中大脳動脈閉塞(MCAO)の種々のマウスモデルが広く実験的脳研究において使用される。ここでは、人間の虚血性脳卒中の過半数によって課さ被害に対応する大きさの一貫した皮質梗塞を生成し、経頭蓋永久遠位MCAOのモデルを示しています。
脳卒中は死因の3番目の最も一般的な原因であり、先進国における後天大人の身体障害の主要な原因である。非常に限られた治療上のオプションは、急性期脳卒中患者のごく一部のために用意されています。現在の研究は、集中的に新たな治療戦略を探索していると、より多くの患者が長期の時間窓における治療的介入の対象となる可能性があるため、ますます脳卒中後の亜急性および慢性期に焦点を当てている。これらの遅れのメカニズムは、脳卒中後の炎症、血管新生、神経可塑性や再生などの重要な病態生理学的経路を含む。これらのメカニズムを分析し、その後、新規の薬物標的を評価するために、臨床的関連性、低死亡率および再現性の実験的脳卒中モデルが求められている。さらに、マウスは、焦点脳卒中病変が誘発される可能なトランスジェニックモデルの広いスペクトルがある最小の哺乳動物である利用できる。そこで、ここでは経頭蓋のマウスモデル、lenticulostriatal動脈、いわゆる「凝固モデル」の電気凝固先端を経由して中大脳動脈の永久的な凝固を説明します。このモデルで生じた梗塞は主に大脳皮質に位置しています。脳の大きさとの関係で相対梗塞体積は、人間のストロークの大半に対応している。また、このモデルは再現性と低死亡率の上記の基準を満たしています。このビデオでは、「凝固モデル」における脳卒中誘導の外科的方法を示し、組織学的および機能的な解析ツールを報告する。
脳卒中は死因の3番目の最も一般的な原因であり、先進国の1、取得した成人の障害の1主な理由である。約15%が脳内出血2によって引き起こされている間、この急性神経疾患の約80%が脳血流の閉塞に起因する脳虚血により引き起こされる。現在進行中の研究にもかかわらず、組織プラスミノーゲン活性化因子の静脈内投与は、脳卒中発症後の3,4、これまでと脳卒中患者の少数派だけが利用できるため、4.5時間の短い認可されたタイムウィンドウの虚血性脳卒中の唯一の承認薬理学的な治療法です。きちんとストローク中脳、血管系および全身病態生理学的メカニズムとの間の複雑な相互作用をモデル化できないin vitroモデルは、存在しないように、動物モデルは、前臨床脳卒中研究に不可欠である。
したがって、いくつかの虚血性脳卒中モデルは、変数が開発されている種のETY。最も一般的に使用される脳卒中モデルの一つは、縫合フィラメント一過内頸動脈に導入し、先端部が血流の停止をもたらす、中大脳動脈(MCA)の起点を閉塞するまで転送される「フィラメントモデル」であるおよび皮質下や長時間の閉塞例においても皮質領域5,6のその後の脳梗塞。虚血性脳卒中の光血栓のモデルでは、照射された皮質血管の光化学閉塞は、小さな、ローカルに外接病変7、その結果光増感剤の注射の後に達成される。 lenticulostriatal動脈の遠位MCAの永久閉塞は動脈の結紮、その一過性または永続的な圧縮によって凝固8,9によって達成することができる。このモデルにおけるMCAの閉塞が静水に対して遠位であるため、このモデルでの結果の梗塞は、主に新皮質10に影響を与えます大脳基底核を供給ulostriatal動脈。
人間の脳卒中病変の大部分は、中大脳動脈の領域に位置しているので、一般的なストロークモデルのすべてがMCAの閉塞またはその分枝11の1に似ている。 MCAは、脳への血液供給を提供する主要動脈の一つであり;それは、横方向溝に沿って内頸動脈、ルートから発生する場所、それが、その後基底核と前頭葉、頭頂葉、一次運動および感覚皮質を含む側頭葉の側面に分岐し、プロジェクト。左右のMCAはウィリス( 図1)の輪を作る、前大脳動脈と後大脳動脈に接続する動脈を、通信後部に接続されている。
以前にカーマイケルら 11により報告された、遠位中大脳Arでモデル化さ梗塞マウスでのバッテリ閉塞(MCAO)モデルは、それによって皮質MCA領域11,12に配置されている人間の脳卒中病変の大部分を模倣し、半球の約10〜15%を包含する。 1981年に、田村らは 、ラット8永久、経頭蓋MCAO凝固モデルを説明した。しかし、田村によって記述されたモデルは、動脈の分岐部より遠位のを回避するために、MCA閉塞の近位に関与する。したがって、元の「タムラ·モデルは、「6」フィラメントモデル」によって得られた病変に類似していないだけでなく、皮質線条体病変を誘導する。ここでは、マウスでの経頭蓋電気凝固による永久遠位MCAOモデルについて説明します。さらに、我々は、このモデルでは、ストロークの結果を分析するために、関連する組織学的および機能的な方法を報告している。すべてのメソッドが開発され、私たちの研究室で使用される標準的な操作手順に基づいています。
いわゆる「凝固モデル」 – この議定書は、経頭蓋電気凝固による遠位、永久MCAOの実験的脳卒中モデルについて説明します。このモデルは、一方の実験的脳卒中研究12の中で最も頻繁に使用される動物モデルの一つとなっている。他の局所脳虚血モデルと比較して、この動画で示されたように凝固モデルは、訓練された科学者によって実行される、約10分の非常に短い動作時間という利点を有する。従って、短時間の麻酔時間が神経保護及び脳卒中転帰に対する麻酔薬の影響は15周知であるため、実験的脳卒中モデルの有利な特徴であり、このモデルで達成することができる。遠位MCA永久凝固は、ヒトの大部分において虚血性脳病変に対応する後さらに、以前にカーマイケルらによって記載されるように、図11は、得られた梗塞体積および局在ことを裏付ける脳の大きさに比例してストローク。人間のストロークは、前の集団研究と臨床イメージング試験16〜18に基づいて、半球の約5〜15%で病変を有するサイズは主に小さく、10%未満の中で発生する圧縮脳浮腫との広範なストローク病変とは対照的に、臨床ストローク19。これにより、提示されたモデルによって達成半球の約12%のMCA領域における脳卒中病変は、翻訳関連の拍出量とみなすことができる。しかしながら、異なるマウス系統または使用される麻酔プロトコルは結果として生じる病変体積20に影響を与える可能性があることを考慮に入れなければならない。
このモデルにおける卒中誘導後の観察期間中の死亡率は実質的に不在である。除外基準に達するための5%未満の全死亡率が原因anesthesiological合併症や犠牲の動作中に死亡から主に構成されている。低Vを保証するためには、運転中の1)すべてのくも膜下出血:このモデルとその優れた再現性ariabilityは、我々は以下の除外基準を提案する。 2)運転時間が15分を超える。唯一の過渡MCAOと電気凝固のための2回の試行後、MCAの3)再疎通。さらに、動物は、痛み、不快感又は疾病行動をコントロールするためにMCAO(塩基性の生理的挙動、毛皮の外観および体重)の後に毎日検査する必要がある。
いくつかの対策がレーザスペックル測定、磁気共鳴イメージング、行動試験または組織学的分析のような脳卒中の結果の分析のために実施してもよい。このプロトコルでは、行動分析、および梗塞体積分析のための例示的な方法を提供する。局所脳虚血後の行動分析のためのいくつかのテストを開発し、実験的な脳卒中の研究に用いられてきた。以前にこのストロークモデル21,22の我々に我々のグループで使用される感覚運動機能障害に適しテストロータロッド試験23、付箋ラベルテスト24、コーナーテスト25と、このビデオで実証されたシリンダのテスト13、再。円筒試験は、一貫して、遠位永久MCAO後の急性期における運動の非対称性を示しているとも運動機能の回復連続で検出します。
明白な利点にもかかわらず、この脳卒中モデルのいくつかの制限を考慮しなければならない。まず、頭蓋骨の穿孔は手術創、側頭筋や脳自体の細菌感染が、自分自身が検出されたことはないが、それによって、脳の周囲の運用感染の潜在的なアクセスを生産、動脈を凝固するために必要であるまたは、このモデルを使用して他の人が文書化された。また、準備および凝固時の皮質への機械的な損傷を除外することはできませんが、慎重に掘削し、頭蓋骨の除去、手術部位の一定加湿し、最小限のNEによって制限することができます cessary電気凝固(除外基準を参照してください)。 図2に示すように、MCAの経過は、C57BL / 6マウスの大多数において見出されているが、モデルの変動性を最小限にするために、血管のコースの通常の変動に進行する方法をプロトコールに記載している。さらに、我々は複数の使用を示唆している(分岐の場合は3を、MCAの分岐点のない2)閉塞部位は、我々の経験では、このモデルの多様性のための重要な要因であるMCAの部分再疎通のリスクを最小限に抑えるため。
行動試験の点で、わずかな行動障害は、上述した行動試験および機能的再生に検出することができる脳卒中後1週間以内に観察することができる。したがって、より高い感度と熟練到達テスト27のような定性試験パラメータと、より高度なテストシステムは、このモデルでは、長期的な機能予後を検出する方が適しているかもしれません。
ontent ">最後に起因するMCAの永久凝固にノーと再灌流は、自発的な血餅溶解または治療28に脳卒中患者のかなりの割合で観察された特徴である、得ることが可能であるが、前に説明した血栓塞栓脳卒中モデル26が提供するにより、最小限の死亡率と人間のストロークに対する匹敵相対梗塞体積とローカリゼーションへの皮質の脳虚血再灌流と無料の脳卒中モデルのためのオプション。まとめると、高い再現性、可能性、長期的な観察が「凝固モデル」を区別する基本および翻訳脳卒中研究のための貴重なモデルとして。The authors have nothing to disclose.
この作品は、ドイツの研究財団」システム神経(相乗作用)のためにミュンヘンクラスター」の優秀クラスタによっておよびALにダイムラーベンツ財団によって資金を供給された
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 |