Intracerebral नकसीर की murine मॉडल के रूप में ऑटोलॉगस रक्त या Clostridial Collagenase के Intrastriatal इंजेक्शन
Summary
Preclinical models of intracerebral hemorrhage are utilized to mimic certain aspects of clinical disease. Thus, mechanisms of injury and potential therapeutic strategies may be explored. In this protocol, two models of intracerebral hemorrhage are described, intrastriatal (basal ganglia) injections of autologous blood or collagenase.
Abstract
Intracerebral नकसीर (आईसीएच) cerebrovascular रोग का एक सामान्य रूप है और महत्वपूर्ण रुग्णता और मृत्यु दर के साथ जुड़ा हुआ है. रक्तस्तम्भन और थक्का हटाने के उद्देश्य से बड़े नैदानिक परीक्षणों के प्रभावी उपचार और विफलता का अभाव आईसीएच के आगे तंत्र संचालित जांच के लिए जरूरत का प्रदर्शन. इस शोध preclinical मॉडल द्वारा प्रदान की रूपरेखा के माध्यम से किया जा सकता है. लोकप्रिय उपयोग में दो murine मॉडल ऑटोलॉगस पूरे रक्त या clostridial collagenase या तो की intrastriatal (बेसल ganglia) इंजेक्शन शामिल हैं. चूंकि, प्रत्येक मॉडल आईसीएच से संबंधित अलग अलग pathophysiological सुविधाओं का प्रतिनिधित्व करता है, एक विशेष मॉडल के उपयोग का अध्ययन किया जा रहा है बीमारी के क्या पहलू के आधार पर चुना जा सकता है. उदाहरण के लिए, ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन सबसे सही intraparenchymal रक्त की उपस्थिति के लिए मस्तिष्क की प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है, और सबसे निकट लोबार नकसीर को दोहराने कर सकते हैं. Clostridial collagenase इंजेक्शन सबसे सही प्रतिनिधित्व करता हैमॉल पोत टूटना और गहरी हेमोरेज की रक्तगुल्म विकास विशेषता. इस प्रकार, विभिन्न रक्तगुल्म गठन, neuroinflammatory प्रतिक्रिया, मस्तिष्क edema विकास, और neurobehavioral परिणामों में एक मॉडल का परिणाम है. एक कथित चिकित्सकीय हस्तक्षेप की मजबूती सबसे अच्छा दोनों मॉडलों का उपयोग मूल्यांकन किया जा सकता है. इस प्रोटोकॉल में, दोनों मॉडल, चोट के तत्काल बाद सहकारी प्रदर्शन, और जल्दी पोस्ट ऑपरेटिव देखभाल तकनीक का उपयोग कर आईसीएच के शामिल होने का प्रदर्शन कर रहे हैं. दोनों मॉडल प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य चोटों, रक्तगुल्म संस्करणों, और neurobehavioral घाटे में परिणाम. क्योंकि मानव आईसीएच की विविधता के साथ, कई preclinical मॉडल पूरी तरह pathophysiologic तंत्र का पता लगाने और संभावित चिकित्सीय रणनीतियों का परीक्षण करने की जरूरत है.
Introduction
Intracerebral नकसीर (आईसीएच) से पीड़ित रोगियों के लगभग 40-50% 30 दिन 1 भीतर मर साथ cerebrovascular रोग का एक अपेक्षाकृत आम रूप है. दुर्भाग्य से, थोड़ा सुधार पिछले 20 वर्षों से अधिक 2 मृत्यु दर में बनाया गया है. राष्ट्रीय स्वास्थ्य 3 के संस्थानों और अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन 4 से दिशा निर्देशों से रिपोर्ट pathophysiology की समझ का विस्तार करने और नए चिकित्सकीय दृष्टिकोण के लिए लक्ष्य को विकसित करने के लिए आईसीएच के नैदानिक प्रासंगिक मॉडल विकसित करने के महत्व पर बल दिया.
कई मॉडलों मानव आईसीएच 5 नकल करने के लिए मौजूद हैं. आईसीएच pathophysiology परिपक्व की समझ के रूप में, यह मॉडल की एक किस्म रोग के विभिन्न पहलुओं की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि स्पष्ट हो गया है. पहले से इस्तेमाल किया मॉडल murine amyloid वाहिकारुग्णता 6, intraparenchymal microballoon प्रविष्टि और मुद्रास्फीति 7, और प्रत्यक्ष रक्त धमनियों में शामिलघुसपैठ 8,9. Amyloid वाहिकारुग्णता से लोबार नकसीर ट्रांसजेनिक चूहों के उपयोग के साथ मॉडलिंग की है और एक अलग आईसीएच उप प्रकार का प्रतिनिधित्व किया गया है. Microballoon मॉडल रक्तगुल्म गठन से तीव्र जन प्रभाव की नकल लेकिन रक्त की उपस्थिति के लिए मस्तिष्क के कोशिकीय प्रतिक्रिया पर कब्जा करने में विफल. अंत में, प्रत्यक्ष धमनियों से रक्त घुसपैठ ऊरु धमनी से धमनी दबाव के मस्तिष्क विषयों. इस प्रकार, इस मॉडल mimics धमनी दबाव और रक्त की उपस्थिति लेकिन छोटे रक्त वाहिका टूटना से microvascular चोट के मस्तिष्क का विषय नहीं है. इसके अलावा, इस मॉडल स्वाभाविक उच्च परिवर्तनशीलता है. वे उम्र के रूप में दिलचस्प है, अनायास उच्च रक्तचाप से ग्रस्त चूहों 10 सहज आईसीएच का विकास. आईसीएच विकास के बाद इन जानवरों के अध्ययन के आईसीएच को मनुष्य predisposing प्रमुख comorbidities में से एक की उपस्थिति में रोग की नकल कर सकता है. Clostridial collagenase 11 या एक से instrastiatal इंजेक्शन के इन अन्य मॉडल मौजूद हैं, intrastriatal इंजेक्शनutologous पूरे रक्त 12, वर्तमान में, दो सबसे आम मॉडल preclinical आईसीएच अनुसंधान में इस्तेमाल कर रहे हैं.
आईसीएच मॉडल चयन प्रजातियों के चयन और रक्तगुल्म गठन उत्प्रेरण की विधि सहित प्रयोगात्मक सवाल है, के उद्देश्य के आधार पर किया जाना चाहिए. उदाहरण के लिए, सूअर चूहों की तुलना में अपेक्षाकृत बड़े सफेद पदार्थ मस्तिष्क संस्करणों के साथ बड़े जानवर हैं. इस प्रकार, सुअर का मॉडल आईसीएच निम्नलिखित सफेद पदार्थ pathophysiology अध्ययन करने के लिए अनुकूल हैं. इसके विपरीत, कृंतक दिमाग काफी हद तक ग्रे बात कर रहे हैं, लेकिन ट्रांसजेनिक सिस्टम आईसीएच के बाद चोट और वसूली के आणविक तंत्र का आकलन करने के लिए कृन्तकों उपयोगी बनाते हैं. प्रत्येक मॉडल सावधानी से पूर्व प्रयोग करने के लिए विचार किया जाना चाहिए, जो अपने निहित शक्तियों और कमजोरियों (1 टेबल) है.
निम्नलिखित प्रोटोकॉल चूहों में ऑटोलॉगस रक्त और collagenase इंजेक्शन मॉडल प्रदर्शित करता है. इन मॉडलों को प्रत्येक मूल रूप से चूहों में विकसित मॉडल से अनुवाद किया गया है13,14 और आईसीएच के बाद कोशिका मृत्यु के साथ जुड़े आणविक तंत्र का पता लगाने के लिए व्यापक रूप से उपलब्ध ट्रांसजेनिक प्रौद्योगिकी के उपयोग की अनुमति. दोनों मानव आईसीएच से अलग अलग चोट तंत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं, और दोनों व्यवहार और ऊतकीय उपायों के संदर्भ में अलग अलग उम्मीद परिणाम है. इस प्रकार, कुछ परिकल्पना दूसरे के ऊपर एक मॉडल के लिए उधार दे सकता है, लेकिन कई विचारों दोनों मॉडल में सत्यापन की आवश्यकता हो सकती है.
Collagenase और ऑटोलॉगस रक्त इंजेक्शन intracerebral नकसीर मॉडल की विशेषताओं की तालिका 1. तुलना करें.
| Collagenase इंजेक्शन | रक्त इंजेक्शन | |
| उपयोग की आसानी | + + + | + + | Reproducibility | + + | + + |
| नकसीर आकार का नियंत्रण | + + | + + + |
| रक्त भाटा | + | + + |
| मानव रोग simulates | + | – |
| सादगी | + + | + + |
| कई प्रजातियों में प्रयोग करें | + + | + + |
Protocol
Representative Results
Discussion
चिकित्सा विज्ञान 15-18 का वादा के लिए preclinical अनुसंधान और उसके एवज में बड़े क्लिनिकल परीक्षण में उभर के बावजूद, वहाँ आईसीएच में परिणाम में सुधार करने के लिए प्रदर्शन कोई औषधीय हस्तक्षेप कर रहे हैं, और देख…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the American Heart Association Scientist Development Grant and the Foundation for Anesthesia Education and Research (MLJ). We would like to thank Talaignair N. Venkatraman PhD for his assistance with magnetic resonance imaging.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Stereotactic frame | Stoelting Co. | 51603 | |
| Probe holder with corner clamp | Stoelting Co. | 51631 | |
| Mini grinder | Power Glide | Model 60100002 | |
| 0.5 µl Hamilton syringe | Hamilton Co. | 86259 | 25 gauge needle |
| 50 µl Hamilton syringe | Hamilton Co | 7637-01 | |
| 26G Hamilton needle | Hamilton Co | 7804-03 | |
| Syringe pump | KD Scientific | Model 100 | |
| Heat therapy water pump | Gaymar Industries, Inc. | Model# TP650 | |
| Circulating waterbed | CMS Tool & Die, Inc. | ||
| Rodent ventilator | Harvard Apparatus | Model 683 | |
| Isoflurane vaporizer | Drager | Vapor 19.1 | |
| Air flowmeter | Cole Parmer | Model PMR1-010295 | |
| Induction chamber | Self made | ||
| Otoscope | Welch Allyn | 22820 | |
| intravenous catheter | Becton-Dickinson | 381534 | 20-gauge, 1.16 inch Insyte-W |
| Isoflurane | Baxter Healthcare Corporation | NDC10019-360-69 | |
| Collagenase Type IV-S | Sigma | C1889 | |
| Polyethylene tubing PE20 | Becton-Dickinson | 427406 | |
| Polyethylene tubing PE10 | Becton-Dickinson | 427401 | |
| 30G 1 inch needle | Becton-Dickinson | 305128 | |
| 27G 1 1/4 inch needle | Becton-Dickinson | 305136 | |
| Surgical scissors | Miltex | 21-539 | |
| Forceps | Miltex | 17-307 | |
| Needle holder | Boboz | RS-7840 | |
| Monofilament suture | Ethicon | 8698 | Size 5-0 |
| Indicating controller | YSI | 73ATD |
Riferimenti
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