En ny teknik til at skabe en reproducerbar<em> In vivo</em> Model af cervikal rygmarv laceration skade i mus er beskrevet. Denne teknik er baseret på rygsøjlen stabilisering ved fiksering af de cervikale facetter og laceration i rygmarven ved hjælp af en oscillerende klinge med en nøjagtighed på ± 0,01 mm.
Anvendelse af genetisk modificerede mus øger vores forståelse af molekylære mekanismer, der ligger adskillige neurologiske lidelser, såsom en rygmarvsskade (SCI). Freehand manuel kontrol anvendes til at producere en laceration model af SCI skaber inkonsistente skader ofte er forbundet med en crush eller kontusion komponent, og derfor blev en ny teknik udviklet. Vores model for cervikal laceration SCI har løst vanskelighederne med frihånd metode ved at indarbejde 1) livmoderhalskræft vertebral stabilisering af rygsøjlen facet fiksering, 2) forbedret rygmarv eksponering og 3) etablering af en reproducerbar laceration af rygmarven ved hjælp af en oscillerende klinge med en nøjagtighed på ± 0,01 mm i dybden uden associeret kontusion. Forhold til den standard metoder til at skabe en lokalitet laceration såsom frihånd anvendelse af en skalpel eller saks, har vores metode frembragt et læsion. Denne metode er nyttig til undersøgelser af axonal regenerering af corticospNDELIGE, rubrospinal og ryg stigende skrifter.
Tilgængeligheden af genetisk modificerede mus er et kraftfuldt værktøj til at identificere virkningerne af specifikke gener, der spiller en rolle i de mekanismer af SCI. Laceration SCI er en vigtig model, der anvendes til at undersøge terapeutiske midler eller molekyler, der kan give en effektiv behandling efter denne skade 8.. Fiksering af torntappene i oprettelsen af laceration skade i mus er upræcis på grund af vanskeligheden ved at fatte de tynde og skrøbelige torntappe involveret med at opretholde spinal fiksering 5,11. Variation i dybden af sønderrivning af kun 0,2 mm (10% af diameteren af muse rygmarv) forårsager misvisende fortolkning af data. Arten og omfanget af rygmarven laceration læsion skal defineres præcist 10. For at løse denne udfordring, har vi udviklet en ny teknik, der består af vertebral stabilisering og brugte fabrikerede vinger fastgjort til Louisville Injury System Apparat (LISA) at producere en laceration SCI 7,14. Denne skade blev oprettet ved hjælp af en skarp oscillerende kniv, der undgik væv deformation under laceration processen. Dybden af laceration var præcis til en nøjagtighed på 0,01 mm ved hjælp af mikro-drivere, der styrer laceration dybde. Skæreknive er skræddersyet til bestemte former og bredder for at skabe den ønskede laceration kontur 9.. Vi viser 1) metoden til halshvirvelsøjlen eksponering, 2) teknik vertebrale stabilisering ved hjælp af en bilateral facet fiksering enhed, og 3) oprettelse af en cervikal laceration skade ved hjælp af en vibrerende klinge.
Vertebrale stabilisering før laceration skader på rygmarven er opnået ved fiksering af torntappe. Både halshvirvelsøjlen lordotic kurve og fastgørelse af klemmer til de skøre korte livmoderhalskræft torntappe fra C3 til og med T1 i musen forhindre en effektiv rygsøjlen stabilisering. Desuden brug af et barberblad eller microscissors anvendes under manuel kontrol forårsager betydelig væv deformation, der skaber variation i dybden af læsionen 6.. Dette kan føre til misfortolkning af data, især når axonal regenerering af specifikke veje er undersøgt. For eksempel kan skånet dorsale corticospinal axoner blive misforstået som regenererede axoner hvis dorsale corticospinal tarmkanalen ikke var helt transected på tidspunktet for lesioning. Disse udfordringer kan overvindes ved hjælp af en rygrad stabilisering enhed med fiksering til facetter på et enkelt niveau og præcis lesioning af rygmarven. Derudover bruger ahIGH frekvens oscillerende klinge producerer en skarp laceration uden knusning eller contusing den tilstødende rygmarven. Denne metode er blevet anvendt til fremstilling rygmarv laceration skader i rotter 9,12,14, med efterfølgende ændringer at producere thorax rygmarv flænger i mus 6.. I denne meddelelse, beskriver vi den metode til at skabe pålidelige cervikale laceration læsioner i mus.
For så vidt som den anteroposteriore diameter af rygmarven er <2 mm i mus, præcise dybder sønderrivning læsion er afgørende for at skabe en pålidelig eksperimentel model. Minimal variation i læsionen dybde væsentlig grad ændre resultaterne af forsøg, der vurderer Axon regenerering samt volumetriske og adfærdsmæssige studier. Nøjagtigheden af læsionen dybde ved hjælp af denne metode er ± 0,01 mm, fordi vi brugte høj præcision mikro-drivere til at styre placeringen af kniven. Denne metode har reduceret inkonsistens iHerent i andre modeller for at skabe et laceration SCI. Denne metode er især nyttig i at studere axonal regenerering af den lange rygmarv veje beliggende i den dorsale halvdel af rygmarven, såsom corticospinal fordøjelseskanalen, rubrospinal tarmkanalen, og den dorsale opstigende tarmkanalen. Med denne metode kan disse fiber skrifter være helt og pålideligt transected. I denne henseende er fejl datafortolkning minimeret, og derved forbedre pålideligheden af rapportering af eksperimentelle undersøgelser SCI.
Sammenfattende har vi beskrevet en ny teknik til at skabe en reproducerbar in vivo-model af cervikal rygmarv laceration skade i mus. Denne teknik er baseret på rygsøjlen stabilisering ved fiksering af de cervikale facetter og laceration af rygmarven ved hjælp af en oscillerende kniv. Ved hjælp af denne metode i en dorsal thorax rygmarv laceration model i mus 6, vi demonstreret en stram sammenhæng mellem laceration dybde, histologi ogadfærd opsving. En sådan teknik har også vist sig at være pålidelige af flere andre laboratorier 2,12.
The authors have nothing to disclose.
Udviklingen af denne enhed blev støttet af LISA Co, Louisville, Kentucky. Vi anerkender også den løbende støtte fra Norton Healthcare, Louisville, KY til CBS, og NIH NS050243, NS052290 og NS059622 til XMX.
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
Mice vertebral stabilizer | Louisville Impactor System | Stabilize and expose the cervical vertebra | |
LISA vibraknife | Louisville Impactor System | Produce the laceration injury of the cervical spinal cord | |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15013-12 | Skin and trapezius muscle incision |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15023-10 | Separate muscles from the laminae |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15002-08 | Incision of dura |
Graefe forceps | Fine Science Tools (USA) | 11154-10 | Retract skin |
Dumont #7 forceps | Fine Science Tools (USA) | 11274-20 | Muscle retraction (tip modified)(Fig. A) |
Dumont SS forceps | Fine Science Tools (USA) | 11203-25 | Fixation of vertebra (tip modified )(Fig.B) |
30G needle | Becton Dickenson | 305106 | Create a dural opening |
6-0 suture | Ethicon | 8806H | Close muscle and fascial layers |
wound clip | Fine Science Tools (USA) | 12031-07 | Skin closure |
Tribromoethanol (Avertin) | Sigma-Aldrich | 90710-10G | Anesthetic agent |
Louisville Impactor System, Inc, 210 E. Gray St., Suite 1102, Louisville, KY 40202, (502) 629-5510, E-mail: cbshields1@gmail.com Fine Science Tools (USA), Inc, 373-G Vintage Park Drive, Foster City, CA 94404-1139, (800) 521-2109, E-mail: info@finescience.com Becton Dickenson, 1 Becton Drive, Franklin Lakes, NJ USA 07417, (201) 847-6800 Ethicon, Route 22 West, Somerville, NJ 08876 1-877-ETHICON Sigma-Aldrich Corp. St. Louis, MO, USA, 63178 (314) 771-5765, E-mail: cssorders@sial.com |
|||
Figure A is the modified Dumont #7 forceps; B is the modified Dumont SS forceps. |