معايرة الملقط نموذج من الحبل الشوكي ضغط الإصابات

* These authors contributed equally
Medicine
JoVE Journal
Medicine
AccessviaTrial
 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

McDonough, A., Monterrubio, A., Ariza, J., Martínez-Cerdeño, V. Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury. J. Vis. Exp. (98), e52318, doi:10.3791/52318 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

إصابات ضغط من الحبل الشوكي الفئران هي نماذج حيوانية قيمة لدراسة إصابة الحبل الشوكي (النخاع الشوكي) والعلاج التجديدي الشوكي. ملقط نموذج معايرة للإصابة ضغط غير مريحة، منخفضة التكلفة، ونموذج حيواني استنساخه جدا لاصابات النخاع الشوكي. كنا زوج من ملقط المعدلة وفقا للطريقة التي نشرتها Plemel وآخرون (2008) لضغط أفقيا الحبل الشوكي لمسافة 0.35 مم. في هذا الفيديو، ونحن سوف يبرهن على وجود الثقب الظهرية لفضح الحبل الشوكي، تليها ضغط على الحبل الشوكي مع ملقط المعدلة. في الفيديو، ونحن سوف تتناول أيضا القضايا المتعلقة رعاية الحيوانات المختبرية مشلول. هذا النموذج إصابة تنتج الفئران التي تظهر ضعف في الإحساس، وكذلك اختلال وظائف hindlimb الحركي. وعلاوة على ذلك، وهذه الطريقة من الإصابة ينتج الانحرافات متسقة في علم الأمراض من SCI، على النحو الذي تحدده أساليب المناعى. بعد مشاهدة هذا فيدEO، يجب أن تكون قادرا على تحديد الإمدادات والأساليب اللازمة لإنتاج SCI من مختلف الشدة في الماوس للدراسات عن اصابات النخاع الشوكي و / أو العلاجات تهدف للحد من الانخفاض بعد إصابة المشاهدين.

Introduction

النماذج الحيوانية من اصابات النخاع الشوكي هي أدوات قيمة لتقييم فعالية نماذج علاجية تهدف للحد من الضرر نتيجة لصدمة إلى الحبل الشوكي. بدافع الضرورة التجريبية، يجب أن توفر هذه النماذج العجز استنساخه في الحركي والسلوكيات الحسية، يكون قابل للتعديل لإنتاج إصابات مختلفة الشدة، وتثبت أن شدة الإصابة يرتبط مع درجة العجز العصبية الملاحظة. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من SCI مع ميزات متميزة من الإصابة: transection، كدمة، وضغط 1. لفترة وجيزة، وإصابة transection هو تهتك في النخاع الشوكي، وتنشأ الإصابة كدمة من قوة محورية وجيزة تطبيقها على الحبل الشوكي الظهري، ويحدث بسبب اصابة في ضغط عندما يتم تطبيق قوة الضارة إلى الحبل الشوكي، ويمكن أن تكون أيضا يشار إلى إصابة سحق 2.

إصابات transection كاملة نادرة سريريا في البشر في حين كدمة علىإصابات د ضغط هي أكثر شيوعا. إصابة ضغط تنتج هذه النتيجة مشابهة لما هو موجود في SCI البشرية التي تسببها، على سبيل المثال، وضغط الورم أو غيرها من القوات ضغطي الضارة، ويمكن القيام بها باستخدام مجموعة بسيطة من الأدوات. إصابات كدمة وضغط متشابهة في ان كل من هم قوة ضاغطة وكلاهما ميزات المرضية المشابهة، مثل الفوضى التهندس الخلوي، وتثير ردود الذاتية مماثلة لإصابة 1،4. نموذج إصابة كدمة عادة تنطبق عليها هذه القوة إلى الحبل الشوكي الظهري باستخدام جهاز خاص بطريقة مشابهة لحالات الإصابة البشرية SCI الناتجة عن الانحشار من العمود الفقري 2،5،6. في المقابل، يمكن أن تتولد إصابات ضغط من قبل مجموعة متنوعة من أساليب استخدام القوة ظهريا أو أفقيا. وتشمل أساليب اصابة ضغط ملقط مقاطع تمدد الأوعية الدموية معايرة أو وضع الوزن مباشرة على الحبل الشوكي 8. ميزة للمقاطع تمدد الأوعية الدموية هي أنها قادرة على توفير كميات مختلفة من القوة 9. طريقة إضافة الأوزان إلى السطح الظهري للحبل الشوكي مباشرة 8 يتطلب الوزن ليكون في مكان لمدة 10 دقيقة، تزيد بشكل كبير من طول الجراحة ويؤدي إلى التضارب بسبب وضع الوزن والحركة بسبب التنفس من الحيوانات. نظرا لصغر حجم الفئران، والوقع الحيوانات في الأجهزة المتخصصة المصممة للاستخدام في الفئران، مثل الرواطم لإصابات كدمة، قد يكون من الصعب أو تؤدي إلى إصابات لا تتفق 7. ومع ذلك، تتوفر في مجموعة واسعة من السلالات المعدلة وراثيا، على عكس الحيوانات الكبيرة مثل الفئران أو الأرانب التي هي مفيدة جدا للبحث SCI الفئران.

طريقة Plemel استخدام ملقط معايرة لضغط الحبل الشوكي يولد SCI استنساخه مع وجود درجة عالية من الارتباط بين شدة الإصابة والعجز العصبي 7. هذا النموذج SCI الجراحيةتم إنشاؤها باستخدام زوج من رقم 5 ملقط دومون تعديل الذي سيعقد بعيدا على مسافة محددة من قبل أي من الايبوكسي المعدن أو بعض عرقلة أخرى لمنع الإغلاق التام. يضمن هذا التباعد هندسيا أن ملقط سوف دائما قريبة من عرض معين في جراحات متعددة ومختلفة من قبل المستخدمين. الاستفادة من طريقة Plemel هي أن المواد اللازمة لإنتاج ملقط معايرة يمكن شراؤها بسهولة وتجميعها في المختبر دون الحاجة إلى معدات متخصصة. ويمكن لهذه ملقط تحمل جولات متعددة من التعقيم والتعقيم، وعدم وجود والأجهزة الضخمة منفصل يبسط عملية جراحية.

في هذا الفيديو نظهر استخدام الجراحي من زوج من ملقط معايرة على الحبل الشوكي الماوس لتوليد ضغط إصابة. نعالج أيضا المخاوف المتعلقة فريدة لرعاية الحبل الشوكي المصاب الحيوانات المختبرية لتحسين نوعية حياتهم بعد العملية والحد من وفيات.

Protocol

يجب الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية وطرق رعاية الحيوان من قبل لجنة رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام المؤسسة (IACUC).

1. إعداد الجراحي

  1. تجميع كل الأدوات والكواشف الجراحية الضرورية: ملقط، مقص فانا، roungeurs، ضام، المشارط، مقص، الغرز، والدبابيس الجلد، Q-نصائح، ملحي معقم، والإسفنج الجراحية، والأيزوفلورين. إعداد والأوتوكلاف حزمة كاملة من الأدوات الجراحية قبل الجراحة. إذا كان أداء العمليات الجراحية على الماوس أكثر من واحد، إعداد والأوتوكلاف حزمة واحدة من الأدوات لكل حيوان، أو الأوتوكلاف حزمة واحدة من الأدوات الجراحية وتعقيم للتعقيم أداة في بين العمليات الجراحية. عموما، حزمة واحدة من أدوات معقمة يمكن استخدامها على ما يصل إلى 5 الفئران إذا تم استخدام الزجاج حبة أداة terilizer لتنظيف أدوات في الفترات الفاصلة بين العمليات الجراحية (بعد 5 الحيوانات الأدوات يجب إعادة تنظيفها وتعقيمها قبل استخدامها). يرجى تحقق مع مسؤول IACUC المحلي لinstitutiعلى مبادئ توجيهية محددة.
  2. تعقيم الجراحي الميداني مع 70٪ مناديل ايزوبروبيل. إعداد الستائر الجراحية لضمان الحفاظ على مجال معقم أثناء الجراحة.
  3. وزن كل فأر قبل الجراحة. إدارة جرعة من 0.05 ملغ / كغ من وزن الجسم من البوبرينورفين، تحت الجلد.
  4. تخدير الحيوان قبل إدارة الأيزوفلورين بجرعة 4٪ في غرفة تحريض الجهاز الأيزوفلورين.
  5. مرة واحدة يتم تخدير الحيوان، وتطبيق مرهم للعين لمنع الجفاف، ووضع الحيوان على وسادة التدفئة على 37 درجة مئوية، والتأكد من أن رئيس الماوس، يقع بشكل صحيح في مخروط التخدير. (ملاحظة: استخدام مصدر التدفئة التي لن تسبب الحروق الحرارية، أي بطانية المياه المنتشرة، زجاجة الماء الساخن، أو ما يعادلها..) وعند هذه النقطة تدير جرعة من 2٪ الأيزوفلورين للحيوان.
  6. حلق السطح الظهري من الفأرة، حوالي 1 سم حول موقع شق المقصود.
  7. تطهير الصورة شقالفنار بغسل مع 70٪ مناديل ايزوبروبيل، ثم مع محلول اليود (10٪ بوفيدون اليود، 1٪ اليود متوفرة). كرر 3 مرات.

2. الظهرية استئصال الصفيحه

  1. قبل اتخاذ شق، تأكد من أن الحيوان هو تخدير بشكل صحيح عن طريق التحقق من ردود الفعل باستخدام إصبع أو الذيل طريقة قرصة.
  2. إجراء شق على طول العمود الفقري الظهري مع مشرط وشفرة، ومن ثم التحقق من وجود ردود الفعل مرة أخرى. قوس ظهره للمساعدة بشكل صحيح تصور المعالم، مثل الحدود بين الفقرات.
  3. قطع طريق الجلد. إدراج ضام لعقد الجلد وفآسيا الخلفي من الحبل الشوكي. مسح الأنسجة على جانبي الحبل الشوكي للكشف عن العضلات التي تغطي العمود الفقري.
    ملاحظة: يجب أن يكون الجراح على دراية المعالم التشريحية. على سبيل المثال، الزاوية السفلية من لوح الكتف يتوافق مع T7. الجزء العلوي من منحنى الطبيعي من العمود الفقري الماوس، هو T12 ويمكن استخدامه كنقطة مرجعية.
  4. مع عالإضاءة روبر، وتحديد المسافة بين الفقرات. العثور على نهاية الخلفي من T10 وقطع العضلات وفآسيا عمودي على مساحة القرص الفقرية. قطع فقط ما يكفي لفضح العملية والخلفية الشائكة الصفيحة من T10.
  5. باستخدام زوج من الرؤوس غرامة دومون # 5 ملقط، إزالة بعض الأنسجة من الصفيحة والعملية الشائكة لفضح شريحة صغيرة من الحبل الشوكي. عند الضرورة، استخدم ملقط الأنسجة لتحقيق الاستقرار في العمود الفقري.
  6. نفذ الثقب عن طريق إدراج جانب واحد من زوج من مقص فانا صغيرة على طول الجانب ظهراني من فقرة وفقط تحت الصفيحة.
    1. جعل، القصاصات متأنية صغيرة لقطع طريق الجانب الوحشي من الصفيحة الفقرية. ضمان عدم الضغط يتم تطبيقها على الحبل الشوكي.
    2. كرر على الجانب الآخر.
    3. تطبيق ضغط لطيف لوقف النزيف عند الضرورة مع طرف Q أو الإسفنج الجراحية، مع الحرص على عدم ممارسة الضغط على الحبل الشوكي.
      ملاحظة: إعداد الرغوة هلامغارقة في المياه المالحة عقيمة في حال احتياجات ينزف حتى يمكن السيطرة عليها.
    4. مرة واحدة وقد تم إجراء شقوق، رفع قبالة الجانب الظهري للفقرة واضحة بلطف أي مرفقات الأنسجة. استخدام الوسائل المناسبة للسيطرة على النزيف إذا لزم الأمر.

3. ضغط الحبل الشوكي

  1. باستخدام roungeurs أو ملقط استئصال الصفيحة الفقرية، وضمان أن الجانبين الجانبية للنخاع الشوكي خالية من العظم الفقري بحيث ملقط معايرة للإصابة ضغط يمكن وضعه على جانبي الحبل الشوكي. يجب أن يكون أحضان ملقط قادرة على أن توضع داخل الفضاء فوق الجافية على الجانبين المجاورة من الحبل الشوكي ونصائح من ملقط يجب أن تكون قادرة للوصول إلى أرضية قناة العمود الفقري.
    1. تأكد من أن الرؤية من الحبل الشوكي هو جيد.
  2. وضعه على معايرة دومون # 5 ملقط تقريبا في منتصف الجزء الظاهر من الحبل الشوكي. يذكر أن سلاح القوةيجب وضع ملاحظة في الفضاء فوق الجافية على الجانبين المجاورة ويجب على نصائح تلامس الأرض من قناة العمود الفقري لتوليد إصابات استنساخه.
  3. ضغط بعناية الحبل الشوكي حتى ربط الفواصل. عقد في مكان لمدة 15 ثانية.
  4. بلطف الافراج عن قوة الضغط وإزالة ملقط معايرة من الحبل الشوكي. وينبغي أن تستخدم المياه المالحة عقيمة لاستعادة التوازن قبل إغلاق الجرح.

4. الجرح الإنتهاء

  1. خياطة بعناية طبقة العضلات على الحبل الشوكي، مع الحرص على عدم تعطيل أو ممارسة الضغط على الحبل الشوكي.
  2. استخدام أي خيوط أو الدبابيس لإغلاق الجلد على الجرح.
  3. في حالة استخدام مخدر الغاز، والبدء في تفتق / إيقاف مخدر.
  4. إدارة 0.1 مل من قارعو الأجراس أفرز اللبن لكل 10 غرام من وزن الجسم للمساعدة على حساب الجفاف أثناء الجراحة وبعد الجراحة عند الحيوان هو السبات العميق، ويتعافى من الإصابة. وينبغي أن يكون الحل WARMEd لدرجة حرارة الجسم قبل الحقن.
  5. ضع الماوس في قفص خالية من الفراش. يجب أن يبني القفص على رأس وسادة التدفئة (كما هو موضح في 1.1.5) بطريقة تسمح للنصف مساحة القفص لتكون على لوحة، في حين أن النصف الآخر يستريح على عداد RT، وذلك لإعطاء الماوس الخيارات المناخ مرة واحدة فمن المتنقلة. احرص على التأكد من أن "قفص الانتعاش" يقع في بيئة هادئة. عن كثب مراقبة الحيوانات حتى استعاد وعيه أنه، في الوقت الذي الماوس يمكن نقلها إلى قفص منتظم مع الفراش.

العناية 5. بعد المنطوق

  1. بعد الجراحة، وإدارة جرعة من 0.05 ملغ / كغ من وزن الجسم البوبرينورفين تحت الجلد كل 12 ساعة لمدة 3 أيام الأولى بعد الجراحة، وبعد ذلك حسب الحاجة لإدارة أعراض الألم.
  2. إدارة جرعة من قارعو الأجراس أفرز اللبن (0.1 مل لكل 10 غرام من وزن الجسم تحت الجلد) لأول 3-5 أيام بعد الجراحة. إعطاء هذه الجرعة إذا / عندما يكون لIMAL تبدأ تظهر علامات الجفاف خارج هذه الفترة الزمنية الأولية.
  3. التعبير عن المثانة من الحيوانات باستخدام مناورة Crede مرتين يوميا يدويا. جس البطن برفق الحيوان لتحديد موقع المثانة، ومن ثم الضغط النزولي لطيف حتى المثانة فارغة.
    1. إذا لم المثانة فارغة أو البول هي دموية أو غائم وإدارة 50 ملغم / كغم من وزن الجسم من Baytril للحيوان عن طريق حقن interperitoneal لمدة 10 يوما.
  4. مراقبة الحيوانات بحثا عن علامات على الالتهام الذاتي، والجفاف، وفقدان الوزن المفرطة (أكبر من 20٪ من وزن الجسم). إذا حيوان تجارب أي من هذه الأعراض يرجى استشارة الطبيب البيطري فورا فيما يتعلق خيارات العلاج، أو الموت ببطء الحيوان بطريقة إنسانية التالية مبادئ توجيهية IACUC.
    1. وبالنظر إلى أن التنقل قد تكون محدودة الحق بعد الجراحة، واتخاذ الخطوات اللازمة لجعل الحيوانات على يقين من الحصول على الغذاء والماء. قبل تعبئتها الغذاء الرطب، وكذلك لالصورة هيدروجيل، يمكن أن تتاح للحيوانات في هذه الحالات.

6. تقييم الأنسجة الضرر الناجم عن الإصابات ضغط

  1. تخدير الحيوانات كما هو موضح في الخطوات 1.4 و 1.5. تحقق من عمق التخدير عن طريق قرصة أخمص القدمين، ورصد ردود الفعل طرفة القرنية. عند الحيوان غير حساس للمؤثرات، انتقل إلى الخطوة 6.2.
  2. إجراء نضح intracardial 10.
    1. فضح تجويف الصدر وادخال ابرة في البطين الأيسر. طرد السوائل الموجودة مع 20 - 30 مل الفوسفات الجليد الباردة مخزنة المالحة (PBS)، يليه 15-25 مل من الجليد الباردة بارافورمالدهيد 4٪ (PFA).
  3. إزالة الحبل الشوكي.
    1. قطع ظهري الجلد إلى الحبل الشوكي وازالة أي نوع من الأنسجة الزائدة المحيطة طول العمود الفقري.
    2. قطع المكوس العمود الفقري وبعيدا أي نوع من الأنسجة المتبقية. المستوى الفعلي للالثقب وأناويمكن التأكد من njury عن طريق عد الأضلاع.
    3. استخدام مقص فانا وملقط لتهجير أجزاء صغيرة من العمود الفقري في اتجاه الذيلية-لمنقاري. مواصلة خفض حتى ما يتعرض له الحبل كافيا للسماح إزالة آمنة. التصور من موقع القطع وعملية يمكن تسهيل من خلال استخدام المجسام.
  4. وضع أنسجة الحبل الشوكي في 4٪ PFA. تسمح الأنسجة لمرحلة ما بعد الإصلاح في هذا الحل لمدة 24 ساعة في 4 درجات مئوية.
  5. الأنسجة Cryoprotect التي تفرخ في 30٪ سكروز لمدة 24 ساعة في 4 درجات مئوية.
  6. تضمين الأنسجة في أكتوبر لفترة وجيزة، واتخاذ الأنسجة من الحضانة السكروز 30٪ وإزالة أي حل الزائد. وضع الأنسجة في cryomold مليئة أكتوبر واحتضان لمدة 1 ساعة على 4 درجات مئوية.
    1. إزالة العفن من 4 ° C، تأكيد التوجه اتجاهي للأنسجة، ووضع القالب في طبق ضحل من 2-methylbutane (قبل المبردة لمدة 1 ساعة على الجليد الجاف) والسماح أكتوبر لترسيخ تماما. الحفاظ على الجليد الجاف في حالة استخدام فورا أو ستوإعادة -80 ° C.
  7. قطع الأنسجة إلى 20 ميكرون أقسام السهمي باستخدام ناظم البرد. جبل الأنسجة مباشرة على الشرائح. تخزين في -20 درجة مئوية حتى الاستخدام.
  8. أداء الهيماتوكسيلين ويوزين (H & E) وصمة عار.
    1. لفترة وجيزة، ترطيب الأنسجة (5 دقائق، 2 مرات)، وصمة عار مع الهيماتوكسيلين (2.5 دقيقة)، ويغسل بالماء (1 دقيقة، 2 مرات).
    2. احتضان الأنسجة في 50٪ ثم 70٪ من الإيثانول (3 دقائق لكل منهما)، وصمة عار مع يوزين (45 ثانية)، ويذوى من قبل حضانة في 90٪ (5 ثانية)، 95٪ (5 ثانية)، الإيثانول بنسبة 100٪ (2 دقيقة) والأيزوبروبانول (2 دقيقة).
    3. واضح مع الزيلين (5 دقائق، 3 مرات).
      ملاحظة: سوف H & E تلطيخ تختلف مع سمك الأنسجة محددة والظروف. لذلك، لا بد من توحيد قبل الشروع في الأنسجة التجريبية العينات.
  9. تغطية الأنسجة مع شريط رفيع من Permount (~ 100 ميكرون)، وساترة. اضغط لأسفل على جميع الاطراف من ساترة لضمان التوزيع السليم من السوائل. السماح الشرائح تجف O / N.
  10. فيماualize أقسام الأنسجة باستخدام المجهر والتقاط الصور الرقمية باستخدام البرنامج المرافق.

Representative Results

أجرينا الثقب في 12 الفئران (25 - 30 غرام) كما هو موضح أعلاه، تليها الضغط على الحبل الشوكي عند 0.25 ملم (ن = 4)، 0.35 ملم (ن = 4) و 0.55 ملم (ن = 4). نحن ضحى الحيوانات في ثلاث (ن = 6) وسبع (ن = 6) إصابة يوما آخر من قبل نضح داخل القلب. تمت إزالة الحبل الشوكي من العمود الفقري، وأعد الأنسجة ومعالجتها كما هو موضح أعلاه. واتخذت صورة من الحبل الشوكي كامل مع المجهر الرقمي لايكا EZ4 والبرنامج المرافق. واتخذت صورة من أقسام الحبل الشوكي في 2X التكبير باستخدام مجهر رقمي أوليمبوس والمرافق البرمجيات.

وجدنا أن انضغاط الحبل الشوكي تنتج إصابة وكان مركزه في الموقع من ضغط (الشكل 1). الآثار المترتبة على الإصابة تمتد عدة مليمترات في الاتجاهات منقاري والذيلية. زادت خطورة الاصابة والمسافة بين الفواصل انخفضت (0.25 ملم> 0.35 مم>0.55 مم، الشكل 2). بعد ثلاثة أيام من ضغط كانت هناك دماء في بؤرة الإصابة والمناطق المحيطة بها التي لم تقدم 7 أيام بعد الإصابة. 0.25 ملم و 0.35 ملم الضغط أنتجت تجويف، ولكن ليس النموذج 0.55 ملم. بعد 7 أيام، والظهرية والمادة البيضاء بطني انخفض إلى حد كبير في الحجم في مركز الزلزال، تم مشوهة للغاية تنظيم المادة الرمادية، وكان التجويف المستمر. وتترجم هذه التعديلات cytoarchitectonical في المحرك والتعديلات الحسية في سلوك الحيوان تقييمها باستخدام الاختبارات المناسبة مثل باسو ماوس مقياس لالحركي وظيفة والشعر وكلوريد الإيثيل الاختبارات فون فراي عن وظيفة الحسية كما أثبتنا في المنشورات السابقة 8.

الشكل (1)
الشكل 1. صور الممثل من الحبل الشوكي سليمة قبل وبالعربية على حد سواءإصابة ثالثا. (A) الحبل الشوكي سليمة. (B) الحبل الشوكي بعد 0.35 مم الضغط. تشير الأسهم الحدود من الاصابة. النجمة indentifies بؤرة الإصابة. D = ظهري، L = الجانبي. شريط مقياس: 0.50 ملم الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. صور الممثل من الماوس الحبل الشوكي قبل وبعد الإصابة ضغط في متفاوتة بعرض الضغط. (A) قسم سهمي السيطرة الحبل الشوكي. (B) القسم الاكليل في مركزه من 0.35 ملم SCI 7 أيام إصابة ضغط آخر (نقطة في البوصة). (C، E، G) أقسام السهمي من النخاع الشوكي 3 نقطة في البوصة إلى عرض 0.25 ، 0.35 أو 0.55 ملم. (D، F، H) أقسام السهمي من H & E الملون الحبل الشوكيالصورة 7 نقطة في البوصة إلى عرض من 0.25، 0.35 أو 0.55 ملم. النجمة indentifies بؤرة الإصابة. جميع أقسام ملطخة H & E. D = ظهري، L = الجانبي. شريط مقياس: 1.25 ملم الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

Discussion

اختيار نموذج SCI مهم في تصميم التجارب لتحديد مدى فعالية من العلاجات للحالات الإنسانية لاصابات النخاع الشوكي. مثل هذه التجارب تتطلب نموذج حيواني هذا هو تكرار للغاية للحد من التقلبات التي قد تؤدي إلى البيانات غير حاسمة. كما ينبغي لها أن تكون ذات أهمية سريرية لتقييم دقيق لحالة الإنسان أنهم النمذجة. تحقيقا لهذه الغاية، واختيار من اصابة في الضغط أو contusive أكثر من transection هو أكثر ملاءمة 3 سريريا. ومع ذلك، الرواطم والأجهزة انخفاض الوزن عن إصابات كدمة تتطلب استخدام معدات مكلفة ومعقدة. في المقابل، ملقط نموذج معايرة من SCI يستخدم تعديل ملقط التي هي سهلة لتجميع من المواد المختبرية الشائعة، ويتطلب عملية جراحية واحدة فقط خطوة إضافية بعد الظهرية الثقب القياسية لفضح الحبل الشوكي. ومع ذلك، عيب واحد من استخدام هذا الأسلوب هو أن قوة الضغط يطبق دائما أفقيا بدلا من ظهريا، كماوغالبا ما ينظر إليها في الحالات السريرية البشرية من SCI والإصابات الناتجة الضغط باستخدام طريقة تؤثر على أكبر-منقاري الذيلية مدى الأنسجة من النماذج كدمة 1،2. وقد تجلى هذا النموذج من قبل منشئي هذه التقنية، ولنا، لتوليد استنساخه SCI 7،11، ومناسب تماما لحجم الفئران. وعلاوة على ذلك، وهذا النموذج إصابة يسمح للحيوانات التي يتم تقييمها بعد العلاج الجراحة والعلاج باستخدام العديد من الاختبارات السلوكية، مثل باسو ماوس مقياس للتنقل واختبار الشعر فراي فون، للتحقق من أن لفيف من الحيوانات تشترك في نفس شدة الإصابة والعجز العصبية 7،11-13. ويمكن أيضا أن هذه التقنيات نفسها أن تستخدم لتقييم فعالية من العلاجات التي تعطى للحيوانات خلال الدراسات الاستقصائية، والوفاء المعايير العامة لالنماذج الحيوانية المستخدمة لتقييم العلاجات لاصابات النخاع الشوكي 2،7.

طريقة إنتاج forcep معايرةالصورة لنموذج إصابة بسيطة ويمكن تحقيق ذلك مع مجموعة متنوعة من أساليب مختلفة. وقد استخدمنا طريقة فاصل 11، والتي نشرتها Plemel وعدلت أيضا ملقط باستخدام برغي صغير، والذي لا يوفر فقط أسهل طريقة لإنشاء جهاز ضغط، ولكن يسمح أيضا لبراعة في تعديل ضغط العرض النهائي، ل الاستفادة للدراسات المقارنة. مجموعة من الخيارات في خلق ملقط غير محدود تقريبا ما دامت هل (ق) توفر وسيلة مستقرة إغلاق دائما ملقط لنفس المسافة ويمكن أن تصمد أمام التعقيم والتعقيم. الأساليب الجراحية وصفها في هذا الفيديو هي استنساخه للغاية عبر المستخدمين، ولكن من الضروري توخي الحذر عند إجراء الثقب وخياطة الحيوان بعد أن تم تنفيذ الإجراء بحيث لا يعاني الحبل الشوكي أي قوات ضغطي الإضافية التي قد تزيد شدة الإصابة وخلطا بين التجارب المستقبلية. مع التدريب والممارسة السليم، ملقط نموذج معايرة للإصابة ضغط مناسب تماما لأداء SCI في الفئران التي تحاكي الحالات السريرية التي لوحظت في البشر 2،3،7. نظرا لسهولة خلق ملقط، وتنتج الفئران من درجات متفاوتة من شدة الإصابة يمكن القيام به بسهولة. هذا وسوف تكون ذات فائدة كبيرة لرصد التأثيرات الجينية على SCI من بدرجات متفاوتة من الشدة في الفئران المعدلة وراثيا وكذلك تقييم فعالية زرع الخلايا الجذعية في الفئران. وقد أجريت غالبية الدراسات في الأدب على الفئران بسبب حجمها، الأمر الذي يجعل عملية جراحية عموما أسهل لأداء. لكن الطريقة التي نشرتها Plemel وآخرون. (7) والتي وصفها لنا في هذا الفيديو يجب أن تمكن SCI التي يتعين القيام بها على الفئران مع سهولة كبيرة والتكاثر.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Isoflurane machine Smiths Medical PM, Inc VCT302
Isoflurane Phoenix Pharmaceutical NDC: 66794-013-25
Dissecting Scope Seiler Precision Microscopes SSI 202/402
Germinator-500 (tool sterilizer) Thomas Scientific 3885A20
Puralube (eye ointment) Dechra NDC 17033-211-38
Scalpel handle (#3) Fine Science Tools 10003-12
Scalpel blade (#11) Fisher Scientific  08-914B
Retractor (Colibri) Fine Science Tools 17000-03
Friedman Pearson roungeur Fine Science Tools 16021-14
Vanna (Castroviejo) scissors Roboz RS-5658
Tissue forceps Fine Science Tools 11029-14
Laminectomy forceps (Dumont #2) Fine Science Tools 11223-20
Dumont #5 forceps Fine Science Tools 11252-20
Stapler Fine Science Tools 12031-07
Staples (wound clips) Reflex7 203-1000
Sutures Henry Schein 101-2636
Needles (30 G x ½) BD Biomedical 305106
Syringe (1 ml) BD Biomedical 309659
Baytril (enrofloxacin) Bayer NADA 140-913
Buprenex (buprenorphine) Cardinal Health NDC 12496-0757-1

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. McDonough, A., Martinez-Cerdeno, V. Endogenous proliferation after SCI in animal models. Stem Cells Int. 2012, 387513 (2012).
  2. Onifer, S. M., Rabchevsky, A. G., Scheff, S. W. Rat models of traumatic SCI to assess motor recovery. ILAR J. 48, (4), 385-395 (2007).
  3. Bunge, R. P., Puckett, W. R., Becerra, J. L., Marcillo, A., Quencer, R. M. Observations on the pathology of human SCI. A review and classification of 22 new cases with details from a case of chronic cord compression with extensive focal demyelination. Adv Neurol. 59, 75-89 (1993).
  4. Beattie, M. S., et al. Endogenous repair after spinal cord contusion injuries in the rat. Exp Neurol. 148, (2), 453-463 (1997).
  5. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Experimental Neurology. 139, (2), 244-256 (1996).
  6. Krishna, V., et al. A contusion model of severe SCI in rats. J Vis Exp. 78, (2013).
  7. Plemel, J. R., et al. A graded forceps crush SCI model in mice. J Neurotrauma. 25, (4), 350-370 (2008).
  8. Wu, D., Shibuya, S., Miyamoto, O., Itano, T., Yamamoto, T. Increase of NG2-positive cells associated with radial glia following traumatic SCI in adult rats. J Neurocytol. 34, (6), 459-469 (2005).
  9. Namiki, J., Tator, C. H. Cell proliferation and nestin expression in the ependyma of the adult rat spinal cord after injury. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 58, (5), 489-498 (1999).
  10. Teletin, M., et al. Histopathology in Mouse Metabolic Investigations. Current Protocols in Molecular Biology. 29, (2007).
  11. McDonough, A., Hoang, A. N., Monterrubio, A. M., Greenhalgh, S., Martinez-Cerdeno, V. Compression injury in the mouse spinal cord elicits a specific proliferative response and distinct cell fate acquisition along rostro-caudal and dorso-ventral axes. Neuroscience. 254, 1-17 (2013).
  12. Basso, D. M., et al. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after SCI in five common mouse strains. J Neurotrauma. 23, (5), 635-659 (2006).
  13. Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. J Neurosci Methods. 53, (1), 55-63 (1994).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.

    Usage Statistics