For at forstå patofysiologien af slagtilfælde, er det vigtigt at anvende pålidelige modeller. Dette dokument vil beskrive en af de mest hyppigt anvendte slagtilfælde modeller i mus, betegnet den midterste cerebrale arterie (MCAO) model (også betegnet den intraluminale fibres sutur model) med reperfusion.
Slagtilfælde er en førende dødsårsag i verden og fortsætter med at være en af de hyppigste årsager til langsigtede voksne handicap. Omkring 87% af slagtilfælde er iskæmisk oprindelse og forekommer i det område af den midterste cerebrale arterie (MCA). I øjeblikket er den eneste Food and Drug Administration (FDA) godkendte lægemiddel til behandling af denne ødelæggende sygdom er vævsplasminogenaktivator (TPA). Imidlertid tPA har en lille terapeutisk vindue til indgivelse (3 – 6 timer), og er kun effektiv i 4% af de patienter, der rent faktisk modtager den. Nuværende forskning fokuserer på forståelse af patofysiologien af slagtilfælde for at finde potentielle terapeutiske mål. Således pålidelige modeller er afgørende, og MCA okklusion (MCAo) model (også kaldet den intraluminale fibres sutur model) anses for at være den mest klinisk relevante kirurgiske model for iskæmisk slagtilfælde, og er temmelig ikke-invasiv og let reproducerbare. Typisk MCAo modellen anvendes med gnavere, især med mus på grundtil alle de genetiske variationer rådighed for denne art. Her beskriver vi (og til stede i videoen) hvordan man med held udføre MCAo model (med reperfusion) i mus til at generere pålidelige og reproducerbare data.
Slagtilfælde er den femte førende dødsårsag på verdensplan, med én person dør af sygdommen hvert 4. minut. Over 800.000 amerikanere lider et slagtilfælde hvert år, som ikke alene ødelæggende for patienten, men også for deres familier. Slagtilfælde er den vigtigste årsag til voksen handicap og de årlige udgifter anslås at være i størrelsesordenen milliarder $ 36,5 1 trods meget få behandlingsmuligheder bliver tilgængelige.
Vævsplasminogenaktivator (tPA) er den eneste Food and Drug Administration (FDA) licenseret lægemiddel til iskæmisk slagtilfælde. Det er imidlertid kun effektiv, hvis det gives til patienter inden for 3-6 timer fra indtræden af slagtilfældet, og i disse tilfælde den gavner kun 4% af patienterne 2. Derfor er det bydende nødvendigt, at reproducerbare, klinisk relevante dyremodeller for slagtilfælde anvendes til at hjælpe med udviklingen af potentielle terapeutiske strategier og behandlinger for denne sygdom. Det er vigtigt at bemærke, at in vitro </em> modeller, mens nyttige i modellering visse aspekter af cerebral dysfunktion, er ikke i stand den gentog de komplekse fysiologiske samspil, der opstår i hjernen og periferien efter et slagtilfælde. Følgelig in vivo modeller er afgørende.
Den mest almindelige form for slagtilfælde er iskæmisk oprindelse, der tegner sig for 87% af de samlede slagtilfælde. Andre slagtilfælde er intracerebral blødning (9%) og subarachnoid blødning (4%), og skyldes mest, ved en emboli til arteria cerebri media (MCA). Dette kan tilskrives den fremtrædende kurve ved roden af MCA, som forårsager laminar blodgennemstrømning ind i hjernen til at blive forstyrret. MCA skyldes den interne halspulsåren (ICA) og ruter langs sidelinjen sulcus, hvor det filialer og projekter til basalganglierne og de laterale overflader af frontal, parietal og tindingelapperne, herunder den primære motor og sensoriske cortex. The Circle of Willis er skabt af posteriore cerebrale arterier bliverforbundet til de cerebrale arterier og de posteriore kommunikerer arterier.
Den intraluminale fibres sutur model af MCAo er en af de mest udbredte i slagtilfælde forskning. Der er dog et par forskellige variationer af denne model, og disse er baseret på, hvorvidt microfilament indsættes i den ydre carotidarterie (ECA, betegnet Longa metode) 3, eller om den er indsat i ICA (betegnet Koizumi metode) 4. I Koizumi metode, skal den fælles halspulsåren (CCA) på siden af operationen være permanent bundet, hvis glødetråden er fjernet for at forhindre blødning fra snit i CCA, mens der i Longa metode er Revisionsretten, der skal være permanent bundet 5 . Her Longa metode vil blive anvendt som vi mener, dette er en langt overlegen og en mere klinisk relevant kirurgisk model af iskæmisk slagtilfælde. Endvidere er anvendelsen af en silicium-tipped monofilament, især med Longa metode, frembringer megetreproducerbar MCAo i modsætning til de flammehæmmende stump monofilamenter, som ofte frembringer ufuldstændig okklusion og / eller subarachnoid blødning 6.
Den intraluminale metode filament kan anvendes som en model af permanent eller forbigående okklusion 4,6. For at udføre den transiente model er filamentet fjernes efter en periode med iskæmi (fx 30 min, 60 min, eller 2 timer), og reperfusion lades ske. Denne model, til en vis grad, simulerer genoprettelse af blodstrømmen efter spontan eller terapeutisk indgreb (f.eks tPA administration) at lysere en tromboembolisk blodprop i mennesker. For permanent model, er den endeløse simpelthen siddende i en periode (fx 24 timer), så ingen reperfusion forekommer. En anden fordel ved den intraluminale filament metoden er, at en kraniotomi ikke behøver at blive udført, så kraniet skal efterlades intakt og undgå eventuelle ændringer i det intrakranielle tryk og temperatur.
<p class = "jove_content"> I denne video viser vi, hvordan du udfører den intraluminale filament metoden Longa at fremkalde MCAo og reperfusion. Vi viser også, hvordan du udfører den 18-punkts neurologiske score og bestemme infarkt lydstyrke med 2,3,5-triphenyltetrazalium chlorid (TTC) farvning.Siden dens undfangelse 20 år siden, har MCAo model for human slagtilfælde involverer indsættelse af et filament blevet anvendt i et stort antal undersøgelser. Dette skyldes primært det faktum, at det efterligner det, der sker klinisk i den mest almindelige form for slagtilfælde (dvs. iskæmisk slagtilfælde). Striatum er mere følsomme over for iskæmi end hjernebarken, og som sådan, vil længden af iskæmisk tid oversætte til, om både striatum og dorsolaterale cortex vil blive påvirket, eller b…
The authors have nothing to disclose.
This work was funded by the National Institute of Health, the National Heart Lung and Blood Institute (NIH and NHLBI; HL125572-01A1) and the LSUHSC-S start up fund to F.N.E. Gavins.
Male C57BL/6 mice | Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME | #000664 | |
Ketamine Hydrochloride | Morris & Dickson, Shreveport, LA | 67457-108-10 | |
Xylazine | Akorn, Inc, Lake Forest, IL | NADA# 139-236 | |
DC temperature control system | FHC, Bowdoin, ME | 40-90-8D | |
Mini rectal thermistor probe | FHC, Bowdoin, ME | 40-80-5D-02 | |
Heating pad | FHC, Bowdoin, ME | 40-90-2-06 | |
Clippers | Amazon, Bellevue, WA | #64800 | |
70% ethanol | Worldwide Medical Products, Bristol, PA | #51011023 | |
Dissecting microscope | Olympus, Center Valley, PA | SZ40 | |
Iris scissors (straight) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 11251-20 | |
Dumont forceps (45° bent tip) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 11297-00 | |
Micro vessel clip | Fine Science Tools, Foster City, CA | 18055-05 | |
Micro dissecting spring scissors (straight) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 14088-10 | |
Retractors (blunt) | Fine Science Tools, Foster City, CA | 18200-11 (Helen used 17022-13) | |
Cotton tipped applicators | Fisher Scientific, Waltham, MA | 23-400-100 | |
Gauze sponges | Covidien, Mansfield, MA | #9023 | |
6-0 silk braided surgical suture | Roboz, Gaithersburg, MD | SUT-1073-11 | |
0.9% sodium chloride | Morris & Dickson, Lake Forest, IL | 0409-4888-20 | |
6-0 medium MCAO suture (silicon rubber coated monofilament) | Doccol Corporation, Sharon, MA | 6023PKRe | |
Sofsilk 6-0 silicone coated braided silk | Covidien, Mansfield, MA | SUT-14-1 | |
Carprofen | Pfizer, New York, NY | NADA# 141-199 | |
Puralube | Dechra, Norwich, UK | NDC 17033-211-38 | |
Physitemp temperature controller | Harvard Apparatus, Holliston, MA | TCAT-2AC | |
Heat lamp | Harvard Apparatus, Holliston, MA | HL-1 | |
Laser doppler probe | AD Instruments, Colorado Springs, CO | MSP100XP | |
24-well plates | Fisher Scientific, Waltham, MA | #353226 | |
Phosphate buffered saline (PBS) | Life Technologies, Carlsbad, CA | 20012-050 | |
Single edge razor blades | Fisher Scientific, Waltham, MA | 12-640 | |
2,3,5-triphenyltetrazalium chloride (TTC) | Sigma Aldrich, St. Louis, MO | T8877-50G | |
Mouse brain matrix slicer | Braintree Scientific, Braintree, MA | BS-A 5000C | |
Water bath | VWR, Radnor, PA | #182 | |
10% formalin | Sigma Aldrich, St. Louis, MO | HT501128-4L | |
Image J analysis software | NIH, Bethesda, MD | free download | |
Retractor | Medical Device Purchase, Newcastle, CA | MP-740 |