وتستخدم على نطاق واسع نماذج مختلفة من الفئران وسط انسداد الشريان الدماغي (MCAO) في أبحاث الدماغ التجريبية. هنا، علينا أن نظهر نموذج عبر الجمجمة دائمة القاصي MCAO التي تنتج احتشاء القشرية ثابت من حجم الموافق الضرر الذي تفرضه غالبية السكتات الدماغية الإقفارية الإنسان.
السكتة الدماغية هي ثالث سبب الأكثر شيوعا للوفاة والسبب الرئيسي في العجز المكتسب البالغين في البلدان المتقدمة. تتوفر لنسبة ضئيلة من مرضى السكتة الدماغية في المرحلة الحادة الخيارات العلاجية محدودة جدا فقط. البحوث الحالية هو البحث بشكل مكثف لوضع استراتيجيات علاجية جديدة وتركز بشكل متزايد على مرحلة شبه الحادة والمزمنة بعد السكتة الدماغية لأن أكثر المرضى قد تكون مؤهلة للحصول على التدخلات العلاجية في نافذة الوقت لفترة طويلة. وتشمل هذه الآليات تأخر مسارات الفيزيولوجية المرضية الهامة مثل التهاب آخر السكتة الدماغية، الأوعية الدموية، اللدونة العصبية والتجدد. من أجل تحليل هذه الآليات وتقييم الأهداف في وقت لاحق المخدرات الرواية، وسعى نماذج السكتة الدماغية التجريبية مع أهمية سريرية، ووفيات منخفضة واستنساخ عالية بعد. وعلاوة على ذلك، والفئران هي أصغر الثدييات التي آفة السكتة الدماغية التنسيق يمكن أن يتسبب والتي طائفة واسعة من النماذج المعدلة وراثيا هيالمتاحة. لذلك، نحن هنا وصف نموذج الفأر من الجمجمة، تخثر الدائمين في الشريان الدماغي الأوسط عبر الكهربي القاصي الشرايين lenticulostriatal، ما يسمى ب "نموذج التخثر". يقع احتشاء مما أدى إلى هذا النموذج أساسا في القشرة؛ حجم احتشاء نسبي في ما يتعلق بحجم الدماغ يتوافق مع غالبية السكتات الدماغية البشرية. وعلاوة على ذلك، فإن النموذج يفي المعايير المذكورة أعلاه لاستنساخ وفيات منخفضة. في هذا الفيديو ونحن لشرح الطرق الجراحية من السكتة الدماغية الاستقراء في "نموذج التخثر" والإبلاغ أدوات التحليل النسيجي والوظيفي.
السكتة الدماغية هي ثالث سبب الأكثر شيوعا للوفاة واحد من الأسباب الرئيسية المكتسبة الإعاقة البالغين في الدول المتقدمة 1. ويتسبب حوالي 80٪ من هذا المرض العصبية الحادة عن نقص التروية الدماغية الناتجة عن انسداد تدفق الدم الدماغي بينما تسبب حوالي 15٪ من قبل نزيف داخل المخ 2. على الرغم من البحوث الجارية، الوريد من الأنسجة منشط البلازمينوجين هو العلاج الدوائي الوحيد المعتمد للسكتة الدماغية الإقفارية حتى الآن ومتاحة فقط لأقلية من مرضى السكتة الدماغية بسبب نافذة زمنية قصيرة وافقت من 4.5 ساعة بعد ظهور السكتة الدماغية 3،4. كما لا توجد في المختبر النماذج التي يمكن نموذج صحيح التفاعلات المعقدة بين الدماغ، الأوعية الدموية والآليات الفيزيولوجية المرضية النظامية أثناء السكتة الدماغية، والنماذج الحيوانية ضرورية لإجراء البحوث قبل السريرية السكتة الدماغية.
لذا، وضعت عدة نماذج السكتة الدماغية في فاريإيتي الأنواع. واحد من النماذج السكتة الدماغية الأكثر شيوعا هو "نموذج خيوط" حيث يتم إدخال خيوط الدرز عابر في الشريان السباتي الداخلي وتوجيهها حتى occludes غيض أصل الشريان الدماغي الأوسط (MCA)، مما أدى إلى توقف تدفق الدم واحتشاء الدماغ اللاحقة أيضا المناطق تحت القشرية القشرية وفي حالة انسداد طويلة 5،6. في نماذج photothrombotic من السكتة الدماغية، يتم التوصل إلى انسداد الضوئية للسفينة القشرية المشع بعد حقن الضيائي مما أدى إلى آفات صغيرة مقيدة محليا 7. لا يمكن أن يتحقق انسداد دائم في القاصي MCA الشرايين lenticulostriatal قبل ربط الشريان، وضغط لعابرة أو دائمة 8،9 التخثر. واحتشاء مما أدى إلى هذا النموذج في الغالب يؤثر على القشرة المخية الحديثة 10 لأن انسداد MCA في هذا النموذج هو القاصي إلى lenticulostriatal الشرايين، التي تزود العقد القاعدية.
لأن غالبية من الآفات السكتة الدماغية الإنسان تقع في إقليم الشريان الدماغي الأوسط، كل من نماذج السكتة الدماغية شيوعا تشبه انسداد للMCA أو أحد فروعها 11. وMCA هو واحد من الشرايين الرئيسية التي توفر إمدادات الدم إلى الدماغ؛ فإنه ينشأ من الشريان السباتي الداخلي، والطرق على طول التلم الوحشي حيث ثم الفروع والمشاريع إلى العقد القاعدية والسطوح الجانبية للالجبهي، الجداري والفص الصدغي، بما في ذلك المحرك الأساسي والقشرة الحسية. ترتبط اليمين واليسار MCA إلى الشرايين الدماغية الأمامية والخلفية التواصل الشرايين، والتي تتصل الشرايين المخية الخلفية، وخلق دائرة ويليس (الشكل 1).
كما سبق وذكرت من قبل كارمايكل وآخرون 11، على غرار عوائق من قبل القاصي الدماغي الأوسط في ArTERY انسداد (MCAO) نموذج في الفئران تشمل حوالي 10-15٪ من نصف الكرة الأرضية، وبالتالي محاكاة أغلبية الآفات السكتة الدماغية الإنسان التي تقع في إقليم القشرية MCA 11،12. في عام 1981، تامورا وآخرون وصفت دائمة، عبر الجمجمة MCAO نموذج تجلط الدم في الفئران 8. ومع ذلك، فإن النموذج صفها تامورا ينطوي على انسداد القريبة من MCA من أجل الالتفاف على التشعب أكثر القاصي من الشريان. وبالتالي، الأصلي "نموذج تامورا" يحرض الآفات القشرية ولكن أيضا ليس فقط الجسم المخطط، على غرار الآفات التي حصلت عليها "نموذج خيوط" 6. هنا، نحن تصف نموذج MCAO القاصي دائمة بحلول الكهربي عبر الجمجمة في الفئران. بالإضافة إلى ذلك، ونحن التقرير النسيجية ذات الصلة والأساليب الفنية لتحليل نتائج السكتة الدماغية في هذا النموذج. وتستند جميع الأساليب على إجراءات التشغيل الموحدة المتقدمة والمستخدمة في مختبراتنا.
يصف هذا البروتوكول نموذج تجريبي من السكتة الدماغية البعيدة، MCAO دائمة بحلول الكهربي عبر الجمجمة – ما يسمى ب "نموذج التخثر". هذا النموذج أصبح في الوقت نفسه واحدة من النماذج الحيوانية الأكثر استخداما في البحوث التجريبية السكتة الدماغية 12. بالمقارنة مع غيرها من نماذج نقص تروية الدماغ التنسيق، ونموذج تجلط الدم كما هو مبين في هذا الفيديو في الاستفادة من وقت العملية قصيرة جدا من ما يقرب من 10 دقيقة عندما يؤديها عالم المدربين. وبالتالي، لا يمكن أن يتحقق مرات التخدير وجيزة في هذا النموذج، الذي هو سمة مواتية لنموذج تجريبي السكتة الدماغية بسبب تأثير التخدير على العصبية والسكتة الدماغية النتيجة غير معروفة 15. علاوة على ذلك، كما هو موضح سابقا من قبل كارمايكل وآخرون 11، ونحن تثبت أن حجم احتشاء الناتجة عنها، وتوطين بعد القاصي التخثر دائمة MCA يتوافق مع آفات الدماغ الإقفاري في غالبية الإنسانالسكتات الدماغية على نحو يتناسب مع حجم الدماغ. السكتة الدماغية الإنسان هو أساسا صغيرة في الحجم مع الآفات حوالي 5-15٪ من نصف الكرة الأرضية، على أساس الدراسات السكانية السابقة والتجارب السريرية التصوير 16-18، على النقيض من الآفات السكتة الدماغية واسعة مع الضغط ذمة الدماغ التي تحدث في أقل من 10٪ من السكتات الدماغية السريرية 19. وبالتالي، يمكن اعتبار الآفات السكتة الدماغية في إقليم MCA من حوالي 12٪ من نصف الكرة الأرضية من النموذج المقدم يتحقق كوحدة تخزين السكتة الدماغية ذات الصلة translationally. ومع ذلك، فإنه يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن سلالات مختلفة الماوس أو بروتوكولات التخدير المستخدمة قد يؤثر على حجم الآفة الناجمة 20.
الوفيات أثناء فترة المراقبة بعد الاستقراء السكتة الدماغية في هذا النموذج غائب تقريبا. المعدل العام للوفيات أقل من 5٪ يتكون أساسا من الوفيات أثناء العملية بسبب حدوث مضاعفات anesthesiological أو التضحية لأن التوصل إلى معايير الاستبعاد. من أجل تبرير الخامس منخفضariability من هذا النموذج واستنساخ ممتازة، نقترح معايير الاستبعاد التالية: 1) أي نزيف تحت العنكبوتية خلال العملية. 2) وقت عملية أطول من 15 دقيقة. 3) إعادة الاستقناء من MCA بعد محاولتين لالكهربي مع عابرة فقط MCAO. علاوة على ذلك، تحتاج إلى أن تدرس يوميا بعد MCAO (السلوك الفسيولوجية الأساسية، والمظهر الفراء ووزن الجسم) للسيطرة على الألم، وعدم الراحة أو سلوك المرض الحيوانات.
قد يتم تنفيذ عدة تدابير لتحليل نتائج السكتة الدماغية مثل قياس رقطة الليزر، والتصوير بالرنين المغناطيسي، والاختبارات السلوكية أو التحليل النسيجي. في هذا البروتوكول نقدم أساليب المثالية لتحليل السلوك وتحليل حجم احتشاء. وقد وضعت عدة لاختبار التحليل السلوكي بعد التنسيق نقص تروية الدماغ وتستخدم في البحوث التجريبية السكتة الدماغية. اختبارات مناسبة لضعف الحسية المستخدمة سابقا من قبل مجموعتنا في هذا النموذج السكتة الدماغية 21،22 نحنإعادة اختبار Rotarod 23، اختبار التسمية مثبت 24، ركن الاختبار 25 و 13 اسطوانة الاختبار، والذي يتجلى في هذا الفيديو. اختبار اسطوانة يصور باستمرار عدم التماثل السيارات في المرحلة الحادة بعد القاصي MCAO دائمة وأيضا بالكشف عن استعادة متتالية من وظيفة الحركة.
على الرغم من مزايا واضحة، بعض القيود لهذا النموذج السكتة الدماغية يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار. أولا، هناك حاجة إلى نقب من الجمجمة من أجل تخثر الشريان، مما ينتج عنه إمكانية الوصول لشبه التشغيلية التهابات في الدماغ، على الرغم من الالتهابات البكتيرية في الجروح والعضلات الزمانية أو الدماغ نفسه لم يتم اكتشاف من قبل أنفسنا أو موثقة من قبل الآخرين باستخدام هذا النموذج. علاوة على ذلك، الأضرار الميكانيكية إلى القشرة خلال إعداد وتجلط الدم لا يمكن استبعاد ولكن يمكن أن تكون محدودة بسبب الحذر الحفر وإزالة الجمجمة، الترطيب المستمر للموقع الجراحية والحد الأدنى من شمال شرق cessary الكهربي (انظر معايير الاستبعاد). على الرغم من أن مسار MCA كما هو مبين في الشكل 2 تم العثور في معظم C57BL / 6 الفئران، وصفنا في البروتوكول كيفية المضي قدما في الاختلافات الطبيعية للدورة سفينة للحد من تقلب الطراز. وعلاوة على ذلك، فإننا نقترح استخدام متعددة (3 في حالة التشعب، 2 دون التشعب من MCA) مواقع انسداد للحد من خطر إعادة الاستقناء الجزئي للMCA، والتي في تجربتنا هو عامل مهم لتنوع هذا النموذج.
من حيث الاختبارات السلوكية، ويمكن الكشف فقط العجز السلوكية الطفيفة في الاختبارات السلوكية المذكورة أعلاه ويمكن ملاحظة التجديد وظيفية خلال الأسبوع الأول بعد السكتة الدماغية. وبالتالي، وأنظمة الاختبار أكثر تقدما مع ارتفاع حساسية والمعلمات اختبار النوعية مثل اختبار التوصل المهرة 27 قد يكون أكثر ملاءمة للكشف عن نتائج وظيفية طويلة الأجل في هذا النموذج.
ontent "> وأخيرا، وذلك بسبب تخثر الدائمين في MCA يمكن الحصول على أي ضخه، والتي هي ميزة لوحظ في نسبة كبيرة من مرضى السكتة الدماغية بسبب عفوية تحلل الجلطة أو العلاج 28. ومع ذلك، وهذا نموذج السكتة الدماغية الانسداد التجلطي موضح سابقا 26 يوفر الخيار لنموذج السكتة الدماغية مجانية مع ضخه من نقص تروية الدماغ القشرية. أخذت معا، واستنساخ عالية، والمراقبة على المدى البعيد بسبب الحد الأدنى من وفيات ومقارنة حجم احتشاء النسبية والتعريب فيما يتعلق السكتة الدماغية الإنسان تمييز "نموذج التخثر" باعتباره نموذجا قيما للأبحاث السكتة الدماغية الأساسية ومتعدية.The authors have nothing to disclose.
وقد تم تمويل هذا العمل من قبل الكتلة التميز للمؤسسة الأبحاث الألمانية "ميونيخ الكتلة لأنظمة الأعصاب (التآزر)" ومؤسسة دايملر بنز لAL
Camera Canon Eos 500D | Canon | optics: 18-55 mm; 30 fps; 640×480 video function | |
Mirror | Kristallform | 2677089 | 30×30 cm |
Transparent acrylic glass cylinder | H&S Kunststofftechnik | diameter: 8 cm, height: 25 cm | |
Heating blanket | FHC DC Temperature Controller | ||
Fine Scissors | FST | 15000-00 | |
Mayor Scissors | FST | 1410-15 | |
Forceps | FST | 11616-15 | |
Cotons | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
Saline solution | Braun | 131321 | |
Bepanthen pomade | Bayer | ||
Isoflurane | Abbot | B506 | |
Anesthesia system for isoflurane | Drager | ||
Stereomikroskop | Zeiss | Stemi DV4 | |
Electrosurgical device | ERBETOM ICC 80/50 HF-Chirurgiegerät | ||
Drill | Proxxon | D-34343 | |
Ketamine | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
Xylacine | Albrecht | ||
5ml Syringe | Braun | ||
Phosphate Buffered Saline PH: 7,4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
Isopentane | Fluka | 59070 | |
Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
Superfrost Plus Slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Cresyl violet | Sigma Life Science | C5042-10G | |
Acetic Acid | Sigma Life Science | 695092 | |
Ethanol 70% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
Ethanol 96% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
Ethanol 99% | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
Roti-Histokit mounting medium | Roth | 6638.1 | |
C57Bl/6J mice | Charles River | 000664 |