쥐의 모터 피질에서 레이저 유도 된 뇌 손상
Summary
여기에 제시된 프로토콜은 뇌 손상의 설치류 모델을 만드는 기술을 보여줍니다. 여기에 설명된 방법은 레이저 조사를 사용하고 모터 피질을 대상으로 합니다.
Abstract
실험 설치류 모델에서 뇌졸중을 유도하는 일반적인 기술은 카테터를 사용하여 중간 뇌동맥(MCA)의 일시적인(종종 MCAO-t로 표시) 또는 영구(MCAO-p로 지정)를 포함한다. 그러나 이 기술은 몇 가지 제한사항이 있어 광범위한 사용을 제한합니다. 이 방법에 의한 뇌졸중 유도는 종종 허혈 영역의 국소화 및 크기, 출혈의 정기적 인 발생 및 높은 사망률의 높은 가변성을 특징으로합니다. 또한 일시적 또는 영구적인 절차를 성공적으로 완료하려면 전문 지식이 필요하며 종종 약 30 분 동안 지속됩니다. 이 프로토콜에서, 레이저 조사 기술은 설치류 모형에 있는 두뇌 상해를 유도하고 공부하기 위한 대안으로 봉사할 수 있는 제시됩니다.
대조군과 MCAO 군의 쥐와 비교했을 때, 레이저 유도에 의한 뇌 손상은 체온, 경색 볼륨, 뇌 부종, 두개 내 출혈 및 사망률의 변동성이 감소하는 것으로 나타났습니다. 더욱이, 레이저 유발 상해의 사용은 모터 피질과 현악 조직의 파괴가 관찰되는 MCAO 실험과 는 달리 모터 피질에서만 뇌 조직에 손상을 일으켰다.
이 조사에서 사실 인정은 레이저 조사가 모터 피질에 있는 두뇌 상해를 유도하기 위한 대안그리고 효과적인 기술으로 봉사할 수 있었다는 것을 건의합니다. 이 방법은 또한 절차를 완료하는 데 필요한 시간을 단축하고 전문가 처리기가 필요하지 않습니다.
Introduction
전 세계적으로 뇌졸중은 두 번째 주요 사망 원인이며 장애1의세 번째 주요 원인입니다. 뇌졸중은 또한 심각한 장애로 이어지며 종종 의료진과 친척으로부터 추가 치료를 필요로합니다. 그러므로 장애와 관련된 합병증을 이해하고 더 긍정적인 결과를 위한 잠재력을 향상시킬 필요가 있습니다.
동물 모델의 사용은 질병을 이해하는 초기 단계입니다. 최상의 연구 결과를 보장하기 위해 일반적인 모델에는 간단한 기술, 경제성, 높은 재현성 및 최소한의 가변성이 포함됩니다. 허혈성 뇌졸중 모델의 결정요인은 뇌 부종 부종 부피, 경색 크기, 혈액 뇌 장벽 (BBB) 고장의 정도 및 일반적으로 신경 학적 심각도 점수2를통해 평가되는 기능 장애를 포함한다.
설치류 모델에서 가장 널리 사용되는 뇌졸중 유도 기술은 중간 뇌동맥(MCA)을 일시적으로 또는 영구적으로3으로바폐합니다. 이 기술은 인간에 있는 것과 유사한 치기 모형을 생성합니다: 그것은 치기 지역을 둘러싼 음경을 가지고 있고, 높게 재현할 수 있고, 허혈 기간 및 재관류4를조절합니다. 그럼에도 불구 하 고, MCAO 방법은 몇 가지 합병증이 있다. 이 기술은 종종 추가 결과5,6,67로이끌어 내는 시각 피질 및 일반적인 고온증의 기능 장애를 가진 입각 망막에 두개 내 출혈 및 상해를 경향이있습니다. 그밖 한계는 유도한 치기에 있는 높은 변이를 포함합니다 (외부 경동맥 지구같이 의도하지 않은 지구에 허혈의 가능성 연장에서 생기는), MCA의 불충분한 폐색, 및 조기 재관류. 또한, 다른 균주와 크기의 쥐는 다양한 경색 볼륨8을나타낸다. 언급 된 모든 단점 외에도 MCAO 모델은 카테터화에 대한 최소 혈관 크기의 요구 사항 측면에서 기술적으로 제한적이기 때문에 깊은 뇌 영역에서 작은 고립 된 뇌졸중을 유도 할 수 없습니다. 따라서 대체 모델에 대한 필요성이 더욱 중요해집니다. 또 다른 방법, photothrombosis, MCAO 절차에 대한 가능한 대안을 제공하지만 효율9에개선되지 않습니다. 이 기술은 빛으로 스트로크를 대상으로하고 이전 모델에 몇 가지 개선을 제공합니다. 그러나, 광혈전증은 이차상화9과연관되는 침략적인 두개부 절제술을 요구합니다.
설명된 단점에 비추어 볼 때, 여기에 제시된 프로토콜은 설치류의 뇌 손상을 유도하기 위한 유능한 대체 레이저 기술을 제공합니다. 레이저 기술의 작용 메커니즘은 살아있는 조직에 부여 된 레이저의 광열 효과를 기반으로하며, 이는 신체 조직에 의한 광선의 흡수와 열로의 변환으로 이어집니다. 레이저 기술을 사용하는 장점은 조작의 안전성과 용이성입니다. 레이저의 출혈을 중지 하는 열을 생산 하는 능력은 의학에서 매우 중요 한, 주어진 된 만남 지점에서 다른 빔을 증폭 하는 그것의 능력은 레이저 대상 점의 방해에 서 건강 한 조직을 파괴 방지 보장 하는 동안10. 이 프로토콜에 사용되는 레이저 빔은 에너지를 방출하거나 파괴를 일으키지 않고 뼈와 같은 낮은 액체 매체를 통과할 수 있습니다. 일단 두뇌 조직과 같은 높은 액체 매체에 도달하면, 표적 조직을 파괴하는 그것의 에너지를 이용합니다. 기술, 따라서, 뇌의 적절 한 영역에서만 뇌 손상을 유도할 수 있습니다.
여기에 제시 된 기술은 조사 수준을 조절하는 능력의 엄청난 금액을 보여 주었다, 처음부터 의도 된 뇌 손상의 선택 된 변화를 생산. 피질과 줄무늬 모두에 영향을 미치는 원래 MCAO와는 달리, 레이저 기술은 의도 된 모터 피질에만 부상을 유도, 뇌 손상의 영향을 조절 할 수 있었다. 본 명세서에서, 레이저 유도뇌 손상 프로토콜 및 쥐의 대뇌 피질상에서 수행되는 절차에 대한 대표적인 결과의 요약이 제공된다.
Protocol
Representative Results
Discussion
레이저 그룹에서 사망이나 SAH가 발생하지 않았다는 점을 감안할 때 레이저 기술이 최소 침습적이라고 가정하는 것은 공평합니다. 사망과 SAH의 주요 원인은 원래 MCAO기술(10)에도시된 바와 같이 두개내 압력(ICP)의 고도로 이어지는 혈관에 대한 손상이다. 레이저 단에 있는 죽음과 SAH의 부재는 레이저의 특정 효력 때문에 확률이 높습니다: 그(것)들은 혈관에 직접적인 충격이 있지 ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
소로카 대학 의료 센터의 마취학과와 네게브 대학의 실험실 직원에게 이 실험의 성과에 도움을 주신 것에 감사드립니다.
Materials
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | SIGMA – ALDRICH | 298-96-4 | |
| 50% trichloroacetic acid | SIGMA – ALDRICH | 76-03-9 | |
| Brain & Tissue Matrices | SIGMA – ALDRICH | 15013 | |
| Cannula Venflon 22 G | KD-FIX | 1.83604E+11 | |
| Centrifuge Sigma 2-16P | SIGMA – ALDRICH | Sigma 2-16P | |
| Compact Analytical Balances | SIGMA – ALDRICH | HR-AZ/HR-A | |
| Digital Weighing Scale | SIGMA – ALDRICH | Rs 4,000 | |
| Dissecting scissors | SIGMA – ALDRICH | Z265969 | |
| Eppendorf pipette | SIGMA – ALDRICH | Z683884 | |
| Eppendorf Tube | SIGMA – ALDRICH | EP0030119460 | |
| Ethanol 96 % | ROMICAL | Flammable Liquid | |
| Evans Blue 2% | SIGMA – ALDRICH | 314-13-6 | |
| Fluorescence detector | Tecan, Männedorf Switzerland | model Infinite 200 PRO multimode reader | |
| Heater with thermometer | Heatingpad-1 | Model: HEATINGPAD-1/2 | |
| Infusion Cuff | ABN | IC-500 | |
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | NDC 66794-017 | |
| Multiset | TEVA MEDICAL | 998702 | |
| Olympus BX 40 microscope | Olympus | ||
| Optical scanner | Canon | Cano Scan 4200F | |
| Petri dishes | SIGMA – ALDRICH | P5606 | |
| Scalpel blades 11 | SIGMA – ALDRICH | S2771 | |
| Sharplan 3000 Nd:YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet) laser machine | Laser Industries Ltd | ||
| Stereotaxic head holder | KOPF | 900LS | |
| Sterile Syringe 2 ml | Braun | 4606027V | |
| Syringe-needle 27 G | Braun | 305620 |
References
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