Sıçanlarda Akut İnme Sonrası Beyin İyileşmesini Değerlendiren Bir Preklinik Model
Summary
Bu çalışmanın amacı, 1-90 sonrası orta serebral arter oklüzyonu/reperfüzyonu (MCAO/R) sonrası beyin enfarktüsü ve sensorimotor fonksiyonunu test ederek beyin iskemisinin iyileşme ve sekel evrelerinde araştırma için bir hayvan modeli oluşturmak ve doğrulamaktır. farelerde gün.
Abstract
Bu çalışmanın amacı, kurtarma ve sekel aşamalarında bir hayvan beyin iskemi modeli kurmak ve doğrulamak oldu. Erkek Sprague-Dawley sıçanlarında orta serebral arter oklüzyonu/reperfüzyonu (MCAO/R) modeli seçildi. Farenin ağırlığını (260−330 g) değiştirerek, iplik cıvata tipi (2636/2838/3040/3043) ve beyin enfarktüs süresi (2-3 saat), longa skoru, daha büyük bir enfarkt hacmi ve daha büyük bir model başarı oranı Longa skoru ve TTC boyama kullanılarak tarandı. Optimum model durumu (300 g, 3040 iplik cıvata, 3 saat beyin enfarktüs süresi) duyusal motor fonksiyonları ve enfarktüs hacmi nin değerlendirilmesi ile reperfüzyon sonrası 1-90 günlük bir gözlem döneminde elde edilmiş ve kullanılmıştır. Bu koşullarda, ikili asimetri testi 1 ile 90 gün arasında önemli bir fark vardı ve ızgara yürüyüş testi 1 ila 60 gün arasında önemli bir fark vardı; her iki fark uygun bir sensorimotor fonksiyonel test olabilir. Böylece, beyin iskemi kurtarma ve sekel aşamalarında yeni bir sıçan modelinin en uygun durumu bulundu: 3 h beyin enfarktüs için 3040 iplik cıvata ile MCAO yapıldı 300 g sıçanlar ve daha sonra reperfüzyon. Uygun sensorimotor fonksiyonel testler ikili asimetri testi ve ızgara yürüyüş testi idi.
Introduction
Beyin iskemi farklı inme sonrası göstergeleri ile üç aşamaya ayrılır: akut evre (içinde 1 hafta), iyileşme aşaması (1 hafta-6 ay), ve sekel evresi (6 aydan fazla). Şu anda, çoğu çalışma beyin iskemi akut aşamasında çünkü önemli etkisi ve çok göreceli araştırma modelleri1,2,3odaklanmak . Ancak, beyin iskemisinin iyileşme ve sekel aşamaları uzun süreli sakatlık komplikasyonları nedeniyle göz ardı edilemez. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı beyin iskemi kurtarma ve sekel aşamaları araştırmak için istikrarlı, güvenilir ve nispeten basit bir hayvan modeli keşfetmektir.
Birçok deneysel beyin iskemi modelleri arasında, sağ orta serebral arter içine iplik cıvata ekleme yoluyla orta serebral arter tıkanıklığı (MCAO) kullanın (MCA). Bu model insan inme benzer, hangi büyük enfarktk hacimleri üretebilir, inme ile ilgili birçok davranış bozuklukları neden, ve iplik cıvata kaldırarak kan reperfüzyonu izin verebilir (R) iplik cıvatakaldırarak 4,5,6. MCAO / R da beyin iskemi altın standart hayvan modeli olarak kabul edilir7. Ayrıca, beyin hasarının şiddeti çapı ve iplik cıvata ekleme uzunluğuna bağlıdır, beyin iskemi süresi, ve hayvan ağırlığı (büyük sıçanlar daha büyük beyin ve kalın serebral damarlar var)8. Bu nedenle, iplik cıvata tipi değiştirerek, enfarktüs süresi, ve sıçan ağırlığı, uygun bir model kurtarma ve MCAO / R sıçanlarda beyin iskemi sekeli aşamaları için bulunabilir. Sıçan modelini doğrulamak için, TTC boyama ve sensorimotor fonksiyon deneyleri (ikili asimetri testi, ızgara yürüme testi, rotarod testi ve kaldırma ipi testi) kullanarak MCAO/R modelinin 1 günlük, 35 günlük, 60 günlük ve 90 günlük bir çalışmasını gerçekleştirdik.
Protocol
Representative Results
Discussion
Akut serebral iskemide iyi kullanılan yöntem ve davranışsal göstergeleri oluşturan birçok modelde beyin iskemisinin iyileşme ve sekeli evrelerinde önemli değişiklikler olmayabilir16,17. Ancak, iyileşme ve sekel aşamalarında beyin iskemik olan hastaların sayısı en büyüktür. İskemi inmenin iyileşme ve sekel aşamaları için uygun bir hayvan modeli seçmek esastır.
Farelerde MCAO/R modelini farelerin uygun ağırl?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81603315, 81603316), Çin’deki Jiangxi eyaletinin Önemli Ar-Ge planı (20171ACH80001), Fujian eyaletinin kolej ve üniversitelerinde endüstriyel ve akademik işbirliği projeleri tarafından desteklenmiştir. Çin (2018Y41010011).
Materials
| Anatomical Microscope | Leica (Germany) | S8 | Microscopic operating instrument |
| Blade | Gellette | / | Cutting brain sections |
| Constant Temperature Shaking Bed | Taicang Experimental Equipment Factory | THZ-C | To keep the brain sections stained evenly and at a constant temperature |
| Digital Camera | Canon | 700D | For taking pictures of TTC staining |
| Electric Shaver | Shanghai Yuyan Scientific Instruments Co., Ltd. | 3000# | Removal of hair from the neck of rats |
| Forceps Hamostatic | Shanghai Medical device Co., Ltd. | 14 cm | Using for brain removing |
| Image Pro Plus Software | Media Cybernetics Inc. | 6.0 | Analyze the infarct volume |
| Isoflurane | RWD Life Science | 217170702 | Anesthetic gas |
| Microforceps | Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. | 10 cm | Vascular micromanipulation |
| Microshear | Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. | 10 cm | Vascular micromanipulation |
| Ophthalmic Forceps | Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. | 10 cm | Auxiliary skin and muscle anatomy |
| Pphthalmic Scissors | Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. | 10 cm | Using for cutting the skin of neck |
| Rat Brain Slice Mold | Shanghai Yuyan Scientific Instruments Co., Ltd. | 400 g | For standard, uniform cutting of brain tissue |
| Rat Rotating Bar Fatigue Apparatus | Anhui Zhenghua Biological Instrument and Equipment Co., Ltd. | ZH-300B | To test the sensorimotor function |
| Small Animal Anaesthesia Machine | Shanghai Yuyan Scientific Instruments Co., Ltd. | ABM3000 | A gas anesthetic machine |
| Small Animal Thermostat | Beijing Damida Technology Co., Ltd. | DM.7-YLS-20A | To maintain animal body temperature constant during operation |
| Surgical Scissors | Shanghai Medical device Co., Ltd. | 16 cm | Using for decapitate and brain removing |
| Suture | Shanghai Jinhuan Medical Devices Co., Ltd. | 4-0 / 5-0 | Using for skin and muscle sutures / Using for vascular ligations |
| Thread Bolt | Beijing Cinontech Co. Ltd. | 2636/2838/3040/3043-A4 | Blockage of the middle cerebral artery in rats |
| 5-triphenyl-2H-tetrazolium chloride (TTC) | Sigma | LOT#BCBP3272V | Brain section staining reagent |
References
- Kong, L. L., et al. Neutralization of chemokine-like factor 1, a novel C-C chemokine, protects against focal cerebral ischemia by inhibiting neutrophil infiltration via MAPK pathways in rats. Journal of Neuroinflammation. 11, 112 (2014).
- Jiang, M., et al. Neuroprotective effects of bilobalide on cerebral ischemia and reperfusion injury are associated with inhibition of pro-inflammatory mediator production and down-regulation of JNK1/2 and p38 MAPK activation. Journal of Neuroinflammation. 11, 167 (2014).
- Thomas, A., Detilleux, J., Flecknell, P., Sandersen, C. Impact of Stroke Therapy Academic Industry Roundtable (STAIR) Guidelines on Peri-Anesthesia Care for Rat Models of Stroke: A Meta-Analysis Comparing the Years 2005 and 2015. PLoS One. 12, e0170243 (2017).
- Kumar, A., Aakriti, V., Gupta, A review on animal models of stroke: An update. Brain Research Bulletin. 122, 35-44 (2016).
- Tong, F. C., et al. An enhanced model of middle cerebral artery occlusion in nonhuman primates using an endovascular trapping technique. AJNR Am. Journal of Neuroradiology. 36, 2354-2359 (2015).
- Li, F., Omae, T., Fisher, M. Spontaneous hyperthermia and its mechanism in the intraluminal suture middle cerebral artery occlusion model of rats. Stroke. 30, 2464-2470 (1999).
- Herson, P. S., Traystman, R. J. Animal models of stroke: translational potential at present and in 2050. Future Neurology. 9, 541-551 (2014).
- Abrahám, H., Somogyvári-Vigh, A., Maderdrut, J. L., Vigh, S., Arimura, A. Filament size influences temperature changes and brain damage following middle cerebral artery occlusion in rats. Exp. Brain Res. 142, 131-138 (2002).
- Sun, M. N., et al. Coumarin derivatives protect against ischemic brain injury in rats. European Journal of Medicinal Chemistry. 67, 39-53 (2013).
- Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, 84-91 (1989).
- Smith, E. J., et al. Implantation site and lesion topology determine efficacy of a human neural stem cell line in a rat model of chronic stroke. Stem Cell. 30, 785-796 (2012).
- Zhang, S., et al. Protective effects of Forsythia suspense extract with antioxidant and anti-inflammatory properties in a model of rotenone induced neurotoxicity. Neurotoxicology. 52, 72-83 (2016).
- Milani, D., et al. Poly-arginine peptides reduce infarct volume in a permanent middle cerebral artery rat stroke model. BMC Neuroscience. 17, 19 (2016).
- DeGraba, T. J., Ostrow, P., Hanson, S., Grotta, J. C. Motor performance, histologic damage, and calcium influx in rats treated with NBQX after focal ischemia. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 14, 262-268 (1994).
- Liu, P., et al. Validation of a preclinical animal model to assess brain recovery after acute stroke. European Journal of Pharmacology. 835, 75-81 (2018).
- Zuo, W., et al. IMM-H004 prevents toxicity induced by delayed treatment of tPA in a rat model of focal cerebral ischemia involving PKA-and PI3K-dependent Akt activation. European Journal of Neuroscience. 39, 2107-2118 (2014).
- Yang, L., et al. L-3-n-butylphthalide Promotes Neurogenesis and Neuroplasticity in Cerebral Ischemic Rats. CNS Neuroscience & Therapeutics. 21, 733-741 (2015).
