マウスにおける反復震とう頭部損傷モデル
Summary
Concussion presents the most common type of traumatic brain injury. Therefore, a repetitive concussive animal model, which replicates the important features of an injury in patients, may provide a means to study concussion in a rigorous, controlled, and efficient manner.
Abstract
Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of knowledge on the injury and its effects. To develop a better understanding of concussions, animals are often used because they provide a controlled, rigorous, and efficient model. Studies have adapted traditional animal models to perform mTBI to stimulate mild injury severity by changing the injury parameters. These models have been used because they can produce morphologically similar brain injuries to the clinical condition and provide a spectrum of injury severities. However, they are limited in their ability to present the identical features of injuries in patients. Using a traditional impact system, a repetitive concussive injury (rCHI) model can induce mild to moderate human-like concussion. The injury degree can be determined by measuring the period of loss of consciousness (LOC) with a sign of a transient termination of breathing. The rCHI model is beneficial to use for its accuracy and simplicity in determining mTBI effects and potential treatments.
Introduction
脳震盪は、とも呼ばれる軽度の外傷性脳損傷（MTBI）、外傷性脳損傷（TBI）の中で最も頻繁に発生であり、米国で何百万人もの人々に影響を与えます。脳震盪は、診断するのが難しいことができ、脳震盪のための具体的な治療法はありません。成長している認識とスポーツ傷害、戦闘、および他の物理的に魅力的な追求に起因する軽度の機械的外傷が累積し、慢性神経結果1,2を有していてもよいことを、いくつかの証拠があります。しかし、脳震盪とその効果に関する知識の欠如が依然として存在します。唯一の神経学的評価とイメージング評価は臨床診断のために利用可能であるため、現在の方法論は、ヒトの病態と治療の研究を制限します。動物モデルは、MTBIのさらなる診断と治療の希望を持って、効率的で厳格な、かつ制御された方法で脳震盪を研究するための手段を提供します。
研究は、伝統的なTBIを適応していますこのような制御皮質衝撃（CCI）、流体パーカッションのインパクト（FPI）のようなモデルは、重量MTBIを実行し、けがのパラメータを変更することにより、低損傷の重大度を刺激するために、損傷、およびブラスト傷害をドロップします。これらのモデルは、原因の臨床症状と形態学的に類似した脳外傷を複製する能力を使用することは有益です。しかしながら、それらはまた、独自の制限を有します。加速損傷（重量の低下）によって誘発される損傷の重症度は、多くの場合、非常に可変です。軽度のCCIの二つの結果 – くも膜下出血と焦点挫傷は – 典型的な人間の脳震盪と比較することはできません。爆風損傷が異なる露光位置とピーク圧力測定だけでなく、露出3-6中の変数二次的損傷に関して、より論争のモデルでありながら、CCIとFPIは、臨床的に関連していない開頭術を必要としています。更新震とう動物モデルをそれは、臨床セッティに前臨床研究を翻訳することができますngが研究に必要です。
軽度のTBIのモデル化における重要な問題は、最も密接に臨床設定で怪我を複製する実験的な傷害の重症度を、定義することです。最近、別の研究グループは、閉鎖性頭部外傷または震盪頭部外傷（CHI）モデル7-10を開発しました。 CHIは開頭せずにCCIの変形であるが、それはまだ頭部衝撃を生成するために、従来の電子、磁気インパクト方式を使用しています。 CHIはインパクトパラメータを調整することによって、軽度から中等度の範囲で脳震盪を誘導することができます。意識消失（LOC）は、すぐに呼吸速度または呼吸の一時的停止の減少を検出することにより、衝撃後に観察することができます。 LOCの期間は、損傷の重症度を決定するために使用されます。本稿では、詳細なステップバイステップのプロトコルおよび代表的な結果と一緒に、マウスにおける反復CHI（rCHI）モデルのわずかに改善および更新されたバージョンが含まれています。 rCHIモデルの研究戦略のA脳震盪誘発性の病理学的変化の全てを模倣することのできるいかなる個々の動物モデルが存在しない、特に以来、MTBIの効果と潜在的な治療法を決定する上で有益な再。
Protocol
Representative Results
Discussion
臨床症状と形態学的に類似した脳損傷を模倣するために、ポスト脳震盪の症状が期待されています。ポスト脳震盪の症状は、一般的に頭痛、めまい、めまい、疲労感、メモリや睡眠の問題、トラブル集中だけでなく、不安、および抑うつ気分が含まれます。身体症状はまだ動物モデルにおいて測定可能ではないかもしれないので、運動および認知機能および感情行動の変化は、合理的に、動?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This works was supported by funding from a Florida Health grant (Brain and spinal cord injury research fund) (KKW).
Materials
| anesthesia machine | Eagle Eye Anesthesia, Inc | Model 150 | anesthesia |
| Electromagnetic Impactor | LeicaBiosystems | Impact One Stereotaxic Impactor | perform impaction |
| Digital Stereotaxic instrument | LeicaBiosystems | 39462501 | mount mouse and positioning tips |
| Sicilone rubber-coated metal tip | Precision Tool & Engineering, Gainesvill FL | custom-made | impact tip |
| Lithium Ion All-in-One Trimmer | WAHL Home Products | 9854-600 | shave mouse hair |
| paper clips | custom-made | probe tip | |
| Cotton tipped applicators | MEDLINE | MDS202055 | scrub head with saline |
| Tissue Tek O.C.T. | ASKURA FINETEK USA INC | 4583 | tissue embedding |
| anti-GFAP | Dako | CA93013 | antibody for IHC |
| anti Ferritin | Sigma | F6136 | antibody for IHC |
| VECTASTAIN Elite ABC kit | Vector laboratories | PK-6100 | IHC detection system |
| Permount Mounting Medium | Fisher Scientific | SP15-100 | |
| Aperio XT ScanScope scanner | Leica Microsystems Inc, | slides scanning | |
| Leica AutoStainer XL | Leica the pathology Company | ST2010 | H&E staining |
| DAB | sigma | D3939 | IHC detection system |
References
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