大脑中动脉闭塞(MCAO)的各种小鼠模型被广泛应用于实验性脑研究。这里,我们表明经颅永久远侧MCAO模型,产生对应于由多数人的缺血性中风的损害施加一个大小一致的皮层梗死。
中风是导致死亡的第三大最常见的原因,在发达国家收购成人残疾的主要原因。只有非常有限的治疗选项可用于急性期的一小部分中风患者。目前的研究集中寻找新的治疗策略,并越来越专注于卒中后亚急性和慢性期,因为更多的患者可能有资格获得治疗干预在长期的时间窗口。这些延迟的机制包括重要的病理生理途径,如中风后的炎症,血管生成,神经可塑性和再生。为了分析这些机制并随后评估新的药物靶标,具有临床相关性,低死亡率和高重现性试验行程车型受到追捧。此外,老鼠是在其中一个焦点中风损伤可诱导和其转基因模型中的广谱是最小的哺乳动物可用。因此,我们在这里描述颅的小鼠模型中,通过lenticulostriatal动脉,即所谓的“凝模式”的电远端大脑中动脉永久凝固。在这个模型中所产生的梗塞位于主要在皮质;有关大脑体积的相对梗死体积对应于大多数人的中风。此外,该模型满足了上述的再现性和低死亡率的准则。在这段视频中,我们展示中风诱导中的“凝固模式”的手术方法和报告组织学和功能分析的工具。
中风是导致死亡的第三大最常见的原因和后天残疾的成人在发达国家1其中一个主要的原因。约80%的这种急性神经疾病是由脑缺血再由脑血流的阻塞导致引起,而约15%是由一种脑出血2引起的。尽管目前的研究,组织型纤溶酶原激活剂静脉给药是唯一批准的药物治疗缺血性中风,到目前为止,只适用于中风患者少数因卒中发病后3,4 4.5小时的短批准的时间窗口。由于没有体外模型,它可以正确地模拟大脑,血管和中风期间全身的病理生理机制之间复杂的相互作用,动物模型是中风的临床前研究是必不可少的。
因此,一些缺血性中风模型已经开发了一个变量ETY种。一个最常用的中风模型是“长丝模型”,其中缝线丝被瞬时引入到颈内动脉和转发,直到尖端闭塞大脑中动脉(MCA)的原点,从而导致血流的停止和皮层下及在长时间的情况下闭塞也皮层区域5,6的后续脑梗塞。在缺血性中风的光化学模型,照射皮质容器的光化学闭塞喷射导致小的,局部外切病变7光敏剂后得以实现。该lenticulostriatal动脉MCA远端的永久性闭塞可通过动脉,其瞬时压缩的结扎或电凝永久8,9来实现。在这个模型中所产生的梗塞主要影响新皮层10,因为马华在这个模型中是闭塞远端的静水ulostriatal动脉,它提供基底节。
由于多数人的中风病灶位于大脑中动脉供血区,所有常用的中风模型类似于MCA的闭塞或其分支11之一。马华是提供血液供应到大脑的主要动脉之一;它产生于颈内动脉,路线沿外侧沟在那里再分支和项目基底节和额叶,顶叶和颞叶,包括主运动和感觉皮质的侧面。右侧和左侧的MCA连接到大脑前动脉和后交通动脉,它连接到大脑后动脉,创建Willis环( 图1)。
正如先前报道的卡迈克尔等人 11,梗塞的远端大脑中的Ar为蓝本计算电池闭塞(MCAO)模型小鼠中包括约10-15%的半球,从而模仿大多数人的中风病灶分别位于皮质MCA 供血区11,12。 1981年,田村等人在大鼠8所述的永久,经颅MCAO凝固模型。然而,通过田村描述的模型涉及为了规避动脉的更远端分叉MCA的近端闭塞。因而,原来的“田村模型”诱导不仅皮质而且纹状体病变,类似的“灯丝模型”6得到的病变。在这里,我们描述了永久的远端MCAO模型小鼠经颅电。此外,我们报告相关的组织学和功能的方法来分析这个模型的中风结果。所有的方法都是基于开发并在我们的实验室使用的标准作业程序。
本协议描述远端,永久性MCAO的实验性中风模型经颅电 – 即所谓的“凝模式”。这种模式已经同时成为在实验中风研究12中最常用的动物模型之一。相比其他局灶性脑缺血模型,如在本视频呈现的凝血模型具有约10分钟时,由受过训练的科学家进行的很短的运行时间的优点。因此,短暂的麻醉时间可以在此模型中,这是一个实验性中风模型中的有利特性,因为麻醉药对神经保护和中风结果的影响是众所周知的15来实现。此外,如先前由迈克尔等人 11所述,我们证实了所得到的梗死体积和本地化远侧永久性MCA凝固后对应于缺血性脑损伤中的大多数人的招比例大脑的大小。人的中风主要是小的与半球的约5-15%的病变大小,根据以前的人口研究和临床成像试验16-18,而相比之下,广泛中风病变抗压性脑水肿发生在小于10%的临床笔画数19。因此,中风病灶的12%左右由该模型实现了半球的马华领土可以被视为一个平移相关每搏输出量。然而,它必须被考虑到不同的小鼠品系或用于麻醉的协议,可能会影响所产生的损伤体积20。
在此模型中诱导中风后的观察期死亡率是几乎不存在。小于5%的总死亡率,主要是因为由anesthesiological并发症或牺牲的操作过程中死亡的,因为达到排除标准。为了保证低V这种模式和其出色的重复性ariability,我们建议以下排除标准:1)在操作过程中的任何蛛网膜下腔出血。 2)操作时间超过15分钟。 3)再通MCA的两次尝试的电只有短暂MCAO后。此外,动物需要被MCAO后(基本的生理行为,毛皮的外观和体重),以控制疼痛,不适或病态行为的日常检查。
可能对于像激光散斑测量,磁共振成像,行为测试或组织学分析中风结果分析实施多项措施。在这个协议中,我们提供了示例性方法的行为分析和脑梗死体积的分析。几个测试后局灶性脑缺血行为分析已经开发并在实验中风研究使用。先前在此行程模型21,22我们用我们的组感觉功能障碍合适的测试再旋转试验23,标签粘性测试24,测试角25和气缸测试13,这足以证明这部影片。气缸测试一贯描绘电机在不对称末端永久性MCAO后的急性期,也检测到连续的恢复运动功能。
尽管有明显的优势,这中风模型的一些限制必须被考虑在内。首先,颅骨的环锯术是必要的,以凝聚动脉,从而产生对大脑的围手术感染的电位访问,虽然手术伤口,颞肌或大脑本身的细菌感染从未由自己检测或记录被别人采用这种模式。此外,制备和凝固过程中的机械损坏,皮质不能被排除,但可以通过仔细钻探和去除颅骨,手术部位的恒定加湿和最小NE被限制 cessary电(参见排除标准)。虽然MCA的如在图2中所描绘的过程在大多数C57BL / 6小鼠的发现,我们描述在协议如何继续在容器中的过程中的正常变化,以减少模型的变异性。此外,我们建议使用多个(在分叉3; 2没有的MCA分叉)闭塞部位,以尽量减少在MCA,这在我们的经验是这种模式的变化的一个重要因素部分再通的风险。
在行为测试而言,只有轻微的行为缺陷可以在上述的行为测试来检测和功能性再生可以中风后的第一个星期内被观察到。因此,更先进的测试系统具有更高的灵敏度和定性试验参数,如本领域技术到达测试27可能更适合于检测长期功能预后在该模型中。
ontent“>最后,由于在MCA不能得到再灌注,这是在中风患者由于自发凝块溶解或治疗28在相当大比例观察到的特征的永久凝固,但是,先前描述的血栓栓塞性中风模型26提供与皮质脑缺血再灌注免费中风模型的选项。综合来看,高重复性,可能的长期观察,由于最小的死亡率和可比性相对梗死体积和定位在尊重人的行程区分“凝结模式”作为基础和转化中风研究的宝贵模型。The authors have nothing to disclose.
这项工作是由德国研究基金会“慕尼黑集群的神经系统(协同)”的精英集群和戴姆勒 – 奔驰的基础,AL
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 |