Summary

Радио-телеметрическая система для мониторинга сердечно-сосудистой системы у крыс с спинного мозга Перерезка и эмбриональной нервной стволовой клетки трансплантатов

Published: October 07, 2014
doi:

Summary

Мы приводим протокол за использование радио-телеметрическая система для записи сердечно-сосудистых параметров в Т4 спинного мозга перерезанных крыс через восемь недель после эмбрионального ствола мозга нервной стволовой клетки прививки в месте повреждения. Телеметрия продвинутая техника, чтобы точно оценить сердечно-сосудистую функцию в сознательных свободно движущихся с повреждением спинного мозга крыс.

Abstract

Высокое грудной или шейки травмы спинного мозга (SCI) может привести к сердечно-сосудистой дисфункции. Чтобы контролировать параметры сердечно-сосудистой системы, мы имплантировали катетер, соединенный с радиопередатчиком в бедренную артерию крыс, что была проведена T4 спинного мозга рассечение с или без прививки эмбриональных стволовых полученных нервных стволовых клеток, экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок. По сравнению с другими методами, такими как вставки канюли или хвост манжеты, телеметрии выгодно постоянно контролировать артериальное давление и частоту сердечных сокращений в свободно движущихся животных. Он также способен долгосрочных нескольких поглощений данных. В повреждением спинного мозга крыс, базальные сердечно-сосудистые данных под безудержной состояния и вегетативной дисрефлексии в ответ на колоректального живота были успешно записаны. Кроме того, сердечно-сосудистые параметры до и после ТСМ можно сравнить в том же крысы, если передатчик имплантируют перед спинного мозга рассечения. Одним из ограничений описанного telemetПроцедура ры является то, что имплантация в бедренную артерию может повлиять на кровоснабжение ипсилатеральном задней конечности.

Introduction

Сердечно-сосудистая дисфункция возникает после травмы спинного мозга (SCI) на высоких уровнях. Это проявляется в неупорядоченной артериального давления и частоты сердечных сокращений в состоянии покоя, ортостатической гипотензии, вызванной физической нагрузкой гипотония и вегетативной дисрефлексии характеризуется эпизодами гипертензии и барорефлекторной опосредованного брадикардии в ответ на сенсорные стимулы ниже уровня травмы 1,2. Эти симптомы вмешиваться в повседневной жизни спинальных больных мозга ранения. Таким образом, важно создать эффективные инструменты для исследования сердечно-сосудистых изменений у животных с ТСМ и экспериментальных методов лечения.

Для исследования сердечно-сосудистой системы у животных, несколько методов, которые были использованы для мониторинга артериального давления и частоты сердечных сокращений. Центральные сердечно-сосудистые параметры могут быть записаны с помощью вставки канюли и телеметрии, в то время как неинвазивные хвост-манжеты могут быть использованы для измерения периферической крови давление 3. По сравнению с другими методами, телеметрия имеет главное преимущество, что она позволяет для непрерывной записи в свободно движущихся животных и долгосрочного мониторинга сердечно-сосудистой функции 4. В моделях с повреждением спинного мозга животных, изменения в периферической крови давления после экспериментальной стимуляции не может быть достаточно большим, чтобы быть обнаружены. Соответственно, подходящая методика кардиоконтроля должны быть выбраны для животных с ТСМ.

В настоящем исследовании, система радиотелеметрическими был введен для контроля сердечно-сосудистой системы у взрослых крыс после полной перерезки спинного мозга. Крысы получил трансплантацию сингенными крысы эмбриональных день 14 (E14) ствола мозга, полученных нервные стволовые клетки (BS-НСК) в месте повреждения. Крысы с травмой и не трансплантации и наивных, неповрежденной крыс были контрольной группой. Порядок телеметрии включает стерилизацию передатчика и имплантации (рисунок 1), запись базальной сердечно-сосудистой параметра, колоректальный живота, вызванного ответов и очистку передатчика ихранения.

Protocol

Все протоколы животных были утверждены уходу и использованию комитета за животными (IACUC) по. NIH руководящие принципы для ухода за лабораторными животными и безопасности строго соблюдаются. Животные с хирургическими процедурами были адекватное лечение для минимизации боли и дискомфор?…

Representative Results

Используя описанную выше технику телеметрии, мы успешно записаны сердечно-сосудистых параметров в с повреждением спинного мозга животных. У животных с только ТСМ, MAP был значительно сокращен в то время как HR увеличилась по сравнению с наивными животных, в соответствии с предыдущими до?…

Discussion

Традиционно, наполненной жидкостью полая игла вставлена ​​в артерию и соединен с датчиком давления для записи параметров сердечно-сосудистой системы в качестве терминального снимка в каждом животном 11. Чтобы постоянно следить сердечно-сосудистой производительность в течение…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The work was supported by grants from NIH/NINDS (NS054883), Craig H. Neilsen Foundation (280072), and the Veterans Administration and Canadian Spinal Research Organization. We thank the Rat Resource and Research Center, University of Missouri, Columbia, Missouri, for providing GFP rats.

Materials

Table of Specific Materials/Equipment:
Reagents Company Catalogue Comment
Fibrinogen (rat) Sigma F6755-25MG 2 hr at 37oC to dissovle
Thrombin (rat) Sigma T5772-100UN Dissovle in 10 mM CaCl2
1% Terg-A-Zyme Sigma Z273287 Enzymatic solution for telemeter cleaning
Fluorogold Fluorochrome Dissovle in distilled water and avoid light
Telemeter            (PA-C40) Data Sciences International
Telementric recording and analysis system Data Sciences International Signal stimulator, Data Exchange Matrix, receivers, Ambient pressure reference monitor
Balloon-tipped catheter Edward Lifesciences 111F7-P For colorectal distension

References

  1. Krassioukov, A. V., Furlan, J. C., Fehlings, M. G. Autonomic dysreflexia in acute spinal cord injury: an under-recognized clinical entity. J Neurotrauma. 20, 707-716 (2003).
  2. Lindan, R., Joiner, E., Freehafer, A. A., Hazel, C. Incidence and clinical features of autonomic dysreflexia in patients with spinal cord injury. Paraplegia. 18, 285-292 (1980).
  3. Inskip, J. A., Ramer, L. M., Ramer, M. S., Krassioukov, A. V. Autonomic assessment of animals with spinal cord injury: tools, techniques and translation. Spinal Cord. 47, 2-35 (2009).
  4. Mayorov, D. N., Adams, M. A., Krassioukov, A. V. Telemetric blood pressure monitoring in conscious rats before and after compression injury of spinal cord. J Neurotrauma. 18, 727-736 (2001).
  5. Hou, S., Tom, V. J., Graham, L., Lu, P., Blesch, A. Partial restoration of cardiovascular function by embryonic neural stem cell grafts after complete spinal cord transection. J Neurosci. 33, 17138-17149 (2013).
  6. Lu, P., et al. Long-distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 150, 1264-1273 (2012).
  7. Akhavan, M., Hoang, T. X., Havton, L. A. Improved detection of fluorogold-labeled neurons in long-term studies. J Neurosci Methods. 152, 156-162 (2006).
  8. Maiorov, D. N., Fehlings, M. G., Krassioukov, A. V. Relationship between severity of spinal cord injury and abnormalities in neurogenic cardiovascular control in conscious rats. J Neurotrauma. 15, 365-374 (1998).
  9. Laird, A. S., Carrive, P., Waite, P. M. Cardiovascular and temperature changes in spinal cord injured rats at rest and during autonomic dysreflexia. J Physiol. 577, 539-548 (2006).
  10. Phillips, A. A., Krassioukov, A. V., Ainslie, P. N., Warburton, D. E. Baroreflex function after spinal cord injury. J Neurotrauma. 29, 2431-2445 (2012).
  11. Osborn, J. W., Taylor, R. F., Schramm, L. P. Determinants of arterial pressure after chronic spinal transection in rats. Am J Physiol. 256, 666-673 (1989).
  12. Rabchevsky, A. G., et al. Effects of gabapentin on muscle spasticity and both induced as well as spontaneous autonomic dysreflexia after complete spinal cord injury. Front Physiol. 3, 329 (2012).
  13. Hou, S., Lu, P., Blesch, A. Characterization of supraspinal vasomotor pathways and autonomic dysreflexia after spinal cord injury in F344 rats. Auton Neurosci. 176, 54-63 (2013).

Play Video

Cite This Article
Hou, S., Blesch, A., Lu, P. A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts. J. Vis. Exp. (92), e51914, doi:10.3791/51914 (2014).

View Video