Summary

Massiv Pontine blødning ved dobbel injeksjon av autologt blod

Published: May 29, 2021
doi:

Summary

Vi presenterer en protokoll for å etablere en massiv pontinblødningsmodell i en rotte via dobbel injeksjon av autologt blod.

Abstract

Vi tilbyr en protokoll for å etablere en massiv pontinblødningsmodell i en rotte. Rotter som veide ca 250 gram ble brukt i denne studien. Hundre mikroliter autologt blod ble tatt fra halevenen og stereotaktisk injisert i ponsene. Injeksjonsprosessen ble delt inn i 2 trinn: Først ble 10 μL blod injisert på et bestemt sted, anteroposterior posisjon (AP) -9,0 mm; lateral (Lat) 0 mm; vertikal (Vert) -9,2 mm, etterfulgt av en ny injeksjon av restblodet som ligger ved AP -9,0 mm; Lat 0 mm; Vert -9,0 mm med et intervall på 20 minutter. Balansestråletesten, lemplasseringstesten og den modifiserte Voestch-nevroscoren ble brukt til å evaluere nevrologisk funksjon. Magnetisk resonansavbildning (MR) ble brukt til å vurdere volumet av blødningsblødning in vivo. Symptomene på denne modellen var i tråd med pasienter med massiv pontinblødning.

Introduction

Intracerebral blødning står for en femtedel av slagpasienter. Prognosen for intracerebral blødning avhenger av hastigheten, volumet og plasseringen av blødning1,2. Sammenlignet med forebrain blødning, hjernestammeblødning har høyere dødelighet og sykelighet3. Omtrent 40% av hjernestammeblødningen forekommer i pons4. Etiologien og patofysiologien til pontinblødning er ganske forskjellige og mindre studert enn forebrain blødning5.

Det finnes to typer pontinblødning dyremodeller. Den ene er spontan blødningsmodell indusert ved infusjon av bakteriell kollagen i pons6,7,8. Den største fordelen med denne modellen er at blødningen er spontan. Imidlertid kan kollagenase bare indusere et lite volum pontinblødning. Dessuten kan kollagenase forårsake andre skader på hjernen. Den andre modellen er indusert ved stereotaktisk injeksjon av autologt blod i pons9. Fordelen med denne modellen er at den er lett å mestre med høy suksessrate. Teoretisk sett kan forskere injisere ethvert volum blod på et hvilket som helst sted av pons. På grunn av tilbakelekkasjen gjennom nåleruten er imidlertid det injiserte volumet begrenset. Nylig har dobbeltinjeksjonsmetoden blitt forfremmet for å redusererygglekkasjen 9. Denne metoden injiserer autologt blod to ganger med et 20-minutters intervall mellom injeksjonene. Dobbeltinjeksjonsmetoden brukes til å indusere mild (30 μL) og moderat (60 μL) pontinblødning, men ikke massiv pontinblødning. På klinikken har flertallet av pontinblødningspasienter med dårlig prognose massiv blødning (mer enn 10 ml).

I den forrige studien ga vi en protokoll for å etablere en pontin iskemisk slagmodell hos rotte10. I denne studien modifiserer vi den eksisterende doble injeksjonsmetoden, og gir en detaljert protokoll for å indusere massiv pontinblødning hos en rotte ved dobbel injeksjon av 100 μL autologt blod på to forskjellige steder i ponlene.

Protocol

Protokollen ble gjennomgått og godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved Det andre tilknyttede sykehuset ved Guangzhou Medical University. Rotter ble levert av Animal Center of Southern Medical University. Den eksperimentelle utformingen vises i figur 1. 1. Dyr og instrumenter Bruk 8 uker gamle mannlige Sprague-Dawley rotter som veier 250 ± 10 g. Hus rottene i minst 7 dager før operasjonen under kontrollerte miljøforhold m…

Representative Results

Totalt 25 dyr ble brukt, 3 for kontroll, 6 for 30 μL, 6 for 60 μL og 10 for 100 μL blodinjeksjoner. En rotte som fikk en 100 μL injeksjon av autologt blod (1/10) døde innen 24 timer etter operasjonen. Atferdstester ble utført på dag 1, dag 3, dag 7 og dag 14 etter operasjonen. Poengsummene for kontrollgruppen og blodinjeksjonsgruppene på ulike tidspunkter etter operasjonen er presentert i tabell 2. Ponti…

Discussion

I den nåværende studien ga vi en protokoll for å generere en massiv pontinblødning rotte modell. Denne modellen kan brukes til forskning på patofysiologisk mekanisme og prognose for massiv pontinblødning.

Gjennom hele eksperimentet ble 25 rotter brukt, hvorav bare en døde. Verifiseringen av MR, brutto anatomi og HE-farging indikerte at denne metoden hadde en svært lav dødelighet og høy suksessrate. For å etablere massiv pontinblødningsmodell, må to problemer løses, det injiserte …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne studien ble økonomisk støttet av National Science Foundation of China (81471181 og 81870933) og Åpningslabprogrammet til Guangzhou Medical University (0506308) til Y Jiang, og av National Science Foundation of China (81701471) og det vitenskapelige programmet til Guangzhou Municipal Health Commission (20191A011083) til Z Qiu, og av National Science Foundation of China (81501009) til L Wu.

Materials

100ml Saline solution Guangdong yixiang 191222201 C1 Preparing heparin diluent
100μl Microinjector Shanghai Gaoge Injection of autologous blood
1ml Syringe Jiangsu Zhiyu 20191014 Withdraw autologous blood from the tail vein
75% Alcohol Shandong Lierkang Disinfection of rat tail
Adhesive tape Shanghai Jinzhong Surgicl instruments
Animal anesthesia system RWD R510-31S-6 Inducing and maintaining anesthesia
Balance beam Jiangsu Saiangsi For neurological deficit scores
Blades Shanghai Feiying 74-C For gross anatomy
Bone cement Shanghai Xinshiji 20180306 Surgicl instruments
Brain tank Shenzhen LEIYEA For gross anatomy
Butorphanol tartrate Jiangsu Hengrui For pain management
Electric cranial drill Nanjing  Darwin biotechnology 20180090018 Making a burr hole on the skull
EP tube Nantong Surui Transfer autologous blood
Erythromycin eye cream Yunnan pharmacy Eyes protection
HE dye liquor Solarbio G1120 For HE staining
Heating pad Dangerous Jungle JR01 Keeping warm
Heparin sodium injection Chengdu Haitong Pharmacal Company 190701 Preparing heparin diluent
IndoPhors Guoyao of China Sterilization
Isoflurane RWD 20080701 Inducing and maintaining anesthesia
Light dark box Jiangsu Saiangsi For neurological deficit scores
Micro-injection pump Baoding Leifu TFD03-01-C Injection of autologous blood
MRI system Philips Confirmation of infarction in vivo
Needle holder Shanghai Jinzhong J32020 Surgicl instruments
Penicilin Guoyao of China Infection Prevention
Q-tips Jiangxi Songhe Surgicl instruments
Scalp heedle Jiangxi Hongda 20200313 Withdraw autologous blood from the tail vein
Scalpel Shanghai Kaiyuan 170902 Surgicl instruments
Shearing scissors Shanghai Jinzhong Y00040 Surgicl instruments
Stereotaxic apparatus RWD 900-00001-00 for surgical positioning
Surgical towel Xinxiang Huakangweicai 20070601 Surgicl instruments
Suture needle Shanghai Jinzhong Surgicl instruments
Suture scissors Shanghai Jinzhong J25041 Surgicl instruments
Tissue holding forcepts Shanghai Jinzhong J31080 Surgicl instruments

References

  1. Charidimou, A., et al. Brain hemorrhage recurrence, small vessel disease type, and cerebral microbleeds: A meta-analysis. Neurology. 89 (8), 820-829 (2017).
  2. Tao, C., et al. A novel brainstem hemorrhage model by autologous blood infusion in Rat: White Matter Injury, Magnetic Resonance Imaging, and Neurobehavioral features. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 25 (5), 1102-1109 (2016).
  3. Ichimura, S., et al. Surgical treatment for primary brainstem hemorrhage to improve postoperative functional outcomes. World Neurosurgery. 120, 1289-1294 (2018).
  4. Behrouz, R. Prognostic factors in pontine haemorrhage: A systematic review. European Stroke Journal. 3 (2), 101-109 (2018).
  5. Guo, X., et al. Brainstem iron overload and injury in a rat model of brainstem hemorrhage. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 29 (8), 104956 (2020).
  6. Chung, Y., Haines, S. J. Experimental brain stem surgery. Neurosurgery Clinics of North America. 4 (3), 405-414 (1993).
  7. Lekic, T., Tang, J., Zhang, J. H. A rat model of pontine hemorrhage. Acta Neurochirurgica Supplement. 105, 135-137 (2008).
  8. Lekic, T., et al. Evaluation of the hematoma consequences, neurobehavioral profiles, and histopathology in a rat model of pontine hemorrhage. Journal of Neurosurgery. 118 (2), 465-477 (2013).
  9. Shrestha, B. K., et al. Rat brainstem hemorrhage model: Key points to success in modeling. World Neurosurgery. 117, 106-116 (2018).
  10. Luo, M., Tang, X., Zhu, J., Qiu, Z., Jiang, Y. Establishment of acute pontine infarction in rats by electrical stimulation. Journal of Visualized Experiments. (162), (2020).
  11. Wu, L., et al. Keep warm and get success: The role of postischemic temperature in the mouse middle cerebral artery occlusion model. Brain Research Bulletin. 101, 12-17 (2014).

Play Video

Cite This Article
Tang, X., Wu, L., Luo, M., Qiu, Z., Jiang, Y. Massive Pontine Hemorrhage by Dual Injection of Autologous Blood. J. Vis. Exp. (171), e62089, doi:10.3791/62089 (2021).

View Video