционной преемственности.
- Корпоративное использование: Предлагает масштабируемый, минимально инвазивный протокол, адаптируемый для различных моделей грызунов и исследовательских групп.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неопределенность в моделях инсульта.
- Операционная ценность: способствует стандартизации, воспроизводимости и эффективности доклинических рабочих процессов.
- Стратегическая ценность: обеспечивает обоснованность принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и капиталоэффективное развитие портфеля.
- Влияние на портфель: позволяет осуществлять приоритезацию нейроваскулярных мишеней и терапевтических кандидатов с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуется опыт в проведении хирургических операций на грызунах и мониторинге CBF.
- Необходим доступ к оборудованию для лазерной доплеровской флоуметрии и совместимым зондам.
- Требуется стандартизация размещения зондов и интерпретации данных между исследовательскими группами.
- Метод применим как для мышей, так и для крыс, с учетом анатомических различий.
- Потенциальные ограничения включают вариативность размещения зондов и видоспецифическую толщину черепа.
