Различные мышиные модели окклюзии средней мозговой артерии (MCAO) широко используются в экспериментальных исследованиях мозга. Здесь мы демонстрируем модель транскраниальной постоянного дистальной MCAO который производит последовательную корковой инфаркт размером, соответствующим повреждения, введенного большинства ишемических инсультов человека.
Инсульт является третьей наиболее распространенной причиной смерти и одной из главных причин приобретенной взрослой инвалидности в развитых странах. Только очень ограниченные терапевтические опции доступны для небольшой части пациентов, перенесших инсульт в острой фазе. Современные исследования интенсивно ищет новых терапевтических стратегий и уделяет все большее внимание на суб-острого и хронического фазы после инсульта, потому что больше пациентов могут иметь право на получение терапевтических вмешательств в окне длительное время. Эти замедленные механизмы включают в себя важные патофизиологические пути, такие как после инсульта воспаления, ангиогенеза, нейрональной пластичности и регенерации. Для того чтобы проанализировать эти механизмы и впоследствии оценить новые цели снадобья, модели экспериментальные инсульта с клинической значимости, низкой смертностью и высокой воспроизводимости пользуются большим спросом. Кроме того, мыши являются самыми маленькими млекопитающими, в котором фокусное ход поражения могут быть вызваны и для которых широкий спектр трансгенных моделейдоступны. Таким образом, мы описываем здесь модель мыши транскраниального, постоянный коагуляцию средней мозговой артерии через электрокоагуляции дистальной из lenticulostriatal артерий, так называемой "модели свертывания". В результате инфаркта в этой модели расположены в основном в коре головного мозга; относительный объем инфаркта в связи с размером мозга соответствует большинству человеческих инсультов. Кроме того, модель выполняет вышеупомянутых критериев воспроизводимости и низкой смертности. В этом видео нам демонстрируют хирургические методы индукции инсульта в "модели свертывания" и сообщить гистологические и функциональные инструменты анализа.
Инсульт является третьей наиболее распространенной причиной смерти и одной из основных причин приобретенной взрослой инвалидности в развитых странах 1. Около 80% этой острой неврологической болезни вызвана ишемией мозга в результате обструкции мозгового кровотока при этом около 15% вызваны внутримозгового кровоизлияния 2. Несмотря на продолжающиеся исследования, внутривенное введение тканевого активатора плазминогена является единственной одобренной фармакологическое лечение для ишемического инсульта до сих пор и доступна только меньшинству пациентов, перенесших инсульт из-за короткого утвержденного временного окна 4,5 ч после начала инсульта 3,4. Как нет модели нет в пробирке, которые могут правильно смоделировать сложные взаимодействия между мозга, сосудистой и системных патофизиологических механизмов во время инсульта, животные модели имеют важное значение для доклинических исследований инсульта.
Таким образом, несколько ишемических инсульта модели были разработаны в различщества видов. Один из наиболее часто используемых моделей инсульта является "модель накаливания", где шов нить временно вводится в внутренней сонной артерии и направляется, пока наконечник закрывает происхождение артерии средней мозговой (MCA), в результате чего остановки кровотока и последующее инфаркт головного мозга подкорковых и при длительном окклюзии также областях коры 5,6. В фототромботического моделей ишемического инсульта, фотохимический окклюзия облученного коркового судна достигается после инъекции фотосенсибилизатора в результате небольших, локально очерченных поражений 7. Постоянный окклюзия СМА из дистальных артерий lenticulostriatal может быть достигнуто путем лигирования артерии, ее переходных прессованием, либо с постоянной 8,9 коагуляции. В результате инфаркта в этой модели преимущественно влияет на неокортекса 10, поскольку окклюзия СМА в этой модели дистальнее стоячихulostriatal артерии, которые снабжают базальных ганглиев.
Поскольку большинство поражений человека инсульта расположены на территории средней мозговой артерии, все общие моделей инсульта напоминают окклюзии СМА или одного из его филиалов 11. MCA является одним из главных артерий, что обеспечивает приток крови к мозгу; это вытекает из внутренней сонной артерии, маршрутов вдоль боковой борозды, где он затем филиалы и проекты в базальных ганглиях и боковых поверхностях лобной, теменной и височной долей, в том числе первичной моторной и сенсорной коры. Правое и левое MCA подключены к передней мозговой артерии и задней соединительной артерии, которые подключаются к задней мозговых артерий, создавая круг Уиллиса (рис. 1).
Как ранее сообщал Кармайкл и др.. 11, инфаркты, моделируемые дистальной средней мозговой ArTery окклюзия (МСАО) модель на мышах охватывают около 10-15% полушария, тем самым имитируя большинство поражений инсульта человека, которые расположены в корковом MCA территории 11,12. В 1981 году Тамура и др.. Описано постоянный, транскраниальная модель МСАО коагуляции у крыс 8. Тем не менее, модель, описываемая Тамура участие ближний окклюзии MCA для того, чтобы обойти более дальний бифуркации артерии. Таким образом, исходная "Тамура модель" вызывает не только корковых, но и стриарные поражения, похожие на поражений, полученных "модели накаливания" 6. Здесь мы описываем постоянный дальний модель МСАО транскраниальная электрокоагуляции у мышей. Кроме того, мы сообщаем связанный гистологические и функциональные методы анализа итогов хода в этой модели. Все методы основаны на стандартных оперативных процедур, разработанных и используемых в наших лабораториях.
Настоящий протокол описывает экспериментальную модель хода дистальной, постоянного MCAO по транскраниальной электрокоагуляции – так называемая "модель свертывания". Эта модель тем временем стал одним из наиболее часто используемых моделях животных в экспериментальных исследованиях инсульта 12. По сравнению с другими координационных моделей ишемии головного мозга, модель коагуляции, как представлено в этом видео имеет то преимущество, что за очень короткое время работы примерно 10 мин при исполнении квалифицированного ученого. Таким образом, краткие раз анестезии может быть достигнута в этой модели, которая является благоприятным признаком экспериментальной модели инсульта потому что воздействие анестетиков на нейропротекции и исхода инсульта хорошо известна 15. Кроме того, как описано ранее Carmichael и соавт. 11, мы подтверждают, что полученный объем инфаркта и локализации после дистального постоянного MCA коагуляции соответствует ишемических поражений головного мозга в большинстве человекаударов в пропорции к размеру мозга. Человека инсульт в основном небольшие по размеру с поражениями примерно 5-15% от полушария, на основе предыдущих исследований популяций и клинических испытаний визуализации 16-18, в отличие от обширных поражениях нажатий на сжатие отека мозга, которые происходят в менее чем 10% клиническая поглаживает 19. Таким образом, поражения инсульта на территории MCA около 12% от полушария, достигнутого представленной модели можно рассматривать как поступательно соответствующего ударного объема. Тем не менее, должно быть принято во внимание, что различные штаммы мыши или используемые протоколы анестезии может повлиять на результирующий объем поражения 20.
Смертность во время периода наблюдения после инсульта индукции в этой модели практически отсутствует. Общая смертность составляет менее 5% в основном состоит из смертей во время работы из-за анестезиологической осложнений или жертву, потому что достижение критериев исключения. Для того чтобы гарантировать с низким напряжениемariability этой модели и ее превосходной воспроизводимостью, мы предлагаем следующие критерии исключения: 1) Любой субарахноидального кровоизлияния во время операции. 2) Время работы дольше, чем 15 мин. 3) Реканализация СМА после двух попыток для электрокоагуляции только с транзиторной MCAO. Кроме того, животные должны быть исследованы в день после MCAO (основной физиологической поведения, меха внешности и веса тела), чтобы управлять для боль, дискомфорт или поведения болезни.
Несколько меры могут быть реализованы для анализа исхода инсульта, как измерения лазерной спекл, магнитно-резонансной томографии, поведенческих тестов или гистологического анализа. В этом протоколе мы обеспечиваем Примеры способов анализа поведения и анализа объема инфаркта. Несколько испытаний для анализа поведения после очаговой ишемии головного мозга были разработаны и использованы в экспериментальных исследований хода. Подходящие тесты для сенсомоторной дисфункции, ранее использовавшегося нашей группы в этом модельном ход 21,22 мыповторно теста Rotarod 23, тест Важно этикетки 24, Уголок тесте 25 и тест цилиндра 13, который демонстрируется в этом видео. Тест цилиндр последовательно изображает моторной асимметрии в острой фазе после дистальной постоянного MCAO а также обнаруживает подряд вернуть моторной функции.
Несмотря на очевидные преимущества, некоторые ограничения этой модели инсульта должны быть приняты во внимание. Во-первых, трепанация черепа необходима для того, для коагуляции артерию, тем самым получая потенциальный доступ для пригородных оперативные инфекций головного мозга, хотя бактериальные инфекции операционной раны, височной мышцы или самого мозга никогда не были обнаружены сами или документально другими, используя эту модель. Кроме того, механические повреждения коры во время подготовки и коагуляции не может быть исключена, но может быть ограничен путем тщательного бурения и удаления части черепа, постоянное увлажнение хирургического сайте и минимальным пе cessary электрокоагуляция (см. критерии исключения). Хотя ход MCA, как изображено на рисунке 2 находится в большинстве мышей C57BL / 6, опишем в протоколе, как действовать в нормальных изменений курса судна, чтобы минимизировать вариабельность модели. Кроме того, мы предлагаем использование нескольких (3 в случае бифуркации; 2 без бифуркации МКА) окклюзии сайтов, чтобы свести к минимуму риск частичной реканализации MCA, которые по нашему опыту является важным фактором для изменчивости этой модели.
С точки зрения поведенческих тестах, только незначительные поведенческие дефициты могут быть обнаружены в вышеупомянутых поведенческих тестов и функциональный регенерации можно наблюдать в течение первой недели после инсульта. Таким образом, более продвинутые тест-системы с высокой чувствительностью и качественных параметров испытаний, таких как опытного, достигающего тесте 27 может быть более подходящим для выявления долгосрочного функциональный результат в этой модели.
ontent "> Наконец, из-за постоянного коагуляции MCA не реперфузии не могут быть получены, которая представляет собой свойство наблюдается в значительной части пациентов, перенесших инсульт из-за спонтанного лизис сгустка или терапии 28. Однако было описано ранее модель тромбоэмболических ход 26 обеспечивает вариант для бесплатного модели инсульта с реперфузии корковой ишемии мозга. Взятые вместе, высокая воспроизводимость, возможно долгосрочное наблюдение в связи с минимальной смертности и по сравнению с аналогичным объемом относительная инфаркта и локализации в отношении человеческого инсульта отличить "модель коагуляции" как ценная модель для основного и трансляционных исследований инсульта.The authors have nothing to disclose.
Эта работа финансировалась по совершенству кластера немецкого исследовательского фонда «Мюнхен кластера для систем неврологии (Synergy)" и фондом Daimler-Benz в 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 |