Abstract
Intracerebral नकसीर (आईसीएच) cerebrovascular रोग का एक सामान्य रूप है और महत्वपूर्ण रुग्णता और मृत्यु दर के साथ जुड़ा हुआ है. रक्तस्तम्भन और थक्का हटाने के उद्देश्य से बड़े नैदानिक परीक्षणों के प्रभावी उपचार और विफलता का अभाव आईसीएच के आगे तंत्र संचालित जांच के लिए जरूरत का प्रदर्शन. इस शोध preclinical मॉडल द्वारा प्रदान की रूपरेखा के माध्यम से किया जा सकता है. लोकप्रिय उपयोग में दो murine मॉडल ऑटोलॉगस पूरे रक्त या clostridial collagenase या तो की intrastriatal (बेसल ganglia) इंजेक्शन शामिल हैं. चूंकि, प्रत्येक मॉडल आईसीएच से संबंधित अलग अलग pathophysiological सुविधाओं का प्रतिनिधित्व करता है, एक विशेष मॉडल के उपयोग का अध्ययन किया जा रहा है बीमारी के क्या पहलू के आधार पर चुना जा सकता है. उदाहरण के लिए, ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन सबसे सही intraparenchymal रक्त की उपस्थिति के लिए मस्तिष्क की प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है, और सबसे निकट लोबार नकसीर को दोहराने कर सकते हैं. Clostridial collagenase इंजेक्शन सबसे सही प्रतिनिधित्व करता हैमॉल पोत टूटना और गहरी हेमोरेज की रक्तगुल्म विकास विशेषता. इस प्रकार, विभिन्न रक्तगुल्म गठन, neuroinflammatory प्रतिक्रिया, मस्तिष्क edema विकास, और neurobehavioral परिणामों में एक मॉडल का परिणाम है. एक कथित चिकित्सकीय हस्तक्षेप की मजबूती सबसे अच्छा दोनों मॉडलों का उपयोग मूल्यांकन किया जा सकता है. इस प्रोटोकॉल में, दोनों मॉडल, चोट के तत्काल बाद सहकारी प्रदर्शन, और जल्दी पोस्ट ऑपरेटिव देखभाल तकनीक का उपयोग कर आईसीएच के शामिल होने का प्रदर्शन कर रहे हैं. दोनों मॉडल प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य चोटों, रक्तगुल्म संस्करणों, और neurobehavioral घाटे में परिणाम. क्योंकि मानव आईसीएच की विविधता के साथ, कई preclinical मॉडल पूरी तरह pathophysiologic तंत्र का पता लगाने और संभावित चिकित्सीय रणनीतियों का परीक्षण करने की जरूरत है.
Introduction
Intracerebral नकसीर (आईसीएच) से पीड़ित रोगियों के लगभग 40-50% 30 दिन 1 भीतर मर साथ cerebrovascular रोग का एक अपेक्षाकृत आम रूप है. दुर्भाग्य से, थोड़ा सुधार पिछले 20 वर्षों से अधिक 2 मृत्यु दर में बनाया गया है. राष्ट्रीय स्वास्थ्य 3 के संस्थानों और अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन 4 से दिशा निर्देशों से रिपोर्ट pathophysiology की समझ का विस्तार करने और नए चिकित्सकीय दृष्टिकोण के लिए लक्ष्य को विकसित करने के लिए आईसीएच के नैदानिक प्रासंगिक मॉडल विकसित करने के महत्व पर बल दिया.
कई मॉडलों मानव आईसीएच 5 नकल करने के लिए मौजूद हैं. आईसीएच pathophysiology परिपक्व की समझ के रूप में, यह मॉडल की एक किस्म रोग के विभिन्न पहलुओं की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि स्पष्ट हो गया है. पहले से इस्तेमाल किया मॉडल murine amyloid वाहिकारुग्णता 6, intraparenchymal microballoon प्रविष्टि और मुद्रास्फीति 7, और प्रत्यक्ष रक्त धमनियों में शामिलघुसपैठ 8,9. Amyloid वाहिकारुग्णता से लोबार नकसीर ट्रांसजेनिक चूहों के उपयोग के साथ मॉडलिंग की है और एक अलग आईसीएच उप प्रकार का प्रतिनिधित्व किया गया है. Microballoon मॉडल रक्तगुल्म गठन से तीव्र जन प्रभाव की नकल लेकिन रक्त की उपस्थिति के लिए मस्तिष्क के कोशिकीय प्रतिक्रिया पर कब्जा करने में विफल. अंत में, प्रत्यक्ष धमनियों से रक्त घुसपैठ ऊरु धमनी से धमनी दबाव के मस्तिष्क विषयों. इस प्रकार, इस मॉडल mimics धमनी दबाव और रक्त की उपस्थिति लेकिन छोटे रक्त वाहिका टूटना से microvascular चोट के मस्तिष्क का विषय नहीं है. इसके अलावा, इस मॉडल स्वाभाविक उच्च परिवर्तनशीलता है. वे उम्र के रूप में दिलचस्प है, अनायास उच्च रक्तचाप से ग्रस्त चूहों 10 सहज आईसीएच का विकास. आईसीएच विकास के बाद इन जानवरों के अध्ययन के आईसीएच को मनुष्य predisposing प्रमुख comorbidities में से एक की उपस्थिति में रोग की नकल कर सकता है. Clostridial collagenase 11 या एक से instrastiatal इंजेक्शन के इन अन्य मॉडल मौजूद हैं, intrastriatal इंजेक्शनutologous पूरे रक्त 12, वर्तमान में, दो सबसे आम मॉडल preclinical आईसीएच अनुसंधान में इस्तेमाल कर रहे हैं.
आईसीएच मॉडल चयन प्रजातियों के चयन और रक्तगुल्म गठन उत्प्रेरण की विधि सहित प्रयोगात्मक सवाल है, के उद्देश्य के आधार पर किया जाना चाहिए. उदाहरण के लिए, सूअर चूहों की तुलना में अपेक्षाकृत बड़े सफेद पदार्थ मस्तिष्क संस्करणों के साथ बड़े जानवर हैं. इस प्रकार, सुअर का मॉडल आईसीएच निम्नलिखित सफेद पदार्थ pathophysiology अध्ययन करने के लिए अनुकूल हैं. इसके विपरीत, कृंतक दिमाग काफी हद तक ग्रे बात कर रहे हैं, लेकिन ट्रांसजेनिक सिस्टम आईसीएच के बाद चोट और वसूली के आणविक तंत्र का आकलन करने के लिए कृन्तकों उपयोगी बनाते हैं. प्रत्येक मॉडल सावधानी से पूर्व प्रयोग करने के लिए विचार किया जाना चाहिए, जो अपने निहित शक्तियों और कमजोरियों (1 टेबल) है.
निम्नलिखित प्रोटोकॉल चूहों में ऑटोलॉगस रक्त और collagenase इंजेक्शन मॉडल प्रदर्शित करता है. इन मॉडलों को प्रत्येक मूल रूप से चूहों में विकसित मॉडल से अनुवाद किया गया है13,14 और आईसीएच के बाद कोशिका मृत्यु के साथ जुड़े आणविक तंत्र का पता लगाने के लिए व्यापक रूप से उपलब्ध ट्रांसजेनिक प्रौद्योगिकी के उपयोग की अनुमति. दोनों मानव आईसीएच से अलग अलग चोट तंत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं, और दोनों व्यवहार और ऊतकीय उपायों के संदर्भ में अलग अलग उम्मीद परिणाम है. इस प्रकार, कुछ परिकल्पना दूसरे के ऊपर एक मॉडल के लिए उधार दे सकता है, लेकिन कई विचारों दोनों मॉडल में सत्यापन की आवश्यकता हो सकती है.
Collagenase और ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन intracerebral नकसीर मॉडल की विशेषताओं की तालिका 1. तुलना करें.
| Collagenase इंजेक्शन | रक्त इंजेक्शन | |
| उपयोग की आसानी | + + + | + + | + + | + + |
| नकसीर आकार का नियंत्रण | + + | + + + |
| रक्त भाटा | + | + + |
| मानव रोग simulates | + | - |
| सादगी | + + | + + |
| कई प्रजातियों में प्रयोग करें | + + | + + |
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Protocol
आचार विवरण: इस प्रोटोकॉल ड्यूक विश्वविद्यालय संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति ने मंजूरी दे दी है और पशुओं के नैतिक उपयोग के लिए सभी दिशानिर्देशों का पालन किया गया है.
उपकरण की 1. तैयारी
- सर्जरी से पहले शल्य चिकित्सा उपकरण आटोक्लेव.
- 70% इथेनॉल के साथ स्तेरेओतक्तिक तंत्र कीटाणुरहित.
- पानी के स्नान पर मुड़ें और 42 डिग्री सेल्सियस पर पानी का तापमान रखना
- 0.4 μl प्रति 0.075 यू के एक एकाग्रता में सामान्य नमक में टाइप IV-S clostridial collagenase भंग.
2. Collagenase इंजेक्शन मॉडल
- माउस वजन.
- 30% 2 हे / 70% एन 2 में 5% isoflurane साथ एक प्रेरण कक्ष में माउस anesthetize. पर्याप्त संज्ञाहरण माउस respirations प्रति सेकंड 1 के लिए धीमा है जब लगभग 2 मिनट के बाद संकेत है.
- एक 30 मिमी 20 जी नसों में कैथेटर के साथ ट्रेकिआ नली लगाना.
- एक कैथेटर कनेक्टकृंतक वेंटीलेटर और यंत्रवत् 30% में 1.6% isoflurane के साथ फेफड़ों हवादार ओ 2/70 0.75 मिलीलीटर की एक वितरित ज्वार की मात्रा के साथ प्रति मिनट 105 साँस की दर से% 2 एन ..
- एक इलेक्ट्रॉनिक शेवर साथ खोपड़ी दाढ़ी. माउस anesthetized और intubated हो जाने के बाद, हजामत बनाने के लिए एक अलग काम स्टेशन पर ले जाते हैं और फिर शल्य बेंच पर लौट आए.
- एक stereotactic फ्रेम में सिर सुरक्षित, और संदर्भ बिंदु के रूप में राज्याभिषेक और बाण के समान दोनों सीवन के साथ सिर स्तर.
- आंखों को नेत्र मरहम लागू करें.
- एक गुदा तापमान जांच डालें. Waterbed परिसंचारी एक underbody का उपयोग 37.0 ± 0.2 डिग्री सेल्सियस पर गुदा तापमान बनाए रखें.
- पोंछें betadine साथ शल्य चिकित्सा के क्षेत्र में 70% इथेनॉल के साथ पीछा किया और 3 बार दोहराएँ.
- एक 1 सेमी midline खोपड़ी चीरा और पर्वबिन्दु पर्दाफाश करने के लिए एक बाँझ कपास इत्तला दे दी applicator के साथ laterally periosteum पोंछे.
- ड्रिल 1 मिमी व्यास गड़गड़ाहट छेद 2.2 मिमी लैट छोड़ाएक पानी ठंडा ड्रिल के साथ पर्वबिन्दु के लिए आम.
- Collagenase शीशी 5 बार घुमाएं, फिर 0.5 μl collagenase समाधान के साथ (stereotactic फ्रेम से जुड़े) 25 जी सुई के साथ 5 बार (पिछले धोने के बाद सिरिंज में collagenase समाधान के 0.5 μl छोड़ दो) एक 0.5 μl सिरिंज धो लो.
- गड़गड़ाहट छेद के साथ सुई टिप संरेखित तो सिरिंज से 0.1 μl निष्कासित और त्यागने के लिए रेजर के साथ सुई उठाव पोंछे.
- एक micromanipulator का प्रयोग, प्रांतस्था को गहरी सुई 3 मिमी अग्रिम और 30 सेकंड के लिए स्थिर छोड़ दें.
- 90 सेकंड से अधिक 0.4 μl इंजेक्षन.
- 1% isoflurane कम होती है और 5 मिनट के लिए सुई स्तब्ध छोड़ दें.
- धीरे धीरे सुई वापस ले लें.
- 0.25% bupivacaine subcutaneously के 2 बूँदें और त्वचा सिवनी - 1 लागू करें.
- Isoflurane vaporizer बंद करें और stereotactic फ्रेम से माउस को हटा दें.
- माउस बाद सांस की नली extubation साथ सहज वेंटिलेशन ठीक करने के लिए अनुमति दें.
- एक साफ पिंजरे के लिए माउस लौटें और करने के लिए स्वतंत्र उपयोग की अनुमतिभोजन और पानी.
3. ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन मॉडल
- Collagenase इंजेक्शन मॉडल के लिए 2.11 - कदम 2.1 का पालन करें.
- एक 30 ग्राम 50 μl सिरिंज में बाँझ सामान्य नमक की 50 μl ड्रा.
- एक 70 सेमी PE10 ट्यूब के साथ microliter सिरिंज कनेक्ट.
- PE10 ट्यूब के लिए पूरी तरह से de-हवा ट्यूबिंग में microliter सिरिंज से सभी सामान्य नमक निष्कासित.
- बाद में प्रक्रिया के दौरान खारा और खून के मिश्रण से बचने के लिए PE10 ट्यूब microliter सिरिंज तंत्र के बाहर का उद्घाटन के अवसर पर एक हवाई बुलबुले बनाने के लिए बाहर 1 मिमी microliter सिरिंज पिस्टन खींचो.
- 70% इथेनॉल के साथ माउस के बाहर का केंद्रीय पूंछ धमनी क्षेत्र को साफ कर लें, और पूंछ टिप करने के लिए 1 सेमी 0.5 में एक रेजर के साथ धमनी में कटौती.
- PE10 ट्यूब microliter सिरिंज तंत्र में काट पूंछ से रक्त का 40 μl लीजिए. नोट: हेपरिन सुई, ट्यूबिंग, या माउस में उपयोग नहीं किया है कि.
- Inje पर microliter सिरिंज संलग्नction पंप.
- PE10 ट्यूब के अंत में एक 27 जी सुई की धातु प्रवेशनी भाग कनेक्ट करें, और stereotactic फ्रेम पर एक micromanipulator से सुई को सुरक्षित.
- 27 जी सुई के बाहर खून के 2 μl निष्कासित और त्यागने के लिए रेजर के साथ सुई उठाव पोंछे.
- गड़गड़ाहट छेद के साथ सुई टिप संरेखित और प्रांतस्था को गहरी सुई 3 मिमी डालें.
- प्रति मिनट 2 μl की दर से ऑटोलॉगस रक्त के 35 μl इंजेक्षन.
- 1% isoflurane कम होती है और 10 मिनट के लिए सुई स्तब्ध छोड़ दें.
- 30 सेकंड से अधिक सुई वापस ले लें.
- 0.25% bupivacaine subcutaneously के 2 बूँदें और त्वचा सिवनी - 1 लागू करें.
- Isoflurane vaporizer बंद करें और stereotactic फ्रेम से माउस को हटा दें.
- माउस बाद extubation साथ सहज वेंटिलेशन ठीक करने के लिए अनुमति दें.
- एक साफ पिंजरे के लिए माउस लौटें और भोजन और पानी के लिए नि: शुल्क उपयोग की अनुमति.
4. शाम ऑपरेशन
- Collagenase injectio के लिए उसी प्रक्रिया का पालनसुई प्रविष्टि के बाद इंजेक्शन के बिना छोड़कर n मॉडल,.
5. के बाद सर्जरी की देखभाल
- जानवर की गर्दन के पीछे की शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया की शाम में सामान्य नमक subcutaneously के 0.5 मिलीलीटर इंजेक्षन.
- पिंजरे के तल पर रखा छोटे प्लास्टिक के कप में पानी और जेल भोजन के साथ नरम भोजन उपलब्ध कराएं. 7 दिनों के लिए दैनिक भोजन की जगह.
- 7 दिनों के लिए दैनिक वजन घटाने, घाव भरने, और बेचैनी के लक्षण के लिए जाँच करें.
- अधिक से अधिक से अधिक 7 दिनों की वसूली अंतराल की आवश्यकता है, यदि आवश्यक हो, सिवनी हटाने, (30% ओ 2/70% 2 एन में लगभग 1 isoflurane%) प्रकाश साँस संज्ञाहरण के तहत किया जा सकता है.
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Representative Results
रक्तगुल्म विस्तार (चित्रा 2) के रूप में होता है, collagenase इंजेक्शन के बाद 4 घंटा - कारण रक्तगुल्म गठन (चित्रा 1) में अंतर करने के लिए, ipsilateral मोड़ तुरंत ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन चूहों के लिए जगा के बाद और 2 के भीतर दिखाया गया है. Ipsilateral मोड़ के अभाव महत्वपूर्ण चोट के अभाव के लिए चिंता का विषय उठाना चाहिए. पहली पोस्ट चोट दिन पर, दोनों मॉडलों में चूहों महत्वपूर्ण न्यूरोलॉजिकल घाटा (चित्रा 3) का प्रदर्शन करना चाहिए. इंजेक्शन के बाद 24 घंटे में, ipsilateral गोलार्द्धों स्थिर रक्तगुल्म संस्करणों (चित्रा 4) दिखाने; इसके अलावा, इंजेक्शन के बाद 24 घंटे में, मस्तिष्क पानी सामग्री collagenase इंजेक्शन चूहों में 79.8 + 0.34% और ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन चूहों में 79.3 + 0.23% होने की उम्मीद की जानी चाहिए. Collagenase इंजेक्शन चूहों के 25% और ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन चूहों के कम से कम 10% - मृत्यु दर 10 के बीच होने की उम्मीद की जानी चाहिए. कारण रक्तगुल्म मात्रा मस्तिष्क edema, और increa अपरिहार्य मौतintrastriatal इंजेक्शन के बाद 48 घंटा - SED intracranial दबाव आम तौर पर पहले 24 के भीतर होता है. 72 घंटे के बाद होने वाली मौत अक्सर उचित बाद चोट की देखभाल (नरम भोजन और पानी के लिए जैसे., तैयार उपयोग) से बचा जा सकता है. कार्यात्मक वसूली आम तौर पर ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन चूहों collagenase इंजेक्शन चूहों की तुलना में काफी तेजी से उबरने के साथ चोट दिन 2 डाक से शुरू होता है.
चित्रा 1.. ऑटोलॉगस रक्त और collagenase intracerebral नकसीर इंजेक्शन मॉडलों की तुलना माउस दिमाग का धारावाहिक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग 35 μl के बाएँ intrastriatal इंजेक्शन ऑटोलॉगस रक्त (ए) या 0.075 यू प्रकार चतुर्थ-S clostridial collagenase (बी) में के माध्यम से intracerebral नकसीर प्रेरण के बाद 10 - 12 सप्ताह पुरानी C57/BL6 नर चूहों, धारावाहिक चुंबकीय अनुनाद Imउम्र बढ़ने ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन चूहों में स्थिर रक्तगुल्म गठन की तुलना में collagenase इंजेक्शन चूहों में रक्तगुल्म विस्तार को दर्शाता है. रक्तगुल्म मात्रा में 29.9 मिमी 1 में 3, 6, और 12 घंटा collagenase इंजेक्शन के बाद, क्रमशः, और 7.0, 5.8, 1 पर 3.2 मिमी 3, 6, और पूरे रक्त इंजेक्शन के बाद 24 घंटा, 10.1, 23.1, क्रमशः. यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए.
. चूहों में चित्रा 2 कोने बारी परीक्षण 24 घंटे के बाद intracerebral नकसीर छोड़ा बेसल ganglia, 10 में उम्मीद ipsilateral मोड़ प्रतिक्रिया की उपस्थिति में intrastriatal collagenase इंजेक्शन के बाद तुरंत लिया -. पुराने C57/BL6 नर चूहों पर्याप्त चोट अर्थ 12 सप्ताह. इस मोड़collagenase इंजेक्शन चूहों में 4 घंटा - ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन के साथ चूहों में महत्वपूर्ण चोट के बाद और 2 के भीतर तुरंत हो जाना चाहिए. दोनों मॉडलों में चूहे अधिक बाईं दिखाया रिहाई चूहों की तुलना में चोट के बाद बदल जाता है (** पी <0.01; बाद अस्थायी Scheffe के परीक्षण के साथ एक तरह से एनोवा, n = 10/group).
. चित्रा 3 rotarod प्रदर्शन चूहों में intracerebral नकसीर के बाद आधारभूत और 10 के पद चोट rotorod सुप्तावस्था -. एक सप्ताह के लिए 12 सप्ताह पुरानी C57/BL6 नर चूहों बाईं intrastriatal 35 μl ऑटोलॉगस रक्त, 0.075 यू प्रकार चतुर्थ-S clostridial collagenase इंजेक्शन के बाद , या नकली आपरेशन (* = पी 0.022; बाद अस्थायी Scheffe के परीक्षण के साथ उपायों एनोवा दोहराया, एफ मूल्य = 12.726, n = 10/group). चूहे महत्वपूर्ण प्रशिक्षण पूर्वाग्रह से बचने के लिए चोट के बाद हर दूसरे दिन परीक्षण rotorod के माध्यम से मूल्यांकन कर रहे हैं. </ P>
. चित्रा 4 Hematoxylin और intracerebral नकसीर 10 के photomicrographs के बाद माउस मस्तिष्क के eosin दाग -. 24 घंटे में 12 सप्ताह पुरानी C57/BL6 पुरुष माउस दिमाग 35 μl ऑटोलॉगस रक्त (दाएं) या 0.075 यू प्रकार चतुर्थ-S Clostridial की बाईं intrastriatal इंजेक्शन के बाद collagenase (बाएं). रक्तगुल्म संस्करणों 20.2 collagenase इंजेक्शन के बाद 3 मिमी और 6.4 मिमी 3 पूरे रक्त इंजेक्शन के बाद. हैं इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
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Discussion
चिकित्सा विज्ञान 15-18 का वादा के लिए preclinical अनुसंधान और उसके एवज में बड़े क्लिनिकल परीक्षण में उभर के बावजूद, वहाँ आईसीएच में परिणाम में सुधार करने के लिए प्रदर्शन कोई औषधीय हस्तक्षेप कर रहे हैं, और देखभाल काफी हद तक सहायक बनी हुई है. संभव उपचार की सूचियां ऐसे transcriptomic और प्रोटिओमिक काम के रूप में उच्च throughput प्रौद्योगिकियों द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है. इन प्रौद्योगिकियों आगे, संभावित चिकित्सकीय लक्ष्य के हमारे ज्ञान अग्रिम जारी है और वादा लक्ष्य के पिछड़े अनुवाद सबसे अच्छा नैदानिक प्रासंगिक preclinical मॉडल 19-22 के उपयोग के माध्यम से जांच की जा सकती है. वे तेजी से चयनित उम्मीदवारों के throughput, विवो में तंत्र की परीक्षा, खुराक की सस्ती जांच, चिकित्सीय खिड़की, और नैदानिक परीक्षणों 23-25 के विकास के लिए सार्थक अन्य मानकों की अनुमति है क्योंकि इस तरह के मॉडल उपयोगी होते हैं. स्पष्ट लाभ preclinical मॉडल का उपयोग में मौजूद हैं, मॉडलिंग सबसे नैदानिक प्रासंगिक बी में हो जाना चाहिएकेन्द्र शासित प्रदेशों के logistically संभव प्रणाली उपलब्ध. मॉडल ऐसे प्राइमेट के रूप में 'उच्च' आदेश जानवरों के लिए मौजूद हैं, मानव रोग मॉडल चूहों का उपयोग वैकृत तंत्र और चिकित्सीय प्रभाव की जांच के लिए एक सस्ता, उच्च throughput, और शक्तिशाली प्रौद्योगिकी प्रदान करता है. ट्रांसजेनिक प्रणालियों को शामिल शामिल यंत्रवत रास्ते और सेल आबादी का एक और भी अधिक मजबूत मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है.
वर्तमान में दो murine मॉडल आम उपयोग में हैं: intrastriatal ऑटोलॉगस रक्त या collagenase इंजेक्शन. दोनों मॉडल बहुमुखी और आसानी से उपयोग, अन्य मॉडलों स्ट्रोक के रिश्तेदार हैं. दोनों मॉडल क्षेत्रीय प्रतिक्रियाओं के मूल्यांकन की अनुमति, अलग मस्तिष्क क्षेत्रों के 26 में आईसीएच पैदा कर सकते हैं; रक्तगुल्म मात्रा नियंत्रित और हल्के, मध्यम, और गंभीर चोट के मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है, बदला जा सकता है; और नैदानिक प्रासंगिक फिजियोलॉजी (जैसे., रक्तचाप, तापमान, आदि) से नियंत्रित किया जा सकता है. अंत में, प्रत्येक मॉडल मूल रूप में विकसित किया गया था, जबकिचूहे, क्योंकि दोनों ट्रांसजेनिक सिस्टम 21,24,25,27 का उपयोग करने की अनुमति के लिए चूहों में अनुवाद किया गया है. प्रत्येक आईसीएच के अलग अलग घटक का प्रतिनिधित्व करता है के रूप में हालांकि, प्रत्येक मॉडल, आईसीएच के विभिन्न पहलुओं का अध्ययन करने के लिए उधार देता है. ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन intraparenchymal रक्त प्रदर्शन करने के लिए मस्तिष्क की प्रतिक्रिया विश्राम कर सकते हैं. इस प्रकार, आरंभिक जन को प्रभावित और कतरनी बलों, हल्के सूजन परिवर्तन, apoptosis, और रक्त अवशोषण सब 10,28 अध्ययन किया जा सकता है. इसके अलावा, इस मॉडल के लिए हाल ही में संशोधनों रक्तगुल्म विस्तार 29,30 नकल करने की क्षमता में हुई है. हालांकि, इस मॉडल मानव रोग में पाया संवहनी चोट और / या रक्तगुल्म विस्तार के घटक आह्वान नहीं करता है. इसके विपरीत, collagenase इंजेक्शन संवहनी टूटना के तत्वों, जल्दी रक्तगुल्म विस्तार, और बढ़ाया neuroinflammatory प्रभाव कहते हैं. स्पष्ट चिंताओं इस भड़काऊ प्रभाव को collagenase के artifactual योगदान के बारे में मौजूद हैं, कठिन ई की कमी हैइस 31 के लिए vidence, और हमारे अपने (अप्रकाशित) डेटा अलगाव में collagenase सेल संस्कृति में उल्लेखनीय भड़काऊ प्रतिक्रिया को प्रेरित नहीं करता है.
एक प्रक्रियात्मक दृष्टिकोण से, दोनों मॉडलों प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रभाव प्राप्त करने के लिए इतनी के रूप में इस प्रकार, आसानी से सीख रहे हैं, microsurgery साथ सीमित कौशल की आवश्यकता होती है और. टाला जा सकता है नुकसान में शामिल हैं: 1) ड्यूरा के आक्रमण या जब ड्रिलिंग थर्मल मस्तिष्क की चोट का निर्माण, 2) या सुई प्रविष्टि के साथ वेंट्रिकुलर सिस्टम की पहुंच. Dural चोट injectant के भाटा के लिए अनुमति देता है, और कोई intraparenchymal रक्तगुल्म गठन के लिए थोड़ा में intraventricular इंजेक्शन का परिणाम है. इसके अलावा, देखभाल नवगठित / बनाने रक्तगुल्म को बाधित नहीं करने के लिए सुई वापसी पर लिया जाना चाहिए. मृत्यु दर चूहों का एक निश्चित प्रतिशत में उम्मीद की जा रही है लेकिन सीधे रक्तगुल्म आकार और वांछित चोट की डिग्री से संबंधित है; इस प्रकार, इस परिणाम injectant मात्रा / एकाग्रता से titrated किया जा सकता है.
सभी मॉडलों के साथ के रूप में, समर्थकtocols विशिष्ट ऑपरेटरों द्वारा इस्तेमाल के लिए अनुकूलित किया जाएगा. कारण सभी में विवो सिस्टम में निहित परिवर्तनशीलता के लिए, सफलता के लिए एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में एक विशेष मॉडल के साथ अनुभव अतिरंजित नहीं किया जा सकता है. सबसे अच्छा संभव प्रायोगिक मॉडल का चयन करते समय एक मॉडल के विशिष्ट विशेषताओं, एक मॉडल दिया है, ब्याज के परिणाम मैट्रिक्स, और साजो कारकों के साथ ऑपरेटर अनुभव सभी को ध्यान में रखा जाना चाहिए.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Stereotactic frame | Stoelting Co. | 51603 | |
| Probe holder with corner clamp | Stoelting Co. | 51631 | |
| Mini grinder | Power Glide | Model 60100002 | |
| 0.5 μl syringe | Microliter | 86259 | 25 G needle |
| 5 μl syringe | Microliter | 7637-01 | |
| 30 G microliter syringe | Microliter | 7762-03 | |
| Syringe pump | KD Scientific | Model 100 | |
| Heat therapy water pump | Gaymar Industries, Inc. | Model# TP650 | |
| Circulating waterbed | CMS Tool & Die, Inc. | ||
| Rodent ventilator | Harvard Apparatus | Model 683 | |
| Isoflurane vaporizer | Drager | Vapor 19.1 | |
| Air flowmeter | Cole Parmer | Model PMR1-010295 | |
| Induction chamber | Self made | ||
| Otoscope | Welch Allyn | 22820 | |
| Intravenous catheter | Becton-Dickinson | 381534 | 20 G, 1.16 inch Insyte-W |
| Isoflurane | Baxter Healthcare Corporation | NDC10019-360-69 | |
| Collagenase Type IV-S | Sigma | C1889 | |
| Polyethylene tubing PE10 | Becton-Dickinson | 427401 | |
| 27 G 1 1/4 inch needle | Becton-Dickinson | 305136 | |
| Surgical scissors | Miltex | 21-539 | |
| Forceps | Miltex | 17-307 | |
| Needle holder | Boboz | RS-7840 | |
| Monofilament suture | Ethicon | 8698 | Size 5-0 |
| Indicating controller | YSI | 73ATD |
References
- Asch, C. J., et al. Incidence, case fatality, and functional outcome of intracerebral haemorrhage over time, according to age, sex, and ethnic origin: a systematic review and meta-analysis. Lancet Neurology. 9, 167-176 (2010).
- Qureshi, A. I., Mendelow, A. D., Hanley, D. F.
- Participants, N. I. W. Priorities for clinical research in intracerebral hemorrhage: report from a National Institute of Neurological Disorders and Stroke workshop. Stroke. 36, (2005).
- Morgenstern, L. B., et al. Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke. 41, 2108-2129 (2010).
- James, M. L., Warner, D. S., Laskowitz, D. T. Preclinical models of intracerebral hemorrhage: a translational perspective. Neurocrit Care. 9, 139-152 (2008).
- Winkler, D. T., et al. Spontaneous hemorrhagic stroke in a mouse model of cerebral amyloid angiopathy. J Neurosci. 21, 1619-1627 (2001).
- Sinar, E. J., Mendelow, A. D., Graham, D. I., Teasdale, G. M. Experimental intracerebral hemorrhage: effects of a temporary mass lesion. J Neurosurg. 66, 568-576 (1987).
- Mendelow, A. D., Bullock, R., Teasdale, G. M., Graham, D. I., McCulloch, J. Intracranial haemorrhage induced at arterial pressure in the rat. Part 2: Short term changes in local cerebral blood flow measured by autoradiography. Neurol Res. 6, 189-193 (1984).
- Bullock, R., Mendelow, A. D., Teasdale, G. M., Graham, D. I. Intracranial haemorrhage induced at arterial pressure in the rat. Part 1: Description of technique, ICP changes and neuropathological findings. Neurol Res. 6, 184-188 (1984).
- Sang, Y. H., Su, H. X., Wu, W. T., So, K. F., Cheung, R. T. Elevated blood pressure aggravates intracerebral hemorrhage-induced brain injury. J Neurotrauma. 28, 2523-2534 (2011).
- Krafft, P. R., et al. Modeling intracerebral hemorrhage in mice: injection of autologous blood or bacterial collagenase. J Vis Exp. , (2012).
- Sansing, L. H., et al. Autologous blood injection to model spontaneous intracerebral hemorrhage in mice. J Vis Exp. , (2011).
- Rosenberg, G. A., Mun-Bryce, S., Wesley, M., Kornfeld, M.
- Nath, F. P., Jenkins, A., Mendelow, A. D., Graham, D. I., Teasdale, G. M. Early hemodynamic changes in experimental intracerebral hemorrhage. J Neurosurg. 65, 697-703 (1986).
- Anderson, C. S., et al. Rapid blood-pressure lowering in patients with acute intracerebral hemorrhage. N Engl J Med. 368, 2355-2365 (2013).
- Clark, W., Gunion-Rinker, L., Lessov, N., Hazel, K. Citicoline treatment for experimental intracerebral hemorrhage in mice. Stroke. 29, 2136-2140 (1998).
- Mayer, S. A., et al. Efficacy and safety of recombinant activated factor VII for acute intracerebral hemorrhage. N Engl J Med. 358, 2127-2137 (2008).
- Mendelow, A. D., et al. Early surgery versus initial conservative treatment in patients with spontaneous supratentorial lobar intracerebral haematomas (STICH II): a randomised trial. Lancet. , (2013).
- James, M. L., Blessing, R., Bennett, E., Laskowitz, D. T. Apolipoprotein E modifies neurological outcome by affecting cerebral edema but not hematoma size after intracerebral hemorrhage in humans. J Stroke Cerebrovasc Dis. 18, 144-149 (2009).
- James, M. L., Blessing, R., Phillips-Bute, B. G., Bennett, E., Laskowitz, D. T. S100B and brain natriuretic peptide predict functional neurological outcome after intracerebral haemorrhage. Biomarkers. 14, 388-394 (2009).
- James, M. L., Sullivan, P. M., Lascola, C. D., Vitek, M. P., Laskowitz, D. T. Pharmacogenomic effects of apolipoprotein e on intracerebral hemorrhage. Stroke. 40, 632-639 (2009).
- James, M. L., et al. Brain natriuretic peptide improves long-term functional recovery after acute CNS injury in mice. J Neurotrauma. 27, 217-228 (2010).
- Indraswari, F., et al. Statins improve outcome in murine models of intracranial hemorrhage and traumatic brain injury: a translational approach. J Neurotrauma. 29, 1388-1400 (2012).
- Laskowitz, D. T., et al. The apoE-mimetic peptide, COG1410, improves functional recovery in a murine model of intracerebral hemorrhage. Neurocrit Care. 16, 316-326 (2012).
- Lei, B., et al. Interaction between sex and apolipoprotein E genetic background in a murine model of intracerebral hemorrhage. Translational Stroke Research. 3, (2012).
- Lekic, T., et al. Evaluation of the hematoma consequences, neurobehavioral profiles, and histopathology in a rat model of pontine hemorrhage. J Neurosurg. 118, 465-477 (2013).
- Nakamura, T., et al. Intracerebral hemorrhage in mice: model characterization and application for genetically modified mice. J Cereb Blood Flow Metab. 24, 487-494 (2004).
- Yang, D., et al. Statins Protect the Blood Brain Barrier Acutely after Experimental Intracerebral Hemorrhage. J Behav Brain Sci. 3, 100-106 (2013).
- Rynkowski, M. A., et al. A mouse model of intracerebral hemorrhage using autologous blood infusion. Nature Protocols. 3, 122-128 (2008).
- Wang, J., Fields, J., Dore, S. The development of an improved preclinical mouse model of intracerebral hemorrhage using double infusion of autologous whole blood. Brain Research. 1222, 214-221 (2008).
- MacLellan, C. L., et al. Intracerebral hemorrhage models in rat: comparing collagenase to blood infusion. J Cereb Blood Flow Metab. 28, 516-525 (2008).
