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.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
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.
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.
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.
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
2. Laminektomi
3. Travesti
4. Kapatma ve hemen ameliyat sonrası bakım
5. Yaralanma modelinin değerlendirilmesi
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'degösterildiği gibi yapılır. Ortaya çıkan laminektomi penceresi açıktır ve doğrudan görselleştirme ve omurilik erişimi sağlar(Şekil 1E, vurgulanan bölge). Bu sürecin şematik kavramı Şekil 1F'deaçıklanmıştır. Dar traneksiyon bıçağı ayrık laminektomi penceresinden(Şekil 1G)kolayca sığabilir ve düzgün bir kaydırma hareketi içinde tam bir tranekse tipi yaralanma oluşturulabilir (Şekil 1H-I). Böylece, Bu yöntem minimal kas diseksiyonu neden olur, minimal kollateral kemik hasarı, ve minimal kan kaybı ile istikrarlı bir tam transection tipi yaralanma ile sonuçlanır. Hayvanlarda şiddetli SCI indüksiyonuna rağmen, cerrahi işlem ve postoperatif bakım hayvanların sağkalım oranlarının yüksek olduğu sonuçlandı. Bu el yazması için bildirilen tüm hayvanlar omurilik cerrahisi atlattı; ve laboratuarımız tarafından yapılan ameliyatlar %>99'luk bir sağkalım oranına yol açmıştır.
Farelerde trazeksiyon tipi SCI indükleme yönteminin tekrarlanabilir ve tutarlı olup olmadığını değerlendirmek için histoloji/immünhistokimya ve davranış salitasyonunu (n = 8 hayvan) kullanarak yaralı omuriliği analiz ettik (n = 8 hayvan)(Şekil 2). Astrosit belirteç glial fibrillary asidik protein (GFAP) karşı immünetiketleme bozulmamış omurilik sınırı nı çizdi, yaralanma yeri uzunlamasına kesitler ile bakıldığında kordon kütükleri arasındaki bölge olmak(Şekil 3A). Transection bölgesinde ortalama minimum mesafe 550,4 ± 17,3 μm(Şekil 3B)olan tutarlı büyüklükte bir defekt indüklenmiştir. Açık alan testinin Basso Mouse Scale (BMS)9'unu dağıtan davranışsal veriler, yaralı farelerin yaralanmadan sonra arka ekstremite hareketi sergilemediğini göstermiştir(Şekil 3C). Bu, BMS'de yaralanma sonrası 28 güne kadar 0 puan ile temsil edilir. Bu nedenle protokol tam ve güvenilir trazesel tipi yaralanmalar üretir ve bu da yaralanma seviyesinin altında fonksiyon kaybına neden olur ve felcin kendiliğinden geri dönmesine yol açmaz(Şekil 3D,E).

Şekil 1: Transection yaralanma protokolünde anahtar adımlar. (A) Ameliyat tan önce hayvan kurulumu ve stabilizasyonu. Her iki schematic ve ameliyat fotoğraf gösterilir. (B) Derin kas tabakalarını ortaya çıkarmak için kesi, retraktör yerleşimi ve künt diseksiyonu gösteren şematik ve fotoğraf. (C) Omurganın forceps ile stabilizasyonu ve T10 omurunun laminatını ortaya çıkarır. Fotoğraftaki dikdörtgen, T10 omurunun lamina ve spinous işlemini vurgular. (D) Laminektomi yapmak için ince uçlu matkap. Bu fotoğraftaki dikdörtgen laminektomi penceresini takip ediyor. (E) Tam laminektomi penceresi dikdörtgen tarafından vurgulanan, içinde omurilik açıkça görülebilir. (F) Tam bir laminektomi gerçekleştirmek için sondaj kavramını gösteren şematik çizimler serisi, kesitsel yönde. (G) Bu fotoğraf tam transeksiyon tipi yaralanma gerçekleştirmek için ince bir bıçak transeksiyon bıçak kullanımını gösterir, ve (H) tam yaralanma dikdörtgen içinde görülebilir, omurilik boyunca koyu kırmızı enine çizgi olarak. (I) Laminektomi ve yaralanma bölgesinin genel görünümünü gösteren şema. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: T10 için vertebral dönüm noktası tanımlamasını açıklayan bir şema. T10 omurunun spinous süreci torasik omurganın doğal eğriliği palpe edilebilir en önemli yerlerinden biridir. Bu noktada spinöz süreçler morfolojiyi değiştirir, böylece spinöz proseslerin uçları T10 noktasından caudally'den ve spinöz proseslerin uçları t10 noktasından kaudal olarak. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: C57BL/6 farelerinde indüklenen tranekstipi yaralanmanın temsilcisi sonuçlar. (A) Omuriliğin uzunlamasına bir bölümü tam transection tipi hasarı ortaya çıkarır. Doku ters bir mikroskopta görüntülendi. Anti-GFAP immünetiketleme etiketleri astrositler (kırmızı) ise çekirdekleri Hoechst 33342 (mavi) ile etiketlenir. En kısa noktanın doğrusal ölçümü kullanılarak yaralanma boşluğu 550 μm idi. Ölçek çubuğu = 200 μm. IS = yaralanma yeri, IVD = intervertebral disk, SC = omurilik, VB = vertebral cisim. (B) Yaralanma boyutu 8 hayvanda ölçüldü. Ortalama yaralanma boyutu 550,4 ± 17,3 μm ve maksimum 577,8 μm.(C) Motor davranışı Basso Mouse Ölçeği (BMS) üzerinde puanlandı, yaralanma dan önce tüm farelerde 9 idi ve yaralanma dan sonra 4 hafta boyunca 0'da kaldı, yaralanma bölgesinin altında motor fonksiyonunun tam bir kaybı nı gösteren (n = 8 fare). (D) Yaralanmadan önce sağlıklı bir farenin yürüyüşü. (E) Yaralanmadan sonra aynı farenin yürüyüşü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
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 bütünlüğü üzerinde daha iyi kontrol, ve kanama kontrol etmek ve hemostaz elde etmek için geliştirilmiş yeteneği. Bu yöntemin avantajı, protokolün T10 dışındaki herhangi bir vertebral düzeyde kullanılmak üzere değiştirilebilmekte ve hemi kesitler, kısmi dorsal tranzonlar, dorsal kök avulsiyonları, ezilme ve kontüzyonlar gibi diğer yaralanma tiplerini gerçekleştirebilmektir.
Bu protokolün önemli bir bileşeni, ince uçlu bir matkap kullanımı istihdam olmasıdır. Matkap kullanımı yüksek beceri düzeyi ve daha kapsamlı bir eğitim gerektirebilir iken, temiz ve tam bir laminektomi elde eder. Bir diğer önemli faktör de mikro makas yerine transection için dar bıçaklı bıçak kullanılmasıdır. Bu makas kullanarak karşılaştırıldığında daha az istenmeyen ikincil hasar alabı. Tersine, ancak, çok fazla yanal basınç uygulandığıtakdirde, bıçak vertebral vücut bazı yaralanmalara neden olabilir. Açıklanan protokol, cerrahın bazı sorun giderme işlemleri yapmasını gerektirebilir. Laminektomi düzgün yapılmazsa, laminektomi penceresine erişimi kısıtlayan kemik çıkıntıları kalabilir. İnce uçlu forceps'ün uçlarından birini takmak cerrahın kalan kemik mahmuzlarını kavramasını ve koparmasını sağlayabilir. Ancak, bu süreçte maruz kalan omuriliğe zarar vermemeye özen gerekir. Laminektomi pürüzlü bir kemik kenarı ile sonuçlanırsa, laminektomi marjını düzeltmek için delme tekrar yapılabilir. Laminektomi penceresi zaten yeterince genişse bu pratik olmayabilir, bu durumda, ranseksiyon laminektomi bölgesiile oynamadan yapılmalıdır.
Canlı sağkalım ameliyatı na teşebbüs edilmeden önce kullanıcıların ilgili spinal düzeyde en az 8-10 kez kadaverik diseksiyon lamineektomi prosedürlerini uygulamaları önemle tavsiye edilir. Matkap tutma ve manevra teknikleri basit olsa da, kullanıcıların ekipmanı tanımasını gerektirebilir. Burada, sondaj işlemi sırasında omurga ve el stabilizasyonu ile yardımcı olmak için bazı yararlı tavsiyeler de salıyoruz. Kullanıcı sağ el ise, omurga sol el ile kavisli forseps kullanılarak stabilize edilmelidir böylece forseps kranial açıdan omurga yaklaşım. Bu sağ (veya baskın) elinde düzenlenen matkap ile yaklaşmak için omurganın kaudal yönünü açık tutar. Matkap başparmak, indeks ve orta parmaklar arasında bir kıskaç kavrama ile tutulmalıdır. El iyi bilek medial kenarı ve uzanmış beşinci parmak boyunca desteklenmelidir. Dirseğin vücuda değdiği şekilde kol tamamen dinlenmiş tutmak, uygulama sırasında matkap kavrama üzerinde daha iyi kontrol elde edilmesine yardımcı olabilir. Delme eylemi, yazmak için kalem kullanmaktan farklı olarak, sadece matkabı tutan parmaklarda hareket içermelidir ve bilekte değil.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
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.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Baytril enjekte edilebilir 50 mg / mL, 50 mL | Provet | BAYT I | Ameliyat sonrası bakım ilacı |
| Betadine 500 mL | Provet | BETA AS | Sarf |
| Castroviejo iğne tutucu, kilitleme | ProSciTech | T149C | Yeniden |
| Kullanılabilir Seramik zirkonya bıçak, keskin kenarlı yuvarlak, tek kenarlı, açılı | ProSciTech | TXD101A-X | Yeniden |
| Kullanılabilir Pamuklu çubuklar ( 5 adet) | Multigate | 21-893 | Sarf Malzemesi |
| Dremel Micro | DREMEL | 8050-N/18 | Akülü döner alet |
| Pansuman forseps ince | Multigate | 06-306 | Tek kullanımlık tek kullanımlık |
| Matkap uçları | Kemmer Prä zision | SM 32 M 0550 070 | Yeniden Kullanılabilir |
| Dumont #7b forseps | Güzel Bilim Araçları | 11270-20 | Yeniden Kullanılabilir |
| Dumont cımbız, stil 5 | ProSciTech | T05-822 | Yeniden |
| Kullanılabilir Kürk düzeltici | WAHL | WA9884-312 | Sıfır Örtüşme Saç Düzeltici |
| İris makası, Ti, keskin uçlar, düz, 90mm | ProSciTech | TY-3032 | Yeniden Kullanılabilir |
| İzofluran izothesia NXT 250 | Provet | ISOF 00 HS | Anestezik ajan |
| Colibri Ekartör - 4cm | İnce Bilim Araçları | 17000-04 | Yeniden Kullanılabilir |
| Neşter sapı | ProSciTech | T133 | Yeniden |
| Kullanılabilir İmza lateks cerrahi eldiven boyutu 7.5 | Medline | MSG5475 | |
| Tüketilebilir Sodyum Klorür %0,9 | STS | PHA19042005 Sarf Malzemesi | |
| Steril Pansuman Paketi | Multigate | 08-709 | Tek kullanımlık |
| Steril Sıvı Geçirimsiz Örtü 60x60 cm | Multigate | 29-220 | Tek kullanımlık |
| Tek kullanımlık Cerrahi ispirto 100 mL | Provet | # SURG SP | Sarf |
| Malzemesi - İPEK BLK 45CM 5/0 FS-2 | Johnson & Johnson Medical | 682G | İpek Sütür Sütür |
| Malzemesi - Vicryl 70CM 5-0 S/A FS-2 | Johnson & Johnson Medical | VCP421H | Vicryl Sütür |
| Temjezik 1 mL'de 0.3 mg, x 5 ampul (sınıf S8 ilacı) | Provet | TEMG I | Ameliyat sonrası bakım ilacı |