自体血液或梭菌胶原酶脑内注射为脑出血的小鼠模型
July 3rd, 2014
脑出血的临床前模型用于模拟临床疾病的某些方面。因此，可以探索损伤机制和潜在的治疗策略。在该方案中，描述了两种脑出血模型，纹状体内（基底神经节）注射自体血或胶原酶。
该程序的总体目标是在小鼠中产生左侧活体内血肿形成。这是通过首先麻醉鼠标并将头部安装在立体定向框架中来实现的。该程序的下一步是露出头骨并钻一个钻孔。
然后给左纹状体注射胶原酶或血液，并闭合伤口。最终恶化。神经行为功能可通过转子杆试验检测，血肿形成可通过磁共振成像和血红毒物和伊红染色检测。
静脉内胶原酶或自体血液注射可以帮助回答脑内出血领域的关键问题，例如血肿扩大、脑水肿形成和继发性损伤机制的影响。这些技术允许对脑出血后继发性损伤机制的有前途的治疗干预进行体内测试。同时发现这些靶标并创建转基因系统。
通常，刚接触这种方法的个体最初可能会遇到小鼠插管、钻孔开颅手术、无渗漏的 TAL 内注射和适当的术后护理。这些模型的视觉演示至关重要，因为高度可重复的损伤对于病理生理学和干预的体内研究至关重要。有许多关键步骤需要经验，以避免错误和随后产生不同的伤害。
演示胶原酶注射程序将是 bayle。杜克大学麻醉学系助理教授 Washington Shang 将是多学科神经保护实验室演示自体血液注射程序的研究科学家。插管对于控制通气和对脑血流的后续影响是必要的。
一旦麻醉且对脚趾捏无反应，请使用 30 毫米 20 号静脉导管插管。以每分钟 105 次呼吸的速度为肺部通气，潮气量为 75 毫升。接下来，在手术台上剃掉头皮。
将头部固定在立体框架水平中。它冠状动脉和莎莉。使用底部循环水床来维持小鼠的体温。
还要涂抹眼药膏并监测小鼠的内部温度。然后用 Betadine 和 70% 乙醇的三次交替擦拭暴露的头皮。请务必提前在生理盐水中准备浓度为 0.0 75 单位/0.4 微升的 4 型 s 梭菌胶原酶。
首先做一个 1 厘米的中线头皮切口。然后用无菌棉签涂抹器横向擦拭骨膜，暴露 bgma。接下来，使用水冷钻头，在 bgma 左侧 2.2 毫米处打开一个 1 毫米的钻孔。
接下来，将胶原酶小瓶旋转五次，以确保其充分混合。然后将带有 25 号针头的 0.5 微升注射器连接到立体定向框架上，并用 0.5 微升胶原酶溶液清洗四次。然后将 0.5 微升胶原酶溶液吸入注射器中。
将针尖对准孔并灌注将其排出。指向 1 微升胶原酶，然后用剃须刀将针头斜面擦拭干净。现在将针头推进 3 毫米进入皮层并等待 30 秒。
然后在接下来的 90 秒内，注射后射出剩余的胶原酶，将呼吸机的氟离子减少到 1%，然后让一切静止 5 分钟。然后慢慢拔出针头。针头完全拔出后，将几滴 25% 布比卡因滴入手术伤口。
然后缝合皮肤。关闭 isof fluorine 并从框架中释放鼠标。呼吸后，将其放回干净的笼子中，三轴指向食物和水。
首先，如前所述为动物准备手术，直到钻孔以进入大脑。然后将 50 微升生理盐水吸入 30 号 50 微升注射器中。将一根 70 厘米长的聚乙烯管连接到注射器上，然后将生理盐水排入管中，以排出管中的所有空气。
现在，小心地将柱塞拉出 1 毫米，在组件的远端形成气泡。这将防止 s 盐水和血液在用于老鼠尾巴时混合。使用 70% 乙醇擦拭干净区域，中央动脉可以进入。
然后用剃刀从尾尖切开动脉的一半到一厘米。采血后，将 40 μL 血液收集到组装好的注射器和试管中。止血控制通常仅通过加压进行。
但是，必要时可以使用电烙术，然后将注射器连接到注射泵，然后在另一端将 27 号针头的金属套管部分连接到管子上，并将针头固定到框架上。通过排出 2 微升血液来灌注针头，然后用剃须刀将斜面擦干净。将针头与孔对齐，然后将其插入皮质 3 毫米处。
然后以每分钟 2 微升的速度缓慢注入 35 微升血液。注射完成后，将 isof 氟流量减少至 1%等待 10 分钟，然后按照上一节所述完成手术。手术后晚上，将半毫升生理盐水皮下注射到小鼠的脖子后部，以确保术后前 7 天过夜补水。
直接在笼子里提供新鲜的软化食物和水，这样动物就可以更容易地保持营养。本周监测小鼠的体重、伤口愈合和一般特征。如果恢复时间超过一周，请在光照下手动取下缝合线。麻醉。
活体自体血和胶原酶注射之间的血肿形成存在差异。对于自体血注射小鼠，在醒来后立即证明 35 μL 自体血的品种内注射 35 μL 自体血的自体血 35 μL 自体血的小鼠不会产生像注射 0.0 75 单位的 4 型 s 梭菌胶原酶同侧转动那样大的血肿，并且在胶原酶注射后 2 至 4 小时内随着血肿扩大的发生而出现。如果观察到这种情况，则受伤后的第一个日子的伤势可能无关紧要。
两种模型中的小鼠都应表现出显着的神经功能缺损，在注射后的前 7 天内开始恢复到基线水平，注射后 24 小时，同侧半球显示稳定的血肿体积。此外，注射胶原酶的小鼠脑水含量预计约为 79.8%，注射的自体血小鼠约为 79.3%一旦掌握了注射，胶原酶注射可以在大约 20 到 30 分钟内完成，如果作得当，血液注射可以在大约 50 到 60 分钟内完成。在尝试这些程序时，重要的是要记住在品种内注射后以细致的受控动作精确执行每个步骤。
可以执行其他方法，如神经行为测试和互补免疫组化，以回答其他问题。关于神经炎症、神经元损伤和恢复。不要忘记，与小鼠、针头、梭菌、胶原酶和血液一起工作可能是危险的。
应遵守普遍的预防措施，并始终注意卫生地消除所有废物。执行这些程序后。
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概览
本协议概述了在小鼠脑内出血模型中左侧生体内血肿的形成。它描述了涉及麻醉、颅骨暴露和向左侧纹状体注射胶原酶或血液的手术程序。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 临床前模型
- 脑内出血
背景
- 脑内出血是一种严重的疾病，可能导致显著的神经功能缺损。
- 临床前模型对于理解损伤机制和测试治疗策略至关重要。
- 本研究关注使用纹状体内注射的两个具体模型。
- 了解这些模型可以帮助开发有效的治疗方法。
研究目的
- 创建一个可靠的小鼠脑内出血模型。
- 探索不同注射材料对血肿形成的影响。
- 评估手术后的神经行为结果。
使用的方法
- 对小鼠进行麻醉并固定在立体定位架上。
- 暴露颅骨并钻一个开孔。
- 向左侧纹状体注射胶原酶或血液。
- 闭合伤口并监测神经行为功能。
主要结果
- 通过成像技术确认了血肿的成功形成。
- 使用转杆测试评估神经行为功能。
- 不同的注射材料对结果的影响各不相同。
- 这些模型为脑内出血的病理生理学提供了见解。
结论
- 描述的模型有效用于研究脑内出血。
- 它们允许探索治疗干预。
- 进一步的研究可以在这些发现的基础上改善临床结果。
常见问题
Executive Industry Relevance
Preclinical models of intracerebral hemorrhage are essential for mechanistic de-risking of therapeutic candidates targeting secondary injury pathways. The dual-model approach using autologous blood and collagenase injections enables target validation across distinct pathophysiological phenotypes, supporting predictive confidence in lead identification. This methodology addresses the heterogeneity of human ICH, improving translational continuity from discovery through preclinical evaluation.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by modeling distinct ICH pathophysiologies such as lobar versus deep hemorrhage mechanisms.
- Operational Value: Enables biological de-risking through reproducible hematoma formation and neuroinflammatory response quantification.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by allowing comparative assessment of intervention efficacy across complementary injury models.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated disease-relevant systems for downstream compound screening with quantifiable hematoma and edema endpoints.
- Operational Value: Standardizes surgical and post-operative procedures to ensure assay reproducibility and reduce variability in neurobehavioral readouts.
- Scalability: Supports platform reuse across multiple therapeutic modalities targeting secondary injury mechanisms.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models disease-relevant systems that mirror key clinical features including hematoma evolution, cerebral edema, and neurobehavioral deficits.
- Operational Value: Provides continuity from discovery to preclinical validation by enabling longitudinal monitoring of injury progression and recovery.
- Risk Mitigation: Informs risk-adjusted advancement decisions by capturing differential responses to interventions across model types.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for mechanisms involving hematoma-induced injury pathways.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by isolating variables related to blood toxicity versus proteolytic injury mechanisms.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized injury models with quantifiable outputs such as hematoma volume, brain water content, and rotor rod performance.
- Analytics: Enables comparative analysis via MRI-based hematoma quantification, histological staining, and neurobehavioral testing to evaluate intervention effects.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through modeling of edema evolution and inflammatory cascades relevant to clinical ICH progression.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable capability across neuroprotection, anti-inflammatory, and blood-brain barrier repair programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence by modeling distinct ICH etiologies and reducing mechanistic ambiguity in target validation.
- Operational Value: Ensures reproducibility through standardized stereotactic injection, postoperative care, and multimodal outcome assessment.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by enabling cross-model efficacy screening, reducing late-stage biological risk in CNS portfolios.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization by identifying interventions with consistent effects across heterogeneous injury models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine neurosurgery, stereotactic targeting, and postoperative monitoring.
- Dependent on instrumentation including stereotactic frames, precision injectors, MRI, and histology capabilities.
- Necessitates cross-team standardization between surgery, imaging, and behavioral testing groups to minimize variability.
- Involves adaptation considerations when translating protocols across mouse strains, ages, or comorbid conditions.
- Limited by technical challenges such as injection leakage, temperature control, and surgical skill dependency affecting injury reproducibility.
