Deneyler, Bordeaux Üniversitesi (Fransa) ve California Riverside Üniversitesi (CA, ABD) olmak üzere 2 bölgede çoğaltıldı.
Bordeaux'da, tüm deneyler Üniversite hayvan tesisinde yetiştirilen erkek ve dişi P17 C57Bl6J fareleri üzerinde yapıldı. İlk yetiştiriciler ticari bir kaynaktan elde edildi ve 12/12 saatlik karanlık/aydınlık döngüsü, 21 °C ± 1 °C sıcaklık ve U ila nem ± U ile standart koşullar altında yetiştirildi ve ad libitum yiyecek ve su sağlandı. Deneysel prosedürler, Bordeaux Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi düzenlemelerine, laboratuvar hayvanlarının kullanımını düzenleyen Fransız yasalarına (yetkilendirme #29324-2021012118549817 v3), Avrupa Konseyi direktiflerine (86/609/EEC) ve ARRIVE yönergelerine uygundur. Travmatik beyin hasarının hafif bir modeli olan bu protokol, ağrı veya sıkıntı yaratmaz. Bu nedenle, düzenli ağrı yönetimi dışında herhangi bir spesifik ağrı yönetimi gerektirmez. Yavruların sütten kesilmesi (TBI, Shams) P25'te etkili oldu.
Riverside'da, E13 hamile C57Bl6J dişi fareler ticari olarak elde edildi ve tüm deneyler, P17 yaşındaki hem erkek hem de dişi yavrularda elde edilen yavrular üzerinde gerçekleştirildi. Hayvanlar, otomatik 12/12 saatlik karanlık/aydınlık döngüsü ve 21 °C sıcaklıkta yetiştirildi. Barajlar ve yavruların yiyecek ve suya ad libitum erişimi vardı. Tüm deneysel prosedürler Kaliforniya Üniversitesi, Riverside Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı ve Hayvan Refahı Yasası ve Halk Sağlığı Hizmeti politikasına uygun hale getirildi. Bu tesisteki tüm yavrular (TBI, Sham) P21'de sütten kesildi.
Bu çalışmada kullanılan hayvanların, reaktiflerin ve ekipmanların detayları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Ön adımlar
- Hipotermiyi önlemek için, anestezi indüksiyonu için odayı ve kurtarma kafeslerini ısıtma pedleri ile önceden ısıtın.
- Stereotaksik cihazı, çarpma tertibatı 90° açıyla monte edilmiş olarak ayarlayın.
- Tüm parçaların uygun şekilde sıkıldığını ve sabitlendiğini ve pistonun çarpma tertibatına sıkıca vidalandığını doğrulayın.
- Stereotaksik aparata uyacak bir alüminyum levha kesin (bu durumda, 18 cm x 30 cm). Burada kullanılan alüminyum standart alüminyum kalitesindedir. Hayvanın üzerine yatırılacağı bir ped oluşturmak için stereotaksik çerçeveyi folyo ile sarın. Hayvanın ağırlığını korumak için folyonun konumunu ve gerginliğini normal laboratuvar bandı ile sabitleyin.
- Çarpma tertibatı kontrol cihazını açın ve yaralanmanın ciddiyetine bağlı olarak, çarpma hızını daha şiddetli bir darbe için derece 2 (G1) için 2 m.s-1 veya derece 3 (G1) için 2 m.s-2 olarak ayarlayın (bu parametrenin değiştirilmesi sarsıntının şiddetini etkileyecektir).
- Hayvanları tartın. P17'de, C57Bl6 fareleri için hayvanların ağırlığı 5,9 g'ın üzerinde olmalıdır. Bu ağırlığın altına düşen hayvanlar hariç tutulur.
NOT: Bazı çalışmalar için CD1 fareleri kullanılmış ve P17 için eşik 6.5 g'ın üzerinde olacak şekilde sabitlenmiştir (kişisel veriler).
2. Juvenil hafif travmatik beyin hasarı prosedürü
- İzoflurana 5 dakika maruz bırakarak fareyi uyuşturun. Gaz bileşimini 1,5 L/dk akış hızına sahip %2,5'lik bir karışıma ayarlayın (bu durumda taşıyıcı, ! oksijen içeren sentetik bir hava karışımıdır).
NOT: Bu adımdan itibaren, etkilenmemiş hayvanlar 5 dakika içinde uyanacağından, tüm eylemler hızlı bir şekilde yapılmalıdır.
- Fare kafasını çarpma tertibatının altına yerleştirin. Yavru tüm uzunluklara yayılmalıdır. Uç 3 mm çapındadır ve metalin kafatası üzerindeki etkisini en aza indirmek için kauçukla kaplanmıştır.
- Düğmeyi Uzatma konumuna getirerek çarpma tertibatını indirin.
- Çarpma tertibatını kabaca indirin ve fareyi, çarpma tertibatı tam kulakların arasında olacak şekilde konumlandırın. Ardından, fareyi, piston ucu bir piston ucuna eşdeğer olacak şekilde ileri ve bir piston ucu hayvanın soluna gelecek şekilde kaydırın (bkz. Şekil 1).
NOT: Sahte hayvanlar pistondan biraz uzağa yerleştirilmiştir (hayvanın hiçbir kısmı etkilenmemelidir).
- Çarpma tertibatını hayvanın kafasına temas edecek şekilde indirin (Şekil 1, E2).
- Çarpma tertibatını Geri Çekilecek şekilde ayarlayın (Şekil 1, E3).
- Yaralanmanın ciddiyetini belirlemek için, 1. derece (G1) için pistonu 1 mm aşağı hareket ettirin. Daha şiddetli darbe derecesi 2 (G2) için pistonu 3 mm aşağı hareket ettirin (Şekil 1E4).
- Ciddiyetinden bağımsız olarak bekleme süresini 0,1 saniyeye ayarlayın (bu parametrenin değiştirilmesi sarsıntının şiddetini etkilemeyecektir).
- Sağ düğmedeki Impact'e basın (Şekil 1E5).
- Sistemin aşırı ısınmaması için sol düğmeyi hızlı bir şekilde kapalı konuma getirin. Daha fazla bilgi için akış şemasına bakın (Şekil 2).

Şekil 1: Çarpma tertibatı ucunun konumlandırılması. (A) Çarpma tertibatı ucu ilk olarak kulaklar arasındaki orta hatta yerleştirilir. (B) Uç daha sonra 3 mm ileri hareket ettirilir (bir uç çapına eşdeğer). (C) Son olarak, piston ucu farenin sol tarafında 3 mm hareket ettirilir. (D,E) Çarpma tertibatı ucunun manyetik namluya göre olası konumları. (D) Çarpma tertibatı, piston gövdesine göre (nötr, geri çekilmiş veya uzatılmış/darbe) aralarında 5 mm mesafe olacak şekilde 3 konuma sahiptir. (E) Prosedürün farklı aşamalarında çarpma tertibatı ucunun kafatası yüzeyine göre pozisyonları. (1) Çarpma tertibatının nötr konumdaki konumu; (2) piston, hayvanın kafatasına hafifçe dokunacak şekilde hareket ettirilir (adım 2.5); (3) çarpma tertibatı daha sonra geri çekilecek şekilde ayarlanır (adım 3.6); (4) Çarpma tertibatının tüm gövdesi X mm aşağı hareket ettirilir (adım 2.7). G1 kalitesi için, G1 için 1 mm derinlik (x) ile 2 m.s-1 çarpma hızı (y) veya G2 için 3 mm (x) derinlik ile 3 m.s-1 çarpma hızı (y). (5) Kol darbesine basıldığında, çarpma tertibatı ucu, nötr konuma geri döndükten sonra bekleme süresi boyunca kafatası yüzeyinin x mm altına y hızında hareket eder. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: CHILD akış şeması. Beyin sarsıntısı indüksiyonunun farklı aşamalarını belirtmek için renk kodlu PND17 farelerinde CHILD'ı indükleme adımlarını detaylandıran akış şeması. Kurulumun fotoğrafları şunları içerir: (A) Darbe kontrolörü, çarpma tertibatı ve ucu gergin kalay folyonun üzerine yerleştirilmiş stereotaktik cihaz ve bir ısıtma yastığının üstünde bulunan kurtarma kutusu dahil olmak üzere tüm CHILD indüksiyon kurulumu (anestezi cihazı görünmez). (B) Ölçekli kauçuk darbe ucu (3 mm). (C) Stereotaktik çerçeve boyunca gerilmiş kalay folyolu stereotaktik cihaz ve darbe ucu folyonun üzerine yerleştirilmiş çarpma tertibatı solenoidi. (D) Isı yastığı üzerinde oturan geri kazanım odası. (E) Akış şemasında olduğu gibi vurgulanan iki kontrol anahtarına sahip darbe kontrolörü (kırmızı kutu = uzat/geri çek/kapat; mor kutu = darbe geçişi). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. Travma sonrası takip
NOT: Aşağıdaki adımlar, çevrimdışı analiz için videoya kaydedilebilir ve deneycinin arka arkaya birden fazla hayvan üzerinde CHILD gerçekleştirmesine olanak tanır. Bununla birlikte, hayvan refahının düzenli ve tekrarlanan değerlendirmeleri yapılmalıdır.
- Apnenin süresine, varsa (darbeden hemen sonra) ve çarpma sırasında bir kafa dönüşü olup olmadığına dikkat edin.
- Fareyi sağ yan tarafında, bir kurtarma kafesine yerleştirin.
- Farenin doğrultma zamanını (4 ayak üzerinde şahlanma) ve keşif davranışını sürdürme zamanını not edin. Tipik olarak, sahte fareler 3-4 dakika içinde uyanır ve 3-4 dakika sonra keşif davranışına devam eder (Şekil 3). ÇOCUK fareler, cinsiyete ve etki şiddetine bağlı olarak, çarpmadan 7-12 dakika sonra uyanır (Şekil 3A) ve çarpmadan 12-18 dakika sonra keşfe devam eder (Şekil 3B).
NOT: Etkilenen hayvan 30 dakika içinde keşif davranışına devam etmezse, hayvan dışlanır.
- Tamamen iyileştikten sonra hayvanları ev kafeslerine geri koyun. Bu noktada, sahte ve ÇOCUK farelerin davranışları (G1 veya G2 şiddeti) tamamen benzer olmalı ve hayvan grupları çöp içinde ayırt edilemez olmalıdır.
NOT: Hayvanlar, yöntemlerin başında belirtilen koşullarda yaralanmadan 18 ay sonrasına kadar14 tutulabilir. Davranışsal sonuç değerlendirmeleri, MRI ölçümleri, miniskop görüntüleme, histoloji ve immünohistokimya ile ilişkili bir dizi test kullanılarak gerçekleştirilebilir12. GFAP ve NeuN için immünohistokimya, modeli ve doku değişikliklerinin varlığını doğrulamak için erken zaman noktalarında kullanılabilir.
4. İmmünohistokimya
NOT: Yaralanmadan bir gün sonra, G2 ve sham gruplarından hayvanlar (G2 için n = 4 fare ve Sham için n = 4) anestezi altına alındı ve fosfat tamponlu salin (PBS) 0.1 M, pH 7.4 4 ° C'de hazırlanan% 4 paraformaldehit (PFA) ile transkardiyal olarak perfüze edildi. Beyinler kafatasından10 çıkarıldı ve gece boyunca aynı PFA çözeltisine daldırıldı ve daha sonra kesilmeden önce sodyum azid (% 0.1) ile PBS'ye aktarıldı. Koronal kesitler daha sonra vibratom kullanılarak 50 μm kalınlığında hazırlandı. Uzun süreli depolama için, bölümler kullanıma kadar -20 ° C'de kriyoprotektif ortama (PBS'de 0 etilen glikol ve gliserol) yerleştirildi. Beyin sarsıntısının beyin gliozu ve nöronal kayıp üzerindeki etkisini karakterize etmek için, GFAP ve NeuN'yi hedefleyen immünohistokimya aşağıda tarif edildiği gibi gerçekleştirildi.
- PBS'de beyin bölümlerini 10 dakika boyunca 4 kez yıkayın.
- Bölümleri oda sıcaklığında (RT) 10 dakika boyunca bloke etme solüsyonunda (% 1 BSA,% 0,3 Triton X-100) aktarın.
- Bölümleri gece boyunca 4 ° C'de, aşağıdaki birincil antikorlar bloke edici çözelti içinde seyreltilmiş olarak inkübe edin: tavuk anti-GFAP (1:3000) ve tavşan anti-NeuN (1:500).
- Dilimleri çalkalama altında PBS'de 10 dakika boyunca 4 kez yıkayın.
- Daha sonra, RT, Alexa-Fluor-488-nm keçi tavşan önleyici ve Alexa-Fluor-568-nm keçi tavuğu anti-tavukta 1:1000 oranında seyreltilmiş ikincil floresan antikorları içeren bloke edici çözelti içindeki bölümleri aktarın.
- Daha sonra bölümleri çalkalama altında PBS'de 10 dakika boyunca 4 kez yıkayın.
- Bölümleri bir montaj ortamı kullanarak kızaklara monte edin ve bir kapak fişi ekleyin. Görüntü elde edilene kadar slaytları 4 °C'de tutun.
- Bir epifloresan mikroskobu ve micromanager yazılımı kullanarak immünofloresan elde edin. İpsilateral ve kontralateral hemisferlerin döşenmiş görüntülerini elde etmek için 10x lensli bir dikiş eklentisi kullanın.
NOT: Primer antikorun veya sekonder antikorun atlandığı negatif kontrol boyama, saptanabilir bir etiketleme göstermedi. Daha ayrıntılı görüntü analizi için, Fiji yazılımı15 , çeşitli ilgi alanlarındaki16 immün boyama parametrelerini ölçmek için kullanılabilir.