Селективная и постоянная окклюзия средней церебральной артерии у крыс: экспериментальный подход к изучению моторных и пространственных дефицитов памяти
20 марта 2026 г.
Целью этого исследования было установить воспроизводимый метод проведения краниэктомии с последующей постоянной, селективной окклюзией средней церебральной артерии у крыс для применения в экспериментальных исследованиях нарушений моторной и пространственной памяти.
Для изучения нарушений двигательной и пространственной памяти была разработана крысиная модель селективной перманентной окклюзии средней мозговой артерии (СМА). Многие модели инсульта менее селективны, поэтому данный протокол обеспечивает возможность прямого визуального контроля сосуда и точной дистальной окклюзии СМА. Для начала работы разложите чистые стерильные хирургические инструменты вокруг предметного столика микроскопа, накрытого стерильной салфеткой.
Обнажите левую латеральную сторону анестезированной крысы линии Worcester, расположенной в положении лежа на правом боку (латеральный декубитус 180 градусов) на подложенном подстилочным материалом предметном столике микроскопа, при этом голова должна быть зафиксирована с помощью мягкого валика. Закрепите голову адгезивной лентой. Закапайте в глаза увлажняющие капли.
Заклейте веки. Снова проверьте ректальную температуру, чтобы убедиться, что она остается в оптимальном диапазоне примерно 37 °C. При необходимости отрегулируйте источник тепла.
Выполните трихотомию участка размером 1,6 на 0,5 сантиметра между латеральным углом глаза и козелка ушной раковины с помощью мини-трихотомизера или лезвия бритвы. Продезинфицируйте выбритую область 2% раствором хлоргексидина, затем 0,2% водным раствором хлоргексидина. С помощью стерильного скальпеля сделайте разрез кожи и подкожной клетчатки длиной один сантиметр, соблюдая отступ 0,3 сантиметра кзади от латерального угла глаза и кпереди от козелка.
Используйте гемостатический зажим, чтобы раздвинуть кожу и подкожный слой. После обнаружения средней височной ветви поверхностных височных сосудов коагулируйте сосуд с помощью электрокоагулятора. С помощью элеватора Фрира проведите пальпацию скуловой дуги.
Произведите продольный разрез фасции височной мышцы. Отпрепарируйте височную мышцу в краниальном и каудальном направлениях, чтобы обнажить височную и лобную кости, а также часть жевательной мышцы. Выделите скуловую дугу продольно.
Удалите сегмент скуловой дуги длиной примерно 0,5 сантиметра. При выполнении процедуры соблюдайте необходимые меры предосторожности. Используя круглый алмазный бор, просверлите латеральную часть височной кости непосредственно позади места удаления скуловой дуги, периодически промывая область 0,9% физиологическим раствором.
При сверлении оставьте тонкий остаточный слой кости, прикрепленный к твердой мозговой оболочке. Используйте зажимы Холстеда, чтобы осторожно удалить оставшиеся прикрепленные фрагменты. Используйте ультратонкую иглу, чтобы вскрыть твердую мозговую оболочку.
Идентифицируйте нижнюю мозговую вену, среднюю мозговую артерию (СМА) и самую толстую базальную ветвь СМА в центре. С помощью тонкого иглодержателя проведите нерассасывающуюся полипропиленовую нить 8.0 вокруг СМА и перекройте сосуд, завязав вокруг него три узла. После подтверждения отсутствия кровотока ниже места перевязки используйте ультратонкую иглу, чтобы проверить наличие дополнительных ветвей СМА для перевязки, если таковые имеются.
Промойте полость физиологическим раствором. Осуществите гемостаз с помощью электрокоагуляции или осторожного прижатия. После окклюзии MCA и закрытия твердой мозговой оболочки сопоставьте глубокий слой мышц и зашейте фасцию височной мышцы, используя рассасывающуюся нить 4-O.
Для ушивания подкожного и кожного слоев непрерывным швом используйте рассасывающиеся нити 4-0 polyglactin 910. Проведите послеоперационную оценку в определенные дни. Показатели двигательной функции при тесте на постуральную устойчивость на седьмой день после операции были значительно выше у животных с окклюзией средней мозговой артерии (MCA) по сравнению с животными из группы ложного вмешательства (sham).
Животные с окклюзией средней мозговой артерии (СМА) демонстрировали снижение интереса к перемещенному объекту на восьмой послеоперационный день по сравнению с контрольной группой (sham). Данный протокол помогает исследователям изучать селективную ишемию коры головного мозга и ее влияние на двигательные функции и пространственную память. Основная сложность заключается в безопасном проведении краниэктомии и правильном определении средней мозговой артерии.
В будущих исследованиях эту модель можно использовать для тестирования методов лечения и изучения долгосрочных функциональных и гистологических исходов.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании представлен воспроизводимый и эффективный протокол селективного перманентного окклюзирования средней мозговой артерии (СМА) у крыс посредством краниэктомии. Метод направлен на максимально точное моделирование условий ишемического инсульта (ИИ) у человека, что способствует изучению дефицита моторной и пространственной памяти, а также разработке новых методов адъювантной терапии.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Исследование инсульта
- Экспериментальная неврология
Теоретические сведения
- Ишемический инсульт представляет собой серьезную клиническую проблему, требующую совершенствования экспериментальных моделей.
- Крысы часто используются в исследованиях из-за сходства анатомии церебральных сосудов с человеческой.
- Существующим моделям часто не хватает селективности при окклюзии артерий, что ограничивает их трансляционную значимость.
- Для надежной оценки дефицитов, вызванных инсультом, необходимы стандартизированные и воспроизводимые методы.
Цель исследования
- Создание воспроизводимой модели селективной окклюзии средней мозговой артерии (СМА) у крыс посредством краниэктомии.
- Стандартизация процедуры для более широкого применения в исследованиях инсульта.
- Оценка эффективности модели в формировании двигательного дефицита и нарушений пространственной памяти.
Используемые методы
- Крысы линии Wistar были разделены на группу SHAM (только краниэктомия) и группу MCAO (краниэктомия с последующей окклюзией средней мозговой артерии).
- Подробный хирургический протокол, включающий предоперационную подготовку, анестезию, позиционирование, краниэктомию, селективную окклюзию MCA и закрытие раны.
- Поведенческая оценка с использованием тестов на постуральную память и распознавание местоположения объектов на 7-й и 8-й postoperative дни.
- Гистологический анализ тканей мозга с окрашиванием по Нисслю для подтверждения селективности поражения.
Основные результаты
- В группе MCAO наблюдались значительные нарушения в тестах на постуральный контроль (p = 0.015) и память (p < 0.001) по сравнению с группой SHAM.
- Гистологический анализ подтвердил селективное повреждение корковых областей, связанных с гиппокампом (периринальной, энторинальной коры, пирамиформной корой и наружной капсулой).
- Более глубокие структуры мозга остались сохранными, что подтверждает селективность окклюзии.
- Протокол оказался воспроизводимым и технически доступным.
Выводы
- Описанный метод надежно индуцирует селективную ишемию средней мозговой артерии (СМА) у крыс.
- Он представляет собой валидный и доступный инструмент для экспериментального изучения ишемического инсульта.
- Данная модель позволяет исследовать патофизиологические и терапевтические механизмы, имеющие значение для инсульта у человека.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Селективная и перманентная окклюзия средней мозговой артерии (СМА) у крыс представляет собой стандартизированную доклиническую модель ишемического инсульта, позволяющую проводить надежную оценку двигательного дефицита и нарушений пространственной памяти. Данный воспроизводимый подход повышает прогностическую значимость трансляционных исследований за счет точного моделирования патологии инсульта у человека. Эта модель способствует обоснованному продвижению нейротерапевтических кандидатов с учетом рисков и помогает принимать ранние решения о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) на этапе поиска новых лекарственных средств.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишени
- Позволяет проверять терапевтические гипотезы, направленные на механизмы ишемического повреждения.
- Обеспечивает функциональную валидацию нейропротекторных мишеней в системе, релевантной данной патологии.
- Способствует снижению механистических рисков за счет изоляции повреждения коры при сохранении более глубоких структур.
- Предоставляет платформу для приоритизации портфеля препаратов на основе трансляционно значимых конечных точек.
Скрининг и разработка анализа
- Стандартизирует индукцию селективного ишемического повреждения для последующих поведенческих и гистологических анализов.
- Обеспечивает воспроизводимость и количественную оценку двигательного и когнитивного дефицита.
- Позволяет проводить надежную оценку перспективных соединений в валидированном доклиническом контексте.
- Обеспечивает масштабируемость и сопоставимость результатов между исследованиями для рабочих процессов скрининга.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует патологии инсульта у человека, что способствует улучшению разработки трансляционных биомаркеров.
- Обеспечивает непрерывность процесса от раннего этапа поиска до доклинической валидации эффективности.
- Снижает биологические риски за счет обеспечения стабильных и селективных паттернов повреждения для тестирования терапевтических средств.
- Позволяет принимать обоснованные решения о дальнейшем продвижении с учетом рисков на основе надежных функциональных и гистологических данных.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Эта модель селективной окклюзии средней мозговой артерии (СМА) встраивается в континуум от поиска мишеней до доклинических исследований, обеспечивая валидацию мишеней, идентификацию ведущих соединений и трансляционные исследования ишемического инсульта.
- Фундаментальная биология: способствует проверке гипотез и уточнению путей развития механизмов инсульта.
- Скрининг: обеспечивает воспроизводимые количественные поведенческие и гистологические показатели для оценки соединений.
- Аналитика: позволяет проводить статистическое сравнение показателей моторики и памяти в различных экспериментальных группах.
- Трансляционные исследования: приводит доклинические результаты в соответствие с паттернами повреждений и конечными точками, актуальными для человека.
- Корпоративное повторное использование: предлагает стандартизированную, многократно используемую платформу для различных инициатив в области нейротерапевтических исследований.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неопределенность в исследованиях инсульта.
- Операционная ценность: Обеспечивает стандартизированные, воспроизводимые и масштабируемые доклинические рабочие процессы.
- Стратегическая ценность: Служит основой для принятия решений о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) и повышает эффективность использования капитала при создании нейротерапевтических препаратов.
- Влияние на портфель: Поддерживает приоритизацию с учетом рисков и продвижение активов, связанных с лечением инсульта.
Особенности реализации
- Требуется хирургический опыт проведения краниэктомии и методов окклюзии сосудов.
- Необходим доступ к инфраструктуре для поведенческого тестирования и гистологического анализа.
- Требуется стандартизация между исследовательскими группами для обеспечения воспроизводимости и сопоставимости данных.
- Метод применим к различным линиям крыс, однако для других моделей может потребоваться оптимизация протокола.
- Технические ограничения включают необходимость точного нацеливания на артерию для обеспечения селективности.
