Воспроизводимый моторный дефицит после аортальной окклюзии в крысиной модели ишемии спинного мозга
Summary
Это исследование демонстрирует методику создания минимально инвазивной и легко воспроизводимой модели ишемии спинного мозга у крыс. Различные степени моторного дефицита задней конечности можно получить, контролируя время окклюзии аорты.
Abstract
Ишемия спинного мозга является фатальным осложнением после операции аортальной хирургии торакоабдоминальной аорты. Исследователи могут исследовать стратегии профилактики и лечения этого осложнения с использованием экспериментальных моделей ишемии спинного мозга. Описанная здесь модель демонстрирует различную степень параплегии, которая связана с длиной окклюзии после окклюзии грудной аорты в модели ишемии спинного мозга крысы.
A 2-Fr. Катетер с баллонным наконечником продвигался через бедренную артерию в нисходящую грудную аорту до тех пор, пока наконечник катетера не был помещен в левую подключичную артерию у анестезированных самцов крыс Sprague-Dawley. Ишемия спинного мозга была вызвана раздуванием баллона с катетером. После установленного периода окклюзии (9, 10 или 11 минут) баллон дефлировали. Неврологическая оценка проводилась с использованием показателя дефицита моторного аппарата через 24 ч после операции, а спинной мозг собирали для гистопатологического исследования.
Jous_content "> Крысы, прошедшие через 9 минут окклюзии аорты, проявляли умеренное и обратимое моторное нарушение в задней конечности. Крысы, подвергшиеся 10-минутной окклюзии аорты, были представлены умеренной, но обратимой моторной недостаточностью. Крысы, подвергшиеся 11-минутной окклюзии аорты, показали полную и постоянную Паралич. Моторные нейроны в отделах спинного мозга были более сохранены у крыс, подвергнутых более короткой продолжительности окклюзии аорты.Исследователи могут достичь воспроизводимого дефицита моторного нерва после окклюзии грудной аорты с использованием этой модели ишемии спинного мозга.
Introduction
Параплегия является фатальным осложнением хирургии аортальной хирургии торакоабдоминальной аорты. Это происходит из-за травмы ишемии спинного мозга и реперфузии, которая возникает во время поперечного зажима и разжимания аорты. 1 Несколько стратегий, включая системную гипотермию и цереброспинальный дренаж, были введены для защиты спинного мозга, 2 , 3 , 4, но многие пациенты по-прежнему страдают от травмы.
Были введены несколько моделей ишемии спинного мозга животных для исследования его патогенеза и разработки защитных стратегий против травмы. В настоящем исследовании мы описываем модель крысы ишемии спинного мозга, основанную на методе Таиры и Марсалы. 5 Система спинного кровообращения у крыс очень похожа на сосудистую и коллатеральную систему спинного мозга у людей, хотя существуют некоторые различия в размерах иместо нахождения. 6 , 7 Таким образом, крыса является анатомически подходящим животным для использования в экспериментальной модели, исследующей патогенез, осложнения и лечение ишемии спинного мозга. Более того, эта модель ишемии спинного мозга производит надежную окклюзию аорты с минимальным вмешательством, используя окклюзию внутрисосудистого баллона грудной аорты.
В этом исследовании мы продемонстрировали, что эта крысиная модель ишемии спинного мозга индуцирует воспроизводимые моторные дефициты в задних конечностях, которые различаются по степени тяжести в зависимости от времени окклюзии аорты.
Protocol
Representative Results
Discussion
В настоящем исследовании мы продемонстрировали модель крысы ишемии спинного мозга, основанную на методе Таиры и Марсалы 5, которая индуцирует переменные степени моторного дефицита в задней конечности в зависимости от времени окклюзии аорты.
Продолжительн…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
У авторов нет подтверждений.
Materials
| Fogarty Arterial Embolectomy catheter | Edward Life Sciences | 120602F | a balloon-tipped catheter inserted into the femoral artery |
| BD Insyte-N Autoguard Shielded IV catheter | BD | 381411 | 24-gauge intravenous catheter |
| 50mL syringe | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 50mL | Facial mask |
| 1mL syringe | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 1ml | |
| Recal probe | HARVARD APPARATUS | 50-7221F | Rectal probe for temperature monitoring |
| Micro dissecting spring scissor | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-10 | Micro-scissor |
| SCISSOR (SHARP-SHARP) | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-51-12-S | Scissors |
| Retractor | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-74A | Retractor |
| Micro forcep | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-29 | Micro-forceps |
| MOSQUITO FORCEP (Curved) | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-44-CPK | Curved forceps |
| DRESSING FORCEP | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-37-16S | Blunted forceps |
| 4/0 black silk | Woori Medical | S431 | 4.0 black silk suture |
| 3-WAY STOCK | Seonwon Medcal | D-98-01 | 3-way stopcock |
| Patient monitor | PHILIPS | MP20 | The arterial pressure monitoring device. |
| Heating blanket | Self production | Heating blanket | |
| Microtube and external reservoir | Self production | Microtube and external reservoir | |
| Heparin | JW Pharmaceutical | Heparin | |
| 0.9% NS 1000ml | JW Pharmaceutical | Normal saline | |
| Isoflurane | Hana Med | Isoflurane |
Riferimenti
- Greenberg, R. K., et al. Contemporary analysis of descending thoracic and thoracoabdominal aneurysm repair: a comparison of endovascular and open techniques. Circulation. 118 (8), 808-817 (2008).
- Okita, Y. Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 59 (2), 79-90 (2011).
- Fleck, T. M., et al. Improved outcome in thoracoabdominal aortic aneurysm repair: the role of cerebrospinal fluid drainage. Neurocrit Care. 2 (1), 11-16 (2005).
- Kouchoukos, N. T., et al. Hypothermic bypass and circulatory arrest for operations on the descending thoracic and thoracoabdominal aorta. Ann Thorac Surg. 60 (1), 67-76 (1995).
- Taira, Y., Marsala, M. Effect of proximal arterial perfusion pressure on function, spinal cord blood flow, and histopathologic changes after increasing intervals of aortic occlusion in the rat. Stroke. 27 (10), 1850-1858 (1996).
- Tveten, L. Spinal cord vascularity. III. The spinal cord arteries in man. Acta Radiol Diagn (Stockh). 17 (3), 257-273 (1976).
- Woollam, D. H., Millen, J. W. The arterial supply of the spinal cord and its significance. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 18 (2), 97-102 (1955).
- Kennedy, H. S., Puth, F., Van Hoy, M., Le Pichon, C. A method for removing the brain and spinal cord as one unit from adult mice and rats. Lab Anim (NY). 40 (2), 53-57 (2011).
- Umehara, S., Goyagi, T., Nishikawa, T., Tobe, Y., Masaki, Y. Esmolol and landiolol, selective β1 adrenoreceptor antagonists, provide neuroprotection against spinal cord ischemia and reperfusion in rats. Anesth Analg. 110 (4), 1133-1137 (2010).
- De Ley, G., Nshimyumuremyi, J. B., Leusen, I. Hemispheric blood flow in the rat after unilateral common carotid occlusion: evolution with time. Stroke. 16 (1), 69-73 (1985).
- Coyle, P., Panzenbeck, M. J. Collateral development after carotid artery occlusion in Fischer 344 rats. Stroke. 21 (2), 316-321 (1990).
- Levine, S. Anoxic-ischemic encephalopathy in rats. Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).
- Prior, B. M., et al. Time course of changes in collateral blood flow and isolated vessel size and gene expression after femoral artery occlusion in rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 287 (6), H2434-H2447 (2004).
- Yang, H. T., Feng, Y., Allen, L. A., Protter, A., Terjung, R. L. Efficacy and specificity of bFGFincreased collateral flow in experimental peripheral arterial insufficiency. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (6), H1966-H1973 (2000).
- Kakinohana, M., Fuchigami, T., Nakamura, S., Sasara, T., Kawabata, T., Sugahara, K. Intrathecal administration of morphine, but not small dose, induced spastic paraparesis after a noninjurious interval of aortic occlusion in rats. Anesth Analg. 96 (3), 769-775 (2003).
- Horiuchi, T., et al. The effects of the delta-opioid agonist SNC80 on hind-limb motor function and neuronal injury after spinal cord ischemia in rats. Anesth Analg. 99 (1), 235-240 (2004).
- Griepp, R. B., Griepp, E. B. Spinal cord perfusion and protection during descending thoracic and thoracoabdominal aortic surgery: the collateral network concept. Ann Thorac Surg. 83 (2), S865-S869 (2007).
