Summary

대뇌 허혈에 대한 산성 후행 조절의 신경 보호를 연구하기위한 실험 모델

Published: July 31, 2017
doi:

Summary

산성 후 조절은 뇌 허혈을 예방합니다. 여기서는 APC를 실행하는 두 가지 모델을 제시합니다. 이들은 시험 관내에서 산소 – 글루코스 부족 후에 산성 버퍼 corticostriatal 슬라이스를 전달함으로써 생체 내에서 중간 대뇌 동맥 폐색 후 20 % CO 2 흡입에 의해 각각 달성된다.

Abstract

뇌졸중은 전 세계적으로 사망률과 장애의 주요 원인 중 하나이며 제한된 치료 방법을 사용합니다. 신경 보호를위한 내생 적 전략으로서, 후 조절 (postconditioning treatment)은 뇌 허혈에 대한 유망한 치료법으로 입증되었다. 그러나 복잡한 절차와 잠재적 인 안전 문제로 인해 임상 적용이 제한됩니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 우리는 실험적인 국소 뇌 허혈에 대한 치료법으로 산성 후 조절 (acidic postconditioning, APC)을 개발했습니다. APC는 허혈 재관류 동안 CO 2를 흡입하여 온화한 산증의 치료를 의미합니다. 여기서 우리는 각각 in vitroin vivo에서 APC를 수행 할 수있는 두 가지 모델을 제시합니다. 생쥐의 산소 – 포도당 결핍 (OGD) 처리 및 생쥐의 대뇌 피질 선종 및 중간 대뇌 동맥 폐색 (MCAO)을 사용하여 뇌허혈을 모방 하였다. APC는 단지 20 % CO 2로 버블 산성 버퍼 뇌 조각을 전송함으로써 달성 될 수있다 O20 % CO 2 마우스를 흡입하여 R. APC는 조직 생존력 및 뇌경색 양에 의해 반영되는 바와 같이, 뇌허혈에 대한 유의적인 보호 효과를 나타내었다.

Introduction

뇌졸중은 전 세계적으로 사망률과 장애를 유발하는 주요 원인 중 하나입니다. 지난 수십 년 동안 뇌졸중에 대한 효과적인 치료법을 찾기 위해 많은 노력을 기울 였지만 그 성과는 아주 불만족 스럽습니다. 사후 조절 (postconditioning)는 허혈성 에피소드에 따른 독성 스트레스에 의해 조작되는 과정입니다. 허혈, 저산소증, 저 포도당 및 원격 허혈 후 조절을 포함한 사후 조건 조절은 내인성 적응 메커니즘을 유발하고 뇌허혈에 대한 유망한 치료법으로 입증되었습니다 1 , 2 , 3 , 4 . 그러나, 허혈 후 조절은 추가적인 상해를 유발할 수 있습니다. 사지의 원격 허혈성 후 조절은 동측 또는 양측 뒷다리 5 , 6 , 7 에 5 ~ 20 분간의 폐색과 재관류를 반복해야합니다. Th따라서 이러한 사후 조건 조종 조작은 임상 적으로 위험하거나 비실용적입니다. 이러한 단점을 극복하기 위해, 우리는 생쥐 8 국소 뇌허혈에 대한 치료로 APC를 개발했다. 단순히 CO 2 20 %를 흡입에 의해 유도, APC는 훨씬 더 실현 가능한 안전한 방법으로 허혈성 뇌 손상을 줄일 수 있습니다. 최근에 우리는 APC가 뇌졸중 치료 9 APC의 중요성을 강조, 재관류 창을 확장 함을 확인 하였다.

여기에 우리는 뇌 허혈에 대한 APC의 신경 보호를 연구하기위한 두 가지 실험 모델을 제시한다. 첫 번째는 생쥐 corticostriatal 조각에서 산소 – 포도당 박탈 (OGD) 모델입니다. 인공적인 환경으로 신속한 준비 및 뇌 슬라이스 전송 보통 인공 뇌척수액 (ASCF) 가능 체외 10 <뇌 기능을 연구 할 수있는 세포 생존 및 신경 회로를 유지할 수있다11 . ASCF의 OGD는 대뇌 국소 빈혈을 모방하고 허혈성 손상을 유발한다 ( 12 , 13 , 14) . OGD 후 뇌 조각은 재관류를 제공하기 위해 정규 ASCF (R-ASCF)에서 갱신 된 후 20 % CO 2로 버블 산성 ASCF APC를 사용하여 처리 하였다. corticostriatal 조각은 일차 배양 세포와 비교하여 손상되지 않은 조직학 특성을 유지합니다.

생체 내에서 뇌 기능을 연구하기 위해 마우스 중간 대뇌 동맥 폐색 (MCAO) 모델을 사용합니다. 중간 대뇌 동맥은 총 경동맥을 통해 난연성 모노 필라멘트를 삽입하여 막습니다. 가장 널리 사용되는 뇌졸중 모델 중 하나 인 MCAO 모델은 임상 관련성을 보여 주며 monofilament의 적용으로 재관류를보다 쉽게 ​​수행 할 수 있습니다. 전자 reperfusio의 발병 후 20 %의 CO2를 함유하는 정상 산소의 혼합 가스를 흡입하여n, APC는 뇌경색의 감소로 나타나는 뇌허혈에 유의 한 보호 효과를 나타냈다.

Protocol

모든 실험은 Zhejiang 대학 동물 실험위원회의 윤리 지침에 따라 승인되고 시행되었으며 실험실 동물의 관리 및 사용을위한 보건 연구소의 지침을 완벽하게 준수했습니다. 고통이나 불편 함을 최소화하기위한 노력이 이루어졌으며 최소한의 동물 수가 사용되었습니다. 1. Corticostriatal 조각의 OGD 솔루션 준비 : 1000 mL의 R-ACSF (124 밀리몰 / L, 염화나트륨?…

Representative Results

위에서 설명한 corticostriatal 슬라이스 모델에서, corticostriatal 슬라이스 생존 능력은 재관류 후 1 시간 TTC 분석에 의해 계량되었다. TTC 변환은 490 nm에서의 흡수를 대조 절편으로 정규화함으로써 계산 하였다. TTC 전환에 따라, APC는 발병 시간과 지속 시간에 따라 OGD 유발 재관류 손상으로부터 보호했다. 구체적으로, 1 분 및 3 분의 산증 치료는 모두 15 분 OGD 후 5 분에서 생존율?…

Discussion

여기에 우리는 뇌 허혈에 대한 APC의 신경 보호를 연구하기위한 두 가지 실험 모델을 제시한다. 뇌 조각에서, APC는 MCAO 모델에서, APC는 재관류 후 마우스에 20 % CO 2 흡입에 의해 달성되는 동안 마우스, 재관류 개시 후 20 % CO 2로 버블 산성 완충액 슬라이스 corticostriatal 배양함으로써 달성된다. 두 모델 모두 대뇌 허혈에 대한 APC의 신경 보호를 반영한다. 보호는 허혈성 후 컨디셔닝에 ?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 중국 자연 과학 재단 (81573406, 81373393, 81273506, 81221003, 81473186 및 81402907), 절강 성 자연 과학 재단 (LR15H310001) 및 S & T 혁신 팀 (2011R50014)의 Zhejiang Leading Team을위한 프로그램에 의해 지원되었습니다.

Materials

Sodium chloride Sigma S5886
Potassium chloride Sigma P5405
Potassium phosphate monobasic Sigma P9791
Magnesium sulfate Sigma M2643
Sodium bicarbonate Sigma S5761
Calcium chloride dihydrate Sigma C5080
D-(+)-Glucose Sigma G7021
Vibratome Leica VT1000 S
2,3,5-triphenyltetrazolium hydrochloride Sigma T8877
Absolute Ethanol Aladdin Industrial Corporation E111993
Dimethyl sulfoxide Sigma D8418
Laser Doppler Flowmetry Moor Instruments Ltd Model Moor VMS-LDF2
Diethyl ether anhydrous Sinopharm Chemical Reagent Corporation 80059618
Trichloroacetaldehycle hydrate Sinopharm Chemical Reagent Corporation 30037517
10% Formalin Aladdin Industrial Corporation F111936
24-well plates Jet Biofil TCP-010-024

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Zheng, Y., Shen, Z., Wu, X., Jiang, L., Hu, W., Chen, Z., Zhang, X. Experimental Models to Study the Neuroprotection of Acidic Postconditioning Against Cerebral Ischemia. J. Vis. Exp. (125), e55931, doi:10.3791/55931 (2017).

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