Modellering intracerebral blödning hos möss: Injektion av autologt blod eller bakteriell Kollagenas
Summary
Kliniskt relevanta djurmodeller för intracerebral blödning (ICH) behövs för att utöka vår kunskap om hemorragisk stroke och att undersöka nya terapeutiska strategier. I denna studie beskriver vi och utvärdera två ICH modeller som genomför ensidiga injektioner av antingen autologt helblod eller bakteriell kollagenas i de basala ganglierna (corpus striatum) hos möss.
Abstract
Spontan intracerebral blödning (ICH) definierar en potentiellt livshotande neurologiska sjukdom som står för 10-15% av alla stroke-relaterade sjukhusinläggningar och för vilka inga effektiva behandlingar finns tillgängliga hittills 1,2. På grund av heterogenitet ICH hos människor, är olika prekliniska modeller som behövs för att noggrant undersöka potentiella terapeutiska strategier 3. Experimentell ICH vanligen framkallas hos gnagare genom intraparenkymal injektion av antingen autologt blod eller bakteriell kollagenas 4. Den lämplig modell väljs utifrån patofysiologi blödning induktion och skada progression. Blodet injektionen Modellen härmar en snabbt progredierande blödning. Alternativt, bakteriell kollagenas stör enzymatiskt basala lamina av hjärnan kapillärerna, vilket en aktiv blödning som i allmänhet utvecklas under flera timmar 5. Resulterande perihematomal ödem och neurofunctional underskott kan kvantifieras tillbakam båda modellerna. I denna studie, som beskrivs vi och utvärderat en modifierad dubbel injektion modell av autologt helblod 6 såväl som en ICH injektion modell av bakteriellt kollagenas 7, vilka båda mål basala ganglierna (corpus striatum) av hankön CD-1-möss. Vi bedömde neurofunctional underskott och hjärnödem vid 24 och 72 timmar efter ICH induktion. Intrastriatal injektion av autologt blod (30 ^ il) eller bakteriellt kollagenas (0.075U) orsakade reproducerbara neurofunctional underskott i möss och ökade signifikant hjärnans ödem vid 24 och 72 timmar efter operationen (p <0,05). Sammanfattningsvis båda modellerna ger konsekventa hemorragiska infarkter och utgör grundläggande metoder för preklinisk ICH forskning.
Protocol
Discussion
Djurmodeller av intracerebral blödning (ICH) bidrar starkt till en fördjupad förståelse av sjukdomens patofysiologi, och används ofta för att utveckla och utvärdera nya terapeutiska strategier i en preklinisk miljö. Intraparenkymal injektioner av autologt blod eller bakteriell kollagenas är väletablerade metoder för att generera ICH hos gnagare. Båda metoderna utvecklades ursprungligen på råtta, men på grund av den snabbt ökande tillgången på transgena och knockout stammar, blev mössen nödvändigt at…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denna studie har delvis stöd av NIH bidrag RO1NS053407 till JH Zhang. Vi vill tacka Mr Damon Klebe för hans värdefulla bidrag.
Materials
| Material | Company | Catalogue Number | Comment |
| Stereotactic Head Frame | Stoelting Co. | 51600 | |
| Nanomite Syringe Pump | Harvard Apparatus | PY2 70-2217 | |
| Hamilton Syringe | Hamilton Company | 1725RN (250 μl) 1701 RN (10 μl) |
26 Gauge needle for 250 μl and 10 μl syringes. |
| Microdrill | Fine Science Tools | 18000-17 | |
| Microdrill burr | Fine Science Tools | 19007-09 | 0.9 mm diameter |
| Collagenase Type VII-S | Sigma-Aldrich | C2399 | |
| Microhematocrit Capillary Tubes | Fisher Scientific | 22-362-574 | unheparinized |
| Bone Wax | Ethicon | W31 | |
| Suture | Ethicon | 1676G | |
| Ketamine | JHP Pharmaceuticals | 42023-115-10 | Ketalar |
| Xylazine | LLOYD Laboratories | 139-236 | AnaSed |
References
- Broderick, J. P. Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: A statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council, American Heart Association. Stroke. 30, 905-915 (1999).
- Qureshi, A. I., Mendelow, A. D., Hanley, D. F. Intracerebral haemorrhage. Lancet. 373, 1632-1644 (2009).
- MacLellan, C. L., Silasi, G., Auriat, A. M., Colbourne, F. Rodent models of intracerebral hemorrhage. Stroke. 41, 95-98 (2010).
- James, M. L., Warner, D. S., Laskowitz, D. T. Preclinical models of intracerebral hemorrhage: a translational perspective. Neurocrit Care. 9, 139-152 (2008).
- MacLellan, C. L. Intracerebral hemorrhage models in rat: comparing collagenase to blood infusion. J. Cereb. Blood Flow Metab. 28, 516-525 (2008).
- Belayev, L. Experimental intracerebral hemorrhage in the mouse: histological, behavioral, and hemodynamic characterization of a double-injection model. Stroke. 34, 2221-2227 (2003).
- Clark, W., Gunion-Rinker, L., Lessov, N., Hazel, K. Citicoline treatment for experimental intracerebral hemorrhage in mice. Stroke. 29, 2136-2140 (1998).
- Nakamura, T. Intracerebral hemorrhage in mice: model characterization and application for genetically modified mice. J. Cereb. Blood Flow Metab. 24, 487-494 (2004).
- Schallert, T. Behavioral tests for preclinical intervention assessment. NeuroRx. 3, 497-504 (2006).
- Hartman, R., Lekic, T., Rojas, H., Tang, J., Zhang, J. H. Assessing functional outcomes following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Res. 1280, 148-157 (2009).
- Hua, Y. Behavioral tests after intracerebral hemorrhage in the rat. Stroke. 33, 2478-2484 (2002).
- Tang, J. Mmp-9 deficiency enhances collagenase-induced intracerebral hemorrhage and brain injury in mutant mice. J. Cereb. Blood Flow Metab. 24, 1133-1145 (2004).
- Ma, Q. Vascular adhesion protein-1 inhibition provides antiinflammatory protection after an intracerebral hemorrhagic stroke in mice. J. Cereb. Blood Flow Metab. , (2010).
- Bullock, R., Mendelow, A. D., Teasdale, G. M., Graham, D. I. Intracranial haemorrhage induced at arterial pressure in the rat. Part 1: Description of technique, ICP changes and neuropathological findings. Neurol Res. 6, 184-188 (1984).
- Yang, G. Y., Betz, A. L., Chenevert, T. L., Brunberg, J. A., Hoff, J. T. Experimental intracerebral hemorrhage: relationship between brain edema, blood flow, and blood-brain barrier permeability in rats. J. Neurosurg. 81, 93-102 (1994).
- Rosenberg, G. A., Mun-Bryce, S., Wesley, M., Kornfeld, M. Collagenase-induced intracerebral hemorrhage in rats. Stroke. 21, 801-807 (1990).
- Alkayed, N. J. Gender-linked brain injury in experimental stroke. Stroke. 29, 159-165 (1998).
- Saha, J. K., Xia, J., Grondin, J. M., Engle, S. K., Jakubowski, J. A. Acute hyperglycemia induced by ketamine/xylazine anesthesia in rats: mechanisms and implications for preclinical models. Exp Biol Med. (Maywood). 230, 777-784 (2005).
- Fujiwara, N. Effect of normobaric oxygen therapy in a rat model of intracerebral hemorrhage. Stroke. 42, 1469-1472 (2011).
- Khatibi, N. H. Isoflurane posttreatment reduces brain injury after an intracerebral hemorrhagic stroke in mice. Anesth Analg. 113, 343-348 (2011).
