영구적 인 뇌 혈관 폐색<em>를 통해</em> 더블 합자 및 절개
Summary
우리는 설치류의 주요 뇌 혈관의 영구 폐색에 대한 높은 재현성 방법을 설명합니다. 이 기술은 거의 주변의 손상을 최소화 혈액 손실, 장기 생존의 높은 속도, 인간의 임상 인구에 상응하는 일관된 경색 볼륨을 수행 할 수 있습니다.
Abstract
뇌졸중은 사망, 장애, 사회 경제적 손실 전세계의 주요 원인이다. 모든 뇌졸중의 대부분은 혈액의 흐름이 중단 (허혈) 1의 결과. 중대 뇌동맥 (MCA)은 피질 (2)의 측면 표면에 혈액의 대다수를 제공하는 인간의 뇌졸중 3의 가장 일반적인 사이트입니다, 그 영토 내에서 허혈은 광범위한 장애 또는 사망 1,4,5 될 수 있습니다. 허혈성 뇌졸중의 생존자는 종종 손실이나 운동 기능의 장애, 감각 결손, 및 경색을 겪고 있습니다. 뇌졸중의 이러한 주요 특성을 포착함으로써 효과적인 치료를 개발하기위한 노력의 일환으로, 강조의 큰 거래는 MCA 허혈 동물 모델에 배치됩니다.
여기에 우리가 영구적으로 대뇌 피질의 표면의 혈관을 폐색하는 방법을 제시한다. 우리는 가장 일반적인 유형, 위치 및 outcom를 모델링하는 관련 혈관 폐색의 예를 사용하여이 방법을 제시합니다인간 뇌졸중, 영구 중간 대뇌 동맥 폐색 (pMCAO)의 전자. 이 모델에서, 우리는 수술 성인 쥐에서 MCA를 노출하고 이후 선박의 이중 합자와 절개를 통해 막다. 이 pMCAO은 MCA 피질 영역, 피질의 큰 부분 모두에서 허혈을 유발 MCA의 근위 대뇌 피질의 분기를 차단합니다. 폐색이 방법은 피질의 작은 지역을 대상으로 더 많은 초점 허혈을 달성하기 위해 대뇌 피질 혈관의 더 많은 말초 부분을 폐색하는 데 사용할 수 있습니다. pMCAO의 주요 단점은 작은 개두술가 MCA에 액세스하는 데 필요한대로 수술은 최소한의 조직 손상이 결과이지만, 다소 침습적이다입니다. 이 모델의 주된 장점은, 그러나,이다 : 폐색의 사이트가 잘 혈류 감소의 정도, 일관된 기능과 손상이 빠르게 발생하는 신경이다, 정의, 경색 크기는 일관성이 있으며 생존의 높은 속도에 대한 장기 허용 장기 만성 평가.
Introduction
효과적으로 인간의 허혈성 뇌졸중을 모방 허혈 상태를 유발하기 위해 여러 동물 스트로크 모델은 널리 경색의 볼륨 결과를 변화와 함께 사용된다. photothrombotic 모델에서 뇌가 주위 조직 6에서 광 화학적 응집, 조사 혈관의 막힘, 그리고 허혈의 결과로, 감광성 물질 (예 : 로즈 벵골 등)을 정맥 주사 한 후 레이저 조명을 사용하여 그대로 두개골을 통해 조사된다 7. Photothrombosis는 경색의 아주 작은, 고립 된 지역에서 발생할 수 있습니다 일반적으로 모델링 "미니 뇌졸중"또는 "마이크로 스트로크"의 의미로 사용됩니다.
특히 중대 뇌동맥 (MCA)에서 허혈성 뇌졸중을 유도에 대한보다 광범위하게 채택 된 기술은, 필라멘트가 수술 외 경동맥에 도입 팁 MCA의 기본을 폐색까지 진행되는 강내 모노 필라멘트 모델 8입니다. PRI강내 필라멘트 폐쇄 메리 도전은 높은 사망률 9 (MCA는 3 시간, 뇌졸중 연구를위한 중요한 시점에 대한 가려 70 %)입니다. 방법으로 다른 문제는 가능한 지주막 하 출혈, 불완전 폐색, 및 가변 경색 볼륨 10,11 포함되어 있습니다. 이 모델은 피질과 subcortically 12 모두 경색의 광범위한 정도 결과 및 모델의 거대한 인간의 뇌졸중.
마이크로 거대한 두 스트로크 모델은 중요하지만, 인간의 스트로크는 어딘가에 사이에 일반적입니다. 대규모 임상 연구에서 뇌졸중 경색 범위의 크기 IPSI-허혈성 반구 9 4.5-14 %로 변환 28~80cm 3에서. 비교, 우리의 쥐 pMCAO 경색 크기 범위 IPSI-허혈성 반구 3 ~ 12 % 구성하는 약 9-35밀리미터 3에서. 우리 pMCAO 모델은, 따라서 밀접하게 두뇌의 비율로 인간의 허혈성 뇌졸중 경색 볼륨을 닮았다볼륨입니다.
인간의 조건과 유사한 기능 및 행동 적자 뇌졸중, pMCAO 결과의 구조적 손상을 모델링뿐만 아니라. 최소한, 뇌졸중 손상을 13-15, 손실 또는 운동 및 감각 기능 16, 17, 손실 유발 신경 활동 16,18의 장애, 뇌의 혈액 흐름을 19 감소의 중단에 반대측 운동 적자 치기 결과의 효과적인 모델 20, 및 경색 21,22. 따라서, 우리 pMCAO 모델 MCA의 심각한 폐색 감각 피질 (및 인근 피질), 신경 활동의 중단, MCA 혈류의 심각한 감소하고 허혈성 뇌졸중 23 경색 특징 속성 내에서 함수의 신체 장애, 손실의 결과 -25, 따라서 인간의 뇌졸중의 효과적인 모델로 제공.
절차 적, pMCAO 우리가주의에서 두개골과 경막을 제거하는 작은 개두술을 포함MCA의 초기 (M1) 세그먼트에 2 × 2mm "수술 창"그냥 전방 및 후방 피질 분지 (그림 1A와 1B)에 MCA의 주요 분기점 이전에. 우리는 (pMCAO을 수행하는 데 필요한 외과 용품에 대한 특정 시약 및 장비의 표를 참조하십시오 MCA 아래 및 대뇌 피질의 표면 위의 수막의 pial 층을 반 곡선 역 절단 봉합 바늘과 실 (6-0 실크)을 통과 ). 우리는 다음 두 합자를 연결, MCA 주위에 두 개의 매듭을 강화하고, 두 매듭 사이의 혈관을 절개. M1을 통해 두 합자와 절개 그냥 lenticulostriate 분기 원위부 MCA 만 대뇌 피질의 분기 영향 – 따라서 만 대뇌 피질의 경색 (아무 피질 손상) 26,27 (그림 2)가 발생되는 등 발생합니다. 인간의 뇌졸중은 종종 피질 경색을 포함하지만, 설치류이 모델링은 증가 침입을 (뇌 혈관 폐색 대뇌 피질 branchi 이전에 필요NG는 목에 경동맥을 통해 액세스 동맥을 필요로하고 기술과 경색 크기가 증가 다양성에) 추가 폐색을 필요로한다. MCA 이전 분기에 액세스하는 간단한 개두술을 통해 가능 아니므로 여기에 설명 된 모델은 더 근위부 수행 할 수 없습니다. 이 pMCAO을 통해 피질 경색을 유도하는 수술을 할 수는 있지만, 폐색은 매우 침습적 절차를 수반하기 때문에 적합하지 않습니다 것입니다.
폐색 효과는 조직 학적으로 레이저 도플러, 또는 레이저 이미징 12,24,25 반점 (그림 3) 또는 사후 (그림 2)를 통해 확인 할 수있다. 그것은 이전의 연구는 감각 자극 경색의 진화와 결과에 중요한 역할을 할 수있는 것으로 나타났습니다 주목해야한다 pMCAO에서 2 시간 이내에 투여시 손상으로부터 보호 기능을 부여하고 3 시간 후 pMCAO에서 관리 뇌졸중 손상의 증가를 초래 24,25,28. 우리는 5 시간 후 pMCAO에서 자극이 더 이상 결과 (미발표 자료)에 영향이 없음을 확인했습니다. 따라서 주제의 감각 자극 pMCAO 최소한의 변화로 경색 볼륨을 얻기 위해 다음과 같은 5 시간 동안 최소화해야한다. 따라서, 우리의 그룹은 최소한의 감각 자극, 어둠 속에서, 5 시간 후 pMCAO에 대한 쥐가 마취 유지하여 이러한 유형의 "치료 컨트롤"을 실행하지 않고, 명시 적으로 어떤 수염 자극.
그것은 또한 과도한 분기, 여러 기본 세그먼트, 또는 의사 소통 동맥의 부재 등 MCA 구조에서 가끔 변화는 성인 남성의 Sprague Dawley 계 흰쥐 29,30 10 ~ 30 % 주파수에서 발생할 수 있다고 지적한다. MCA에 이상이 발견되면, 그것은 같은 혈관 이상으로 동물을 추가하는 경색 변동성 증가로 특정 주제를 사용하지 않는 것이 좋습니다.
또한, 오의 몇 가지 실용적인 측면이 있습니다행정 조사를 위해 유익이 폐색 방식을 통해 UR 절차. 첫째, 봉합 동맥 주위에 배치하지만, 합자 및 절개 후 사후 허혈성 평가에 의해 다음 기준 평가를 수집하기 위해 조여지지 할 수 있습니다. 이러한 방식으로, 폐색에 필요한 수술 준비를 효과적으로 주제 안에 대한 통제된다. 대상은 고정 남아있을 수 있습니다 또는 폐쇄에 걸쳐 정위 틀 내에서, 사용 25,28에서 피사체를 이동하거나 실험 장비를 방해하지 않고시 및 폐쇄 후, 이전에 각 과목의 실험 평가를 수행 할 수 있기 때문에. 또한, 심지어 세 설치류 과목에서 매우 낮은 사망률이 프로 시저 결과 21-24 세의 달 (노인 성격에 해당) 31, 따라서 더 밀접 가장 일반적인 모델링하는 쥐의 뇌졸중 치료를 평가하는 데 사용할 수 있습니다 뇌졸중 환자 25,28의 연령대. 선박 transectio여기서 n은 또한 몇개의 실제적인 목적을 제공합니다. 절개 후 출혈의 부재는 혈관이 완전히 합자 사이트 모두에서 폐색 된 것을 확인합니다. 또한, 절개는 혈액 흐름의 영구 중단을 보장합니다. 마지막으로, 절개는 폐색 혈관의 말초 부분에서 감지 된 혈액의 흐름이 다른 소스에서 와서해야한다는 것을 보장합니다.
우리는 특히이 원고와 비디오에 MCA이 폐색 기술을 설명하지만 결국 같은 두 합자 절개 기법은 개두술을 통해 액세스 할 수있는 뇌 혈관에 적용 할 수 있습니다. 우리 실험실은, 예를 들어, 선택적 차 체성 감각 피질 32에서 허혈을 유도하도록 설계 기법과 유사에 방식으로 기본 및 담보 혈액의 흐름 24을 모두 차단하기 위해 원심 MCA 지점의 몇 가지 추가 영구 폐색과 함께 pMCAO을 활용.
결론, T뇌졸중의 인간 임상 문학과 관련된 가장 일반적인 위치 (MCA), 유형 (허혈) 손상의 정도 (경색) : MCA에 적용되는 영구 폐쇄를위한 그의 방법은 밀접하게 인간의 허혈성 뇌졸중의 세 가지 주요 측면을 모델링. 또한, 폐색이 방법은 뇌 전체에 하나 또는 여러 개의 폐색 사이트에 적용 할 수 있으며, 생존의 높은 속도로 세 과목에서 수행 할 수 있습니다. 이 폐색의 동적, 영구, 비교적 비 침습적 인 성격을 감안할 때,이 기술의 보호 및 뇌졸중의 치료에 대한 새로운 접근 방식을 평가하는 임상 연구자를위한 추가 도구를 나타냅니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜은 설치류 피질에서 허혈을 유발하고, 실험 과목 최소한의 주변 영향이를 위해 개발되었습니다. 이중 폐색과 절개 방법은 용기가 영구적으로 폐색 된 것을 시각적으로 확인 할 수 있습니다, 과도한 침입이나 조직의 손상없이, 높은 생존율을 수행 할 수 있습니다. 이 폐색 프로토콜은 특정 대뇌 피질의 도메인 내에서 허혈을 유도하기 위해 개두술을 통해 액세스 할 수있는 대뇌 피질의 …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 미국 심장 협회 Predoctoral 원정대 788808-41910, NIH-NINDS NS-066001과 NS-055832, 연구 NIH 연수 보조금 1T32DC010775-01 청각위한 센터에 의해 지원되었다.
Materials
| Name of the equipment | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Extra Fine Graefe Forceps – 0.5 mm Tips Slight Curve (1) | Fine Science Tools | 11151-10 | |
| Ceramic Coated Dumont #5 Forceps (2) | Fine Science Tools | 11252-50 | |
| Extra Fine Bonn Scissors, straight (1) | Fine Science Tools | 14084-08 | |
| Round 3/8 (16 mm) Suture Needles | Fine Science Tools | 12050-02 | |
| 6-0 Braided Silk Suture | Fine Science Tools | NC9071061 Harvard Apparatus No.:510461 |
|
| 30 gauge needle, ½” length | Fine Science Tools | NC9867376 No.:ZT-5-030-5-L/COL |
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