Summary
Præsenteret her er en protokol for oprettelse af akut pontin infarkt i en rotte model via elektrisk stimulation med en enkelt puls.
Abstract
Pontine infarkt er den mest almindelige slagtilfælde undertype i den bageste cirkulation, mens der mangler en gnaver model efterligne pontine infarkt. Forudsat her er en protokol for en vellykket oprettelse af en rotte model af akut pontine infarkt. Der anvendes rotter, der vejer ca. 250 g, og en sonde med en isoleret kappe sprøjtes ind i ponerne ved hjælp af et stereotasisk apparat. En læsion er produceret af den elektriske stimulation med en enkelt puls. Longa score, Berderson score, og stråle balance test bruges til at vurdere neurologiske underskud. Derudover bruges den klæbende fjernelse somatosensoriske test til at bestemme sensorisk funktion, og lemmer placering test bruges til at evaluere proprioception. MR-scanninger bruges derefter til at vurdere infarkt in vivo, og TTC farvning bruges til at bekræfte infarkt in vitro. Her identificeres en vellykket infarkt, der er placeret i anterolateral basis af rostralpons. Afslutningsvis er en ny metode beskrevet for at etablere en akut pontin infarkt rotte model.
Introduction
Siden 1980'erne, den midterste cerebral arterie okklusion (MCAO) model induceret af silikone filamenter har været meget udbredt i grundlæggende slagtilfælde forskning1. Andre metoder (dvs. suturering af en gren af MCA2 og fotokemisk induceret fokale infarkt) er også blevet anvendt. Disse modeller er blevet betegnet MCA-baserede slagtilfælde modeller og har i høj grad bidraget til undersøgelser af de patofysiologiske mekanismer underliggende slagtilfælde og potentielle terapeutiske. Selv om der er begrænsninger i disse eksperimentelle modeller3,4, disse metoder har været anvendt mange labs5,6. MCA-baserede stregmodeller repræsenterer et slag i det forreste cirkulation. men, få rapporter har undersøgt modeller efterligne slagtilfælde i den bageste omsætning7.
Der er betydelige forskelle mellem ætiologi, mekanismer, klinisk manifestation, og prognose mellem forreste og bageste omsætning slagtilfælde8. Derfor kan resultaterne fra forreste cirkulationsstrøgmodeller ikke anvendes på bageste cirkulationsstrøg. For eksempel er reperfusion tidsvinduet for anterior omsætning blevet udvidet til 6 h, med en lille del af undersøgelser ne strækker sig til 24 timer baseret på billeddannelse resultater9. Tidsvinduet for bageste cirkulation kan dog være længere end 24 timer, ifølge tidligere rapporter10 og vores egne kliniske erfaringer. Dette aflange reperfusionstidsvindue skal undersøges nærmere og bekræftes i forsøgsmodeller.
Med hensyn til posterior cirkulation slagtilfælde, pontin infarkt er den mest almindelige undertype, der tegner sig for 7% af alle iskæmiskslagtilfælde tilfælde 11,12. Ifølge infarkt topografi, pontine infarkter er opdelt i isolerede og ikke-isolerede pontine infarctions13. Isolerede pontine infarkter er kategoriseret i tre typer baseret på de underliggende mekanismer: stor arteriesygdom (LAD), basilar arterie gren sygdom (BABD), og små arteriesygdom (SAD). Kendskab til mekanismer, manifestation, og prognose for pontine infarkt er afledt af kliniske undersøgelser af tilfælde14. Men, en gnaver model efterligne pontine infarkt er blevet mindre undersøgt.
I tidligere undersøgelser, diffus hjernestamme tegmentum skade involverer pons er blevet undersøgt7. En gruppe forsøgte at skabe en pontin infarkt model via ligation af basilar arterie (BA)15. En anden gruppe brugte en 10-0 nylon monofilament sutur til selektivt at ligte fire punkter i den proksimale BAselektivt 16. Denne model efterligner LAD, men de fleste pontine infarctions skyldes BABD og SAD. Desuden er selektiv ligation af BA en kompliceret operation og har en høj dødelighed.
Forudsat her er en detaljeret protokol for en nem at udføre, let gengivet, og vellykket rotte model af akut pontin infarkt ved elektrisk stimulation.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Protokollen blev gennemgået og godkendt af Institution Animal Care and Use Committee of The Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, en institution akkrediteret af AAALACi. Rotterne blev leveret af Animal Center of Southern Medical University.
1. Dyr
- Brug voksne hanrprague-Dawley rotter vejer 250 ± 10 g.
- Ved transport skal rotterne huses i mindst 1 uge før operationen under kontrollerede miljøforhold med en omgivelsestemperatur på 25 °C, en relativ luftfugtighed på 65 % og 12 timer i lys/mørk cyklus.
- Give mad og vand ad libitum.
2. Etablering af infarkt i pons
- Rotterne vejes før operationen, og neurologiske præstationer vurderes i henhold til de adfærdstest, der er beskrevet nedenfor (afsnit 3).
- Forvarm varmepuden umiddelbart før bedøvelse.
- Fastgør kraniet boret til holderen på stereotaxic ramme.
- Intraperitoneally injicere rotter med 50 mg/kg ketamin og 5 mg/kg xylazin. Kontroller, om der mangler tå-knivspidsrespons.
- Monter rotten på stereotaxic rammen i udsat position. Anstne ørestængerne over øregangen for at fastgøre hovedet. Sørg for, at kraniet holdes vandret for at undgå skævvridning af injektionen.
- Opretholde anæstesi ved isofluran (100% ilt, 2,5% isofluran) via en stereotaxic næse kegle vedhæftet fil til rotter med indløb og udløb porte. Temperaturen fastholdes ved 37 °C ved hjælp af en varmepude, og temperaturen overvåges under hele proceduren.
- Brug øjensal for at forhindre hornhindetørring. Brug pincet til lidt klemme poterne for at sikre, at der ikke er nogen smerte reaktion.
- Barber kraniets hår med en mikroshaver. Påfør chlorhexidin kirurgisk krat i en cirkulær måde starter ved det kirurgiske snit site og roterende udad.
- Lav en 3 cm midterlinje snit med en skalpel fra linjen af den bilaterale laterale canthus til 0,5 cm bag den bageste fontanelle, som bør være markeret med en kirurgisk markør pen.
- Brug en vatpind til at fjerne et blod.
- Placer et stykke kirurgisk tape placeret på hver side af huden flap for at udsætte hovedbunden (Figur 1).
- Fjern forsigtigt bindevævet fra kraniet knogle med en vatpind dyppet i 0,9% NaCl. Hvis det ikke fjernes, vil bindevævet blive fanget i boret.
- Identificer bregma. Valgte det centrale punkt i bregma som oprindelse punkt og markere det ved hjælp af en fin-tip sort kirurgisk markør pen.
- En boremaskine på 6,0 mm AP, 2,0 mm ML (fra 0,5-3,0 mm, Figur 2A).
- Udfør kraniotomi (1 mm diameter) ved hjælp af en automatisk boremaskine. Fortsæt forsigtigt, fordi dette punkt er tæt på den venøse sinus.
- Fjern boret fra stereotaxic rammen.
- Anbring en 22 G-sonde med en isoleret kappe i den stereoaksiske ramme (Figur 3A). Sondens spids anbringes 2 mm over den proksimale ende af hylsteret (Figur 3A,B; Figur 2B).
- Sørg for, at hylsteret kommer ind i hjernen 7 mm (7 mm DV, Figur 2B; Figur 1C).
- Sonden skal frem langs hylsteret (Figur 1D), indtil sondens spids er 9 mm under hjernens overflade (Figur 2D).
- Elektroderne tilsluttes en elektrisk stimulator (Figur 3C). Anoden tilsluttes sonden som vist i figur 1D. Tilslut katoden til rotterne (normalt til rotternes øre).
- Tænd for den elektriske stimulator og opsæt følgende parametre: enkelt pulsbredde = 4.050 ms; spænding = 50 V; og strøm = 4 mA (Figur 3C). Under elektrisk stimulation, vil rotten udviser rysten. I denne undersøgelse, enheden blev ikke tændt for kontrolgruppe rotter, der anvendes til adfærdsmæssige tests, MR, og TTC.
- Lad sonden være i position i 5 minutter efter stimulering.
- Fjern sonden fra hjernen (Figur 1F).
- Brug knoglecement til at dække kraniotomi. Lad cementen tørre, før såret suturering.
- Sutur såret med 4-0 polyamid sutur filamenter. Efter tre eller fire stiches, binde 2-1-1 standard kirurgiske knuder.
- Rotterne injiceres med penicillin (0,25 ml, 80 IE fortyndet i 4 ml saltvand) intraperitoneally for at forebygge infektion.
- Rotterne indsprøjtes subkutisk med meloxicam med en dosis på 2 mg/kg, og gentag det derefter hver 24 timer.
- Monitor rotterne hver 15 min indtil helt vågen og returnere dem til buret med en varmepude. Giv fri adgang til mad og vand, indtil ofringen.
BEMÆRK: Alle procedurer skal følge de aseptiske kirurgiske principper. Før operationen, sat på en krat top, kirurgisk maske og sterile handsker efter en kirurgisk krat af hænder. Vedligehold sterilt suturmateriale inden for det sterile felt på alle tidspunkter.
3. Adfærdsmæssige tests
- Longa score17
- Læg rotterne på bordets overflade.
- Optag scorer som følger: 0 = ingen neurologiske underskud; 1 = manglende fuldstændig udvidelse af kontralateral forsepaw, et mildt fokale neurologiske underskud; 2 = cirkling til venstre, en moderat fokal neurologisk underskud; 3 = at falde til venstre, et alvorligt brændpunktunderskud; 4 = ingen spontan gang og et deprimeret bevidsthedsniveau.
- Berderson score18
- Hold rotten ved halen og lad forbenene række ud efter et bord. Optag scorerne som følger: 0 = begge lemmer nåede bordet; 1 = kun én legemsdel når bordet.
- Anse dyret på en ru overflade. Optag scorerne som følger: 0 = et stærkt greb på den ru overflade med god modstand, når den skubbes; 1 = en let modstand kun set i en pote; 2 = ingen modstand, når den skubbes i én retning.
- Rotte i et lukket område (18 i × 36 i) og lad den bevæge sig frit. Optag scorerne som følger: 0 = gå hele længden af kabinettet uden cirkling; 1 = gå hele længden af kabinettet med cirkling; 2 = kan ikke gå længden af kabinettet, men kan cirkel; 3 = kan ikke bevæge sig meget. Brug summen af vurderingsresultatet fra hver opgave som det endelige vurderingsresultat.
- Balancestråletest19
- Sørg for, at apparatet består af en 3 cm bred og 70 cm lang stråle og er 20 cm over gulvet. Placer en formørken boks i den fjerneste ende af strålen med en smal indgang.
- Placer en hvid støjgenerator og lyskilde i starten af strålen. Støj og lys blev brugt til at motivere rotten til at krydse strålen og indtaste målboksen.
- Afslut stimuli, når dyrene kommer ind i den mørke boks. Optag ventetiden for at nå målet boksen (i sekunder) og hindlimb udførelsen af rotten, når gennemkører strålen.
- Optag pointene for hver ydelse på følgende måde: 0 = saldi med stabil kropsholdning; 1 = griber side af bjælken; 2 = knus stråle og 1 lemmer falder af stråle; 3 = knus stråle og to lemmer falder af stråle, eller spins på stråle efter > 60 s; 4 = forsøger at balancere på bjælken, men falder af efter >40 s; 5 = forsøger at balancere på bjælken, men falder af efter >20 s; og 6 = falder af, intet forsøg på at balancere eller hænge på bjælken efter <20 s.
- Klæbemiddel fjernelse somatosensorisk test20
- Læg rotterne i en klar plexiglas kasse og give dem mulighed for at udforske det nye miljø i 2 eller 3 min.
- Placer en 10 mm diameter grøn farve klæbende etiket på indersiden af hver forlelimb over tommelfingeren og på håndleddet.
- Returner rotterne til plexiglaskassen.
- Optag den tid, hvor rotten skal fjerne henholdsvis den første etiket og alle andre etiketter. Tillad maksimalt 3 min. Testen skal udføres 2x under træning.
- Test af placering af lemmer
- Hold rotterne vandret og undgå bevægelse.
- Når rotten mister kontakt med bordpladen (passiv lemmer bevægelse), anvende taktile og proprioceptive stimuli til poten med bordet kant.
- Vurder placeringen af poten (succes eller mangel) på bordet kant.
- Optag resultaterne på følgende måde: 0 = ingen placering; 0.5 = ufærdig og/eller forsinket placering 1 = øjeblikkelig og fuldstændig placering.
4. Infarct bekræftelse af MRI
- Udfør MR-scanning 24 timer efter operationen.
- Bedøve rotten ved isofluran (5% for induktion, 1%-1,5% for vedligeholdelse).
- Fastgør rottehovedet i en rotte hjerne array coil og kombineret med en transmit-only volumen spole.
- Læg spolen og rotten i MR-scanneren. Fastgør rotten i holderen ved hjælp af tand- og ørestængerne.
- Kropstemperaturen opretholdes ved 37 °C ± 0,5 °C under MR-scanningsproceduren ved hjælp af en termisk kappe med lukket kredsløb.
- Brug en pilotsekvens til at sikre korrekt geometri.
- Indsamle T2-vægtede scanninger ved hjælp af en hurtig-spin ekko sekvens: ekko tid (TE) = 33 ms; gentagelsestid (TR) = 8.000 ms; synsfelt = 30 mm x 30 mm erhvervelse matrix = 512 × 512; 50 skiver; 0,4 mm tyk.
- Saml en fire-shot spin-echo planar imaging DWI scanninger: ekko tid = 30,5 ms; gentagelsestid = 8000 ms; matrix = 96 × 96 synsfelt = 25 mm x 25 mm tre retninger = x, y, z; B-værdier = 0 1.000 s/mm2 og 1.000 s/mm2; 50 sammenhængende aksiale skiver; 0,4 mm tyk.
- Aflever rotterne til buret.
5. Infarct bekræftelse af TTC farvning
- Ofre rotterne på det tidspunkt, i henhold til det eksperimentelle design. I dette eksperiment ofrede vi rotterne 24 timer efter operationen.
- Forbered en 2% TTC løsning før ofringen. Der tilsættes 0,2 g TTC-pulver til 10 ml 0,01 M PBS (pH 7,4). Fortyndingen overføres til en 10 cm skål dækket med sølvpapir og forvarmes til 37 °C i et vandbad.
- Udsætte rotten til 5% isofluran indtil tab af bevidsthed. Derefter udsættes rotten for CO2 (20%-30% af mængden af buret pr. min.), indtil vejrtrækningen er stoppet, og derefter opretholde 2 min CO2 eksponering.
- Brug følgende tegn til at bekræfte døden: ingen stigende og faldende bryst, ingen håndgribelig hjerterytme, dårlig slimhinde farve, ingen reaktion på tå knivspids, farveændring eller uigennemsigtighed i øjnene.
- Udfør cervikal dislokation.
- Fastgør dyrene ved at tape poterne på en steril platform. Opret en midterlinje snit fra kravebenet til hypogastrium og en lateral snit fra xiphoid til venstre langs brystkassen. Lav et snit i mellemgulvet også langs brystkassen og en brystkasse midterlinjen snit til at udsætte hjertet.
- En kanylespids (27 G) forbindes med en perfusionspumpe, der indeholder 0,01 M PBS ved 4 °C i venstre hjertekammer.
BEMÆRK: Før spidsen langs ventrikelens venstre kant for at undgå at komme ind i atriummet. Tænd perfusion pumpen for at sikre spidsen er i venstre hjertekammer og skær højre atrium. Hvis væsken løber ud af næseboret, er spidsen i atriummet og skal justeres eller sættes i igen. - Der anvendes ca. 100 ml 0,01 M PBS, som holdes ved 4 °C for perfusion. Sluk for perfusionspumpen, indtil leveren bliver hvid.
- Dekapitaler rotterne og disseker hele hjernen ved hjælp af saks og saft. Fjern vand fra hjernens overflade med blotting papir.
- Opbevar hele hjernen ved -80 °C i 1 min (det er lettere at skære i hjernesektionerne efter frysning).
BEMÆRK: Dette trin kan springes over, hvis hjernesektionerne kan skæres godt uden frysning. - Placer hjernen i matrixen med dorsalsiden op.
- Identificer hullet i hjernens overflade som vist i figur 1G, og indsæt en 0,21 mm tyk klinge i rustfrit stål. Normalt er det største område af infarkt i flyet af sonden; således bør en klinge indsættes i dette område.
- Sæt de andre knive i med et interval på 2 mm.
- Fjern samtidig knivene på én gang fra matrixen og læg hele hjernen med knivene i TTC-opløsningen i skålen. Fjern knivene forsigtigt.
BEMÆRK: Her blev hjernesektionerne ikke let fjernet fra væsken, fordi nogle resterende pia mater i basiskniet forstyrrede nittet. Hvis der er sektioner tilbage i matrixen, skal du bruge en lille spatel til at overføre dem til skålen. - Skålen med TTC-opløsning og hjernesektioner sættes i et vandbad ved 37 °C.
- Kontroller skålen hver 5 min og sørg for ingen overlapning af sektioner.
- Der tilsættes 10 ml 4% paraformaldehydopløsning til skålen for at afslutte TTC-reaktionen.
- Orient sektionerne fra rostral til caudal og tage billeder.
6. Statistik
- Brug statistisk analysesoftware (f.eks. t
BEMÆRK: Alle data udtrykkes som gennemsnitlige ± SE. Forskelle mellem grupper bestemmes med tosidede studentert-t-test(p < 0,05 defineret som statistisk signifikans).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Seks dyr blev underkastet den ovenfor beskrevne operationsprotokol. Kontrolgruppen som vist i figur 4 bestod af seks rotter. Hjerneskiverne i figur 4 stammer fra en rotte pr. gruppe.
MR-scanningen viste, at infarktet var placeret i grundlaget for pons (Figur 4A). Da sonden blev injiceret 2 mm til venstre for midterlinjen, blev infarktet placeret sideom sidet. Denne infarkt efterligner anterolaterale pontine infarktering hos patienter (Figur 4A). Fordi en isoleret kappe blev brugt, var der ingen infarkt ud over spidsen af sonden, herunder cortex, lillehjernen, og midbrain (Figur 4A). DWI billeder afslørede også den akutte pontine infarkt (Figur 4A).
TTC farvning blev brugt til at bekræfte infarkt 24 h post-kirurgi (Figur 4A). Sammenlignet med kontrolgruppen var infarktvolumenet betydeligt højere (Figur 4B).
Adfærdsmæssige score blev målt før og efter operationen. Scorerne for kontrol- og infract-modelgrupperne før og efter operationen præsenteres i tabel 1. På grund af manglen på en specifik adfærdsmæssig test designet til pontin infarkt, Longa score, Berderson score, og balance stråle test blev brugt til at vurdere de neurologiske underskud. Derudover den klæbende fjernelse somatosensorisk test for at vurdere sensoriske funktion samt lemmer-placering test for at vurdere proprioception.
Sammenlignet med kontrolgruppen kredsede rotterne med pontininfarkt til venstre (Figur 4A). Der var signifikante forskelle i Longa-score (2,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4C), Berderson score (2,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D ), lemplaceringstest (4,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D ), lemplaceringstest (4,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D ), lemplaceringstest (4,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D ), lemplaceringstest (4,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D ), lemplaceringstest (4,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D ), lemplaceringstest (4,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D), lem 0,05, figur 4E), bombalancetestscore (118,33 ± 2,66 vs. 10,17 ± 1,47, p < 0,05, figur 4F), og klæbende fjernelse somatosensorisk testscore (2,33 ± 0,52 vs. 12,0 ± 0, p < 0,05, figur 4G) mellem rotter med pontininfarktering og kontrolgrupperotter.
Figur 1: Infarkt etablering. (A) Et hul i kraniet. (B) Hylsteret flyttes til hullet. (C) Injektion af hylsteret. DD) Injektion af sonden. (E) Anoden (rød pil) er tilsluttet. (F) Sonden fjernes. (G)Hul (rød pil) tilbage i hjernens overflade. Klik her for at se denne video. (Højreklik for at hente).
Figur 2: Sondens placering. (A) Skematisk diagram over stereotaxiske steder: pile peger på tilbagetrækning af hudflapper, stedet for Bregma og placering af boret. B) Skematisk diagram over hylsteret og sonden. (C) Placering af spidsen af kappen placeret i pons. (D) Placering af spidsen af sonden placeret i pons. E) Eksperimentelt design. Klik her for at se denne video. (Højreklik for at hente).
Figur 3: Læsionproducerende anordning. (A) Separat af kappe og sonde. (B) Sonden i hylsteret. (C) Den blå elektrode var anode, som var forbundet med halesonden. den røde elektrode var katode. (D) Elektrisk stimulator. (E) Kirurgiske instrumenter. Klik her for at se denne video. (Højreklik for at hente).
Figur 4: Repræsentative resultater. (A) Infarkt blev vurderet ved MR-scanning med T2 og DWI sekvens in vivo og blev bekræftet af TTC farvning in vitro 24 timer efter operationen. Akut pontin infarkt placeret i højre anterolateral pons (stiplet linje). Adfærdstest viste, at rotten kredsede til den kontralaterale side af læsionen. (B) Mængden af infarkt. (C) Lang score. (D) Bederson score. (E)Limb placering test. (F)Balance stråle walking test. (G) Klæbemiddelfjernelse somatosensorisk test. Søjler repræsenterer gennemsnitlig ± SD (p < 0,05 vs. kontrolgruppe). Klik her for at se denne video. (Højreklik for at hente).
Figur S1: Lacunar infarkt i pons. Længden af sondespidsen afkortes. MR-scanning viser en lakuner infarkt i de rigtige pons. (A) T2 billede. (B) DWI billede. Klik her for at se denne video. (Højreklik for at hente).
| Rotte NR | Longa score | Berderson score | Balancestråletest | Selvklæbende somatosensorisk test | Test af placering af lemmer | |||||
| Pre | Efter operationen | Pre | Efter operationen | Pre | Efter operationen | Pre | Efter operationen | Pre | Efter operationen | |
| Pontine infarkt 1 | 0 | 3 | 0 | 2 | 0 | 5 | 6 | 120 | 12 | 2 |
| Pontine infarction 2 | 0 | 2 | 0 | 3 | 0 | 4 | 8 | 120 | 12 | 3 |
| Pontine infarkt 3 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 5 | 8 | 116 | 12 | 2 |
| Pontine infarction 4 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 4 | 6 | 120 | 12 | 2 |
| Pontine infarkt 5 | 0 | 3 | 0 | 2 | 0 | 5 | 7 | 114 | 12 | 2 |
| Pontine infarction 6 | 0 | 2 | 0 | 3 | 0 | 5 | 7 | 120 | 12 | 3 |
| Kontrolelement 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 11 | 12 | 12 |
| Kontrolelement 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 10 | 12 | 12 |
| Kontrolelement 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 8 | 12 | 12 |
| Kontrolelement 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 | 11 | 12 | 12 |
| Kontrolelement 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 9 | 12 | 12 |
| Kontrolelement 6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 12 | 12 | 12 |
Tabel 1: Adfærdsmæssige resultater.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne undersøgelse giver en protokol for at generere en akut pontin infarkt rotte model. Denne model kan bruges til forskning i prognose og rehabilitering (herunder post-slagtilfælde kroniske smerter) i pontine slagtilfælde patienter.
Der er flere styrker af denne metode. For det første giver det en rotte model af akut pontin infarkt for fremtidige undersøgelser. Som nævnt ovenfor, pontin infarction er en fælles slagtilfælde undertype, der har fået mindre opmærksomhed. En stor mangel ved slagtilfælde forskning har været manglen på en specifik pontine infarkt model. For det andet, i forhold til den eksisterende pontine infarkt rotte model ved ligation af BA15,16, denne model kan justeres for at ændre placeringen og mængden af infarkt i henhold til forsøgsdesign. For eksempel kan længden af spidsen ændres, således at infarkt strækker sig fra overfladen af pons, som det gøres her.
Alternativt kan der etableres en lakuunarinfarkt i ponerne ved at forkorte længden af sondespidsen (supplerende figur 1). Infarkteringer forskellige steder af pons (dvs. anteromedial pontine infarkt) og i forskellige planer af pons (dvs. øvre, midterste og nedre planer) kan også oprettes i henhold til topografiske design. I denne model blev det øverste pontineplan valgt. For det tredje er denne model let at etablere og har en høj succesrate. Ligation af BA kan ikke producere infarkt på grund af den potentielle sikkerhedsstillelseomsætning 15, men denne model etablerer infarkt på en høj succesrate, som er afgørende for pålidelige forskningsmodeller.
Der er nogle begrænsninger ved denne metode. For det første er infarkt i denne model ikke et rigtigt slagtilfælde. Slagtilfælde er et resultat af vaskulære fartøj læsioner, forstyrrelse af blodindholdet, eller dysfunktion af regulering af cerebral blodgennemstrømning. Infarktet er skabt af en læsion i pons, der ikke spontant opstår. Med andre ord kan denne model ikke bruges til at håndtere, hvorfor strøget forekommer i pons. For det andet kræver denne model særligt udstyr, såsom læsionproducerende anordning og stereoaksiske apparater.
Afslutningsvis, resultaterne bevise denne model succes med at etablere en eksperimentel akut pons slagtilfælde model. Baseret på denne nye model, den deraf følgende celletab og prognose for akut pontin infarkt kan undersøges yderligere og give mulighed for fremtidige terapeutiske udvikling.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen interessekonflikt.
Acknowledgments
Denne undersøgelse blev ydet økonomisk støtte fra National Science Foundation of China (81471181 og 81870933) til Y. Jiang og National Science Foundation of China (nr. 81601011), Natural Science Foundation of Jiangsu Province (Nr. BK20160345) til J. Zhu og ved det videnskabelige program for Guangzhou Municipal Health Commission (20191A011083) til Z. Qiu.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-0 sucture | Shanghai Jinzhong | Surgical instruments | |
| Adhesive tape | Shanghai Jinzhong | Surgical instruments | |
| Animal anesthesia system | RWD | Wear mask when using the system | |
| Bone cement | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Cured clamp | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| General tissue scissors | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| IndoPhors | Guoyao of China | Sterilization | |
| Isoflurane | RWD | 217181101 | |
| Lesion Making Device | Shanghai Yuyan | Making a lesion | |
| MRI system | Bruker Biospin | Confirmation of infarction in vivo | |
| Needle holder | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Penicilin | Guoyao of China | Infection Prevention | |
| Probe | Anke | Need some modification | |
| Q-tips | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Shearing scissors | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Stereotaxic apparatus | RWD | ||
| Suture needle | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Tissue holding forcepts | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| TTC | Sigma-Aldrich | BCBW5177 | For infarction confirmation in vitro |
References
- Zhu, J., et al. Suppression of local inflammation contributes to the neuroprotective effect of ginsenoside Rb1 in rats with cerebral ischemia. Neuroscience. 202, 342-351 (2012).
- Xu, X., et al. MicroRNA-1906, a Novel Regulator of Toll-Like Receptor 4, Ameliorates Ischemic Injury after Experimental Stroke in Mice. Journal of Neuroscience. 37, 10498-10515 (2017).
- McBride, D. W., Zhang, J. H. Precision Stroke Animal Models: the Permanent MCAO Model Should Be the Primary Model, Not Transient MCAO. Translational Stroke Research. , (2017).
- Liu, F., McCullough, L. D. Middle cerebral artery occlusion model in rodents: methods and potential pitfalls. Journal of Biomedicine & Biotechnology. 2011, 464701 (2011).
- Jiang, Y., et al. A new approach with less damage: intranasal delivery of tetracycline-inducible replication-defective herpes simplex virus type-1 vector to brain. Neuroscience. 201, 96-104 (2012).
- Lopez, M. S., Vemuganti, R. Modeling Transient Focal Ischemic Stroke in Rodents by Intraluminal Filament Method of Middle Cerebral Artery Occlusion. Methods in Molecular Biology. 1717, 101-113 (2018).
- Pais-Roldan, P., et al. Multimodal assessment of recovery from coma in a rat model of diffuse brainstem tegmentum injury. NeuroImage. 189, 615-630 (2019).
- Merwick, A., Werring, D.
- Nogueira, R. G., et al. Thrombectomy 6 to 24 Hours after Stroke with a Mismatch between Deficit and Infarct. The New England Journal of Medicine. 378, 11-21 (2018).
- Wilkinson, D. A., et al. Late recanalization of basilar artery occlusion in a previously healthy 17-month-old child. Journal of Neurointerventional Surgery. 10, 17 (2018).
- Huang, R., et al. Stroke Subtypes and Topographic Locations Associated with Neurological Deterioration in Acute Isolated Pontine Infarction. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases: The Official Journal of National Stroke Association. 25, 206-213 (2016).
- Jiang, Y., et al. In-stent restenosis after vertebral artery stenting. International Journal of Cardiology. 187, 430-433 (2015).
- Huang, J., et al. Topographic location of unisolated pontine infarction. BMC Neurology. 19, 186 (2019).
- Banerjee, G., Stone, S. P., Werring, D. J.
- Wojak, J. C., DeCrescito, V., Young, W.
- Namioka, A., et al. Intravenous infusion of mesenchymal stem cells for protection against brainstem infarction in a persistent basilar artery occlusion model in the adult rat. Journal of Neurosurgery. , 1-9 (2018).
- Jiang, Y., et al. Intranasal brain-derived neurotrophic factor protects brain from ischemic insult via modulating local inflammation in rats. Neuroscience. 172, 398-405 (2011).
- Schaar, K. L., Brenneman, M. M., Savitz, S. I. Functional assessments in the rodent stroke model. Experiments in Translational and Stroke. 2, 13 (2010).
- Wu, L., et al. Keep warm and get success: The role of postischemic temperature in the mouse middle cerebral artery occlusion model. Brain Research Bulletin. 101, 12-17 (2014).
- Wen, Z., et al. Optimization of behavioural tests for the prediction of outcomes in mouse models of focal middle cerebral artery occlusion. Brain Research. 1665, 88-94 (2017).
