Summary

경색 지역의 중간 동맥 폐색 기술 및 시각화를 사용하여 마우스의 허혈성 뇌졸중 및 허혈 - 재관류 유도

Published: February 02, 2017
doi:

Summary

We describe a mouse model of stroke induced by the occlusion of the middle cerebral artery using a silicone coated suture. The protocol can be applied to induce permanent occlusion or a temporary ischemia, followed by reperfusion.

Abstract

Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of stroke on tissue injury and to evaluate the effectiveness of therapeutic interventions, several experimental models in a variety of species were developed. They include complete global cerebral ischemia, incomplete global ischemia, focal cerebral ischemia, and multifocal cerebral ischemia. The model described in this protocol is based on the middle cerebral artery occlusion (MCAO) and is related to the focal ischemia category. This technique produces consistent focal ischemia in a strictly defined region of the hemisphere and is less invasive than other methods. The procedure described is performed on mice, given the availability of several genetic variants and the high number of tests standardized for mice to aid in the behavioral and neurodeficit evaluation.

Introduction

심혈관 질환의 연구, 뇌졸중과 같은 생체 내 모델의 사용에 의존한다. 허혈, 약물의 독성 및 / 또는 치료 가능한 의미를 이해하기 위해, 처리 군 사이의 비교 연구를 가능하게하는 질환의 적합한 표준화 된 신뢰성 및 재현성이 모델을 사용할 필요가있다. 이 논문에서는, 트랜스 제닉 마우스 표준화 평가 모델의 다수의 가용성 주어진 쥐를 사용한다. 실험 허혈성 뇌졸중과 같은 복구 다음 모터와 행동 적자를 평가하는 점수를 긁어하면, 2 1 개발되었다.

여러 허혈성 뇌졸중 모델은 전체 글로벌 대뇌 허혈, 불완전 글로벌 허혈, 다 초점 대뇌 허혈 및 국소 뇌허혈로 사용할 수 있습니다. 후자의 그룹은 또한 환자의 가장 일반적인 뇌졸중의 범주입니다. 이브의 대부분국세청은 또는 중간 대뇌 동맥 (MCA) 가까이에서 색전이나 혈전 성 폐색의 형성에 의해 시작됩니다. 이러한 매개 변수를 감안할 때, 밀접하게 제시된 모델은 인간의 뇌졸중 질환의 원인을 모방하고 관련성이 높은 3 얻어진 결과를 만든다. 그럼에도 불구하고, 인간의 질병 치료에 동물 모델에서 발견의 번역은 어려운 것으로 입증되었습니다. 지금까지 혈전 조직 플라스 미노 겐 활성제의 사용은 급성 허혈성 뇌졸중 (4)의 치료를 위해 승인되었다.

쥐에서 국소 뇌허혈 후방 대뇌 순환 뇌졸중 모델 및 대뇌 정맥 혈전증 모델의 모델마다 적용 가능성을 감소 및 분석을 수행 할 수의 범위를 제한하는 매우 침습적이다. 그러나, 예 색전증 모델 photothrombosis 모델 엔도 텔린 -1 유발 뇌졸중 모델 및 관내 봉합 중간 대뇌 동맥 폐쇄 (M 다른 기법CAO) 모델은 이러한 제한없이 사용할 수 있습니다. MCAO 모델이 프로토콜에 기재된 기술이다. 이것은 재관류 용이하고 높은 처리량 방법으로 수행 될 수있다 국소 뇌허혈을 유발하는 신뢰할 수있는 방법을 제공한다. 이 모델, 즉, ZEA – 롱가와 고이즈미 방법에 두 가지가 있습니다. 그들은 폐쇄 봉합이 혈관에 삽입하는 방식에 약간의 차이가 있습니다. ZEA-롱가 기술에서, 봉합 외부 경동맥 (5)을 통하여 삽입된다. 여기에 제시된 기술은 흡장 봉합사가 경동맥 (6)를 통해 삽입되는 고이즈미 방법에서 수정된다.

MCAO 모델이 성공적으로 허혈성 뇌졸중 동안 발생하는 다양한 이벤트를 평가하기 위해 적용되었다. 재관류 후, 뇌 부종은 혈액 – 뇌 장벽의 고장에 따라 관찰 될 수있다. 피크 신경 사망은 보통 24 시간에서 관찰되고; 그러나, 다시칠일 7 후 기준선 수준으로 변합니다. 인간에서, 성별과 연령이 스트로크의 결과를 결정할 때, 이것은 또한 마우스 및 래트도 8,도 9,도 10에서 관찰되는 중요한 변수이다. 몇몇 간행물은 처리 효율 11, 12, 13, 14을 설명하기 MCAO 모델을 사용했다.

Protocol

모든 절차는 건강 (NIH) 지침의 국립 연구소에 따라 마이애미 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 대학에 의해 승인되었다. 멸균 장비 및 무균 기술의 사용이 필요합니다. 1. 폐색 봉합 준비 25g과 25 사이의 마우스에 대한 0.23 mm – – 체중 35g (20) 사이의 마우스에 대해 0.21 mm 직경의 봉합사를 사용합니다. MCAO 절차에 대한 봉합사의 종류의 선택은 동물의 체중에 따라 다?…

Representative Results

폐색 봉합의 삽입 경로는 그림 1에서 설명된다. MCAO 봉합사는 ICA 용 분기로, 폐색 영역으로 라우팅 될 것이다. MCA의 성공적인 폐쇄는 TTC 염색으로 표시 조직 손상으로 이어질 것입니다. 그림 2 (90 분 또는 24 시간 이후 폐쇄,도 2b에 염색) 가짜 치료 동물 (그림 2A) 및 60 분 MCAO 허혈 재관류 동물에서의 염색의 이미지를 제공합?…

Discussion

상술 MCAO 방식의 성공적인 이용은 뇌 혈류 해부학의 이해에 크게 의존한다. 봉합의 정확한 위치 인한 직접적인 시각적 단서의 부족으로 분별하기 어려운 때문에 반복 연습 조사 연구에 사용하기 전에 절차를 습득하는 것이 중요하다. 스트로크 볼륨은 일관된 결과를 보장하기 위해 분석되어야한다. 레이저 도플러 시스템의 첨가는 혈류의 성공적인 폐색을 결정하는 데 도움이되고 절차가 정확하게…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We would like to thank Dr. Lei Chen (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, NY) who first established this model in our laboratory. Supported in part by HL126559, DA039576, MH098891, MH63022, MH072567, DA027569, and NSC 2015/17/B/NZ7/02985. Dr. Luc Bertrand is supported in part by a postdoctoral fellowship from the American Heart Association (16POST31170002).

Materials

MCAO suture 0.23mm Doccol 702345PK5Re
MCAO suture 0.21mm Doccol 702145PK5Re
Silver pen staples 503205
Anesthesia machine Vetequip 901806
Surgical scissors Fine science tool 14558-09
Surgical forceps straight tip Fine science tool 00108-11
Surgical forceps angled tip Fine science tool 00109-11
Spring scissors Fine science tool 15000-08
Nylon suture Braintree scintific SUT-S 104
Closing suture VWR 95057-036
Isoflurane Piramal
2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride FisherSci 50-121-8005
Brain block Braintree scintific BS-A 5000C
Cryostat blade VWR 89202-606
Optional:
Periflux Laser doppler system Perimed Periflux 5000
Monitoring unit Perimed PF 5010 – LDPM

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Bertrand, L., Dygert, L., Toborek, M. Induction of Ischemic Stroke and Ischemia-reperfusion in Mice Using the Middle Artery Occlusion Technique and Visualization of Infarct Area. J. Vis. Exp. (120), e54805, doi:10.3791/54805 (2017).

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