Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

마우스의 중간 대뇌 동맥 폐색 및 재관류 유도 스트로크에 대한 수술 적 접근

Published: October 20, 2016 doi: 10.3791/54302

Summary

뇌졸중의 병태 생리를 이해하기 위해, 신뢰할 수있는 모델을 사용하는 것이 중요하다. 마우스에서 가장 자주 사용되는 뇌졸중 모델 중 하나를 설명한다 본 논문의 중간대 뇌동맥 폐색 (MCAO) 모델이라 재관류 (또한 관내 또는 필라멘트 봉합사 모델 지칭).

Abstract

스트로크 전세계 주요 사망 원인이며, 장기 성인 장애의 주요 원인 중 하나가되고 있습니다. 뇌졸중의 약 87 %는 원점에서 허혈성하고 중간 대뇌 동맥 (MCA)의 영역에서 발생한다. 현재 전용 식품 의약품 안전청 (FDA)은이 치명적인 질환을 치료하기위한 약물을 승인 조직 플라스 미노 겐 활성제 (TPA)이다. 그러나 만톤 관리를위한 작은 치료 창이 있습니다 (3-6 시간)을, 실제로 그것을받을 환자의 4 % 만 효과가있다. 현재의 연구는 잠재적 인 치료 표적을 발견하기 위해 스트로크 기전을 이해하는데에 초점을 맞춘다. 따라서, 안정적인 모델은 매우 중요하고, MCA 폐색 (MCAO) 모델은 허혈성 뇌졸중의 가장 임상 적 수술 모델로 간주된다 (도 관내 필라멘트 또는 봉합사 모델 지칭) 및 비교적 비 침습적 쉽게 재현 할 수있다. 일반적 MCAO 모델 때문에 특히 생쥐와 설치류 사용이 종에 사용할 수있는 모든 유전 적 변화에. 여기에서 우리는 기술 (비디오에 존재하는) 성공적으로 신뢰성과 재현성 데이터를 생성하는 쥐 (재관류 포함) MCAO 모델을 수행하는 방법에 대해 설명합니다.

Introduction

뇌졸중은 한 사람이 질병으로 매 4 분 죽어으로, 전 세계적으로 죽음의 다섯 번째 주요 원인이다. 80 만 이상의 미국인은 환자에 대한 파괴되지 않는 행정 매년, 고통뿐만 아니라 그 가족. 스트로크 성인 장애의 주요 원인이며, 세출이 가능한 것으로 매우 적은 치료법에도 불구 $ 36.5 억의 순서로 추정된다.

조직 플라스 미노 겐 활성제 (TPA)의 유일한 식품의 약국 (FDA)은 허혈성 뇌졸중에 대한 약물을 허가합니다. 뇌졸중의 발병에서 3~6시간 이내에 환자에게 투여하고, 이러한 경우에 환자 (2)의 4 % 혜택 그러나에만 효과적이다. 따라서, 선 재현성, 임상 적으로 중요한 동물 모델이 질환에 대한 잠재적 인 치료 전략 및 치료의 개발에 도움을 사용하는 것이 필수적이다. 체외에서 점에 유의하는 것이 중요하다 생체 내 모델은 필수적이다.

뇌졸중의 가장 흔한 유형은 전체 뇌졸중의 87 %를 차지 기원 허혈성입니다. 다른 스트로크 뇌출혈 (9 %) 및 지주막 하 출혈 (4 %)이며, 중간 대뇌 동맥 (MCA)에 색전에 의해 가장 자주 발생한다. 이 파괴 될 수있는 뇌를 입력 층류 혈액의 흐름을 발생 MCA의 루트에있는 눈에 띄는 곡선 때문이다. MCA는 가로 세로 홈을 따라 내 경동맥 (ICA) 및 경로에서 발생하는 곳 분기 프로젝트 기저핵 및 전두엽, 정수리 일차 운동 및 감각 피질 포함 측두엽의 측면. 윌리스의 원이되는 후부 대뇌 동맥에 의해 생성된다대뇌 동맥과 후부 통신 동맥에 연결.

MCAO의 관내 필라멘트 또는 봉합 모델은 가장 널리 스트로크 연구에서 사용 중 하나입니다. 그러나,이 모델의 다른 변형 몇 있으며, 이들은 미사 외부 경동맥에 삽입되는지 여부에 기반 3 (ECA를 상기 롱가 방법 지칭), 또는 그것은 (ICA에 삽입되어 있는지 고이즈미 지칭 방법) 4. 필라멘트는 CCA의 절개 출혈 방지하기 위해 제거되는 경우 롱가의 방법에서 영구적 5 연결되어야 ECA 인 반면 고이즈미 방법에있어서, 상기 수술 측의 경동맥 (CCA)을 영구적으로 연결되어야 . 우리는이 훨씬 우수하고 허혈성 뇌졸중의보다 임상 적으로 수술 모델 느낌으로 여기 론가 방법이 사용됩니다. 또한, 특히 롱가 법으로 규소로 만들어진 필라멘트의 사용은 매우 생산종종 불완전 흡장 및 / 또는 지주막 하 출혈 (6)을 생성 화염 무딘 모노 필라멘트, 반대로 재현 MCAO.

관내 필라멘트 방법은 영구적 또는 일시적인 흡장 4,6의 모델로서 사용될 수있다. 과도 모델을 수행하기 위해 필라멘트는 허혈 기간 후에 제거된다 (예를 들어, 30 분, 60 분, 2 시간), 재관류가 일어날 수있다. 이 모델은, 어느 정도는 인간에서 혈전 혈전을 용해시키기 위해 자연 또는 치료 개입 (예를 들어, tPA의 투여) 후 혈류의 복원을 시뮬레이션한다. 영구 모델 필라멘트 단순히 일정 기간 (예를 들면, 24 시간) 장소에 남아 있으므로 더 재관류가 발생하지 않는다. 관내 필라멘트 방법의 다른 장점은 개두술 두개골이 그대로 유지 될 수 있도록 두개 내 압력 및 온도의 변경을 방지하여, 수행되어야 할 필요가 없다는 점이다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

비디오에보고 된이 프로토콜과 실험은 LSUHSC-S 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 NIH의 지침을 준수 하였다.

주 : 남자가 C57BL / 6 마우스 25 중량 - 29g이 연구에 사용되었다. 쥐 개별적으로 환기 케이지에서 12 시간 빛 / 어둠 사이클에서 물을 무료로 이용할 수있는 표준 우 펠릿 다이어트를 유지 하였다. 과정은 무균 기법 (예, 멸균 장갑, 멸균 기기)를 사용하여 멸균 조건 하에서 수행한다.

1. 수술 전 준비

  1. 케타민 (150 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 (10 ㎎ / ㎏)의 조합을 사용하여 마취를 유도 복강 내 (IP)을 주입. 마취가 달성되면 5 분마다 10 분 - 처음 발 핀치 때마다 (3)에 의해 마취의 깊이를 모니터링합니다. 동물이 마취 동안, 건조를 방지하기 위해 살균 안 연고를 관리. 케타민의 초기 투여 량 / 자일 라진 보통 AB 지속30-40분 아웃. 발 핀치에 대한 동물의 반응에 의해 확인되는, 필요한 경우 추가의 투여 량으로 투여 될 수있다.
  2. 온도 조절 열 매트에 누운 위치에 마우스를 놓고 직장 프로브를 사용하여 검증 36.5 ± 0.1 ° C,에서 체온을 유지한다.
  3. 목 면도하고 70 %의 에틸 알코올로 피부를 소독.

MCA 2. 폐색 (그림 1)

  1. 아이리스 똑바로 위를 이용한 중심선 경부 절개를하고, 혈관이 노출되도록 연조직 (견인기를 사용하여) 후퇴.
  2. 미주 신경에 손상을주지 않고 뒤몽의 집게를 사용하여 주변 조직에서 CCA와 ECA를 해부하다.
  3. 6-0 실크를 사용하여 CCA ​​주위에 느슨한 매듭을 묶는에 의해 임시 봉합을합니다.
  4. ECA 주위에 영구 봉합 단단히 선박합니다 (CCA의 분기점에 말초)을 결찰하여로부터 연장 작은 혈관을합니다.
  5. 봉합 ARO 확인CCA의 분기점에 ECA의 근위 핀클.
  6. 내부 경동맥 (ICA)와 pterygopalatine 동맥 (PPA) 주변의 미세 혈관 클립을 배치합니다.
  7. 봄 가위를 해부 마이크로를 사용하여 ECA에 작은 절개를하고 180 μm의 실리콘 스쳐 모노 필라멘트를 삽입합니다. 필라멘트 쉽게 조작 가능한 영구 봉합에 상처가 근접합니다.
  8. 삽입 된 필라멘트와 ECA 주위에 임시 봉합을 강화하고 미세 혈관 클립을 제거합니다.
  9. 영구, 말초 봉합과 봄 가위를 해부 마이크로를 사용하여 필라멘트의 엔트리 포인트 사이의 ECA를 잘라.
  10. MCA에 -합니다 (CCA의 분기점을 넘어 10 μm의. 약 9) 저항이 느껴질 때까지 ICA를 통해 필라멘트를 안내합니다.
    참고 : 필라멘트의 대부분이 여전히 표시되는 동안 너무 많은 저항이 느껴지는 경우는, 필라멘트는 PPA를 입력 할 수 있습니다. 이 경우, 부드럽게 고름, 분기점으로 다시 필라멘트를 당겨전방 ICA 사용 듀 핀셋으로 H이고, 그것이 ICA에서 가시화 될 수있을 때까지, 필라멘트를 전진.

3. 재관류

  1. 30 분 폐색 기간 후에 다시 부드럽게 당겨 듀 핀셋을 사용하여, 필라멘트를 분리하고 ECA의 개방 단부 주위에 봉합 고정.
  2. 조심스럽게 CCA를 통해 재개 뒤몽 포셉과 혈액 흐름을 사용하여 합자를 풀어 CCA 주위에 임시 봉합을 제거합니다.
  3. 연속 수술 봉합과 절개를 닫습니다. 피부의 폐쇄 중 연속적 또는 중단 봉합에 의해 달성 될 수있다. 스킨 스테이플은 허용 방법입니다.
  4. 볼륨 보충으로하고 진통제 카프로 펜과 염분 피하의 1 ml의 쥐를 주입 (5 밀리그램 / kg, 사우스 캐롤라이나) 수술, 추가로 통증이 다시 웅크 리고 앉게 등이 필요하다 표시 간판, ungroomed 코트에서 통증과 불편 완화를 위해, 감소 활동, 이상자세, 식욕 감소했다.
  5. 온도 컨트롤러를 사용 규제 열 램프를 사용하여 가열 된 30 ° C를 케이지에 마취에서 회복에 걸쳐 쥐를 관찰하고 식습관을 장려하기 위해 새장 바닥에 페트리 접시에 으깬 우를 배치합니다. 마우스는 재관류 기간 동안 케이지에 하나씩 보관됩니다.

4. 위장 수술

  1. 모노 필라멘트의 삽입없이 동일한 방법에 따라 마우스.

5. 수술 후 신경 학적 점수 (표 1, 그림 2)

  1. 일반 신경 학적 평가를 18 점의 점수 시스템을 사용하여 적절한 재관류 기간 후에 마우스를 평가; 모터; 감각; 감수. 높은 신경 학적 점수는 신경 기능 저하에 대응한다.
    참고 : 걸을 응답과없는 판단 마우스는 안락사됩니다. 인간 안락사 다른 기준보다 큰 20 %의 중량 손실을 포함 호흡 디수술 주변 스트레스, 감염. 공동이 챔버를 경추 탈구 또는 개흉술 것 죽음을 확인 안락사 물리적 방법에 사용된다.

측정 뇌 경색 볼륨 6. (그림 3)

  1. 마취가 달성되면, 5 분 및 10 분마다 - 케타민 (150 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 (10 밀리그램 / kg) 초기 발 핀치마다 (3)에 의해 마취 IP 모니터 깊이 주입의 조합을 사용하여 마취를 유도한다.
  2. 부정사 위치에 마우스를 놓고 조리개를 바로 가위를 사용하여 복막 뒤에 목에 복부의 피부를 잘라.
  3. 뒤몽의 집게를 사용하여 흉골을 들어 올려 가슴을 노출 갈비뼈를 잘라.
  4. 심장을 노출 좌측 및 지혈 두 쌍을 이용하여 상자의 오른쪽을 연다.
  5. 좌심실에 5 ML의 주사기에 부착 된 26 G 바늘을 삽입하고 우심방를 잘라. 실온 생리 식염수 또는 포스으로 관류TE 완충 식염수 (PBS) 유체가 클리어 될 때까지 (일반적으로 3-5 분).
  6. 아이리스에게 바로 위 및 뒤몽의 집게를 사용하여 조심스럽게 뇌에서 두개골을 제거합니다.
  7. 후각 전구 및 뇌 행렬에 맞도록 면도날을 사용하여 소뇌를 잘라. 심지어 세그먼트로 뇌를 슬라이스이 행렬을 사용합니다. 멋진 조직을 유지하기 위해 사용하기 전에 행렬을 진정. 매트릭스로 뇌를 놓고 얼음에 설정합니다.
  8. 두 개의 면도날을 사용하여 2mm 관상 세그먼트로 뇌를 슬라이스. 위로부터 2mm 시작 면도날을 사용하여 상기 제 절단하고 대신이 면도날을 떠난다. 제 뒤에 잘라 다른 2mm를 확인합니다. 부착 된 조직과 첫 번째 면도날을 제거합니다. 모든 조직이 분리 될 때까지이 과정을 반복합니다.
    참고 : 4가 있어야합니다 - 완료되면 5 세그먼트.
  9. 다음 얕은 물 목욕 (A)에 배치되어 2 % 2,3,5- triphenyltetrazalium 클로라이드 (TTC)를 포함하는 24 웰 플레이트에 세그먼트를 배치20 분 동안 t 37 ° C를. 개별 웰에 각각의 세그먼트를 배치하는 것은 그들이 절단 된 순서에 유지하도록 돕는다. TTC의 솔루션은 완전히 조직 세그먼트를 커버 있는지 확인합니다. 10 분 모든 조각을 넘겨 후.
  10. 새로운 24- 웰 플레이트의 웰에 10 % 포르말린 소량을 배치하고 절단 된 순서로이 플레이트 세그먼트를 전송.
  11. (1.57 NIH 이미지 소프트웨어) 6 컴퓨터로 세그먼트를 스캔 ImageJ에 분석 소프트웨어를 이용하여 전체 뇌 조각 (6)의 비율로 경색 크기 분석.
    1. 면적 측정을 생성하기 위해 경색 영역을 설명합니다. 다음 지역을 결정하기 위해 전체 반대쪽 반구를 측정한다. 반대쪽 반구의 경색 면적의 영역을 분할하고, 경색 량을 결정하기 위해 100을 곱한다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

마우스는 재관류의 기간 다음에 30 분 MCAO에 의한 뇌 허혈 (그림 1) 시행 (24 시간 및 1 주당 여기에 제시,하지만 재관류의 길이는 변화 될 수있다). MCAO 동안 사망률 (약 2 %)을 최소화했다. 포스트 허혈 (제 24 시간 이내) 사망률은 약 26 %였다.

레이저 도플러 flowmetry는 전 MCAO / 재관류 후 MCA 영토에 혈액의 흐름 관류를 확인하기 위해 사용되었다. (4) 임시 CCA 넥타이는 필라멘트 제거 및 발생하는 재관류에 대한 국소 빈혈의 30 분 이후에 출시 될 때, 서지가 있음을 분명히 보여줍니다 그림 <기준 관류 (즉, 이전 수술) 재관류에 5 분의 100 %에 도달 관류,있다.

뇌졸중 발병 (이전 경색 량의 측정에) neurol 후 24 시간일반적으로, 감각, 모터 및 고유 수용성 적자에 관한 ogical 점수는 (표 1)을 평가 하였다. 이 평가 시스템은 목적 ( '예, 아니오') 평가를위한 기준을 제공하기위한 것입니다.이 그림은 11.50 ± 1.5 (24 시간에서 마우스에 대한 점수 (N = 27)이 12.56 ± 0.7이었고, 1 주일 후 높은 남아 있음을 보여줍니다 ). 높은 신경 학적 점수는 신경 기능 저하에 대응한다.

경색 볼륨은 가짜 동물보다 큰 24 시간, 즉,의 신경 학적 점수 유사한 패턴을 반영. 1 주 후 뇌졸중 (28.5 ± 1.9 %)을 높게했다 : 24 시간 MCAO 후, 마우스는 큰 경색 볼륨 (15.9 ± 2.6 % 그림 3)이 있었다.

그림 1
그림 1 : 중간 대뇌 동맥 폐색의 위치를 보여주는 회로도(MCAO) 수술과 뇌 순환의 큰 혈관의 혈관이. A. 수술 MCAO 외부 경동맥에 다음 근위 중간 경동맥에 필라멘트의 삽입을 통해 달성된다. BG. MCAO을 유도하는 단계. 앞쪽에 통신 동맥 (ACA); 중간 대뇌 동맥 (MCA); 통신 동맥 (PcomA)를 후부; 뇌동맥 (PCA)를 후부; 기저 동맥 (BA); 경동맥 (ICA); 외부 경동맥 (ECA); pterygopalatine 동맥 (PPA); 내부 경동맥 (ICA). (스미스 등. 허가를 수정, 참조 # 5.) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
그림 2 :. 18 점 스트로크 점수이 comprehensi적이 스트로크 점수는 일반적으로, 감각, 모터 및 뇌졸중 다음 마우스 동작의 고유 수용성 측면에서 기능 개선을 평가합니다. 데이터는 ± SEM 평균입니다. * P <0.05. N = / 그룹 3 마우스. 데이터는 ANOVA를 이용하여 분석 플러스 페로 니 사후 테스트했다. (스미스 등. 허가를 수정, 참조 # 5.) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 3 :.. MCAO 마우스 후 C57BL / 6 마우스 24 시간의 경색 볼륨 제거 단면 2 %로 염색 한 30 분 MCAO 및 24 시간 또는 재관류 A) 두뇌의 1 주령에 실시 하였다 2,3,5- 트리 페닐 테트라 졸륨 클로라이드 (TTC). 조직 생활에서 탈수소 효소는 효소 1,3,5- 여행에 TTC를 감소적색이지만, 허혈성 조직의 효소 작용 아니므 조직 흰색 남아있다. B)의 그래프는 뇌졸중 갖는 마우스에서 경색 량의 증가를 나타낸다 henylformazaon (TPF). 데이터는 ± SEM 평균입니다. ** P <0.002, **** P <가짜 대 0.0001; N = / 그룹 4 쥐. 데이터는 ANOVA를 이용하여 분석 플러스 페로 니 사후 테스트했다. 스케일 바 = 1cm (스미스 등. 허가를 수정, 참조 # 5.) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
그림 4 :. 관류 MCAO 및 재관류 마우스 전반에 걸쳐 MCA 영토의 30 분 MCAO을 실시하고, <5 분 재관류. 기준선은 100 %로 표준화 하였다. expe의로조직 관류는 전혀 발생하지 않을 때 cted, 재관류 기간, 재관류 5 분, MCAO,보다 높았다. 데이터는 ± SEM 평균입니다. * P <0.05. N = / 그룹 3 마우스. 데이터는 ANOVA를 이용하여 분석 플러스 페로 니 사후 테스트했다. (스미스 등. 허가를 수정, 참조 # 5.) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

1 번 테이블
표 1 : 신경 학적 채점 시스템 테스트 각각에 대한 예에 답변을 제공 한 점.. (18) 7,8 중 마크.

테스트 간단한 설명 그것은 무엇을 테스트합니까? 참조
모리스 물 미로 설치류는 숨겨진 플랫폼에 물에서 탈출하는 법을 배워야 오픈 필드 물 미로 절차 공간 기억, 이동 제어,인지지도 (19)
로타로드 (rotarod) 설치류 앞으로 걸어 가야 수평 회전로드되도록 떨어지지 않도록 모터 조정, 밸런스, 그립 강도 (20)
설치류가 새장 아래로 자신의 길을 만들어으로 슬라이딩 또는 하강의 기둥에 넣고 관찰 피질골의 손상으로 인한 운동 장애 21 22
보행 분석 설치류는 유리판을 통과 그들의 발 인쇄는 움직임을 검사 캡처 걷기 패턴 (발 압력, 보폭 길이, 폭, 주파수, 발가락 확산, 보행 각도, 신체 회전)모터 조정 23 24
스티커 라벨 테스트 설치류의 앞발의 털이 부분에 적용되는 테이프의 스트립 제거 각각의 발, 접촉의 순서, 제거의 시간 및 순서를 연락하는 시간을 기록합니다 앞발 감성과 감각 적자 25 26
모서리 30 ° 각도를 형성하는 두 기판 사이에 위치 설치류; 코털 (vibrissae)의 양측 자극 코너와 설치류의 배후에 깊은 입력하고 다시 켤 때 열린 끝을 얼굴 신경 발달 장애 및 반복적 인 행동 (감시 반대 방향에 비해 한 방향으로 회전) 27 28
실린더 벽에 대해 양육하여 기록하면서 설치류는 앞다리 활성을 갖는 유리 실린더에 배치 전위의 비대칭과 poststr 평가두면 사지 사용 (28)
계단 유혹 더블 계단 상자에 플랫폼에 배치 설치류; 설치류는 식품 계단 미끼를 수집하기까지의 이동을 촉진하기 위해 제한 독립적으로 감각 능력을 필요로하는 각각의 앞다리에 대한 능력에 도달, 손재주, 모터 조정 25, 29
사닥다리 설치류는 케이지에 도달하는 수평 사다리를 건너 도보; 기록 사다리를 가로 질러 걷는 동안 발은 미끄러 져 운동 중 발 결함; 앞다리와 뒷다리 기능 코디 (30)

표 2 : 쥐 행동 테스트의 예.

다음과 같이 GLP에 대한 제안은 다음과 같습니다
- 행정의 모델이 선정 된의 구체적인 내용 (예를 들어, 고이즈미 대 롱가), 명확하게보고 변형, 연령, 성별, 체중.
- 이중 맹검 방식으로 수행 연구.
- 전력 분석이 보도했다.
- 연구에 포함 및 제외 기준은 이전 연구하기로 결정하고,보고했다.
- 고통, 통증이나 질병의 징후 매일 (기본 외관, 체중과 행동) 모니터링 동물.
- 연구에서 제외 동물의보고.
- 그룹으로 동물의 무작위.
- & #(160); 부정과 긍정적 인 결과의보고.
- 수술, 마취, 체온 및 혈액 가스 길이보고.
- 어떤 경우에, 사용 환경 농축의보고.

표 3 : 좋은 실험실 연습을위한 제안.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

전에 20 년의 개념 때문에, 필라멘트의 삽입을 포함하는 인간의 뇌졸중에 대한 MCAO 모델은 연구의 거대한 숫자에 사용되어왔다. 이는 그 스트로크 (즉, 뇌졸중)의 가장 일반적인 형태로 임상 적으로 일어나는 모방한다는 사실에 주로있다. 선조체는 대뇌 피질의 허혈보다 더 민감하고, 같은 허혈성 시간의 길이는 선조체 및 배면 측면 피질 모두 영향하거나 선조체할지 여부로 번역된다. 두 경색 재관류 시간은 적절히 변경 될 수 있으며, 이는 본 연구자에게 더 큰 경색에 일과성 뇌허혈증 (TIAS)과 관련된 병리학 적 효과를 연구 할 수있는 능력을 제공한다.

수년 동안 변형 및 MCAO의 필라멘트에있어서의 문제는 절차의 중요성은 감염 9의 위험을 피하기 위해 무균 조건에서 수행되는 것을 도시하고있다. 결과는 다를 수 있습니다설치류 종 사이에, 스트레인 10, 11, 무게, 마취제 사용 (해부학 적 변화가 나타났다),하지만 여기에 제시된 결과의 경향은 MCAO이 수행되는 다른 실험실에 반영 될 가능성이 높다. 고려해야 할 다른 중요한 단계는 체온, 혈압, 혈액 가스이다. 잘 저체온증 12 심한 결핍과 연관된 작은 병변 고열증 13로 표시되면서 체온, 신경 손상에 영향을 미치는 것으로 설정된다. 36.5 ℃의 체온을 유지하기 위해 예로서, 온도, 열 패드를 동물의 온도 조절기의 사용을 통해, 예를 들면, 측정 제어되어야한다. 볼륨 보충과 케이지의 바닥에 연화 우를 배치하여 식사의 격려도 관찰 할 추가 요소입니다. 혈압과 가스 6,14 모두 용이하게 측정 될 수 COMMERC에서 쉽게 구할 장치를 이용하여 모니터링IAL 공급 업체.

MCAO 기술의 한계 적절히 손상없이 동맥에서 미주 신경 해부 효과적으로 뇌졸중을 유도 할 수있는 능력뿐만 아니라, 마우스의 생존율뿐만 영향을 미칠 수있는 PPA로 필라멘트를 전진 회피 포함한다. 여기에 설명 된 롱가 법을 이용하는 경우 생체 MCAO 방법의 대안에 대하여 가장 중요한 의의 생존율이다. 우리는 또한이 모델 번 마스터, 뇌졸중의 치료에 잠재적 인 치료 대상 연구를위한 훌륭한 도구을 증가 백혈구 - 내피 세포 상호 작용을 증가 경색 볼륨에 해당하는 것으로 나타났습니다.

우리는 어떤 여기에보고되지 않았지만, 행동 검사의 수는 (표 참조 이러한 모리스 물 미로, 로타로드 (rotarod), 극 테스트, 보행 분석, 스티커 라벨 시험, 코너 테스트, 실린더 테스트, 계단 테스트 및 사다리 시험으로 수행 할 수 있습니다자세한 내용 및 참조) 2. 가짜 동물이 행동 테스트를 완료 아무런 문제가 없다; 그러나, 뇌졸중 동물은 훨씬 덜 성공적으로 테스트를 수행합니다. 이것에 이어, 토론의 한 영역은 환경 농축하지 만 MCAO 모델의 재현성에 영향을 미치는지 여부뿐만 아니라, 그 행동 검사 (15)의 결과에 영향을 줄 것인지 여부이다. 이 불분명하지만, 실험실 내에서이 표준화 가치 및 연구 내내.

스트로크의 결과를 측정 할 수 다른 테스트의 과다가 있습니다. 우리는 혈류 측정에 대한 심층적 인 18 점 신경 학적 평가 점수에 대한 레이저 도플러의 고용을 제시하고, 또한 볼륨 측정 경색있다. 그러나, 추가 옵션은 영상으로도 유용하다. 우리는 일상적으로 세르 내 (염증 반응의 특성) 세포의 상호 작용을 연구하는 생체 내에 형광 현미경의 사용 6을 사용마취 된 동물 5,6,16에서 실시간으로 bral 미세. MCAO 및 재관류는 가짜 동물 5,6,16 대 고조 뇌 염증 반응을 생산하고 있습니다. 그들은 임상 적 관련성 연구 길이의 기회를 제공하는 등의 자기 공명 영상 (17)과 양전자 방출 단층 촬영 (18)와 같은 다른 영상 방식도 사용될 수있다.

뇌 조직의 조직 학적 분석, 플라즈마 혈청 샘플을 주기적들은 뇌졸중의 병태 생리 학적 반응의 추가 특성화를 허용으로 수행하는 메커니즘이 관여 할뿐만 아니라, 아마도 더 중요한 것은 연구자 결과에서 화합물의 효과를 연구 할 수 있도록해야 뇌졸중, 따라서이 쇠약과 파괴적인 질환의 잠재적 인 치료 목표에 대한 중요한 데이터를 제공한다. 마지막으로, 우리는 연구자뿐만 아니라 가장 적절한 스트로크 모델 바을 고려하는 것이 매우 좋습니다 생각그들의 연구에 대한 요구 사항에 나오지도하지만, 또한 GLP ( "좋은 실험실 연습") 강제한다. GLP 제안은 표 3을 참조하십시오.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Male C57BL/6 mice Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME #000664
Ketamine Hydrochloride Morris & Dickson, Shreveport, LA 67457-108-10
Xylazine Akorn, Inc, Lake Forest, IL NADA# 139-236
DC temperature control system FHC, Bowdoin, ME 40-90-8D
Mini rectal thermistor probe FHC, Bowdoin, ME 40-80-5D-02
Heating pad FHC, Bowdoin, ME 40-90-2-06
Clippers Amazon, Bellevue, WA #64800
70% ethanol Worldwide Medical Products, Bristol, PA #51011023
Dissecting microscope Olympus, Center Valley, PA SZ40
Iris scissors (straight) Fine Science Tools, Foster City, CA 11251-20
Dumont forceps (45° bent tip) Fine Science Tools, Foster City, CA 11297-00
Micro vessel clip Fine Science Tools, Foster City, CA 18055-05
Micro dissecting spring scissors (straight) Fine Science Tools, Foster City, CA 14088-10
Retractors (blunt) Fine Science Tools, Foster City, CA 18200-11 (Helen used 17022-13)
Cotton tipped applicators Fisher Scientific, Waltham, MA 23-400-100
Gauze sponges Covidien, Mansfield, MA #9023
7-0 silk braided surgical suture Braintree Scientific, Braintree, MA SUT-S103
0.9% sodium chloride Morris & Dickson, Lake Forest, IL 0409-4888-20
6-0 medium MCAO suture (silicon rubber coated monofilament) Doccol Corporation, Sharon, MA 6023PKRe
Sofsilk 6-0 silicone coated braided silk Covidien, Mansfield, MA SUT-14-1
Carprofen Pfizer, New York, NY NADA# 141-199
Puralube Dechra, Norwich, UK NDC 17033-211-38
Physitemp temperature controller Harvard Apparatus, Holliston, MA TCAT-2AC
Heat lamp Harvard Apparatus, Holliston, MA HL-1
Laser doppler probe AD Instruments, Colorado Springs, CO MSP100XP
24-well plates Fisher Scientific, Waltham, MA #353226
Phosphate buffered saline (PBS) Life Technologies, Carlsbad, CA 20012-050
Single edge razor blades Fisher Scientific, Waltham, MA 12-640
2,3,5-triphenyltetrazalium chloride (TTC) Sigma Aldrich, St. Louis, MO T8877-50G
Mouse brain matrix slicer Braintree Scientific, Braintree, MA BS-A 5000C
Water bath VWR, Radnor, PA #182
10% formalin Sigma Aldrich, St. Louis, MO HT501128-4L
ImageJ analysis software NIH, Bethesda, MD free download
Retractor Medical Device Purchase, Newcastle, CA MP-740

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Go, A. S., et al. Heart disease and stroke statistics-2014 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 129 (3), e28-e292 (2014).
  2. Marks, M. P., et al. Patients with acute stroke trated with intravenous tPS 3-6 hours after stroke onset: correlations between MR angiography findings and perfusion- and diffusion-weighted imaging in the DEFUSE study. Radiology. 249 (2), 614-623 (2008).
  3. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).
  4. Koizumi, J., Yoshida, Y., Nakazawa, T., Ooneda, G. Experimental studies of ischemic brain edema, I: a new experimnetal model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area. Jpn J Stroke. (8), 1-8 (1986).
  5. Smith, H. K., Russell, J. M., Granger, D. N., Gavins, F. N. E. Critical differences between two classical surgical approaches for middle cerebral artery occlusion-induced stroke in mice. J Neurosci Meth. 249, 99-105 (2015).
  6. Gavins, F. N., Dalli, J., Flower, R. J., Granger, D. N., Perretti, M. Activation of the annexin 1 counter-regulatory circuit affords protection in the mouse brain microcirculation. FASEB J. 21 (8), 1751-1758 (2007).
  7. Chen, J., et al. Atorvastain induction of VEGF and BDNF promotes brain plasticity after stroke in mice. J Cereb Blood Flow Metab. 25 (2), 281-290 (2005).
  8. Li, Y., et al. Intrastriatal transplantation of bone marrow nonhematopoietic cells improves functional recovery after stroke in adult mice. J Cereb Blood Flow Metab. 20 (9), 1311-1319 (2000).
  9. Liesz, A., et al. The spectrum of systemic immune alterations after murine focal ischemia; the immunodepression versus immunomodulation. Stroke. 40 (8), 2849-2858 (2009).
  10. Beckmann, N. High resolution magnetic resonance angiography non-invasively reveals mouse strain differences in the cerebrovascular anatomy in vivo. Magn Reson Med. 44 (2), 252-258 (2000).
  11. Barone, F. C., Knudsen, D. J., Nelson, A. H., Feuerstein, G. Z., Willette, R. N. Mouse strain differences in susceptibility to cerebral ischemia are related to cerebral vascular anatomy. J Cereb Blood Flow Metab. 13 (4), 683-692 (1993).
  12. Burk, J., Burggraf, D., Vosko, M., Dichgans, M., Hamann, G. F. Protection of cerebral microvasculature after moderate hypothermia following experimental focal cerebral ischemia in mice. Brain Res. (1226), 248-255 (2008).
  13. Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. Effects of hyperthemia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats. Neurosci Lett. 349 (2), 130-132 (2003).
  14. Shin, H. K., et al. Mild induced hypertension improves blood flow and oxygen metabolism in transient focal cerebral ischemia. Stroke. 39 (5), 1548-1555 (2008).
  15. Richter, S. H., Garner, J. P., Würbel, H. Environmental standardization: cure or cause of poor reproducibility in animal experiments? Nat Methods. 6 (4), 257-261 (2009).
  16. Holloway, P. M., et al. Both MC1 and MC3 receptors provide protection from cerebral ischemia-reperfusion-induced neutrophil recruitment. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 35, (2015).
  17. Vandeputte, C., et al. Characterization of the inflammatory response in a photothrombotic stroke model by MRI: implications for stem cell transplantation. Mol Imaging Biol. 13 (4), 663-671 (2010).
  18. Iwae, Y., et al. Glial cell-mediated deterioration and repair of the nervous system after traumatic brain injury in a rat model as assessed by positron emission tomography. J Neurotrauma. 27 (8), 1463-1475 (2010).
  19. Morris, R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J Neurosci Methods. 11 (1), 47-60 (1984).
  20. Mouzon, B., et al. Repetitive mild traumatic brain injury in a mouse model produces learning and memory deficits accompanied by histological changes. J Neurotrauma. 29 (18), 2761-2773 (2012).
  21. Fleming, S., et al. Early and progressive sensorimotor anomalies in mice overexpressing wild-type human α-synuclein. J Neurosci. 24 (42), 9434-9440 (2004).
  22. Sedelis, M., Schwarting, R. K. W., Huston, J. P. Behavioral phenotyping of the MPTP mouse model of Parkinson's disease. Behav Brain Res. 125 (1-2), 109-125 (2001).
  23. Toon, L., Silva, M., D'Hooge, R., Aerts, J. M., Berckmans, D. Automated gait analysis in the open-field test for laboratory mice. Behav Res Methods. 41 (1), 148-153 (2009).
  24. Lubjuhn, J., et al. Functional testing in a mouse stroke model induced by occlusion of the distal middle cerebral artery. J Neurosci Methods. 184 (1), 95-103 (2009).
  25. Bouët, V., Freret, T., Toutain, J., Divoux, D., Boulouard, M., Schumann-Bard, P. Sensorimotor and cognitive deficits after transient middle cerebral artery occlusion in the mouse. Exp Neurol. 203 (2), 555-567 (2007).
  26. Freret, T., et al. Behavioral deficits after distal focal cerebral ischemia in mice: usefulness of adhesive removal test. Behav Neurosci. 123 (1), 224-230 (2009).
  27. Zhan, Y., et al. Deficient neuron-microglia signaling results in impaired functional brain connectivity and social behavior. Nature Neurosci. 17, 400-406 (2013).
  28. Balkaya, M., Kröber, J. M., Rex, A., Endres, M. Assessing post-stroke behavior in mouse models of focal ischemia. J Cereb Blood Flow. 33, 330-338 (2012).
  29. Wiessner, C., et al. Anti-nogo-a antibody infusion 24 hours after experimental stroke imporved behavioral outcome and corticospinal plasticity in normotensive and spontaneously hypertensive rats. J Cereb Blood Flow Metab. 23, 154-165 (2003).
  30. Schaar, K. L., Brenneman, M. M., Savitz, S. I. Functional assessments in the rodent stroke model. Exp Transl Stroke Med. 2 (13), (2010).

Tags

의학 문제 (116) 뇌졸중 마우스 일시적인 허혈 재관류 중간 대뇌 동맥 폐색 관내 필라멘트 관내 봉합
마우스의 중간 대뇌 동맥 폐색 및 재관류 유도 스트로크에 대한 수술 적 접근
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Vital, S. A., Gavins, F. N. E.More

Vital, S. A., Gavins, F. N. E. Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice. J. Vis. Exp. (116), e54302, doi:10.3791/54302 (2016).

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