היישום של קשירת העורקים התיכון הקבע מוחין העכבר
Summary
התיכון קשירת מוחין (MCA) עורק היא טכניקה כדי ללמוד איסכמיה מוחית מוקד במודלים של בעלי חיים. בשיטה זו, עורק המוח האמצעי הוא נחשף על ידי craniotomy ו ligated על ידי צריבה. שיטה זו נותנת כרכים האוטם לשעתקו מאוד והגדילה שלאחר הניתוח שיעורי ההישרדות בהשוואה לשיטות אחרות שקיימות.
Abstract
איסכמיה מוחית מיקוד היא בין הסוג הנפוץ ביותר של שבץ לראות חולים. בשל המשמעות הקלינית חלה מאמץ ממושך כדי לפתח מודלים של בעלי חיים מתאים ללמוד את האירועים המתרחשים במהלך עלבון איסכמי. טכניקות אלו כוללות זמני או קבוע, מודלים איסכמיה או מוקד עולמי באמצעות רבות במודלים של בעלי חיים שונים, עם מכרסמים להיות הנפוצים ביותר.
השיטה קשירת קבע MCA אשר נקראת גם בספרות pMCAo נעשה שימוש נרחב כמודל איסכמיה מוקד במכרסמים 1-6. שיטה זו תוארה לראשונה על ידי Tamura ואח' לחולדות. בשנת 1981 7. בפרוטוקול זה craniotomy שימש לגשת MCA ואת האזורים הפרוקסימלי היו occluded ידי electrocoagulation. אוטמים לערב אזורים בקליפת המוח בעיקר striatal לפעמים בהתאם למיקום של חסימה. טכניקה זו היא כיום מבוססת היטב בשימוש במעבדות רבות 8-13. בתחילת השימוש בטכניקה זו הביא להגדרת ותיאור של "הליבה האוטם" ו "הילה" 14-16, והוא משמש לעתים קרובות כדי להעריך את הפוטנציאל תרכובות neuroprotective 10, 12, 13, 17. למרות מחקרים ראשוניים שבוצעו בחולדות, קבע קשירת MCA שימש בהצלחה בעכברים עם שינויים קלים 18-20.
מודל זה התשואות אוטמים לשחזור והגדילה שלאחר שיעורי ההישרדות. כ -80% של שבץ איסכמי בבני אדם לקרות באזור MCA 21 ולכן זהו מודל רלוונטי מאוד ללימודי שבץ. נכון לעכשיו, יש מחסור של טיפולים יעילים לרשות חולי שבץ, ולכן יש צורך במודלים טובה לבדוק תרכובות פרמקולוגיות הפוטנציאל ולהעריך תוצאות פיזיולוגיות. שיטה זו יכולה לשמש גם למטרות לימוד מנגנונים תאיים בתגובה היפוקסיה in vivo.
כאן, אנו מציגים את ניתוח קשירת MCA בעכבר C57/BL6. אנו מתארים את הכנה טרום ניתוחית, ניתוח קשירת MCA ו 2,3,5 כלוריד Triphenyltetrazolium (TTC) מכתים עבור כימות כרכים האוטם.
Protocol
Discussion
שיטת קשירת קבע MCA נותן כרכים האוטם לשעתקו מאוד מוגברת שלאחר הניתוח שיעורי ההישרדות בהשוואה לשיטות אחרות שקיימות. הקלות ומשך קצר (~ 30 דקות) של הפרוצדורה לעשות את זה אפילו יותר מעשי. השיטה היא בשימוש נרחב גם עכברים וחולדות.
טכניקה זו …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
הטכניקה הכירורגית נרכשה במקור במעבדה של ד"ר וויליאם היל ד בבית הספר לרפואה של ג'ורג'יה. המחברים רוצה גם להודות לד"ר דוד א Rempe ו לנדא Prifti לשימוש של המצלמה לנתיחה. מחקר זה נתמך על ידי NS041744 NIH, NS051279, F31 ו-AHA NS064700 30815697D.
Materials
| NAME | COMPANY AND CATALOGUE NUMBER |
|---|---|
| A. Solutions and Chemicals | |
| Povidone-Iodine Solution, Surgical Scrub | Aplicare, 82-209 |
| 70% Ethanol | Koptec, V1001 |
| 2,3,5 Triphenyltetrazolium chloride (TTC) | Sigma, T8877 |
| 4% Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences, 159SP |
| Phosphate Buffered Saline, pH:7.4 | Made and sterilized in the lab. |
| Mineral Oil | PML Microbiologicals, R6570 |
| Isofluorane | The Butler Company, 029405 |
| Buprenorphine (0.3mg/ml) | Hospira, NDC 0409-2012-32 |
| Artificial tears | The Butler Company, 007312 |
| Recovery Gel | Clear H2O, 72-01-5022 |
| B. Surgical Materials and Equipment | |
| C57/BL6 mouse, 10-12 weeks old | The colony was bred in the university vivarium |
| 100% oxygen tank | Airgas |
| Anesthetic Vaporizer and Flow meter | Surgivet, Model 100 |
| Heating Pad with Rectal Probe | Fine Science Tools, TR200 |
| Dissecting microscope | Zeiss, Stemi 2000 |
| Heating panel | Petco Services Ltd. 0307-013 |
| Small Vessel Cauterizer Set | Fine Science Tools, 18000-00 |
| Mini Peristaltic Pump | Harvard Apparatus, MPII |
| 1ml syringe | BD, 329650 |
| 18G needle | Becton Dickinson, 305196 |
| Surgical 5.0 Nylon Suture | Ethilon, 698H |
| Sectioning Block | Kent Scientific, 1mm |
| Single Edge Razor Blades | Electron Microscopy Sciences, 71962 |
| Label Tape | Scienceware, Bel-art Products F13463-2075 |
| Gauze Sponges | Kendall Curity 2252, Johnson and Johnson 6415 |
| Cotton Tip Applicators | Puritan 806-WCL |
| C. Surgery Tools | |
| Surgical Spring Scissors | Fine Science Tools 15003-08 |
| Microdissecting forceps angled | Fine Science Tools 5/45 |
| Microdissecting forceps curved | Fine Science Tools 5 Ti |
| Fine straight scissors | Fine Science Tools 14568-12 |
| Curved bone rongeur | Fine Science Tools 16021-14 |
| Hartman Hemostat Curved | Fine Science Tools 13003-10 |
Table 1. The list of materials, tools and chemicals used for the MCA ligation procedure. A. Solutions and Chemicals, B. Surgical Materials and Equipment, C. Surgery Tools.
References
- Britton, M., Rafols, J., Alousi, S., Dunbar, J. C. The effects of middle cerebral artery occlusion on central nervous system apoptotic events in normal and diabetic rats. Int J Exp Diabesity Res. 4, 13-20 (2003).
- Ciceri, P., Rabuffetti, M., Monopoli, A., Nicosia, S. Production of leukotrienes in a model of focal cerebral ischaemia in the rat. Br J Pharmacol. 133, 1323-1329 (2001).
- Jin, K. Delayed transplantation of human neural precursor cells improves outcome from focal cerebral ischemia in aged rats. Aging Cell. 9, 1076-1083 (2010).
- McCaig, D. Evolution of GADD34 expression after focal cerebral ischaemia. Brain Res. 1034, 51-61 (2005).
- Shirotani, T., Shima, K., Chigasaki, H. In vivo studies of extracellular metabolites in the striatum after distal middle cerebral artery occlusion in stroke-prone spontaneously hypertensive rats. Stroke. 26, 878-884 (1995).
- Wu, Y. P., Tan, C. K., Ling, E. A. Expression of Fos-like immunoreactivity in the brain and spinal cord of rats following middle cerebral artery occlusion. Exp Brain Res. 115, 129-136 (1997).
- Tamura, A., Graham, D. I., McCulloch, J., Teasdale, G. M. Focal cerebral ischaemia in the rat: 1. Description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion. J Cereb Blood Flow Metab. 1, 53-60 (1981).
- Bederson, J. B. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke. 17, 472-476 (1986).
- Carswell, H. V. Genetic and gender influences on sensitivity to focal cerebral ischemia in the stroke-prone spontaneously hypertensive rat. Hypertension. 33, 681-685 (1999).
- Mary, V., Wahl, F., Uzan, A., Stutzmann, J. M. Enoxaparin in experimental stroke: neuroprotection and therapeutic window of opportunity. Stroke. 32, 993-999 (2001).
- Menzies, S. A., Hoff, J. T., Betz, A. L. Middle cerebral artery occlusion in rats: a neurological and pathological evaluation of a reproducible model. Neurosurgery. 31, 100-107 (1992).
- Iaci, J. F. Glial growth factor 2 promotes functional recovery with treatment initiated up to 7 days after permanent focal ischemic stroke. Neuropharmacology. 59, 640-649 (2010).
- Richard, M. J. P., Khan, B. V. C. B. J., Saleh, T. M. Cellular mechanisms by which lipoic acid confers protection during the early stages of cerebral ischemia: A possible role for calcium. Neuroscience Research. , (2011).
- Heiss, W. D. Progressive derangement of periinfarct viable tissue in ischemic stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 12, 193-203 (1992).
- Nedergaard, M., Gjedde, A., Diemer, N. H. Focal ischemia of the rat brain: autoradiographic determination of cerebral glucose utilization, glucose content, and blood flow. J Cereb Blood Flow Metab. 6, 414-424 (1986).
- Nowicki, J. P., Assumel-Lurdin, C., Duverger, D., MacKenzie, E. T. Temporal evolution of regional energy metabolism following focal cerebral ischemia in the rat. J Cereb Blood Flow Metab. 8, 462-473 (1988).
- Butcher, S. P., Bullock, R., Graham, D. I., McCulloch, J. Correlation between amino acid release and neuropathologic outcome in rat brain following middle cerebral artery occlusion. Stroke. 21, 1727-1733 (1990).
- Arlicot, N. Detection and quantification of remote microglial activation in rodent models of focal ischaemia using the TSPO radioligand CLINDE. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 37, 2371-2380 (2010).
- Moyanova, S. G. Protective role for type 4 metabotropic glutamate receptors against ischemic brain damage. J Cereb Blood Flow Metab. , (2010).
- Ortolano, F. Advances in imaging of new targets for pharmacological intervention in stroke: real-time tracking of T-cells in the ischaemic brain. Br J Pharmacol. 159, 808-811 (2010).
- O’Neill, M. J., A, C. J. Rodent models of focal cerebral ischemia. Current Protocols in Neuroscience. , 9.6.1-9.6.32 (2000).
- Lin, T. N., He, Y. Y., Wu, G., Khan, M., Hsu, C. Y. Effect of brain edema on infarct volume in a focal cerebral ischemia model in rats. Stroke. 24, 117-121 (1993).
- Filiano, A. J., Tucholski, J., Dolan, P. J., Colak, G., Johnson, G. V. Transglutaminase 2 protects against ischemic stroke. Neurobiol Dis. 39, 334-343 (2010).
