यहाँ हम एक प्रोटोकॉल मन्या धमनियों के एक साथ बड़े रोड़ा cortical दौरे और निरंतर घाटे को उत्पन्न करने के साथ बुजुर्ग मादा चूहों में स्थायी बाहर का मध्य मस्तिष्क धमनी रोड़ा उत्पादन करने के लिए उपस्थित थे। हम 24 घंटा और स्ट्रोक के बाद 8 सप्ताह में संरचनात्मक एमआरआई का उपयोग कर घाव आकार की पुष्टि दिखा।
स्ट्रोक आम तौर पर मन्या (या अन्य धमनी) atherosclerosis, उच्च रक्तचाप, मोटापा और मधुमेह सहित comorbidities की एक सीमा के साथ बुजुर्ग लोगों में होता है। तदनुसार, जब पशुओं में स्ट्रोक के लिए उपचारों का मूल्यांकन, यह महत्वपूर्ण उत्कृष्ट चेहरे की वैधता के साथ एक मॉडल का चयन करने के लिए है। इस्कीमिक स्ट्रोक सभी स्ट्रोक के 80% के लिए खातों, और इनमें से अधिकांश मध्य मस्तिष्क धमनी (एमसीए) के क्षेत्र में पाए जाते हैं, अक्सर दौरे कि ज्ञानेन्द्रिय कोर्टेक्स को प्रभावित है, शरीर की contralateral पक्ष पर लगातार plegia या केवल पेशियों के कारण उत्प्रेरण। हम बुजुर्ग चूहों में इस्कीमिक स्ट्रोक, जो निरंतर ज्ञानेन्द्रिय विकलांगता और पर्याप्त cortical दौरे का कारण बनता है के उत्पादन के लिए एक विधि के इस वीडियो में प्रदर्शित करता है। विशेष रूप से, हम इस धमनी की एक छोटी खंड रोक देना Diathermy संदंश का उपयोग करके बुजुर्ग मादा चूहों में स्थायी बाहर का मध्य मस्तिष्क धमनी रोड़ा (MCAO) प्रेरित। घाव को ipsilateral तरफ कैरोटिड धमनी तो पी थीermanently occluded और contralateral कैरोटिड धमनी क्षणिक 60 मिनट के लिए occluded था। हम रोधगलितांश आकार को मापने के 24 घंटा और स्ट्रोक के बाद 8 सप्ताह में संरचनात्मक टी 2 भारित चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के प्रयोग से। इस अध्ययन में, मतलब रोधगलितांश मात्रा 4.5% ± ipsilateral गोलार्द्ध के 2.0% (मानक विचलन) 24 घंटे में (मस्तिष्क Gerriet के समीकरण का उपयोग सूजन के लिए सही एन = 5) था। के रूप में यह निरंतर ज्ञानेन्द्रिय घाटे की प्रेरण, जो pathophysiological तंत्र और उपन्यास उपचार की व्याख्या के लिए महत्वपूर्ण है परमिट यह मॉडल व्यवहार्य और नैदानिक प्रासंगिक है।
स्ट्रोक समय दुनिया भर में मृत्यु का तीसरा सबसे आम कारण है और विकलांगता 1 का प्रमुख कारण है। इस्कीमिक स्ट्रोक है, जो सभी स्ट्रोक के 80% शामिल हैं, अक्सर कोर्टेक्स मोटर समारोह में और प्रभावित पक्ष में 2-4 की ओर ध्यान में सनसनी में हानि (जैसे, प्रोप्रियोसेप्शन), जिससे में दौरे में यह परिणाम है। मध्य मस्तिष्क धमनी (एमसीए) वाहिकाओं है कि विलिस के चक्र से आपूर्ति खींचता है और आंतरिक मन्या धमनी 5 से उपजा का सबसे बड़ा है। एमसीए मस्तिष्क पोत सबसे अधिक इस्कीमिक स्ट्रोक में प्रभावित है, इस क्षेत्र में स्ट्रोक सभी इस्कीमिक स्ट्रोक 6.7 का 65% के लिए लेखांकन के साथ है। एमसीए दोनों cortical और subcortical क्षेत्रों और एमसीए स्ट्रोक की वजह से मस्तिष्क संबंधी असामान्यताएं की आपूर्ति रोड़ा 7 का सही स्थान पर निर्भर करता है। समीपस्थ एमसीए अवरोध lenticulostriatal धमनियों के माध्यम से गहरी के इलाके प्रभावित करते हैं और बड़े दोनों कोर्टी शामिल दौरे का कारणकैलोरी और subcortical क्षेत्रों के। इसके विपरीत, अधिक बाहर का अवरोध है कि रक्त के प्रवाह के लिए पूरी तरह cortical क्षेत्रों से वंचित छोटे cortical दौरे का उत्पादन करते हैं।
बड़ी आबादी के अध्ययन में, मानव स्ट्रोक घावों ipsilateral गोलार्द्ध 8,9 के 5-14% से लेकर; घातक स्ट्रोक स्ट्रोक के 10% के लिए खातों और बड़ा दौरे को जन्म देता है, एक hemicraniectomy की आवश्यकता होती है intracranial दबाव को कम करने के लिए, और छोटे घावों के साथ रोगियों को अधिक 10 जीवित रहने की संभावना है। हम एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य मॉडल है कि घावों कि कई मानव स्ट्रोक के रूप में गोलार्द्ध के एक समान अनुपात पर कब्जा का उत्पादन प्रदर्शित करता है।
स्ट्रोक एक विषम रोग है; इस्कीमिक स्ट्रोक के 75% (intracranial छोटे जहाजों की बाधा से) या तो lacunar दौरे से प्रेरित कर रहे हैं; cardioembolic स्ट्रोक; या बड़े धमनी atherosclerosis, जो स्ट्रोक के 30% के लिए खातों। रोगसूचक atherosclerosis सबसे अधिक बार इस मुद्दे पर जहां आम सेल्सियस पर मनाया जाता हैarotid धमनी (सीसीए) आंतरिक और बाह्य मन्या धमनियों में 11 शाखाएं हैं।
स्ट्रोक के पूर्व नैदानिक मॉडल संभव के रूप में अपनी pathophysiology अनुकरण करने के लिए और स्ट्रोक का जोखिम वाले कारकों को शामिल करना चाहिए के रूप में मानव की स्थिति के समान होना चाहिए। इस्कीमिक स्ट्रोक के 92% 65 वर्ष की आयु से अधिक लोगों में होता है, और जैसा कि पहले 12 चर्चा की अन्य जोखिम वाले कारकों, मोटापा, उच्च रक्तचाप, और atherosclerosis शामिल हैं। बेहतर इन जोखिम कारकों का प्रतिनिधित्व करने के लिए, यह एक मॉडल है कि प्राकृतिक स्थिति के pathophysiological सुविधाओं में से कुछ साझा कर सकते हैं का उपयोग करने के लिए सिफारिश की है। इस प्रोटोकॉल में, हम मन्या धमनियों के माध्यम से उन्नत उम्र और रक्त प्रवाह को बाधित भी शामिल है।
मध्य मस्तिष्क धमनी रोड़ा की क्लासिक मॉडल (MCAO) समीपस्थ एमसीए रोड़ा, जो पूर्वकाल में रक्त के प्रवाह को कम कर देता है और मध्य मस्तिष्क धमनियों की intraluminal रेशा मॉडल है। इस मॉडल का उपयोग कम रोड़ा बार एल केंद्रितsubcortical क्षेत्र के लिए esion, जबकि अब रोड़ा बार बड़े बुजुर्ग चूहों में एक उच्च मृत्यु दर में जिसके परिणामस्वरूप दोनों cortical और subcortical क्षेत्रों के क्षेत्रों, भर्ती घावों में परिणाम कर सकते हैं। इसकी तुलना में, हमारे समूह द्वारा इस्तेमाल मॉडल एक craniotomy और ड्यूरा रक्त और एमसीए के एक छोटे से हिस्से द्विध्रुवी cauterizing संदंश का उपयोग कर के विनाश की जमावट के द्वारा पीछा के उद्घाटन के प्रदर्शन शामिल है। इस Diathermy मॉडल Tamura एट अल द्वारा 1981 में कागज से अनुकूलित है। 23 और craniectomy के उपयोग intracranial दबाव है, जो बंद खोपड़ी की एक विशेषता है, और उच्च reproducibility में परिणाम और हमारे सर्जरी पलटन में एक कम मृत्यु दर उठाया सीमित कर सकता है कुछ अन्य मॉडलों की तुलना में 13। प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य दौरे और निरंतर विकलांगता उत्पन्न करने के लिए हम स्थायी रूप से (प्रति चेन एट अल। 14 हम का उपयोग गैर-आक्रामक टी 2 भारित चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के रूप में समीपस्थ सीसीए रोक देना और बाहर का सीसीए क्षणिक रोक देना एमआरआई) हद तक और मस्तिष्क रोधगलन के स्थान, और ज्ञानेन्द्रिय प्रांतस्था में सूजन मस्तिष्क की डिग्री मूल्यांकन करने के लिए।
मूषक में MCAO अक्सर मानव स्ट्रोक मॉडल करने के लिए इस्तेमाल किया एक तकनीक है। यह मॉडल प्रोटोकॉल में नोट करने के लिए कुछ जानकारी है। सबसे पहले, यह प्रयोग भर पशु के शरीर का तापमान बनाए रखने के लिए के रूप में इस रोधगलितांश के आकार और एक अध्ययन में मौत की संख्या को प्रभावित आवश्यक है। यह सही सीसीए के क्षणिक रोड़ा दौरान isoflurane बंद और isoflurane के लिए जोखिम को कम करने से बचने की दर बढ़ाने के लिए एक गरम, शांत वातावरण में चूहों रखने के लिए संभव हो सकता है। शोधकर्ताओं कि क्या अतिरिक्त प्रेरण के तनाव outweighs एक छोटी संज्ञाहरण अवधि पर विचार करना चाहिए। चूहों के वाहिका (जैसे, एमसीए शाखाओं में बंटी) के भीतर और जानवरों 22 के साथियों के बीच होती है। ऐसा नहीं है जब एक नए अध्ययन की शुरुआत इसे ध्यान में सहन करने के लिए महत्वपूर्ण है। विभिन्न सीसीए रोड़ा बार मूल्यांकन किया जा सकता है (जैसे, 30, 45, 60 और 90 मिनट)। इस अध्ययन में 60 मिनट की एक रोड़ा समय किया जाता है। अन्य अध्ययनों में हम चाहते हैं कि 45 पाया हैमिनट अवरोध एक समान आकार की cortical रोधगलितांश लेकिन सुधार जीवित रहने की दरों की वास्तविक सबूत के साथ कारण। तदनुसार, सर्जन एक छोटी रोड़ा समय के साथ शुरू की है (उदाहरण के लिए, 30 मिनट) देखना है कि क्या पर्याप्त मात्रा में घाव (और / या आवश्यक व्यवहार घाटे) प्राप्त कर रहे हैं और उसके बाद ही जहां आवश्यक रोड़ा बार वृद्धि हुई है। व्यवहार घाटे समान रोड़ा समय के साथ बुजुर्ग चूहों की तुलना में वयस्क चूहों में कायम नहीं कर रहे हैं।
एमआरआई कि क्या (एक विशेष रोड़ा समय के बाद) का न्याय करने के घाव मात्रा में अध्ययन के लक्ष्यों के लिए उपयुक्त हैं इस्तेमाल किया जा सकता है। एक छोटा सा घाव (40) से बाहर कम से कम दस 0.5 मिमी राज्याभिषेक स्लाइस अवधि होगी। एक मध्यम आकार के घाव दस और बीस राज्याभिषेक स्लाइस के बीच की अवधि होगी। एक बड़े घाव बीस और तीस राज्याभिषेक स्लाइस के बीच की अवधि होगी। एक बहुत बड़े घाव चालीस स्लाइस के तीस से अधिक अवधि होगी। हमारे अनुभव में, बहुत बड़े घावों (तीस से अधिक स्लाइस) और / या हर्नियेशन acros के सबूत के साथ चूहोंएस midline आमतौर पर गरीब रोग का निदान है: छोटे रोड़ा बार माना जा सकता है। एमआरआई भी रोधगलितांश स्थान का आकलन करने के लिए उपयोगी है: कुछ और दुमदारी स्थित हैं और कुछ और rostrally स्थित हैं।
जब दोनों आम मन्या धमनियों से वेगस तंत्रिका को अलग करने के लिए अतिरिक्त ख्याल रखना। रेल्स (छीलन) स्ट्रोक सर्जरी के बाद हो सकता है और यह कुछ पशुओं में तंत्रिका क्षति के कारण हो सकता है, हालांकि वर्तमान में कारण स्पष्ट नहीं है: हमारे अनुभव में, रोग का निदान इन जानवरों के लिए बहुत खराब है और यह आमतौर पर नम्रता से उन्हें मारने के लिए सिफारिश की है।
स्थायी प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य cortical दौरे और बुजुर्ग चूहों में स्वीकार्य पोस्ट ऑपरेटिव जीवित रहने की दरों में Diathermy MCAO मॉडल का परिणाम है। तकनीक करता है, हालांकि, एक stereomicroscope के तहत इनवेसिव सर्जरी की आवश्यकता होती है। यह सड़न रोकनेवाला तकनीक बनाए रखने के लिए अगर पशुओं की सर्जरी से उबरने के लिए अच्छी तरह से कर रहे हैं महत्वपूर्ण है। केयर, जबकि प्रकाश में लाने और धमनी coagulating एमसीए को नुकसान नहीं लिया जाना चाहिएऔर cortical सतह को नुकसान कोर्टेक्स के अन्यथा उजागर क्षेत्र को कम से कम किया जाना चाहिए रोधगलितांश क्षेत्र का हिस्सा हो सकता है। यह जितना संभव हो उतना अनुभव प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया स्थापित करने के लिए और इससे पहले कि एक अध्ययन के उम्मीदवार के उपचारों का परीक्षण करने के लिए, उदाहरण के लिए किया जाता है लगातार दौरे रोड़ा बार प्राप्त करने और निर्धारित करने के लिए सिफारिश की है। प्रयोगकर्ता सर्जरी सत्र के भीतर किसी भी उपचार randomize चाहिए ( "ब्लॉक randomization") जहां संभव हो। यह ध्यान देने योग्य है कि इस मॉडल एमसीए reperfusion शामिल नहीं है (जब तक क्षणिक एमसीए बंधाव Diathermy के बजाय प्रयोग किया जाता है) के लायक है। मृत्युदर इन बड़े cortical दौरे के साथ बुजुर्ग चूहों में उच्च किया जा सकता है, लेकिन यह कम रोड़ा बार का उपयोग करके और जहां संभव हो (जैसे, रोड़ा के दौरान) सामान्य संज्ञाहरण के लिए जोखिम कम करके मृत्यु दर को कम करने के लिए संभव होना चाहिए। एक वाहक के रूप में 70% और 30% एन 2 हे हे 2 के उपयोग isoflurane के निचले स्तर पर अनुमति देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है: isoflu करने के लिए यह कम जोखिमराणे उच्च जीवित रहने की दरों में हो सकता है।
एक और बात पर विचार करना है कि atherosclerosis एक क्रमिक प्रक्रिया है, जबकि इस प्रोटोकॉल में हम तीव्र सीसीए रोड़ा साथ यह अनुकरण है। हालांकि, रक्त प्रवाह और निरंतर घाटे में पर्याप्त कमी मिलकर अवरोध है कि कई स्ट्रोक रोगियों में हो अनुकरण। स्थायी बाहर का MCAO मिलकर बिना चूहों में सीसीए रोड़ा स्ट्रोक के लिए प्रेरित करने में विफल रहता है reproducibly 14: बिना मिलकर सीसीए रोड़ा इसके अलावा, हमने पाया है काफी सहज वसूली होती है कि 8 सप्ताह से अधिक स्ट्रोक के उपचारों के दीर्घकालिक व्यवहार मूल्यांकन अलग करता है। इसके विपरीत, हम चाहते हैं कि बाहर का मिलकर साथ MCAO सीसीए रोड़ा बुजुर्ग चूहों में लंबी अवधि के घाटे को प्रेरित करता दिखा।
अंत में, चूहों में इस प्रक्रिया, स्ट्रोक कि मानव हालत में देखा उन के आकार और स्थान में समान हैं का कारण बनता है कि एक निरंतर विकलांगता उपन्यास उपचार और पुन की व्याख्या के परीक्षण सक्षम करने के लिए उपयोग कर सकते हैं साथइस्कीमिक स्ट्रोक के बाद जोड़ी तंत्र।
The authors have nothing to disclose.
We would like to thank Prof. I Mhairi Macrae and Dr. Debbie Dewar, University of Glasgow, who kindly hosted CW and DD for training in this procedure. The research leading to these results has received funding from the European Research Council under the European Union’s Seventh Framework Programme (FP/2007-2013) / ERC Grant Agreement n. 309731 to LM. This work was also supported by a “Serendipity Grant” from The Dunhill Medical Trust to LM [grant number: SA21/0512].
Carprofen | Norbrook | Vm No; 02000/4229 | give 0.25 mg/kg |
Atropine Sulfate | AmTech | RXATRINJ-100 | |
Alcohol swabs | UHS | 20021 | |
Lidocaine cream (Emla) | AstraZeneca | 0012901 | Apply a pea sized drop to the shaved neck and temporal regions |
Homeothermic Blanket System | Harvard Instruments | 507222F | |
Forceps | Fine Science Tools | 11019-12 | |
Isoflurane | Abbott | B506 | |
Silk sutures | Harvard Apparatus | 723288 | |
Cautery system | Eschmann | ||
0.25 mm Jeweler caurtery forceps | Eschmann | 8330349 | |
fine Dumont forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | |
Thumb driven saline drip system | |||
Vacusafe aspirator system | INTEGRA BIOSCIENCES | 158320 | |
16 mm coarse diamond coated Steel burrs | K801 104 016 | ||
Handheld dental drill | NSK | NSKVMAXVRE (Handpiece NSKEX6B) | |
Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-03 | |
Microvascular scissors | World Precision Instruments | 501790 | |
4-0 Vicryl sutures | Ethicon | ||
Vascular clip and applicator | |||
Operating microscope | Zeiss | ||
Compact Anaesthesia System Isoflurane K/F Single Gas | VetTech Solutions | ||
Carbon Steel Scalpel blades No. 10 | Swann-Morton | 201 | |
25g needles | Terumo | NN-2525R | |
syringes (1 ml and 5 ml) | Terumo | SS+01T1 / SS*05SE1 | |
Saline (Sodium Chloride 0.9%) | Fresenius Kabi | Pl 08828/0178 | |
cotton buds | Johnson and Johnson | 5000207582502 | sterilize before use |
gauze | sterilize before use | ||
Medical Imaging Package (Jim) | Xinapse | Free software | |
Statistical Parametric Mapping Software (SPM8) | UCL | Free software | |
Power Analysis Software (G*Power) | Universität Düsseldorf | Free software |