Summary

انسداد السفينتين الماوس النموذجي لضخه الاسكيمية الدماغي

Published: March 01, 2019
doi:

Summary

نموذج الفأر من ضخه الاسكيمية الدماغي أنشئت للتحقيق في الفسيولوجيا المرضية للسكتة الدماغية. ونحن ديستالي سد الشريان الدماغي الأوسط الحق والشريان السباتي المشترك الحق واستعادة تدفق الدم بعد 10 أو 40 دقيقة من الاسكيمية.

Abstract

في هذه الدراسة، يستخدم نموذج ماوس انسداد شريان دماغي الأوسط (MCA) لدراسة ضخه الاسكيمية الدماغي. مفيد نموذجا ماوس استنساخه وموثوق بها للتحقيق في الفسيولوجيا المرضية لضخه الاسكيمية الدماغي وتحديد الاستراتيجيات العلاجية المحتملة بالنسبة للمرضى الذين يعانون من السكتة الدماغية. الاختلافات في التشريح لدائرة ويليس C57BL/6 الفئران يؤثر على حجم احتشاء بعد الإصابة الدماغية الاسكيمية–المستحثة. أشارت الدراسات إلى أن انسداد MCA القاصي (ماكاو) يمكن التغلب على هذه المشكلة ويؤدي إلى حجم احتشاء مستقرة. في هذه الدراسة، ونحن إنشاء نموذج ماوس انسداد السفينتين من ضخه الاسكيمية الدماغي عن طريق انقطاع تدفق الدم إلى MCA الحق. ونحن ديستالي اضطر MCA الأيمن والشريان السباتي المشترك الحق (CCA) واستعادة تدفق الدم بعد فترة معينة من الاسكيمية. هذه الإصابة ضخه الاسكيمية يستحث احتشاء حجم ثابت وعجز سلوكية. الخلايا المناعية المحيطية التسلل الدماغ الدماغية ضمن فترة تسلل ح 24. بالإضافة إلى ذلك، يتم فقدان الخلايا العصبية في منطقة القشرية أقل لمدة أطول من ضخه. ولذلك، هذا النموذج انسداد السفينتين مناسبة للتحقيق في الاستجابة المناعية والعصبية الانتعاش خلال فترة ضخه بعد الاسكيمية الدماغي.

Introduction

الطراز الماوس ضخه الاسكيمية الدماغي أحد النهج التجريبي الأكثر استخداماً للتحقيق في الفسيولوجيا المرضية ل الإصابات الناجمة عن الاسكيمية الدماغ1. لأنه ينشط ضخه الاسكيمية الدماغي المناعي المحيطية، الخلايا المناعية المحيطية التسلل إلى الدماغ الدماغية ويسبب تلف الخلايا العصبية2. وهكذا، نموذجا لماوس موثوقة واستنساخه يحاكي ضخه الاسكيمية الدماغي مطلوب لفهم الفسيولوجيا المرضية للسكتة الدماغية.

الفئران (B6) C57BL/6J هي سلالة الأكثر استخداماً في التجارب السكتة الدماغية نظراً لأنها يمكن بسهولة أن يكون وراثيا معالجته. تتوفر نماذج مشتركة اثنين من ماكاو/الاكسجينيه التي تحاكي حالة ضخه الاسكيمية الدماغي. الأول هو نموذج الشعيرة intraluminal الدانية ماكاو، حيث يعمل خيوط المغلفة بالسيليكون إينترافاسكولارلي أوككلودي تدفق الدم في هيئة مكافحة الاحتكارات؛ بعد ذلك يتم إزالة خيوط أوككلودينج لاستعادة تدفق الدم3. مدة قصيرة انسداد يؤدي آفة من منطقة subcortical، بينما أطول مدة انسداد يسبب الاحتشاءات في المناطق القشرية وسوبكورتيكال. النموذج الثاني هو نموذج ربط مكاو القاصي، الذي ينطوي على ربط اكسترافاسكولار MCA والتقييم القطري المشترك للحد من تدفق الدم من خلال هيئة مكافحة الاحتكارات، بعدها يتم استعادة تدفق الدم عن طريق إزالة مقطع خياطة الجروح والأوعية الدموية4. في هذا النموذج، بسبب احتشاء في المناطق القشرية، ومعدل وفيات منخفض. لأنه يتطلب ربط نموذج ماكاو/ضخه كرانيكتومي لفضح موقع MCA القاصي، يمكن تأكيد الموقع بسهولة، ودراسة ما إذا كان تدفق الدم في MCA القاصي تتعطل أثناء الإجراء واضح ومباشر.

B6 الفئران تظهر اختلافات كبيرة في التشريح لدائرة ويليس؛ وهذا قد يؤثر على حجم احتشاء بعد ضخه الاسكيمية الدماغي5،،من67. حاليا، يمكن التغلب على هذه المشكلة عن طريق ربط MCA القاصي8. في هذه الدراسة، علينا أن ننشئ أسلوب أوككلودينج تدفق الدم MCA وتمكين ضخه بعد فترة محددة سلفا من الاسكيمية. انسداد السفينتين من طراز ضخه الاسكيمية الدماغي يستحث الاسكيمية العابرة لإقليم اتحاد الماليزيين الصينيين من خلال ربط MCA القاصي الحق والحق التقييم القطري المشترك، مع تدفق الدم المستعادة بعد فترة معينة من الاسكيمية. يدفع هذا النموذج ماكاو/ضخه احتشاء حجم مستقر، والجزء الأكبر من التسلل إلى الدماغ الخلايا المناعية في الدماغ الدماغية، وعجز سلوكية بعد الاسكيمية الدماغي – ضخه4.

Protocol

رعاية الحيوان المؤسسية واللجان استخدام سينيكا وجامعة الطب تايبيه أقرت هذا البروتوكول لاستخدام الحيوانات التجريبية. 1-نموذج مكاو/ضخه توفر الفئران مع حرية الوصول إلى المياه وتشو حتى الجراحة. اﻷوتوكﻻف الجراحية أدوات وتطهير الجدول جراحة ومعدات استخدام الإيثانول 7…

Representative Results

تنتج من احتشاء القشرية محيط MCA الحق هذا الإجراء ماكاو/ضخه وتسبب عجزا سلوكية. درجات مختلفة من حجم احتشاء المستحثة الاسكيمية (الشكل 1 أ، ب) وفقدان الخلايا العصبية (الشكل 1، د) تم إنشاؤها في قشرة الدماغ من منطقة MCA الحق عن طريق …

Discussion

نموذج الماوس ماكاو/ضخه نموذج حيوانية المستخدمة عادة لتقليد الاسكيمية العابرة في البشر. يمكن تطبيق هذا النموذج الحيواني لسلالات الفئران المحورة وراثيا والضربة القاضية للتحقيق في الفسيولوجيا المرضية للسكتة الدماغية. عدة خطوات في البروتوكول أهمية خاصة. (1 ميكرودريل) يجب أن تستخدم بعناية عن…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وكان يدعمها هذا العمل بوزارة العلوم والتكنولوجيا، تايوان (الأكثر 106-2320-ب-038-024، معظم 105-2221-E-038-007-MY3، ومعظم 104-2320-ب-424-001) ومستشفى الجامعة الطبية تايبيه (107TMUH-س-01). تم تحرير هذه المخطوطة عن طريق “تحرير والاس الأكاديمية”.

Materials

Bone rongeur Diener Friedman
Buprenorphine Sigma B-044
Cefazolin Sigma 1097603
Chloral hydrate Sigma C8383
Dissection microscope Nikon SMZ-745
Electric clippers Petpro
10% formalin Sigma F5304
Germinator dry bead sterilizer Braintree Scientific
Iris Forceps Karl Klappenecker 10 cm
Iris Scissors Diener 9 cm
Iris Scissors STR Karl Klappenecker 11 cm
Microdrill Stoelting FOREEDOM K.1070
Micro-scissors-Vannas HEISS H-4240 blade 7mm, 8 cm
Mouse brain matrix World Precision Instruments
Non-invasive blood pressure system Muromachi MK-2000ST
Operating Scissors STR Karl Klappenecker 14 cm
Physiological Monitoring System Harvard Apparatus
Razor blades Ever-Ready
Stoelting Rodent Warmers Stoelting 53810 Heating pad
Suture clip Stoelting
Tweezers IDEALTEK No.3
Vetbond 3M 15672 Surgical glue
10-0 suture UNIK NT0410
2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride Sigma T8877

References

  1. Woodruff, T. M., et al. Pathophysiology, treatment, and animal and cellular models of human ischemic stroke. Molecular Neurodegeneration. 6 (1), 11 (2011).
  2. Chamorro, A., et al. The immunology of acute stroke. Nature Reviews. Neurology. 8 (7), 401-410 (2012).
  3. Engel, O., Kolodziej, S., Dirnagl, U., Prinz, V. Modeling stroke in mice – Middle cerebral artery occlusion with the filament model. Journal of Visualized Experiments. (47), e2423 (2011).
  4. Lee, G. A., et al. Interleukin 15 blockade protects the brain from cerebral ischemia-reperfusion injury. Brain, Behavior, and Immunity. 73, 562-570 (2018).
  5. 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. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 13 (4), 683-692 (1993).
  6. Kitagawa, K., et al. Cerebral ischemia after bilateral carotid artery occlusion and intraluminal suture occlusion in mice: evaluation of the patency of the posterior communicating artery. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 18 (5), 570-579 (1998).
  7. Wellons, J. C., et al. A comparison of strain-related susceptibility in two murine recovery models of global cerebral ischemia. Brain Research. 868 (1), 14-21 (2000).
  8. Doyle, K. P., Fathali, N., Siddiqui, M. R., Buckwalter, M. S. Distal hypoxic stroke: a new mouse model of stroke with high throughput, low variability and a quantifiable functional deficit. Journal of Neuroscience Methods. 207 (1), 31-40 (2012).
  9. Doyle, K. P., Buckwalter, M. S. A mouse model of permanent focal ischemia: Distal middle cerebral artery occlusion. Methods in Molecular Biology. , 103-110 (2014).
  10. Wayman, C., et al. Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability. Journal Of Visualized Experiments. (108), e53106 (2016).
  11. Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. Effects of hyperthermia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats. Neuroscience Letters. 349 (2), 130-132 (2003).
  12. Florian, B., et al. Long-term hypothermia reduces infarct volume in aged rats after focal ischemia. Neuroscience Letters. 438 (2), 180-185 (2008).
  13. Carmichael, S. T. Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose. NeuroRx: The Journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 2 (3), 396-409 (2005).
  14. Lin, T. N., Te, J., Huang, H. C., Chi, S. I., Hsu, C. Y. Prolongation and enhancement of postischemic c-fos expression after fasting. Stroke. 28 (2), 412-418 (1997).
  15. Glazier, S. S., O’Rourke, D. M., Graham, D. I., Welsh, F. A. Induction of ischemic tolerance following brief focal ischemia in rat brain. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 14 (4), 545-553 (1994).
  16. Tachibana, M., et al. Early Reperfusion After Brain Ischemia Has Beneficial Effects Beyond Rescuing Neurons. Stroke. 48 (8), 2222-2230 (2017).
  17. Gan, Y., et al. Ischemic neurons recruit natural killer cells that accelerate brain infarction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (7), 2704-2709 (2014).
  18. Li, M., et al. Astrocyte-derived interleukin-15 exacerbates ischemic brain injury via propagation of cellular immunity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (3), E396-E405 (2017).
  19. Wang, S., Zhang, H., Dai, X., Sealock, R., Faber, J. E. Genetic architecture underlying variation in extent and remodeling of the collateral circulation. Circulation Research. 107 (4), (2010).

Play Video

Cite This Article
Chen, C., Chen, R., Lee, G. A. Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion. J. Vis. Exp. (145), e59078, doi:10.3791/59078 (2019).

View Video