Rotasyonel İvmeye Dayalı Sıçanlarda Diffüz Aksonal Beyin Hasarıİn İndüksiyonu
9 Mayıs 2020
Bu protokol, kafatası kırıkları veya çürükler olmadan yaygın beyaz madde hasarına neden olan güvenilir, kolay ve tekrarlanabilir bir kemirgen beyin diffüz aksonal yaralanma (DAI) modelini doğrular.
Travmatik beyin hasarı ölüm ve sakatlık nedenlerinden biridir. Diffüz aksonal beyin hasarı TBI sonrası gelişen yaygın bir aksonal hasardır. Bu araştırmada, rotasyonel ivme mekanizması sonucu TBI dayalı indüksiyon diffüz aksonal beyin hasarı hakkında modelimizi sunmak istiyorum.
300 ila 350 gram ağırlığında yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanları seçin. Sıçan chow ve su reklam libitum sağlayın. 06:00 ile 12:00 arasında tüm denemeleri gerçekleştirin. Cihaz ağır ve istikrarlı bir laboratuvar masasına yerleştirildi.
Cihaz aşağıdaki bileşenlerden oluşur: bir silindir, demir ağırlığı, silindirik bir tüpten oluşan bir dönme mekanizması ve kafa sabitleme pimleri. Ağırlık bir dize bağlı ve 120 santimetre yüksekliğe yükselir. Serbestçe düşen ağırlık, dönme mekanizmasını etkinleştiren cıvataya çarpar.
Fare nin lateral kafa rotasyon cihazı, başı hızla sıfırdan 90 dereceye çevirmek için kullanıldı. İndüksiyon sonrası, diffüz aksonal beyin hasarı, sıçan kurtarma odasına taşındı. F, hayvanın kafasına kilogram olarak uygulanan kuvvettir.
Sermaye M kuvvet anı, K kinetik enerji için. Küçük m düşen ağırlığın kütlesi, yerçekimi ivmesi için g, santimetre yükseklik için h ve D santimetre kulak pimleri arasındaki mesafedir. Nörolojik açık ve sınıf model açıklarının değerlendirilmesi için sıçanlarda Nörolojik Şiddet Skoru kullandık.
Biz hareketlilik, hemipleji, Kiriş yürüyüş görevi, kiriş yürüyüş görevi başarısızlık değerlendirmek. Işın dengeleme görevinin 1,5 santimetre genişliğinde arızası. Stabilite ve ışın dengeleme, ışın dengesi 1.5 santimetre genişliğinde ve refleksler üzerinde çaba.
48 saat sonra yaralanma, tüm sıçanlar, yaralanma ve kontrol grubu, derin anestezi ve transkardiyak 0.9% heparinized salin ile perfüzyon ve 0.1 M fosfat tampon salin içinde% 4 formaldehit 500 mililitre izledi. Perfüzyondan sonra, decapitation üretildi ve beyinler hemen çıkarıldı, sonra 48 saat boyunca% 4 formaldehit çözeltisi sabit. Beyincik ve beyin sapları kesilirken beyinler koku ampul ünden görsel kortekse kadar beş milimetrelik koronal kesitlere bloke edildi.
Parafin katıştırma işleminden sonra talamustan koronal ve sagital kesitler yapıldı. Beta-amiloid öncüproteininimmünkimyasal boyamasını üretin. Farklı zamanlarda sıçanların çeşitli gruplar düzeni gösterilir.
Deneyin başında diffüz aksonal beyin hasarı. 48 saat sonra Nörolojik Şiddet Skoru incelendi. 48 saat içinde iki grupta da beta-APP immünokimyasal boyama yapıldı.
İki çalışma grubu için diffüz aksonal beyin hasarından 48 saat sonra resimli nörolojik açık. Mann-Whitney testi, müdahaleden 48 saat sonra 15 naif sıçana kıyasla 15 diffüz aksonal beyin hasarı sıçanda nörolojik açığın önemli ölçüde daha fazla olduğunu göstermiştir. Sıçanlarda 48 saat sonrası izole diffüz aksonal beyin hasarı sonrası aksonal ve nöronal immünoreaktiviteleri ortaya koyan temsili fotomikrograflar.
Beta-amiloid öncüproteini ile daha küçük hücresel dizeler saptanır. Sahte grupta, tespit edilmedi. Çalışmamızda, rotasyonel ivme mekanizmasına dayalı diffüz aksonal beyin hasarı için basit, tekrarlanabilir ve güvenilir yeni bir model geliştirdik.
Böyle bir model diffüz aksonal beyin hasarı ve daha etkili tedavilerin geliştirilmesi patofizyolojisi daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır. İlginiz için çok teşekkür ederim.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, rotasyonel ivmelenme mekanizması aracılığıyla yaygın beyaz cevher hasarına yol açan, güvenilir ve tekrarlanabilir bir kemirgen beyin difüz aksonal hasar (DAI) modelini sunmaktadır. Model, travmatik beyin hasarı (TBI) sonrası DAI'nin patofizyolojisinin daha iyi anlaşılmasını amaçlamakta ve etkili tedavilerin geliştirilmesini kolaylaştırabilmektedir.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Travmatik Beyin Hasarı
- Aksonal Hasar Modelleri
Arka Plan
- Travmatik beyin hasarı, ölüm ve engelliliğin önde gelen nedenlerinden biridir.
- Diffüz aksonal beyin hasarı, TBI sonrası yaygın aksonal hasara yol açar.
- DAI'yi incelemek için sağlam hayvan modellerine ihtiyaç vardır.
Çalışmanın Amacı
- DAI çalışmalarında kullanılacak yeni bir kemirgen modelini doğrulamak.
- Kafatası kırığı veya kontüzyon oluşturmadan beyin hasarı meydana getirmek.
- Nörolojik defisitlerin başlangıcını anlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Ana platform, rotasyonel kafa travması cihazını içermektedir.
- Biyolojik model olarak, DAI indüksiyonuna odaklanılarak yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanlar kullanılmıştır.
- Nörolojik defisitler, yaralanmadan 48 saat sonra Nörolojik Şiddet Skoru kullanılarak değerlendirilmiştir.
- Beyin kesitlerinde beta-amiloid öncül protein için immünokimyasal boyama gerçekleştirilmiştir.
Ana Sonuçlar
- DAI sıçanlarında, kontrol grubuna kıyasla nörolojik defisitlerin anlamlı derecede arttığı gözlemlenmiştir.
- İmmünokimyasal analizler, beta-amiloid öncül protein boyaması ile belirtilen aksonal hasarı ortaya çıkarmıştır.
- Model, 48 saat içinde nörolojik fonksiyonlar üzerinde açık ve ölçülebilir etkiler göstermektedir.
Sonuçlar
- Bu çalışma, yaygın aksonal hasar mekanizmalarını incelemek için basit ve etkili bir model oluşturmaktadır.
- Elde edilen bilgiler, TBI'nın daha iyi anlaşılmasına ve tedavilerinin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.
- Bulgular, nöronal hasar ve iyileşme süreçleri üzerine yapılacak gelecekteki araştırmalara ışık tutabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Sektörel Uygunluğu
Diffüz aksonal hasarın (DAI) güvenilir preklinik modelleri, nörotravma hedef doğrulaması risklerini azaltmak ve travmatik beyin hasarı (TBI) araştırmalarında translasyonel sürekliliği sağlamak için gereklidir. Rotasyonel ivme tabanlı bu sıçan modeli, nörolojik defisitlerin ve aksonal patolojinin nicelleştirilmesi için tekrarlanabilir bir platform sunarak erken keşif ve mekanistik çalışmalarda öngörü güvenini destekler. Odaksal yaralanmalarla karışmayan yaygın beyaz cevher hasarı oluşturma yeteneği, bu modeli nöroterapötik geliştirme süreçleri için stratejik bir varlık haline getirmektedir.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Diffüz aksonal hasar mekanizmalarını izole ederek nörotravma hipotezlerinin sorgulanmasına olanak tanır.
- Ölçülebilir nörolojik ve histolojik son noktalar aracılığıyla fonksiyonel hedef doğrulamayı destekler.
- Fokal hasar karıştırıcı faktörlerini dışlayarak biyolojik risklerin azaltılmasını kolaylaştırır.
- TBI ile ilgili aksonal patolojilerin mekanistik çalışmaları için bir platform sağlar.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Tekrarlanabilir preklinik taramalar için standardize edilmiş yaralanma indüksiyonu sağlar.
- Nörolojik Şiddet Skoru ve beta-amiloid öncül protein boyaması yoluyla nicel çıktılar üretir.
- Nöroprotektif veya rejeneratif bileşiklerin değerlendirilmesi için assay hazırlığına olanak tanır.
- Nörotravma araştırmalarında ölçeklenebilirliği ve çalışmalar arası karşılaştırılabilirliği destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- İnsan TBI hastalarında gözlemlenen hastalıkla ilgili mekanizmalarla uyumludur.
- Nöroterapötiklerin keşif aşamasından preklinik doğrulamasına kadar süreklilik sağlar.
- Güçlü, ölçülebilir son noktalarına dayalı riskten arındırılmış ilerleme kararlarına olanak tanır.
- Aksonal hasarın immünokimyasal tespiti yoluyla biyobelirteç geliştirmeyi destekler.
Hat ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu model; hipotez odaklı çalışmalara, kantitatif taramalara ve nörotravma müdahalelerinin translasyonel doğrulamasına olanak tanıyarak, keşiften preklinik aşamaya kadar olan sürece entegre olur.
- Keşif Biyolojisi: Aksonal yaralanma yolaklarının null hipotez testlerini ve mekanistik risk azaltma çalışmalarını destekler.
- Tarama: Bileşik değerlendirmesi için tekrarlanabilir, kantitatif nörolojik ve histolojik okumalar sağlar.
- Analitikler: Standartlaştırılmış skorlar ve immünboyama kullanarak yaralanma şiddetinin ve tedavi etkilerinin istatistiksel karşılaştırmasına olanak tanır.
- Translasyonel Araştırma: Odaksal karıştırıcı faktörler olmaksızın difüz aksonal patolojiyi modelleyerek, preklinik bulguları klinik TBI ile ilişkilendirir.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Süregelen nörotravma araştırmaları ve terapötik geliştirme için valide edilmiş, ölçeklenebilir bir platform sunar.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Nörotravma hedef doğrulamasında öngörüsel güveni artırır ve mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Preklinik TBI çalışmalarının standartlaştırılmasını, tekrarlanabilirliğini ve ölçeklenebilirliğini geliştirir.
- Stratejik Değer: Güçlü ve ölçülebilir son noktalar sağlayarak "devam/tamam" karar verme sürecini ve sermaye verimliliğini iyileştirir.
- Portföy Etkisi: Nöroterapötik adayların riskle uyumlu önceliklendirilmesine ve ilerletilmesine olanak tanır.
Uygulama Hususları
- Kemirgen nörotravma modellemesi ve nörolojik değerlendirme konusunda uzmanlık gerektirir.
- Özel rotasyonel yaralanma aparatı ve histolojik analiz altyapısı gereklidir.
- Yaralanma indükleme ve skorlama protokollerinin ekipler arası standardizasyonu gereklidir.
- Farklı kemirgen suşları veya yaralanma şiddetleri için adaptasyon gerekebilir.
- Model akut yaralanmaya odaklanmaktadır; kronik sonuç çalışmaları protokol uzatımı gerektirebilir.
Biyofarma SSS
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:45
Preparing Rats for the Experimental Procedure
1:11
Procedure of Induction Diffuse Axonal Brain Injury
1:54
Measurement of Rotational Kinematics, Biomechanical Parameters
2:32
Evaluation of Neurological Severity Score after 48 hours
3:08
Brain Collection for Histological Examination after 48 hours
4:02
Immunohistochemical Staining
4:16
Results
5:22
Conclusion
