Waiting
Login processing...

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

Medicine

En vævsforskydningsbaseret kontusiv rygmarvsskadesmodel i mus

Published: June 18, 2017 doi: 10.3791/54988
Automatic Translation
*1, *2, 1, 2, 2,3, 1
1Spinal Cord and Brain Injury Research Group, Stark Neurosciences Research Institute, Department of Neurological Surgery and Goodman and Campbell Brain and Spine, Indiana University School of Medicine, 2Norton Neuroscience Institute, Norton Healthcare, 3Department of Anatomical Sciences and Neurobiology, University of Louisville
* These authors contributed equally

Summary

Vi introducerer en vævsforskydningsbaseret kontusiv rygmarvsskadesmodel, der kan producere en konsistent kontinær rygmarvsskade hos voksne mus.

Abstract

Produktion af en konsistent og reproducerbar komplikativ rygmarvsskade (SCI) er kritisk for at minimere adfærdsmæssige og histologiske variationer mellem forsøgsdyr. Flere vedvarende SCI modeller er udviklet til at producere skader ved hjælp af forskellige mekanismer. Sværhedsgraden af ​​SCI er baseret på den højde, en given vægt er tabt, skadekræft eller rygmarvsforskydning. I den nuværende undersøgelse introducerer vi en ny mus-usikker SCI-enhed, Louisville Injury System Apparatus (LISA) -impactor, som kan skabe et forskydningsbaseret SCI med høj skadeshastighed og nøjagtighed. Dette system anvender laserafstandssensorer kombineret med avanceret software til at producere graderede og meget reproducerbare skader. Vi udførte et vedvarende SCI ved 10 - thorak-vertebralt niveau (T10) hos mus for at demonstrere trin-for-trin-proceduren. Modellen kan også anvendes til cervikal og lumbal spinal niveauer.

Introduction

Den mest almindelige rygmarvsskade (SCI), der forekommer hos mennesker, er en vedvarende SCI 1 . For at undersøge skadesmekanismerne og de forskellige terapeutiske strategier, der følger SCI, er der brug for en præcis, konsistent og reproducerbar krænkende SCI-model hos gnavere.

Mange modstandsdygtige skader med rygmarv med forskellige skadesproducerende mekanismer er blevet anvendt i eksperimentelle SCI-undersøgelser 2 , 3 , 4 , 5 , 6 . Tre voldsomme SCI-modeller - specifikt den vægtfaldende New York University (NYU) / Multicenter Animal Spinal Cord Injury Studies (MASCIS) impactor 3 , 6 , Ohio State University (OSU) impactor / elektromagnetisk SCI-enhed (ESCID) 5 , 7 , anD Infinite Horizon (IH) impactor 4 , 8 - er bredt accepteret inden for SCI forskningsområdet. NYU / MASCIS impactor eller tilsvarende giver skade ved at tabe en fast vægt fra forskellige højder på mål rygmarven for at skabe flere skadesværdier 3 , 6 . OSU / ESCID forårsager skade ved at fremkalde vævsforskydning 5 , 7 . IH-slaggen forårsager skade ved at anvende forskellige kræfter på rygmarven 4 , 8 . Hver impactor bruger en anden hastighed, hvilket er en vigtig parameter, der påvirker skadesresultaterne. NYU / MASCIS-apparatet genererer hastigheder på mellem 0,33-0,9 m / s. IH-enheden har en maksimal hastighed på 0,13 m / s 4 . OSU / ESCID-slaggen har en fast hastighed på 0,148 m / s 5 . Især hastigheden afSe modeller er lavere end det, der observeres i kliniske hastigheder, som normalt overstiger 1,0 m / s 9 .

Her introducerer vi en ny forskydningsbaseret kontroversiel SCI-enhed, kaldet Louisville Injury System Apparatus (LISA), til fremstilling af SCI hos mus med en høj slaghastighed 10 . Dette system indbefatter en vertebral stabilisator, som stabil stabiliserer hvirvlen på skadestedet, hvilket muliggør produktion af et konstant, reproducerbart SCI. Apparatets lasersensor sikrer den præcise bestemmelse af vævsforskydning og den resulterende sværhedsgrad af SCI. Hastigheden af ​​stemplet ved kontaktpunktet med rygmarven kan indstilles fra 0,5 til 2 m / s. Disse skadesparametre svarer tæt til traumatisk SCI, der ses klinisk.

Protocol

Alle kirurgiske og dyrehåndteringsprocedurer blev udført som godkendt i guiden for pleje og brug af laboratoriedyr (National Research Council) og retningslinjerne fra Indiana University School of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee.

1. Forberedelse af dyret og udførelse af T10 Spinal Laminectomy

  1. Sterilisere de kirurgiske instrumenter og metalhjørne stabilisator i en autoklav. Rengør det operationelle bord. Varm en varmepude til 37 ° C. Placer varmepuden på betjeningsbordet og dækk det med sterile kirurgiske gardiner. Brug steril teknik i hele operationen.
  2. Brug kvindelige unge voksne C57 / 6J mus på 10 uger gamle til dette studie. Bedøve hvert dyr med en intraperitoneal (ip) injektion af en blanding af ketamin (87,7 mg / kg) og xylazin (12,3 mg / kg). Bekræft komplet anæstesi ved at fremkalde intet svar på en paw-knivinduceret nociceptionstimulering. ng>
    1. Administrer subkutant buprenorphin (0,01-0,05 mg / kg), et smertestillende middel og carprofen (5 mg / kg), et non-steroid antiinflammatorisk lægemiddel.
  3. Barber håret over thoracolumbar ryggen med en elektrisk klipper. Skrub huden med betadinopløsning og 70% alkoholservietter.
  4. Påfør ophthalmisk salve på hornhinden for at beskytte øjnene mod tørring under operationen.
  5. Med en skalpæl skal du lave et 1,5 cm midterhudssnit på dyrets bagside for at udsætte den 9. til 11. thoracale vertebral laminat. Skub det subkutane fedtvæv rostrally. Dissect paraspinal muskler væk fra spinous processer og laminae, mod de laterale facetter på hver side.
  6. Placer musen på stabilisatorens U-formede trug ( Figur 2A Og 2B ). Klemmer armene af rustfrit stål i bil under de udsatte facetter af T10-hvirveldyret (G "> Figur 4A) og stram med tommelfinger skruerne fastgjort til armene ( Figur 2A ).
  7. Fjern T10 spinous processen og lamina (laminectomy) ved hjælp af en mikro-rongeur, der udsætter dura mater over rygmarven ( Figur 4B ).

2. Udførelse af T10-skadebesvær med LISA-effekten

  1. Drej trykregulatorens knap på nitrogentanken for at indstille det komprimerede nitrogen til 20 PSI eller 138 kPa ( Figur 1A ) til denne undersøgelse.
    BEMÆRK: Trykket er indstilleligt fra 10-120 PSI. Et højere tryk vil resultere i en højere hastighedseffekt. SCI-enheden spidsen med en diameter på 1,2 mm er designet til mus, og spidsen med en diameter på 2,2 mm er designet til rotter. Når man skifter fra mus til rotter, kan spidsen med større diameter dannes ved at tilføje en ring til metalspidsen (id 1,2 mm / od 2,2 mm). Vi brugte 1.2 mm spidsen i disse mus SCI sgelse. Steriliser SCI-tippet inden brug.
  2. Tænd computeren for at starte softwaren. Tryk på knap 1 ( Figur 1B ) for at aktivere slagspidsen til en helt udvidet position ( Figur 3A -1 ).
    BEMÆRK: Funktionen af ​​knap 1 er at manuelt aktivere eller deaktivere den pneumatiske cylinder.
  3. Placer den U-formede beholder med musen på scenen ( figur 2B ). Fastgør scenen på plads ved at stramme skruen på skruen ( figur 2B ).
  4. Indstil nulniveauet under "SET NUL LEVEL" -sone (grøn), idet en lasersensor måler afstanden til den fuldt udvidede stempelstang ved at klikke på knappen "STARTLÆSNING" ( Figur 3A ). Afstanden vises i parameterområdet "Range" i denne zone ( Figur 3A ). Klik på knappen "SET NUL" ( f.eks. 8.951 mm, vist i figur 3A ).
  5. Tryk på knap 1 ( Figur 1B ) for at trække slagspidsen ud ( Figur 3B -1 , angivet med en øvre pil) og låse fast skruen 1 ( Figur 2B ). Træk skruen i den rigtige position ( Figur 3B -1 , angivet med en lateral pil) for at flytte spidsen væk fra laserstrålebanen og drej skruen 90 ° med uret for at låse skruen.
  6. Flyt scenen ved at justere front- og laterale mikrodrivere ( figur 1C ) for at målrette laserstrålen mod midten af ​​den eksponerede dorsale rygmarv. Når skadestedet er målrettet, må du måle vævsafstanden ved at klikke på "START READING" knappen under "SET SKADE LEVEL "zone (blå) ( Figur 3B og 3B-1 ).
  7. Juster afstanden mellem sensor og rygmarv langsomt via den vertikale mikrodriver ( figur 1C ) for at nå den ønskede forskydningsparameter ( f.eks. 0,500 mm, vist i parameterskaden "Skade") i "SET SKADE-LEVEL" -zonen (Blå) ( figur 3B ).
    1. Når den ønskede skadeforskydning er nået, skal du registrere vævsafstanden ( f.eks. 8.451 mm, vist i parameterboksen "Range") ( Figur 3B ). Definer den ønskede forskydning (Skade) = Tipafstand (Zero) - Vævsafstand (Range) ( Figur 3B ). Når den ønskede skade ( f.eks. 0,500 mm vævsforskydning) er nået ( figur 3B ), skal du klikke på knappen "SÆT SKADER" under "SET SKADE LEVEL" -zonen tilIndstil skaden.
  8. Drej skrue 1 90 ° mod uret for at låse skruen op, tryk slagspidsen tilbage i laserstrålebanen ( Figur 3C -1 , retning angivet med en pil) og lås skrue 1 ved at dreje 90 ° med uret.
  9. Klik på knappen Kør under den røde "RUN EXPERIMENT" zone ( Figur 3C ) for at udføre virkningen. Parameterbokse under denne zone viser skades tid (er), kraften (mV), hastigheden (m / s) og skadesforskydningen (mm) ( figur 3C ).
  10. Efter at alle skadesdata er optaget og gemt, fjern det U-formede trug med musen fra scenen. Visuelt bekræft rygmarvsskade under et kirurgisk mikroskop ( Figur 4C ).
  11. Sutur paravertebrale muskler, overfladisk fascia og hud ved hjælp af kontinuerlig sutur med 3-0 silke (Henry Schein, 776-SK).
  12. Injicer thE dyr med 1 ml 0,9% saltvand subkutant til hydrering og læg det på en temperaturstyret pude, indtil fuld bevidsthed er blevet genfundet. Placer musen i et bur med tilgængelig mad og vand.
  13. Ved postoperativ pleje skal du udtrykke blæren manuelt, indtil spontan blærefodring vender tilbage. Til analgesi injicer Buprenorphin (0,05-2,0 mg / kg, SQ) 8-12 timer / dag i 2 dage. Hvis der opstår urinblæreinfektion, injicer Baytril (SQ, 5-10 mg / kg i 0,1 ml, 1 dosis dagligt) i 7-10 dage. Hvis der forekommer regional / systemisk infektion, injicer Gentamycin (SQ, 5-8 mg / kg, fortyndet i 1 ml steril saltvand hver 8.-12 timer) i 4 dage.
  14. Fjern suturets tråd på 14 dage efter SCI.
  15. På den 42. dag efter skaden vil musene blive ofret ved perfusion. Efter passende anæstesi som 1,2 vil de perfusioneres med 30 ml (0,01 M) phosphatpufret saltvand (PBS) og 30 ml 4% paraformaldehyd i 0,01 M PBS. En centimeter af rygmarven inklusive læsionsepicenEnter vil blive indsamlet og behandlet til sektion og histologisk analyse.

Representative Results

Denne enhed består af fem hovedkomponenter: (1) en krop med en støddysespids ( figur 1C ), (2) en computer med software ( figur 1B ), (3) en elektrisk kontrolboks ( figur 1B ), Vertebral stabilisator ( figur 2A ) og (5) trykluft til det pneumatiske styresystem ( figur 1A ). For at fremkalde præcis vævsforskydning afhænger systemet af en lasersensor for at måle afstanden mellem den helt udvidede stempelstuds og den målrettede rygmarvs dorsale overflade. Softwaren tager højde for 4 mm tykkelsen af ​​spidsen, fordi laserstrålen kun når frem til den reflekterende overflade af støddæmperen ( figur 2B og figur 3A -1 ). Der er to positioner, hvor stemplets spids kan placeres: (1) iN laserstrålebanen ( figur 3A -1 ) eller (2) i en lateral position væk fra laserstrålen ( figur 3B -1 ). Når stemplet er i laserstrålebanen ( Figur 3A -1 ), måler den afstanden fra slagspidsen og overvåger slagspidsens hastighed under bevægelse mellem forlængelse og tilbagetrækning. Når stemplet er i sidestilling væk fra laserstrålebanen ( Figur 3B -1 ), måles afstanden mellem laser og rygmarv.

Stabiliseringen af ​​T10-hvirveldyret ved hjælp af vores vertebrale stabilisator er en integreret bestanddel af proceduren ( figur 2A ) 10 , 11 . Pålidelige afstandsmålinger ved hjælp af lasersensoren afhænger af sMålets tabilitet, som kan forvrænges, hvis bevægelse er til stede. For at bestemme nøjagtigheden og konsistensen af ​​dette system blev 8 mus underkastet 0,5 mm forskydningsskader. Disse dyr viste en forskydningsvariabilitet på ± 0,001 mm (± SD), hvilket indikerer, at systemet er yderst præcist og reproducerbart. Figur 4 demonstrerer de immobiliserede målvertebraer i stabilisatoren ( Figur 4A ) og den eksponerede T10 rygmarv forud for ( Figur 4B ) og efter ( Figur 4C ) kontusion under et kirurgisk mikroskop.

Trykluftens tryk styrer slagløbets hastighed i skadetidspunktet. Vores data viser, at slaghastigheden er 0,81 ± 0,0345 m / s (middel ± SD) ved et tryk på 138 kPa. Knappen ( Figur 1B ) på el-kassen styrerVarigheden af ​​tip-cord-kontakten (dwell time) efter skaden, og den kan justeres mellem 0 og 5.000 ms. Tip-ledningens opholdstid i de fleste eksperimenter er fastsat til 0,32 ± 0,0147 s (middel ± SD) ( figur 5 ). Ved brug af denne enhed kan alvorlighedsafhængige krænkelser forårsages med vævskifte på 0 mm (skam kontrol), 0,2 mm (mild skade), 0,5 mm (moderat skade) og 0,8 mm (alvorlig skade) hos voksne mus ( figur 6 ).

figur 1
Figur 1: Louisville Injury System Apparatus (LISA). ( A ) Systemet består af et slagord, et styresystem og en trykluftkilde. ( B ) Kontrolsystemet indeholder en kontrolboks og en bærbar computer. Softwarens og kontrolknapperne i kontrolboksen tillader brugeren at angiveSkadelige parametre. ( C ) Lasersensoren er nøglekomponenten i enheden og måler skadesmålets position, afstanden fra rygmarven til sensoren og skadeshastigheden. Den hurtige ned-og-op bevægelse af slagspidsen drives af trykluft. Placeringen af ​​skaden og sværhedsgraden af ​​vævsforskydningen justeres af mikrodrivere, som styrer bevægelsen i tre dimensioner. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figur 2
Figur 2: Stabilisator og musholder. ( A ) Ryggestabilisatoren består af et U-formet trug og to metalarme til at holde musen vertebra. ( B ) Stabilisatoren er så monteret på støddæmperen. TDen røde linje angiver laserstrålebanen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figur 3
Figur 3: Metode til fremstilling af et kontroversielt SCI. ( A - C ) Programmet Graphical User Interface (GUI) med tre skadesparametre / zoner vises. ( A , A-1 ) Den grønne zone (SET NUL NIVEAU) kalibrerer afstanden til stemplets spids. Den røde linje indikerer laserstrålebanen. ( B , B-1 ) Den blå zone bruges til at indstille skadesniveauet (SET SKADE niveau). Støtfangeren løftes op og bevæges sideværts til højre for at lade laserstrålen nå rygfladen for at indstille nulniveauet. Den røde linje angiver laseren b Eam sti. ( C , C-1 ) Før stød flyttes spidsen tilbage på laserstrålebanen for at udføre skaden (RUN). Skadesparametrene er under den røde zone (RUNSEXPERIMENT). Den røde linje indikerer laserstrålebanen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figur 4
Figur 4: Eksponering og vurdering af skader. ( A ) Ryggestabilisatorens metalarm stabiliserer T10-hvirvlen. ( B ) T10 laminectomy for at afsløre rygmarven, med de dorsale beholdere klart set. ( C ) Den påvirkningsinducerede kontusion (pil) på rygmarvens dorsale overflade bekræfter skaden. Målestang = 2 mm.G4large.jpg "target =" _ blank "> Venligst klik her for at se en større version af denne figur.

Figur 5
Figur 5: Skadesparametre. Konsistente skadesparametre omfatter vævsforskydning (mm), skadeshastighed (m / s) og spidsopholdstid (er). N = 8, middel ± SD. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figur 6
Figur 6: Histologisk vurdering. Repræsentative tværsnit af rygmarv, farvet med Cresyl Violet og Eosin, viser forskydnings-sværhedsafhængige skader efter ( A ) sham (0 mm), ( B ) mild (0,2 mm), ( C D ) alvorlige (0,8 mm) kontusive SCI'er ved T10 ved brug af LISA-anordningen. Billeder blev taget ved skadesepicentret. Målestang = 500 μm. Klik her for at se en større version af denne figur.

Discussion

I 1911 beskrev Allen den første vægtfaldsmodel ved hjælp af en fast vægt for at fremkalde skader på de eksponerede spinalkæder af hunde 12 . Lignende vægtfaldsmodeller er udviklet baseret på Allen-modellen, herunder NYU / MASCIS-slaginstrumentet 3 , 6 , 13 , 14 . Udover vægttabmodellen er andre SCI-enheder blevet oprettet. OSU / ESCID 5 , 7- modellen bruger en vævsforskydningsmekanisme til at kontrollere skadens sværhedsgrad, og IH-modellen 4 , 8 bruger kraft til at skabe et gradabelt SCI. I disse systemer opnås vertebral stabilisering ved at klemme de spinøse processer rostral og caudal til skadestedet. Disse anordninger udnytter lavskadeshastigheder, især 0,33 - 0,9 m / s (NYU / MASCIS), 0,148 m / s (OSU / ESCID),Og 0,13 m / s (IH). Stabilisering af rostral- og kaudal-spinøse processer kan forårsage rygsøjlens fleksibilitet og ryggradsbevægelse under stød, hvilket kan påvirke skadesnøjagtigheden.

LISA-metoden forsøger at overvinde manglerne ved eksisterende modeller, især med hensyn til ustabilitet i rygsøjlen og lav skadehastighed. Denne metode anvender bilateral facetstabilisering og undgår bevægelsesgenstande forbundet med skaden. Denne enhed anvender en høj slaghastighed, der kan indstilles mellem 0,5-2 m / s 11 , 15 . Lasersensoren er mere avanceret end Ling Vibrator, der anvendes i ESCID-modellen, og måler afstanden lige fra rygmarvets overflade uden at kræve vævskontakt. Modellen blev oprindeligt udviklet til fremstilling af et rotte-SCI, og det er nu blevet tilpasset til at producere SCI på mus og på ikke-humane primater 16 med modifikationer.

Spine stAbilization reducerer variabiliteten i alle eksperimentelle SCI-metoder, især i vævsforskydningsmodeller. Laserafstandssensoren bestemmer størrelsen af ​​vævsforskydningen af ​​rygmarven under respirationsbevægelser. Det er vigtigt, at punktet i rygmarven, som laser er fokuseret på, skal være det samme punkt, som rammen rammer. Dette trin opnås under kalibreringstrinnet ( Figur 3 ), når slagspidsen og laserstrålen er justeret. En potentiel svaghed ved denne model er, at størrelsen af ​​vævsforskydning måles fra den duraloverflade. Selv om tykkelsen af ​​dura udgør en ubetydelig forskel mellem dyr, kan der forekomme signifikant variabilitet i det subarachnoide rum fyldt med cerebrospinalvæske (CSF). Variabilitet i skaderesultater kan forekomme, når der produceres en meget mild kontusionsskade ved hjælp af en lille vævsfordeling. Samlet set er konsekvensen af ​​skaden hovedsagelig afhængig afPå nøjagtigheden af ​​vævsforskydning og også på stemplets hastighed og vævskontaktid.

Omfanget af vævsforskydning er bredt (nøjagtighed: 0-10 ± 0,005 mm). Baseret på tidligere pilotdata og offentliggjort information hos gnavere og ikke-humane primater giver en forskydning på 20% af SC's anteroposteriordiameter et mildt SCI, en 30-40% forskydning giver et moderat SCI og en> 50% forskydning Producerer svær SCI ved en hastighed på 1 m / s. Der vil være små forskelle afhængigt af dyreart. Indbyggetiden er indstillelig fra 0 til 5 s ved hjælp af et tidsrelæ. I vores undersøgelse blev opholdstiden sat til 300 ms. Dette kan let justeres for at replikere opholdstiderne for andre SCI-enheder, herunder NYU- og IH-modellerne.

Sammenfattende har vi udviklet en forskydningsbaseret model af vedvarende SCI hos voksne mus. Modellen anvender en U-formet stabilisator til stabilisering af de bilaterale spinalfacetter, idet ledningen undgåsBevægelsesgenstande forbundet med den laserstyrede måling af ledningsoverfladen. Denne model kan producere højhastighedsledningsskader fra 0,5-2 m / s. Lasersensoren er mere præcis end den konventionelle metode til at bestemme hastigheden og afstanden til slagfladen. Modellen kan producere skader på rygmarven på alle niveauer, fra mild til svær. Når den ændres, kan denne enhed også forårsage skader hos rotter og store dyr, såsom ikke-humane primater.

Disclosures

Christopher B. Shields, MD har ejerskab af Louisville Injury System Apparatus (LISA) produceret af Louisville Impactor System, LLC.

Acknowledgments

Dette arbejde blev delvist støttet af NIH NS059622, NS073636, DOD CDMRP W81XWH-12-1-0562; Merit Review Award I01 BX002356 fra US Department of Veterans Affairs; Craig H Neilsen Foundation 296749; Indiana Spinal Cord og Brain Injury Research Foundation og Mari Hulman George Endowment Funds (XMX); Norton Healthcare, Louisville, KY (YPZ); Staten Indiana ISDH 13679 (XW); Og NeuroCures Foundation.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ketamine (7.2 mg/mL)/Xylazine (0.475 mg/mL)/Acepromazine Patterson Veterinary 07-890-8598/07-869-7632/07-808-1947 Anesthetic agent
Buprenorphine(0.03 mg/mL) Patterson Veterinary 07-891-9756 Pain relief agent
Carprofen Patterson Veterinary 07-844-7425 antibiotic agent
Purdue Products Betadine Surgerical Scrub Fisher Scientific 19-027132 for sterilizing skin
Dukal Gauze Sponges Fisher Scientific 22-415-490 for sterilizing skin
Decon Ethanol 200 Proof Fisher Scientific 04-355-450 for sterilizing skin
1 mL NORM-JECT HENKE SASS WOLF D-78532 for anethesia/pain relief/antibiotic agent injection
10 mL Syringe TERUMO REF SS-10L for saline injection
Artificial Tears Eye Ointment Webster Veterinary 07-870-5261 provent eyes from dry
Antiobiotic Ointment Webster Veterinary 07-877-0876 provent surgery cut from infection
Cotton Tipped Applicators Fisher Scientific 1006015 stop bleeding
Instrument Sterilizer Fine Science Tools 18000-50 for sterilizing surgery tool
Fine Forceps Fine Science Tools 11223-20 grasp tissue
Scalpel Fine Science Tools 10003-12 skin cut
Scalpel Blade #15 Fisher Scientific 10015-00 skin cut
Hemostat Fine Science Tools 13004-14 stop bleeding
Rongeur Fine Science Tools 16021-14 laminectomy
Agricola Retractor Fine Science Tools 17005-04 keep the surgery view open
Fine scissors Fine Science Tools 14040-10 for muscle seperated from spine
Sterile sutures Fine Science Tools 12051-10 skin closure
Mouse Vertebral stabilizer Louisville Impactor System N/A Stabilize and expose the vertebra
LISA Louisville Impactor System N/A Produce an experimental contusion injury of the spinal cord in mice

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Young, W. Spinal cord contusion models. Prog. Brain Res. 137, 231-255 (2002).
  2. Gale, K., Kerasidis, H., Wrathall, J. R. Spinal cord contusion in the rat: behavioral analysis of functional neurologic impairment. Exp. Neurol. 88 (1), 123-134 (1985).
  3. Gruner, J. A. A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat. J. Neurotrauma. 9 (2), 126-128 (1992).
  4. Scheff, S. W., Rabchevsky, A. G., Fugaccia, I., Main, J. A., Lumpp, J. E. Experimental modeling of spinal cord injury: Characterization of a force-defined injury device. J. Neurotrauma. 20 (2), 179-193 (2003).
  5. Stokes, B. T. Experimental spinal cord injury: a dynamic and verifiable injury device. J. Neurotrauma. 9 (2), 129-134 (1992).
  6. Young, W. MASCIS spinal cord contusion model. Animal Models of Acute Neurological Injuries. Chen, J., Xu, X. M., Xu, Z. C., Zhang, J. H. , Humana Press. 411-422 (2009).
  7. Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Walters, P., Stokes, B. T. The Ohio State University ESCID spinal cord contusion model. Animal Models of Acute Neurological Injuries. Chen, J., Xu, X. M., Xu, Z. C., Zhang, J. H. , Humana Press. 433-448 (2009).
  8. Scheff, S., Roberts, K. N. Infinite Horizon spinal cord contusion model. Animal Models of Acute Neurological Injuries. Chen, J., Xu, X. M., Xu, Z. C., Zhang, J. H. , Humana Press. 423-433 (2009).
  9. Sances, A., et al. The biomechanics of spinal injuries. Crit. Rev. Biomed. Eng. 11 (1), 1-76 (1984).
  10. Zhang, Y. P., et al. Spinal cord contusion based on precise vertebral stabilization and tissue displacement measured by combined assessment to discriminate small functional differences. J. Neurotrauma. 25 (10), 1227-1240 (2008).
  11. Walker, M. J., et al. A novel vertebral stabilization method for producing contusive spinal cord injury. J. Vis. Exp. (95), (2015).
  12. Allen, A. R. Surgery of experimental lesion of spinal cord equivalent to crush injury of fracture dislocation of spinal column. A preliminary report. J. A. M. A. 57, 878-880 (1911).
  13. Jakeman, L. B., et al. Traumatic spinal cord injury produced by controlled contusion in mouse. J. Neurotrauma. 17 (4), 299-319 (2000).
  14. Rivlin, A. S., Tator, C. H. Effect of duration of acute spinal cord compression in a new acute cord injury model in the rat. Surg. Neurol. 10 (1), 38-43 (1978).
  15. Zhang, Y. P., et al. Controlled cervical laceration injury in mice. J. Vis. Exp. (75), (2013).
  16. Ma, Z., et al. A controlled spinal cord contusion for the rhesus macaque monkey. Exp. Neurol. 279, 261-273 (2016).

Tags

Medicin udgave 124 Contusion forskydning mus rygmarvsskade dyremodel kirurgi
En vævsforskydningsbaseret kontusiv rygmarvsskadesmodel i mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wu, X., Zhang, Y. P., Qu, W.,… More

Wu, X., Zhang, Y. P., Qu, W., Shields, L. B. E., Shields, C. B., Xu, X. M. A Tissue Displacement-based Contusive Spinal Cord Injury Model in Mice. J. Vis. Exp. (124), e54988, doi:10.3791/54988 (2017).

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