Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

Photothrombotic Ischemia: en minimalinvasiv och reproducerbar fotokemisk Kortikal lesion modell för studier Mouse Stroke

doi: 10.3791/50370 Published: June 9, 2013

Summary

Photothrombosis är en snabb, minimalinvasiv teknik för att framkalla små och väl avgränsade infarkt inom områden av intresse för högt reproducerbart sätt. Det är särskilt lämplig för att studera cellulära och molekylära reaktioner som ligger bakom hjärnans plasticitet i transgena möss.

Abstract

Den photothrombotic stroke Modellen syftar till att inducera en ischemisk skada inom ett givet kortikala område med hjälp av foto-aktivering av en tidigare injicerat ljuskänslig färg. Efter belysningen, är färgen aktiveras och producerar singlettsyre som skadar komponenter i endotelceller cellmembran, med efterföljande trombocytaggregation och blodproppar bildas, vilket slutligen avgör avbrott i lokalt blodflöde. Detta tillvägagångssätt, som ursprungligen föreslogs av Rosenblum och El-Sabban 1977, blev senare förbättrades med Watson i 1985 i råtta hjärnan och ange grunden för den nuvarande modellen. Dessutom bidrog den ökade tillgängligheten av transgena mus linjer vidare att höja räntan på photothrombosis modellen. Kortfattat är en fotokänslig färgämne (Rose Bengal) injiceras intraperitonealt och kommer in i blodströmmen. När belyses av en kall ljuskälla, blir färgämnet aktiveras och inducerar endotelskada med trombocytaktivering och trombos, vilket resulterar i lokalblodflödet avbrott. Ljuskällan kan appliceras på intakt skallen med något behov av kraniotomi, vilket möjliggör målsökning av alla kortikala område av intresse på ett reproducerbart och icke-invasivt sätt. Musen sutureras sedan och tilläts vakna upp. Utvärderingen av ischemisk skada kan snabbt utföras av trifenyl-tetrazoliumklorid eller kresylviolett färgning. Denna teknik producerar infarkt av ringa storlek och väl avgränsade gränser, vilket är mycket fördelaktigt för exakt cell karakterisering eller funktionella studier. Vidare är den speciellt lämplig för att studera cellulära och molekylära reaktioner som ligger bakom hjärnans plasticitet i transgena möss.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

I början av det 21th århundradet, är ischemisk stroke en förödande sjukdom som representerar den näst största orsaken till långvarig funktionsnedsättning 1 och den näst största orsaken till dödlighet i hela världen, där stroke stod för cirka 5,7 miljoner dödsfall under 2004 2. Trots de många insatser som sattes in, det finns fortfarande ingen effektiv behandling tillgänglig för att förbättra funktionell återhämtning efter stroke. Djurmodeller av stroke används allmänt inom området för stroke forskning som de tillåter modellering av patofysiologin för ischemisk skada och testa effektiviteten hos olika nervskyddande strategier in vivo. De flesta av dessa modeller syftar till att inducera omfattande infarkt genom att avbryta (temporärt eller permanent) den blodflödet i mitten cerebral artär, medan andra modeller har utvecklats för att studera skador av liten storlek på särskilda områden, typiskt motorn och somatosensoriska cortex. Emellertid kan ett flertal faktorer bidrar till generera acissa grad av variabilitet i experimentella stroke studier, inklusive musen används stam, ålder och kön som ingår i studien, och, framför allt, antog teknik för att inducera ischemiska skador. När det gäller den sistnämnda punkten, varaktigheten och invasiv kirurgi (dvs. behovet av en kraniotomi) samt kirurgisk skicklighet krävs för operatören att tillförlitligt inducera en ischemisk lesion har en avgörande betydelse för en framgångsrik och opartisk in vivo stroke studie .

Begreppet photothrombosis ursprungligen föreslagits av Rosenblum och El-Sabban 1977 3 och blev känd genom sin ansökan i råtthjärnan av Watson et al 1985 4 där tekniken har förbättrats avsevärt och lägga grunden för den nuvarande modellen 3. - 6. Den photothrombotic tillvägagångssätt syftar till att inducera en kortikal infarkt genom foto-aktivering av ett ljuskänsligt färgämne tidigare levererat i blodsystemet, WHich resulterar i lokal kärl trombos i områden som exponeras för ljus. När den cirkulerande färgämnet är upplyst på den lämpliga våglängden av en kall ljuskälla, frigörs energi till syremolekyler som i sin tur genererar en stor mängd mycket reaktiva produkter singlettsyre. Dessa syreintermediärer framkalla endothelial peroxidation cellmembranet, vilket leder till trombocytvidhäftning och aggregering, och så småningom till bildandet av tromber som bestämmer lokal cerebral flöde avbrott 7.

Photothrombosis är en icke-kanonisk ischemisk modell som inte täpper eller bryta bara en artär som det oftast sker i människans stroke, men framkallar lesioner i mer ytliga kärl, vilket resulterar i selektiv avbrott av blodflödet i de områden som utsätts för ljus. Av denna anledning, kan detta tillvägagångssätt vara lämpligt för cellulära och molekylära studier av kortikal plasticitet. Den huvudsakliga fördelen med denna teknik ligger i dess enkelhet i utförande.Dessutom kan photothrombosis lätt utföras i ungefär fyrtio minuter per djur, inklusive tjugo minuters väntan (3 min för anestesi, 1 min att raka hårbotten, 3 till 5 minuter att placera djuret på stereotaxic apparater, 2 min att skrubba hårbotten med antiseptisk lösning, gör ett snitt och rensa skallen, 2 till 4 min för att placera det kalla ljuset fiber, 1 min för att injicera Rose Bengal-lösning, 5 min-vänta för intraperitoneal diffusion, 15 min av belysning, och 5 min till rengöra såret och sutur djuret). Dessutom är ingen kirurgisk expertis som krävs för att utföra denna teknik som lesionen induceras genom enkel belysning av skallbenet. Till skillnad från klassisk arteriell ocklusion, bestämmer denna metod selektiva inneslutningar av pial och intraparenkymal mikrokärl inom det bestrålade området och minskar variationsrikedomen bland lesioner som ingen säkerhet fartyget är kvar att leverera syre i målområdet.

Trots dess speciella karaktär, denphotothrombotic skador aktier viktiga mekanismer som sker i hjärnan stroke. På liknande sätt som artärocklusion i human stroke, trombocytaggregation och koagelbildning bestämmer avbrott i blodflödet i det bestrålade området 7. Likaså delar denna modell också viktiga inflammatoriska svar som i mellersta cerebral artär ocklusion 8. Men på grund av de väl avgränsas avgränsningar är halvskugga zonen, vilket motsvarar ett område med delvis bevarad metabolism, mycket reducerad eller obefintlig efter en photothrombotic lesion. Denna tydliga gräns kan underlätta studier av cellulära svar inom ischemisk eller intakt kortikal area. Photothrombosis musmodell är särskilt lämplig för stroke studier i en mängd av transgena djur. Faktum klassiska modeller inte kan passa alla stammar och långa studier period i C57BL / 6 musstam rapporterade en hög dödlighet förhållande som kan orsaka partiskhet 9.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Ett. Pre-operation

  1. Väg Rose Bengal i ett 1,5 ml rör och lös upp i steril saltlösning tills den når en slutlig koncentration av 15 mg / ml. Filtrera sterilisera genom ett 0,2 ìm filter och förvara den i mörker vid rumstemperatur upp till två månader.
  2. Sterilisera alla kirurgiska instrument genom autoklavering. Den kirurgiska området bör saneras mindre än en timme före initiering av operationen.
  3. Notera vikten mushöljet att justera dosen av Rose Bengal som ska injiceras. Vi injicerade 10 ul / g djurens vikt i kvinnliga CD1 12 veckor gamla i det nuvarande protokollet. Mängden av Rose Bengal behövs för att producera den önskade kortikala lesionsstorleken lätt kan bestämmas i en separat uppsättning av preliminära experiment genom att testa olika doseringar (typiskt 2 pl / g, 5 | il / g eller 10 | il / g kroppsvikt). Observera att mängden Rose Bengal som skall injiceras är starkt beroende av testbetingelserna, särskilt den typ av ljuskällaanvändas och varaktigheten av ljusexponering. I den aktuella studien, il / g 10 (150 ug / g) dos befanns vara nödvändig för att inducera photothrombosis vid exponering för ljus under 15 min, medan andra grupper rapporterade att antingen 50 ug / g 6,8 och 100 ug / g 10 intraperitoneal injektion var tillräcklig för att inducera en photothrombotic lesion.

2. Anestesi Procedur

  1. Söva möss med isofluran i en transparent induktionskammare (3.5-4% för induktion, 1,5-2% för upprätthållande) i 50% (volym / volym) oxygen/50% (volym / volym) dikväve kolmonoxid gasblandningen. Gasformigt anestesi tillåter en snabb väckning av djuren och nivån av narkosmedel gas kan enkelt justeras. Alternativt kan möss vara också bedövas med en ketamin-xylazin blandning.
  2. När djup anestesi nås, ta bort den sövda djuret från induktion kammare, placera den i stereotaktisk ram och upprätthålla anestesi med en ansiktsmask. Justera isofluraNE dos för att uppnå en adekvat anestesi nivå. Övervaka andningsfrekvens under hela förfarandet och se till att den är konstant (40 - 60 andetag per minut).
  3. Använd tå klämmer för att säkerställa att djuret är djupt bedövas.
  4. Applicera ögonsalva, i syfte att förhindra att ögonen blir uttorkade.
  5. Försiktigt in rektalsonden att övervaka temperaturen i hela kirurgiska ingrepp. Ställ den associerade återkoppling-kontrollerad värmedyna för att hålla temperaturen mushöljet vid 37 ± 0,5 ° C.

Tre. Kirurgi för belysning av målområdet

  1. Raka musen hårbotten med en elektrisk rakapparat.
  2. Skruva fast huvudet och sätt i örat barer i externa meatus. Var noga med att inte skada trumhinnorna.
  3. Desinficera huden på ytan med alternerande swipes av 70% etanol och Betadine med bomullspinnar.
  4. Använd en skalpell för att göra ett snitt längs mittlinjen från ögat leVEL ned till halsen. Smörj huden upprullningsdon att hålla skallen exponeras.
  5. Försiktigt dra tillbaka periostium till kanterna på skallen med en skalpell och låt skallen ytan torka med sterila bomullspinnar. Identifiera bregma och lambda. Placera en glasmikropipett på bregma som referenspunkt, sedan flytta den till koordinaterna för din region av intresse. Regionen av intresse som valts för den här artikeln är ungefär roundly formad, ungefär centrerade 2 mm lateralt till bregma, och täcker en yta av ca 30 mm 2, som omfattar en stor del av sensorimotorisk kortex enligt mushjärnan atlas av Franklin och Paxinos 11.
  6. Markera positionen av intresse med referenspunkter och sätta en optisk fiber i nära kontakt med skallen yta för att undvika ljusspridning men uppmärksamma att inte utöva påtryckningar på den. Det upplysta området kan begränsas genom att på skallen en mask med liten öppning eller ett lock på spetsen av den optiska fibern guide.

4. Rose Bengal Injektion och aktivering

  1. Ladda Rose Bengal lösning i en 1 ml spruta och beräkna det belopp som skall injiceras i enlighet med en dos av 10 | il / g kroppsvikt.
  2. Gå vidare till en långsam intraperitoneal injektion.
  3. Låt färgen diffusa och in i blodbanan. Efter 5 minuter, slå på kallt ljus belysning. Undvik belysning av animaliska någon annan ljuskälla. Vi använde fiberoptisk belysning av 150 W intensitet.
  4. Efter 15 min av belysning, sluta ljusexponering och sutur såret. Fem minuter av belysning producerar redan infarkt och 10 min är sannolikt tillräckligt för att uppnå en maximal effekt 12. För att minimera variabiliteten, väljer vi att belysa i 15 min.

Fem. Sutur

  1. Ta bort skinnet upprullningsdon och tillämpa steril koksaltlösning för att undvika uttorkning.
  2. Närbild såret med omvänd skärning needle och silke eller nylon sutur tråd.
  3. Avbrott anestesi, försiktigt bort musen från stereotaxic apparaten och lägg dem på en förvärmd värmedyna tills den är helt vaken, sedan tillbaka till sin bur. Kroppstemperaturen bör övervakas noga under hela förfarandet för att begränsa variationen i infarkt förlängningen. Enligt till koncentrationen och administrationsvägen, Rose Bengal fortfarande kan detekteras i blodet under flera timmar efter injektion 13. Föredrar värme filt till uppvärmningen lampa för att undvika eventuella sekundära skador (Rose Bengal absorptionsvåglängd ligger i det gröna spektrumet).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Detta protokoll kommer att producera en kortikal lesion som är redan synlig vid dissektion av hjärnbarken för blotta ögat (fig. 1A-1C). Den photothrombotic lesion utvecklas i ytliga och djupa kortikala skikt i vilka vävnaden är tillräckligt genomskinlig för att medge foto-aktivering av Rose Bengal. Mätning av omfattningen av hjärninfarkt kan utföras snabbt genom histologisk färgning med trifenyl-tetrazoliumklorid (TTC) på färsk vävnad eller genom kresylviolett efter fixering i 4% paraformaldehyd (PFA). Före TTC inkubering nyligen dissekeras hjärnan läge i en hjärna slicer och sektionerades i 1 mm tjocka skivor (Figur 1C). TTC märker intakt vävnad i rött medan infarktområdet regionen verkar blek, vilket möjliggör en exakt mätning av infarkt området (figur 1D-1E). Zonen av ofullständig ischemi definierad som penumbra är mycket reducerad eller obefintlig i enlighet med storleken av lesionen.

På liknande sätt tillåter kresylviolett färgning identifiering av ofärgade infarcerade områden i jämförelse till den lila-färgade omgivande vävnad. Den reaktiva spridning och cellinfiltration (vilket inträffar under den första veckan efter skadan) kan också bedömas (Figurerna 2A1-2A2), samt uppkomsten av en gliaceller ärr (figur 2B1-2B2). Den negativa kontrollen utförs genom att utföra samma operation och färgämne injektion, men utan exponering för kall ljuskälla. Lesionen är reproducerbara i storlek och läge vid olika tidpunkter efter lesionen (figurerna 3A-3B). Den infarktområdet når vanligen sin maximala storleken med 4 till 6 timmar efter Rose Bengal injektion 14 och därefter minskar snabbt från 2 dagar till 4 dagar efter photothrombosis. Bestrålningen sker i de mer ytliga skikten, men stora kärl i de djupa kortikala skikt kan också ockluderas på grund av denkompression provocerad av lesionen 7. Det är viktigt att undersöka reproducerbarheten av lesionen före behandlingen eftersom fördelningen av hjärnan pial mikrovaskulatur kan variera mellan djur av olika ålder eller stam.

Figur 1
Figur 1. Makroskopiska utseende photothrombotical lesion i CD1 mushjärna 4 dagar efter photothrombosis. AB. Lateral och framifrån. Den ytliga infarkt (pilspetsar) visas som en vit region synliga för blotta ögat. C. Hjärnan är placerad i hjärnan slicer och sektioneras snabbt in 1 mm tjocka sektioner. DF. Mätning av omfattningen av hjärninfarkt kan åstadkommas genom TTC färgning . Nekrotisk vävnad inom den trombotiska lesionen är teckentecknas av frånvaro av färgning. Coronal skivor av hjärnan som illustreras i AC är representerade i rostralt stjärtfenan förlängning från D till F.

Figur 2
Figur 2. Representant tidsutveckling av photothrombotic skador. Coronal avsnitt av vuxna C57BL / 6 mus hjärna färgades av kresylviolett., A1 A2. 7 dagar efter skada ett stort antal celler samlar vid infarkt gräns. B1, B2. Vid 30, lesionen volymen minskas kraftigt och gliaceller ärr bildar. A2 och B2 är hög förstoring av A1 och B1 resp. Skala barer: A1, B1: 1 mm; A2 B2: 0,5 mm.

Figur 3
Figur 3. Makroskopiska utseendet av hjärnan vid 2, 4 och 16 dagar efter photothrombosis. A. mikrofotografier av PFA-perfunderade hjärnor, förberedd för vidare immunhistologisk analys. Den infarktområdet är markerat (streckad linje). Jämförelse av ytarean vid 2, 4 och 16 dagar efter lesionen B.. n = 4 i varje grupp. * P <0,05 (Students t-test).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Modifikationer och substitutioner

På grund av dess absorption topp vid 562 nm, var ett grönt ljus laser från en filtrerad xenonbåglampa ursprungligen valt att bestråla den ljuskänsliga Rose Bengal. Även laser-medierad excitation användes fortfarande recently5, kan det ersättas av kallt ljus lampa som också säkerställa färgämne excitation 10,15. Kallt ljus optiska fibrer är lättare att manipulera och billigare än laser källor. Emellertid bör det noteras att lasrar vanligen används för att rikta individuella yta arterioler efter kraniotomi för en in vivo-kärl-specifik koagulering 10.

Leverans av känsligt färgämne åstadkommes vanligen genom injektion i svansvenen, vilket kräver lite träning för att erhålla homogena och reproducerbara resultat. Däremot är intraperitoneal injektion lättare att utföra och Rose Bengal kan detekteras i blodet några minuter efter 13. Effektiv photothrombosis kan uppnås genom att excitera färgämnet 5 min efter intraperitoneal injektion 8, dock hög intraperitoneal dos av Rose Bengal i råtta visade att plasmakoncentrationen av färgämnet fortsätter att öka även 60 min efter administration 13. Infused intravenös injektion av Rose Bengal kan öka reproducerbarheten av lesionen 13, men detta sätt att administrationen kan knytas till hypotension vid infusionen sker för snabbt (<1,5 min) eller vid hög färgkoncentration 5. För att undvika svängningar i blodtrycket, kan andra ljuskänsliga substanser såsom Erythrosin B användas för att producera fartyg occlusions, men denna molekyl anses mindre effektiva än Rose Bengal för samma utbud av koncentration 5.

Kritiska steg

Olika faktorer påverkar lesion storlek och djup, såsom koncentrationen av känsligt färgämne, latensen mellan färgämnet injectipå och belysning, intensiteten av ljuskällan, diametern på den upplysta ytan, exponeringstid och kroppstemperatur under och efter operationen. Vinkeln av ljuskällan på skallen kan också påverka formen på infarkt. En rad preliminära experiment bör utföras för att testa reproducerbarhet och att bestämma den minsta mängd färgämne och bestrålning tid som ger en skada som påverkar selektivt målområdet och / eller skaffa signifikativt beteendemässiga underskott.

Begränsningar av tekniken

Denna teknik har utvecklats för att efterlikna mänsklig stroke genom att inducera trombocytaggregation som observerats under cerebral ischemi 4. Men photothrombotic skador skiljer sig något från mänsklig stroke. Först av allt, är trombos utlöses i stort antal fartyg i det belysta området, medan stroke orsakas vanligen av avbrott av blodflödet i en enda terminal artär. SomSåledes behöver vissa regioner av hjärnan, vars metabolism är bara delvis av artären genomgår avbrottet blodflödet är initialt mindre drabbade eftersom de kan få blodtillförsel genom säkerheter artärer och inte genomgår nekrotisk celldöd. Vid tvärtom väldefinierad gräns produceras av photothrombosis resulterar i en mycket begränsad Penumbra, är att det främsta målet för post-ischemi nervskyddande medel. Också i en undergrupp av strokepatienter sker reperfusion spontant och kan framkalla sekundära skador (inklusive reperfusionskada). För att studera denna aspekt av ischemi, övergående ocklusion modeller är mer lämpligt.

Mönstret av infarkt själv uppvisar vissa egenskaper som skiljer sig från mänsklig stroke. MRT visar en samtidig utveckling av ischemisk infarkt och vasogenic ödem i stort photothrombotic lesion Utvecklingen av ischemisk infarkt företräde framför vasogenic ödem i Human slaglängd 16. Omvänt kan photothrombosis vara inte adekvat för studien av antitrombotiska medel studier på grund av det faktum att photothrombotic infarkt förekommer också efter blockering av blodplättar eller inhibering av interna koagulationsrutten 17. I själva verket har det föreslagits att i speciella förhållanden blodplättar koagulation inte var nödvändigt att photothrombotic ocklusion där störningar i endotel integritet skulle framkalla ödem och tillhörande kompression av de omgivande fartyg. Vidare i samma studie MRI analys inte visade modifiering av infarktstorleken efter blockad av trombocytfunktionen eller utarmning av trombocyter 17.

Betydelse i förhållande till befintliga metoder

Många väl-standardiserade modeller av permanent, övergående, fokal och global ischemi, mekaniskt eller kemiskt inducerad, utvecklades hos gnagare i syfte att efterlikna den mänskliga stroke patofysiologi och utveckp nya nervskyddande strategier. Den photothrombosis som presenteras här är en modell av permanent fokalischemi som konsekvent inducerar en stroke skada av önskad storlek i någon kortikala eller subcortical plats i en mycket reproducerbar och minimalt invasiva sätt. Denna modell visar en hög överlevnad som det nådde 100% i våra experiment (25 djur) medan mer omfattande studier erhölls 98,4% 18. Den photothrombotic lesion kan anpassas i syfte att påverka en exakt funktion enligt målområdet och beteendemässiga återhämtning kan bedömas genom flera tester 6,19. Dessutom detta tillvägagångssätt är inte tidskrävande, några dyra och kan snabbt lärt sig eftersom det inte är tekniskt krävande i motsats till andra modeller, inklusive glödtråden modellen. Dessutom kan det kärlocklusion uppnås genom att inducera lokal bildning av tromber som är strukturellt likartade de som observerats i human stroke. Dock var det photothrombotic synsätt även anpassad för producing inneslutningar av den mellersta cerebrala artären 20. Ringen lesion Modellen har senare utvecklats i syfte att erhålla en större Penumbra. Den består av en belysning under formen av en cirkel, i vars mitt kortikala region livsduglig vävnad omges av ett cirkulärt skadad vävnad och dela de biokemiska och molekylära egenskaper ischemisk halvskugga 21,22. Varianter av tekniken är också tillgängliga för att utföra stroke i den växande hjärnan 23 eller i subkortikala vävnaden 24.

Sammanfattningsvis är photothrombosis lätt att utföra ischemisk modell med hög reproducerbarhet. Dessutom är den lämplig för ett antal experimentella stroke studier, särskilt för utvärdering av kortikal plasticitet svar på hjärnskada, både på cellulär och molekylär nivå.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Inga intressekonflikter deklareras.

Acknowledgments

Vi tackar Annalisa Buffo för insiktsfulla förslag och kommentarer, och Maurizio Grassano, Marina Boido och Ermira Pajaj för fotografering. Detta arbete har finansierats av FP7-MC-214.003 till 2 (Marie Curie Initial Training Network AXREGEN) och Compagnia di San Paolo, gliarep projektet.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Solutions and chemicals
Rose Bengal Sigma, Italy 330000
Isoflurane Vet Merial 103120022
Betadine Asta Medica
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich 158127
Surgical material and equipment
Fluosorber Filter Havard apparatus 340415
150W fiber optic illuminator Photonic PL3000
Temperature Controller for Plate TCAT-2DF Havard apparatus 727561
Stereotaxic Instrument Stoelting 51950
Operating microscope Takagi OM8
Heating pad
Oxygen and nitrogen gas
Surgery Tools World precision instrument Optic fiber taps and mask are custom-made

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lopez, A. D., Mathers, C. D., Ezzati, M., Jamison, D. T., Murray, C. J. Global and regional burden of disease and risk factors. Lancet. 367, 1747-1757 (2001).
  2. Mathers, C. D., Boerma, T., Ma Fat, D. Global and regional causes of death. Br. Med. Bull. 92, 7-32 (2009).
  3. Rosenblum, W. I., El-Sabban, F. Platelet aggregation in the cerebral microcirculation: effect of aspirin and other agents. Circ. Res. 40, 320-328 (1977).
  4. Watson, B. D., Dietrich, W. D., Busto, R., Wachtel, M. S., Ginsberg, M. D. Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis. Ann. Neurol. 17, 497-504 (1985).
  5. Bergeron, M. Inducing photochemical cortical lesions in rat brain. Curr. Protoc. Neurosci. Chapter 9, Unit 9 16 (2003).
  6. Lee, J. K., et al. Photochemically induced cerebral ischemia in a mouse model. Surg. Neurol. 67, 620-625 (2007).
  7. Dietrich, W. D., Watson, B. D., Busto, R., Ginsberg, M. D., Bethea, J. R. Photochemically induced cerebral infarction. I. Early microvascular alterations. Acta Neuropathol. 72, 315-325 (1987).
  8. Schroeter, M., Jander, S., Stoll, G. Non-invasive induction of focal cerebral ischemia in mice by photothrombosis of cortical microvessels: characterization of inflammatory responses. J. Neurosci. Methods. 117, 43-49 (2002).
  9. Kitagawa, K., et al. Cerebral ischemia after bilateral carotid artery occlusion and intraluminal suture occlusion in mice: evaluation of the patency of the posterior communicating artery. J. Cereb. Blood Flow Metab. 18, 570-579 (1998).
  10. Sigler, A., Goroshkov, A., Murphy, T. H. Hardware and methodology for targeting single brain arterioles for photothrombotic stroke on an upright microscope. J. Neurosci. Methods. 170, 35-44 (2008).
  11. Franklin, K. B. J. The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. 1st, Academic Press. New York. (1997).
  12. Piao, M. S., Lee, J. K., Jang, J. W., Kim, S. H., Kim, H. S. A mouse model of photochemically induced spinal cord injury. J. Korean Neurosurg. Soc. 46, 479-483 (2009).
  13. Silva, V. M., Corson, N., Elder, A., Oberdorster, G. The rat ear vein model for investigating in vivo thrombogenicity of ultrafine particles (UFP). Toxicol. Sci. 85, 983-989 (2005).
  14. Watson, B. D., Prado, R., Dietrich, W. D., Ginsberg, M. D., Green, B. A. Photochemically induced spinal cord injury in the rat. Brain Res. 367, 296-300 (1986).
  15. Van Reempts, J., Van Deuren, B., Van de Ven, M., Cornelissen, F., Borgers, M. Flunarizine reduces cerebral infarct size after photochemically induced thrombosis in spontaneously hypertensive rats. Stroke. 18, 1113-1119 (1987).
  16. Carmichael, S. T. Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose. NeuroRx. 2, 396-409 (2005).
  17. Kleinschnitz, C., et al. Blocking of platelets or intrinsic coagulation pathway-driven thrombosis does not prevent cerebral infarctions induced by photothrombosis. Stroke. 39, 1262-1268 (2008).
  18. Porritt, M. J., et al. Photothrombosis-induced infarction of the mouse cerebral cortex is not affected by the Nrf2-activator sulforaphane. PLoS One. 7, e41090 (2012).
  19. Baskin, Y. K., Dietrich, W. D., Green, E. J. Two effective behavioral tasks for evaluating sensorimotor dysfunction following traumatic brain injury in mice. J. Neurosci Methods. 129, 87-93 (2003).
  20. Markgraf, C. G., et al. Comparative histopathologic consequences of photothrombotic occlusion of the distal middle cerebral artery in Sprague-Dawley and Wistar rats. Stroke. 24, 286-292 (1993).
  21. Wester, P., Watson, B. D., Prado, R., Dietrich, W. D. A photothrombotic 'ring' model of rat stroke-in-evolution displaying putative penumbral inversion. Stroke. 26, 444-450 (1995).
  22. Hu, X., Wester, P., Brannstrom, T., Watson, B. D., Gu, W. Progressive and reproducible focal cortical ischemia with or without late spontaneous reperfusion generated by a ring-shaped, laser-driven photothrombotic lesion in rats. Brain Res. Brain Res. Protoc. 7, 76-85 (2001).
  23. Maxwell, K. A., Dyck, R. H. Induction of reproducible focal ischemic lesions in neonatal mice by photothrombosis. Dev. Neurosci. 27, 121-126 (2005).
  24. Kuroiwa, T., et al. Development of a rat model of photothrombotic ischemia and infarction within the caudoputamen. Stroke. 40, 248-253 (2009).
Photothrombotic Ischemia: en minimalinvasiv och reproducerbar fotokemisk Kortikal lesion modell för studier Mouse Stroke
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Labat-gest, V., Tomasi, S. Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies. J. Vis. Exp. (76), e50370, doi:10.3791/50370 (2013).More

Labat-gest, V., Tomasi, S. Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies. J. Vis. Exp. (76), e50370, doi:10.3791/50370 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter