Summary

Farelerde Tam Traneksiyon Tipi Spinal Kord Yaralanması İndüksiyonu

Published: May 06, 2020
doi:

Summary

Bu protokol, fare modelinde stabil traneksiyon tipi omurilik yaralanmasıinin indüksiyonu için hassas bir laminektominin nasıl oluşturulacak larını, omurilik yaralanması araştırmaları için en az ikincil hasarın nasıl yaratılabildiğini açıklamaktadır.

Abstract

Omurilik yaralanması (SCI) büyük ölçüde geri dönüşümsüz ve kalıcı fonksiyon kaybına yol açar, en sık travma sonucu. SCI’den kaynaklanan zayıflatıcı engellerin üstesinden gelmek için hücre nakli yöntemleri gibi çeşitli tedavi seçenekleri araştırılmaktadır. Klinik öncesi hayvan çalışmalarının çoğu SCI’nin kemirgen modellerinde yapılmaktadır. SCI’nin fare modelleri yaygın olarak kullanılırken, fare modelleri fare modelleri fare modellerine göre önemli avantajlara sahip olsa da, fare modelleri daha az dikkat çekilmiştir. Farelerin küçük boyutu sıçanlar için daha düşük hayvan bakım maliyetleri eşittir, ve çok sayıda transgenik fare modellerinin durumu çalışmaların birçok türü için avantajlıdır. Hayvanlarda tekrarlanabilir ve hassas yaralanma indükleyen SCI araştırma için birincil sorundur, hangi küçük kemirgenler yüksek hassasiyetli cerrahi gerektirir. Tradineksiyon tipi yaralanma modeli transplantasyon tabanlı terapötik araştırmalar için son on yılda yaygın olarak kullanılan bir yaralanma modeli olmuştur, ancak farelerde tam bir trasezaryen tipi yaralanma yayılımı için standart bir yöntem bulunmamaktadır. Torasik vertebral düzey 10 (T10) düzeyinde C57BL/6 farelerinde tam bir traneksiyon tipi yaralanmaya neden olmak için cerrahi protokol geliştirdik. Prosedür tam lamina kaldırmak için rongeurs yerine küçük bir ucu matkap kullanır, sonra yuvarlak kesme kenarı ile ince bir bıçak omurilik tradeksi neden kullanılır. Bu yöntem, küçük kemirgenlerde minimal kollateral kas ve kemik hasarı olan reprodüktöbl transection tipi yaralanmalara yol açar ve bu nedenle özellikle davranışsal fonksiyonel sonuçların analiz edildiği şaşırtıcı faktörleri en aza indirir.

Introduction

Omurilik yaralanması (SCI) sağlık ve yaşam tarzı köklü değişikliklere neden karmaşık bir tıbbi sorundur. SCI için bir tedavi yoktur ve SCI patofizyolojisi iyice anlaşılamamıştır. Hayvan SCI modelleri, özellikle kemirgen modelleri, yeni tedaviler deneme için paha biçilmez bir araç sunuyoruz, ve yıllardır SCI keşfetmek için kullanılmıştır. Bugüne kadar, pre-klinik SCI çalışmaların% 72 üzerinde fare modelleri istihdam var, fareler1kullanmış sadece% 16 ile karşılaştırıldığında. Sıçanlar, daha büyük boyutları ve insan SCI’lerine benzer boşluklar oluşturma eğilimleri nedeniyle, geleneksel olarak yeni tedavi yaklaşımlarını incelemek için tercih edilen model hayvanlar olmalarına rağmen, fareler (birçok transgenik fare modeli de dahil olmak üzere) sci2’ninhücresel ve moleküler mekanizmalarını incelemek için daha sık kullanılmaktadır. Fare modeli daha kolay kullanım, daha hızlı üreme oranları ve sıçanlara göre daha düşük maliyetler açısından ek faydalar sunar; fareler de insanlar ile genomik benzerlik yüksek derecedesergilemek 1,2,3. Fare modelinin en büyük dezavantajı, omurilik yaralanmalarının oluşturulması ve tedavisi için cerrahi müdahaleler için zorluklar yaratan önemli ölçüde daha küçük boyut olarak tanımlanmıştır4,5.

Mevcut literatürde fare modelinde kararlı SCI’yi tetiklemek için sağlam ve tekrarlanabilir bir cerrahi protokole duyulan ihtiyacı vurgulayan bir boşluk vardır. Bu nedenle bu sınırlamaların üstesinden gelmek için bu protokolde yeni ve kesin bir cerrahi yaklaşım salıyoruz. Bu protokol farelerde bir trazeksiyon tipi yaralanma neden derinlemesine kurallar sağlar, Bu yaralanma türü bir yaralanma aşağıdaki rejeneratif ve dejeneratif değişiklikleri incelemek için en uygun olarak kabul edilmiştir6, yanı sıra nöroplasti, nöral devre ve doku mühendisliği yaklaşımları7. Torasik düzey SCIliteratürdeen sık kullanıldığından, alt torasik bölgede yaralanmayı tetiklemeyi seçtik.

Protocol

Tüm prosedürler Avustralya Ulusal Sağlık ve Tıbbi Araştırma Konseyi yönergeleri altında Griffith Üniversitesi Hayvan Etik Komitesi ‘nin (ESK/04/16 AEC ve MSC/04/18 AEC) onayı ile gerçekleştirilmiştir. 1. Ameliyat için hayvan kurulum prosedürü Anestezi ve hayvan stabilize. 8-10 haftalık dişi C57BL/6 fare kullanın. Anestezi indüksiyonu için 1 L/dk oksijen %5 isofluran kullanın. Anestezinin bakımı için 1 L/dk oksijende %1,5-2 oranında isofluran kullan?…

Representative Results

Şekil 1’debetimlenen yöntem, farenin yeterli stabilizasyonu(Şekil 1A) ve omurga ve paraspinöz dokunun iyi görüntülenmesini(Şekil 1B)içerir. Spinöz proses ve lamina minimal kas diseksiyonu ve kan kaybı ile açıkça görüntülenebilir(Şekil 1C, vurgulanmış bölge). İnce uç delme, dikdörtgenin gösterdiği gibi bir laminektomi penceresi oluşturmak için Şekil 1D’de…

Discussion

Bu yöntem farelerde T10 vertebra düzeyinde tam bir trazeksiyon tipi yaralanmaya neden olur, bu da hayvanın tam paraplejiile sonuçlandığı yaralanma seviyesinin altında. Genel olarak, bu yöntem minimal kanama, ihmal edilebilir ikincil hasar ve stabil, tekrarlanabilir yaralanma ile sonuçlanır. Laminektomi10olmadan traneksiyon daha önce yayınlanmış yöntemlere göre, Bu yöntem omurga eğriliği manipüle etmeden doğrudan görüntüleme açısından yararları sunuyor, yaralanma bütü…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, Griffith Üniversitesi Uluslararası Öğrencisi (PhD) tarafından RR’ye, Perry Cross Foundation Grant to JE ve JSJ’ye, Clem Jones Vakfı Hibesi jsj ve JE’ye ve Queensland’ın JSJ ve JE’ye verdiği Motor Kazası Sigorta Komisyonu’na destek lenmiştir.

Materials

Baytril injectable 50 mg/mL, 50 mL Provet BAYT I Post-operative care drug
Betadine 500 mL Provet BETA AS Consumable
Castroviejo needle holder, locking ProSciTech T149C Reusable
Ceramic zirconia blade, round with sharp sides, single edge, angled ProSciTech TXD101A-X Reusable
Cotton swabs (5pcs) Multigate 21-893 Consumable
Dremel Micro DREMEL 8050-N/18 Cordless rotary tool
Dressing forceps fine Multigate 06-306 Single use disposable
Drill bits Kemmer Präzision SM 32 M 0550 070 Reusable
Dumont #7b forceps Fine Science Tools 11270-20 Reusable
Dumont tweezers, style 5 ProSciTech T05-822 Reusable
Fur trimmer WAHL WA9884-312 Zero Overlap Hair Trimmer
Iris scissors, Ti, sharp tips, straight, 90mm ProSciTech TY-3032 Reusable
Isoflurane isothesia NXT 250 Provet ISOF 00 HS Anaesthetic agent
Colibri Retractor – 4cm Fine Science Tools 17000-04 Reusable
Scalpel handle ProSciTech T133 Reusable
Signature latex surgical gloves size 7.5 Medline MSG5475 Consumable
Sodium Chloride 0.9% STS PHA19042005 Consumable
Sterile Dressing Pack Multigate 08-709 Single use disposable
Sterile Fluid Impervious Drape 60×60 cm Multigate 29-220 Single use disposable
Surgical spirit 100 mL Provet # SURG SP Consumable
Suture Material – SILK BLK 45CM 5/0 FS-2 Johnson & Johnson Medical 682G Silk Suture
Suture Material – Vicryl 70CM 5-0 S/A FS-2 Johnson & Johnson Medical VCP421H Vicryl Suture
Temgesic 0.3 mg in 1 mL, x 5 ampoules (class S8 drug) Provet TEMG I Post-operative care drug

References

  1. Sharif-Alhoseini, M., et al. Animal models of spinal cord injury: a systematic review. Spinal Cord. 55 (8), 714-721 (2017).
  2. Lee, D. H., Lee, J. K. Animal models of axon regeneration after spinal cord injury. Neuroscience Bulletin. 29 (4), 436-444 (2013).
  3. Sharif-Alhoseini, M., Rahimi-Movaghar, V., Dionyssiotis, Y. . Topics in Paraplegia. , (2014).
  4. Talac, R., et al. Animal models of spinal cord injury for evaluation of tissue engineering treatment strategies. Biomaterials. 25 (9), 1505-1510 (2004).
  5. Nakae, A., et al. The animal model of spinal cord injury as an experimental pain model. Journal of Biomedicine & Biotechnology. 2011, 939023 (2011).
  6. Kwon, B., Oxland, T., Tetzlaff, W. Animal models used in spinal cord regeneration research. Spine. 27, 1504-1510 (2002).
  7. Kundi, S., Bicknell, R., Ahmed, Z. Spinal cord injury: current mammalian models. American Journal of Neuroscience. (4), 1-12 (2013).
  8. Harrison, M., et al. Vertebral landmarks for the identification of spinal cord segments in the mouse. Neuroimage. 68, 22-29 (2013).
  9. Basso, D. M., et al. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains. Journal of Neurotrauma. 23 (5), 635-659 (2006).
  10. Seitz, A., Aglow, E., Heber-Katz, E. Recovery from spinal cord injury: a new transection model in the C57Bl/6 mouse. Journal of Neuroscience Research. 67 (3), 337-345 (2002).

Play Video

Cite This Article
Reshamwala, R., Eindorf, T., Shah, M., Smyth, G., Shelper, T., St. John, J., Ekberg, J. Induction of Complete Transection-Type Spinal Cord Injury in Mice. J. Vis. Exp. (159), e61131, doi:10.3791/61131 (2020).

View Video