Embolischen mittleren Hirnarterie Okklusion (MCAO) für ischämischen Schlaganfall mit homologen Blutgerinnsel in Ratten
Summary
In this paper, we demonstrate a standard method for producing an embolic middle cerebral artery occlusion with homologous blood clots (fibrin-rich) in adult rat. This model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical study of thrombolytic therapy for ischemic stroke.
Abstract
Klinisch thrombolytische Therapie unter Verwendung von rekombinantem Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA), bleibt die effektivste Behandlung für akuten ischämischen Schlaganfall. Jedoch wird die Verwendung von tPA durch ihre geringe therapeutische Breite und erhöhtes Risiko hämorrhagischer Transformation beschränkt. Es ist dringend notwendig, um die passenden Taktmodelle zu entwickeln, um neue Thrombolytika und Strategien für die Behandlung von ischämischen Schlaganfall zu untersuchen. Intraluminalen Naht MCAO und Embolie MCAO: Derzeit sind zwei Haupttypen von ischämischen Schlaganfall-Modelle bei Ratten und Mäusen entwickelt. Obwohl MCAO Modelle über die intraluminale Nahttechnik sind weit verbreitet in Mechanismus angetriebenen Schlaganfallforschung verwendet, sind diese Modelle nicht Naht die klinische Situation zu imitieren und sind nicht geeignet für Thrombolytika Studien. Unter diesen Modellen, die Embolie MCAO-Modell imitiert menschliche ischämischen Schlaganfall und ist geeignet für die präklinische Untersuchung der Thrombolyse-Therapie. Dieses Modell wurde erstmals embolischen bei Ratten durch Ov entwickeltergaard et al. 1 1992 und weiter gekennzeichnet durch Zhang et al. 1997 2. Obwohl Embolie MCAO hat zunehmende Aufmerksamkeit erlangt, gibt es technische Probleme von vielen Laboratorien konfrontiert. Um den steigenden Bedarf an Thrombolytika Forschung gerecht zu werden, stellen wir eine hoch reproduzierbare Modell der embolischen MCAO bei der Ratte, die eine vorhersagbare Infarktvolumen innerhalb der MCA Gebiet entwickeln. Kurz gesagt wird eine modifizierte PE-50-Rohr sanft von der äußeren Halsschlagader (ECA) drangen in das Lumen der A. carotis interna (ICA), bis die Spitze des Katheters erreicht, den Ursprung der MCA. Durch den Katheter wird eine einzelne homologe Blutgerinnsel im Ursprung der MCA gegeben. Um den Erfolg der MCA-Okklusion zu identifizieren, regionale zerebrale Blutfluss überwacht wurde, wurden neurologische Defizite und der Infarktvolumen gemessen. Die in diesem Papier vorgestellten Techniken sollten die Ermittler auf technische Probleme für die Einrichtung dieses Modell für Schlaganfall-Forschung zu überwinden helfen. </ P>
Introduction
Schlaganfall ist die dritthäufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten, aber die Behandlungsmöglichkeiten für akute Schlaganfall bleiben begrenzt. Derzeit ist die intravenöse Infusion von rekombinantem Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA), die Blutgerinnsel auflösen die effizienteste Behandlung für akuten ischämischen Schlaganfall. Jedoch wird die Verwendung von tPA durch ihre geringe therapeutische Breite und durch erhöhte Gefahr von intrazerebralen Blutungen beschränkt. Deshalb wird ein Modell des Schlaganfalls geeignet für Thrombolytika Forschung dringend notwendig.
Die Arteria cerebri media (MCA) ist die Arterie am häufigsten in der Schlaganfall bei Menschen verschlossen. Auf dieser Arterie konzentriert, haben viele Tiermodelle für einen ischämischen Schlaganfall festgestellt. Derzeit sind zwei Haupttypen von Nagetier fokale Ischämie Modelle von Verschließen MCA entwickelt: Naht MCAO-Modell und Embolie MCAO-Modell. Obwohl MCAO Modelle über die intraluminale Nahttechnik sind weit verbreitet in Mechanismus angetriebenen Schlaganfallforschung verwendet, diese Naht Modelle nichtmimic menschlichen Schlaganfall, da bis zu 80% der menschlichen Schlaganfälle werden durch Thrombose oder Embolie verursacht. Allerdings embolischen Schlaganfall-Modell mit Blutgerinnseln imitiert menschliche Schlaganfall und wird als geeignet für Thrombolytika Studie. Diese Emboliemodell wurde in Ratten durch Overgaards et al. 1 1992 1997 2 und Dinapoli et al 2006 3 entwickelt und ferner gekennzeichnet durch Zhang et al… Obwohl Embolie MCAO hat zunehmende Aufmerksamkeit erlangt, gibt es technische Probleme konfrontiert von vielen Labors.
In diesem Artikel zeigen wir ein Standard-Verfahren zur Herstellung von embolischen MCAO mit homologen Blutgerinnsel in der erwachsenen Ratte, die eine vorhersagbare Infarkt im MCA Gebiet entwickeln. Die in diesem Artikel vorgestellten Techniken sollen helfen Ermittler auf technische Probleme für die Einrichtung dieses Modell für Schlaganfall-Forschung zu überwinden.
Protocol
Representative Results
Discussion
In dieser Studie haben wir gezeigt, ein Standardverfahren zum Durchführen einer embolischen Schlaganfall MCAO-Modell in der Ratte, bei dem der Ursprung der MCA wird von einem Fibrin-reichen Gerinnsel verstopft. Der große Vorteil dieses Modells ist: der Verschluss der Stamm der MCA mit einem Fibrin-reiche Blutgerinnsel ist ähnlich thromboembolischen Schlaganfall bei Menschen ist die embolischen Schlaganfall-Modell geeignet für die Durchführung der präklinischen Untersuchung der Fibrinolyse, und dass dieses Modell e…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by National Institutes of Health grants HL087990 (G.L.).
Materials
| rh-tPA | Chemical | Genentech | |
| 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride | Chemical | Sigma | T8877 |
| Anesthesia vaporizer | Equipment | Soma Technology | Drager Vapor 19.1 |
| Rechargeable high speed micro drill | Equipment | Fine Science Tools | 18000-17 |
| Curved scissors | Equipment | Fine Science Tools | 14117-14 |
| Dumont forceps(Medical #7) | Equipment | Fine Science Tools | 11270-20 |
| Dumont forceps(Medical #5) | Equipment | Fine Science Tools | 11251-35 |
| Vannas-style spring scissors | Equipment | Fine Science Tools | 15000-03 |
| Veterinary recovery chamber | Equipment | Peco Services | V1200 |
| Genie plus syringe pump | Equipment | Kent Scientific Corporation | |
| Rat brain matrix | Equipment | Kent Scientific Corporation | RBMA-310C |
| Digital caliper | Equipment | World Precision Instruments | 501601 |
| Dissecting microscope | Equipment | World Precision Instruments | PZMTIII-BS-LWD |
| Hamilton syringe | Equipment | Hamilton | model 710 |
| Homeothermic blanket control unit | Equipment | Harvard Apparatus | |
| Electric clipper | Equipment | Braintree Scientific | CLP-9931 |
| Veterinary electrosurgical unit | Equipment | MACAN Manufacturing Company | MV-9 |
| Blood flowmeter | Equipment | Adinstruments | |
| PowerLab 4/30 | Equipment | Adinstruments | |
| LabChart 7.2 | software | Adinstruments | |
| 1ml syringe | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 309659 |
| 23G needle | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 305143 |
| 30G needle | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 305106 |
| PE-50 tubing | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 427517 |
| PE-10 tubing | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 427400 |
| 6-0 Silk suture | Consumable | Harvard apparatus | 723287 |
| 5-0 Silk suture | Consumable | Harvard Apparatus | 517607 |
References
- Overgaard, K., Sereghy, T., Boysen, G., Pedersen, H., Høyer, S., Diemer, N. H. A rat model of reproducible cerebral infarction using thrombotic blood clot emboli. J Cereb Blood Flow Metab. 12 (3), 484-490 (1992).
- Zhang, R. L., Chopp, M., Zhang, Z. G., Jiang, Q., Ewing, J. R. A rat model of focal embolic cerebral ischemia. Brain Res. 766 (1-2), 83-92 (1997).
- Dinapoli, V. A., Rosen, C. L., Nagamine, T., Crocco, T. Selective MCA occlusion: a precise embolic stroke model. J. Neurosci. Methods. 154 (1-2), 233-238 (2006).
- Jespersen, B., Knupp, L., Northcott, C. A. Femoral arterial and venous catheterization for blood sampling, drug administration and conscious blood pressure and heart rate measurements. J Vis Exp. 59 (3496), (2012).
- Bederson, J. B., Pitts, L. H., Tsuji, M., Nishimura, M. C., Davis, R. L., Bartkowski, H. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke. 17 (3), 472-476 (1986).
- Henninger, N., Bouley, J., Bråtane, B. T., Bastan, B., Shea, M., Fisher, M. Laser Doppler flowmetry predicts occlusion but not tPA-mediated reperfusion success after rat embolic stroke. Exp Neurol. 215 (2), 290-297 (2009).
- Zhu, H., et al. Annexin A2 combined with low-dose tPA improves thrombolytic therapy in a rat model of focal embolic stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 30 (6), 1137-1146 (2010).
- Cheng, T., et al. Activated protein C inhibits tissue plasminogen activator-induced brain hemorrhage. Nat Med. 2 (11), 1278-1285 (2006).
- Taniguchi, H., Andreasson, K. The hypoxic-ischemic encephalopathy model of perinatal ischemia. J Vis Exp. 21 (955), (2008).
- Sicard, K. M., Fisher, M. Animal models of focal brain ischemia. Exp Transl Stroke Med. 1 (7), (2009).
- Florian, B., et al. Long-term hypothermia reduces infarct volume in aged rats after focal ischemia. Neurosci Lett. 438 (2), 180-185 (2008).
- Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. Effects of hyperthermia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats. Neurosci Lett. 349 (2), 130-132 (2003).
- Westendorp, W. F., Nederkoorn, P. J., Vermeij, J. D., Dijkgraaf, M. G., van de Beek, D. Post-stroke infection: a systematic review and meta-analysis. BMC Neurol. 11 (110), (2011).
