Here we present methodology for the production of a focal stroke in murine white matter by local injection of an irreversible endothelial nitric oxide synthase (eNOS) inhibitor (L-Nio). Presented are two stereotactic variations, retrograde neuronal tracing, and fresh tissue labeling and dissection that expand the potential applications of this technique.
Stroke affectant les comptes de la substance blanche jusqu'à 25% des présentations d'AVC cliniques, se produit en silence à des taux qui peuvent être 5-10 fois supérieure, et contribue de manière significative au développement de la démence vasculaire. Peu de modèles de focale course de matière blanche existent et ce manque de modèles appropriés a entravé la compréhension des mécanismes neurobiologiques impliqués dans la réponse des blessures et la réparation après ce type d'accident vasculaire cérébral. La principale limitation des autres modèles de course subcorticaux est qu'ils ne focalement restreignent pas l'infarctus à la matière blanche ou ont été principalement validées chez les espèces non-murins. Cela limite la capacité d'appliquer la grande variété d'outils de recherche murins pour étudier la neurobiologie du blanc coup de matière. Nous présentons ici une méthodologie pour la production fiable d'un accident vasculaire cérébral focal dans la matière blanche murin en utilisant une injection locale d'un inhibiteur de eNOS irréversible. Nous présentons également plusieurs variations sur le protocole général dont deux stéréotaxique uniquesvariations, traçage rétrograde neuronale, ainsi que l'étiquetage des tissus frais et dissection qui élargissent considérablement les applications potentielles de cette technique. Ces variations permettent de multiples approches pour analyser les effets neurobiologiques de cette forme commune et peu étudié d'accident vasculaire cérébral.
Stroke affecting the subcortical white matter is a common clinical entity, accounting for up to 25% of clinical strokes annually in the US 1. Ischemic damage to white matter also occurs silently at a significantly higher rate and contributes to the development of vascular dementia 2,3. Presently, patients with this form of cerebral ischemia have few, if any treatment choices. Despite the clinical importance of this disease, few clinically relevant animal models exist 4,5.
The goal of this protocol is to produce a focal ischemic lesion within the murine white matter. This murine model of human disease allows the specific study of axonal injury response to stroke and how the cellular elements of white matter, namely oligodendrocytes and astrocytes along with axons, respond to and repair after stroke.
Previous reports have described a model of subcortical white matter stroke using endothelin-1 (ET-1) 6 that is similar to the one described here. Several key changes to the experimental protocol have been made thereby the potential uses of this model have expanded 7,8. This protocol provides a reliable and modifiable strategy to produce a focal stroke within mouse brain white matter.
The major advantages of this model are the use of a chemical endothelial nitric oxide synthase (eNOS) inhibitor N(5)-(1)-iminoethyl-L-ornithine HCl (L-Nio) 9 with no known paracrine effects on cellular elements of white matter which had been a complication of models using endothelin-1 10. In addition, the stereotactic targeting of white matter in the mouse allows the use of any variety of transgenic or knockout strains, greatly expanding the available tools to determine the effect of stroke on brain white matter. Here, two variations on this technique are described and demonstrate some of the additional variations that can be utilized to enhance the understanding of axonal and white matter damage and repair after stroke.
Un certain nombre de modèles antérieurs de l' AVC subcortical ont été décrites , y compris les injections focales de l' endothéline-1 dans la capsule interne, la substance blanche sous – corticale et striatum dans le 6,15 rat 12-14 et de la souris. Des modèles plus récents de petits coups focaux ont utilisé l' injection de micro – emboles de cholestérol dans l'artère carotide 16 et de l' occlusion photothrombotique d'un seul artériole pénétrant …
The authors have nothing to disclose.
SN et CDEM ont reçu le soutien du NIH K08 NS083740 et le Département de neurologie UCLA. AJG reconnaît le soutien du Dr. Miriam and Research Foundation Sheldon G. Adelson médicale et la Fondation Larry L. Hillblom. KLN remercie le soutien du Centre de l'AVC American Heart Association 14BFSC17760005 ASA-Bugher. ILL, EGS et STC ont été pris en charge par le NIH R01 NS071481. JDH reconnaît le soutien du NIH K08 NS083740.
L-N5-(1-Iminoethyl)ornithine, Dihydrochloride | Calbiochem | 400600-20MG | |
Isoflurane | Phoenix Pharmaceutical, Inc. | NDC 57319-559-06 | |
Capillary tubes | World Precision Instruments | 50-821-807 | |
Picospritzer | Parker Instrumentation | Picospritzer II | |
Stereotactic setup | Kent Scientific | KSC51725 | |
Pipette puller | KOPF | Model 720 | |
Stereomicroscope SZ51 | Olympus | 88-124 | |
Fine scissors | Fine Scientific Tools | 14084-08 | |
Forceps | Harvard Apparatus | PY2 72-8547 | |
Curved Forceps | Harvard Apparatus | PY2 72-8598 | |
Blunt dissection tool | Fine Scientific Tools | 10066-15 | |
Drill | Dremel | 8220-1/28 | |
Drill bits | Fine Scientific Tools | 19007-05 | |
Vetbond | 3M | 1469SB | |
Marcaine | HOSPIRA | NDC 0409-1610-50 | |
Trimethoprim-Sulfamethaxole | STI Pharmacy | NDC 54879-007-16 | |
Fluororuby | Fluorochrome Inc | 30mg | |
Paraformaldehyde | Fisher | O4042-500 | |
Sucrose | Fisher | BP220-10 | |
Cryostat | Leica CM3050 S | 14047033518 | |
Glass slides | Fisher | 12-544-7 | |
Fast Green | Sigma | F7252-5G | |
Dissection microscope | Nikon | SMZ1500 | |
23 gauge butterfly needle | Fisher | 14-840-35 | |
10X Hank's Balanced Salt Solution | Life Technologies | 14065056 | |
1M HEPES-KOH, pH 7.4 | Affymetrix | 16924 | |
D-Glucose | Sigma | G8270 | |
Sodium bicarbonate | Sigma | S5761 | |
Cyclohexamide | Sigma | 01810 |