मध्य मस्तिष्क धमनी के Intraluminal रेशा रोड़ा में सबसे अधिक प्रयोग किया जाता है vivo में प्रयोगात्मक स्ट्रोक के मॉडल को कुतर । आम मन्या धमनी की मरम्मत की अनुमति देने के लिए एक वैकल्पिक शल्य दृष्टिकोण यहाँ किया जाता है, जो आम मन्या धमनी के reperfusion और मध्य मस्तिष्क धमनी क्षेत्र के लिए एक पूर्ण reperfusion की अनुमति देता है.
कोरोनरी स्ट्रोक वयस्क दीर्घकालिक विकलांगता और मौत का एक प्रमुख कारण दुनिया भर में है । वर्तमान उपचार उपलब्ध केवल ऊतक plasminogen उत्प्रेरक (टीपीए) के साथ एक अनुमोदित दवा उपचार के लिए कोरोनरी स्ट्रोक लक्ष्य के रूप में सीमित हैं । कोरोनरी स्ट्रोक के क्षेत्र में वर्तमान अनुसंधान बेहतर स्ट्रोक के pathophysiology समझ पर केंद्रित है, विकसित करने और उपंयास दवा ठिकानों की जांच । विश्वसनीय प्रयोगात्मक स्ट्रोक मॉडल संभावित उपचार की प्रगति के लिए महत्वपूर्ण हैं । मध्य मस्तिष्क धमनी रोड़ा (MCAO) मॉडल नैदानिक रूप से प्रासंगिक है और सबसे अक्सर इस्तेमाल किया शल्य चिकित्सा मॉडल कुतर में कोरोनरी स्ट्रोक की । हालांकि, इस मॉडल के परिणाम, जैसे घाव की मात्रा, विशेष रूप से चूहों में, परिवर्तनशीलता के उच्च स्तर के साथ जुड़े रहे हैं । वैकल्पिक MCAO मॉडल यहां वर्णित आम मन्या धमनी (सीसीए) के reperfusion और मध्य मस्तिष्क धमनी (एमसीए) के क्षेत्र की वृद्धि हुई छिड़काव की अनुमति देता है, फाइब्रिनोजेन आधारित सीलेंट के साथ एक ऊतक पैड का उपयोग करने के लिए पोत की मरंमत, और सुधार बाहरी मन्या धमनी (ECA) बंधाव से परहेज करके चूहों का कल्याण. इससे विलिस के सर्कल पर निर्भरता कम होती है, जिसे चूहों में अत्यधिक anatomically चर जाना जाता है. प्रतिनिधि डेटा दिखाने के लिए कि इस वैकल्पिक शल्य चिकित्सा दृष्टिकोण का उपयोग पारंपरिक MCAO दृष्टिकोण और वैकल्पिक दृष्टिकोण के बीच घाव की मात्रा में परिवर्तनशीलता कम हो जाती है यहां वर्णित है ।
मस्तिष्क स्ट्रोक का एक प्रमुख कारण मध्य मस्तिष्क धमनी के क्षेत्र में फोकल ischemia है । ऊतक plasminogen उत्प्रेरक (टीपीए) केवल औषधीय उपचार सिद्ध प्रभावकारिता के साथ उपलब्ध है, कई नैदानिक दवा कोरोनरी स्ट्रोक1,2के लिए लक्षित परीक्षणों के बावजूद । हालांकि, सुरक्षा चिंताओं और एक संकीर्ण चिकित्सीय खिड़की के कारण (< ४.५ ज), सभी स्ट्रोक रोगियों के केवल ~ 15% टीपीए प्राप्त करने के लिए पात्र हैं, और recanalization दरों ५०%3,4< जा सकता है ।
स्ट्रोक के Reproducible और चिकित्सकीय प्रासंगिक पशु मॉडल नए और संभावित स्ट्रोक चिकित्सकीय उपचार के विकास को सूचित करने के लिए आवश्यक माना जाता है । हालांकि, पशु मॉडल के साथ परिणामों में निरंतरता और परिवर्तनशीलता के बारे में चिंताओं के कारण, यह vivo मॉडल में मौजूदा को निखारने क्लिनिक के लिए नैदानिक अध्ययन से अनुवाद में सुधार करने के लिए महत्वपूर्ण रहता है । नैदानिक उपयोग करने के लिए संभावित उपचार के नैदानिक प्रयोगात्मक प्रभावकारिता से अनुवाद की कमी स्ट्रोक रिसर्च5के लिए चल रही चिंता का विषय है । अनुवाद की विफलता के लिए कारणों से कई होने की संभावना है और हो सकता है, उदाहरण के लिए, परीक्षण डिजाइन, उपचार में देरी, नैदानिक स्ट्रोक विविधता, और पशु मॉडलों की सीमाएं6इस्तेमाल किया । स्ट्रोक अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती सुरक्षित और प्रभावी उपचार के विकास रहता है ।
मध्य सेरेब्रल धमनी रोड़ा (MCAO) द्वारा intraluminal रेशा सम्मिलन प्रयोगात्मक स्ट्रोक के वीवो कुतर मॉडल में सबसे अधिक प्रयोग किया जाता है. इस मॉडल के एक ischemia प्रेरण के बाद रक्त के प्रवाह की बहाली की अनुमति देता है, घटनाओं है कि मानव स्ट्रोक में होते है नकल उतार7। हालांकि, चूहों में विशेष रूप से, विभिंन मानक विचलन के साथ विषम घावों की मात्रा हो भले ही परिभाषित शल्य प्रोटोकॉल8,9,10लागू कर रहे हैं । यह छोटे striatal और बड़े striato-cortical घाव खंड11के एक bimodal वितरण देखने के लिए विशिष्ट है । ischemia प्रेरित करने के लिए, रेशा आमतौर पर सीसीए या ECA जो तो स्थाई रूप से12ligated रहने का एक चीरा के माध्यम से डाला जाता है । सीसीएल का स्थाई बंधाव आंतरिक मन्या धमनी (ICA) में रक्त प्रवाह की पुन: स्थापना को रोकता है और, बाद में, एमसीए क्षेत्र. इसके कारण reperfusion को विलिस (गोशाला) के घेरे के भीतर जमानती आपूर्ति पर निर्भर रहना पड़ता है । गाय संरचना व्यक्तिगत पशुओं के बीच संरचनात्मक परिवर्तनशीलता है, विशेष रूप से C57BL/6 चूहों में-एक आम तौर पर vivo स्ट्रोक अनुसंधान13में इस्तेमाल किया तनाव । ECA के माध्यम से रेशा सम्मिलन का एक वैकल्पिक तरीका, सीसीएल के माध्यम से जारी छिड़काव की अनुमति देता है, लेकिन इस विधि ECA क्षेत्र के लिए धमनी की आपूर्ति समझौता है, जो चूहों में दिखाया गया है, पर एक हानिकारक प्रभाव है पशु वेल-14.
संपार्श्विक आपूर्ति और reperfusion के लिए गाय पर निर्भरता स्थापित MCAO मॉडल में, भाग में, रोड़ा के बाद घाव की मात्रा परिवर्तनशीलता के लिए खाता है । हम एक वैकल्पिक murine शल्य प्रक्रिया का वर्णन जहां ECA बंधाव से बचा है और सीसीए चीरा मरंमत की है, इस प्रकार सीसीए के माध्यम से reperfusion की अनुमति, गाय के स्वतंत्र । सीसीएल15के माध्यम से सफल reperfusion में परिणाम देने के लिए सीसीएल चीरा की मरम्मत पहले चूहों में दर्शाई गई है । हम सफलतापूर्वक चूहों11 में इस दृष्टिकोण लागू किया है और यहाँ रिपोर्ट प्रोटोकॉल जो घाव की मात्रा में एक कम परिवर्तनशीलता में परिणाम, प्रयोगात्मक स्ट्रोक अध्ययन में इस्तेमाल मुख्य परिणाम उपाय.
इस प्रोटोकॉल में, हम प्रदर्शन कैसे सीसीए पोत रेशा प्रविष्टि के माध्यम से MCAO करने के लिए सीसीए पोत मरंमत, जो एक ऊतक पैड और सीलेंट आवेदन reperfusion अनुमति शामिल है पीछा किया ।
यह नैदानिक कोरोनरी स्ट्रोक7के बाद की घटनाओं की नकल उतार, प्रभावित क्षेत्र के लिए reperfusion की अनुमति देता है के रूप में कुतर में परिवर्तनीय MCAO के रेशा प्रेरण सबसे अक्सर इस्तेमाल किया प्रयोगात्मक स्ट्रोक मॉडल है । यहां रिपोर्ट चूहों में रेशा प्रेरित क्षणिक MCAO की पारंपरिक विधि के लिए एक वैकल्पिक शल्य दृष्टिकोण है । वैकल्पिक दृष्टिकोण, analgesia उपचार, ECA बंधाव परिहार शामिल है, और सीसीए चीरा मरंमत, एक कम LV परिवर्तनशीलता में परिणाम जब दोनों एमआरआई और ऊतकवैज्ञानिक के तरीके11धुंधला का उपयोग कर आकलन किया ।
पारंपरिक दृष्टिकोण MCAO प्रेरित करने के लिए काफी हद तक transection पर भरोसा करते हैं, या ECA है, जो चूहों में, दिखाया गया है की कम से बंधाव, पीने के व्यवहार को प्रभावित करने के लिए और शरीर के वजन में वृद्धि MCAO14के बाद नुकसान. यहां परिभाषित प्रोटोकॉल, चूहों में, ECA बंधाव और analgesia अलावा के परिहार के साथ, घाव की मात्रा पर कोई प्रभाव के साथ MCAO के बाद शरीर के वजन घटाने में कमी का सुझाव दिया । analgesia के उपयोग से बचा जाता है, या कम नहीं रिपोर्ट प्रयोगात्मक स्ट्रोक अध्ययन के बहुमत में, प्रयोगात्मक परिणाम पर संभव पाया प्रभाव के कारण. हालांकि, analgesia से परहेज करना हमेशा उचित नहीं है और वैज्ञानिक उद्देश्यों की उपलब्धि के साथ पशुओं की कल्याणकारी जरूरतों को संतुलित करने की जरूरत है ।
पशु का आकार, तनाव में अंतर, और मस्तिष्कवाहिकीय शरीर रचना विज्ञान, रेशा आकार और प्रकार रूपों के अलावा, सभी स्ट्रोक23,24परिणामों को प्रभावित करने के लिए सुझाव दिया है । वैकल्पिक दृष्टिकोण यहां वर्णित reperfusion के दौरान गाय पर निर्भरता से बचा जाता है, इस प्रकार कम, कुछ हिस्से में, परिवर्तनशीलता घावों की मात्रा में पशुओं के बीच देखा । गाय एनाटॉमी चूहों में अत्यधिक परिवर्तनशील है, विशेष रूप से C57BL/6 तनाव में, जो अक्सर प्रयोगात्मक स्ट्रोक अध्ययन में प्रयोग किया जाता है । C57BL/6 चूहों के ९०% एक अधूरी धमनी (PcomA) प्रत्यक्षता, जो कोरोनरी के बाहर संरचनाओं के अपर्याप्त छिड़काव के कारण क्षति की मात्रा पर एक प्रभाव हो सकता है संचार के पीछे के कारण गाय है13एमसीए क्षेत्र, 25. चूहों में सीसीए की मरंमत, जैसा कि यहां दिखाया गया है, सीसीए के द्वारा रक्त प्रवाह की पुनः स्थापना में कोरोनरी क्षेत्र में परिणाम, के रूप में पहले चूहों में वर्णित15। यहां के प्रतिनिधि आंकड़ों से बताते हैं कि सीसीएल की मरम्मत reperfusion बढ़ जाती है, हालांकि सीसीएल में रक्त का प्रवाह सीधे मापा नहीं गया । हालांकि, यह सर्जन के लिए संभव है पोत की मरंमत के बाद रक्त के साथ सीसीए reperfuse कल्पना, के रूप में यह एक स्पंदन और पूर्ण राज्य के लिए सभी ट्रंक, समीपस्थ और मरंमत स्थान के बाहर के साथ वापस । कोरोनरी क्षेत्र के लेजर डॉपलर flowmetry रीडिंग के साथ इस दृश्य पुष्टि, पोत के सफल मरम्मत की पुष्टि करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । ऊतक पैड आवेदन और सीसीए से पोत क्लिप को हटाने के बीच का समय सीसीए के परिणामी प्रत्यक्षता पर प्रभाव हो सकता है, के रूप में ऊतक पैड आवेदन और क्लिप हटाने के बीच समय को कम करने के लिए ओ का पालन करने से ऊतक पैड को रोकने जाएगा सीसीएल की ओर से pposite । हालांकि तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण, वैकल्पिक MCAO प्रक्रिया यहां समझाया चूहों में MCAO के सर्जिकल प्रेरण प्रदर्शन करने के लिए आवश्यक उन से किसी भी अतिरिक्त कौशल की आवश्यकता नहीं है ।
परंपरागत रूप से परिणाम के उपायों में एक उच्च परिवर्तनशीलता के साथ जुड़े, प्रयोगात्मक स्ट्रोक अध्ययन एक प्रवृत्ति हो सकता है के लिए शक्ति हो । नैतिक और आर्थिक और व्यावहारिक चिंताओं के साथ संयोजन में कल्याणकारी आवश्यकताओं को बढ़ावा दिया जा रहा अध्ययन में योगदान कर सकते हैं । परिणाम में परिवर्तनशीलता को कम करने और, इसलिए, एक प्रयोगात्मक समूह में और अधिक सुसंगत घावों के परिणाम के उत्पादन, और अधिक प्रभावी शक्ति गणना उचित संचालित किया जा रहा अध्ययन के अंतिम उद्देश्य के साथ किया जा सकता है ।
अंत में, इस वैकल्पिक सीसीए की मरंमत की प्रक्रिया, चूहों में, प्रयोगात्मक स्ट्रोक के बाद घाव मात्रा में कम परिवर्तनशीलता में परिणाम और सक्षम बनाता है छोटे प्रयोगात्मक समूहों के लिए एक इलाज के प्रभाव के परीक्षण के लिए आवश्यक हो जब उचित बिजली गणना उपयोग किया जाता है ।
The authors have nothing to disclose.
इस कार्य के लिए राष्ट्रीय केंद्र द्वारा वित्त पोषित किया गया था प्रतिस्थापन, शोधन और अनुसंधान में पशुओं की कमी (NC3Rs; M000117/1 से तटरक्षक) नेकां । लेखक जैव चिकित्सा सेवा, लीसेस्टर विश्वविद्यालय के विभाजन के कर्मचारियों को धंयवाद, प्रयोगात्मक पशुओं और उसके सांख्यिकीय सलाह के लिए मारिया Viskaduraki की उनकी देखभाल के लिए । प्रतिनिधि परिणाम रोग मॉडल &11तंत्र से अनुमति के साथ अनुकूलित कर रहे हैं ।
0.7mm flexible single fibre optic probe | Moor Instruments, UK | P10d | Use with master probe code: VP10M200ST |
7-0 silicone coated monofilament | Doccol, USA | 701956PKRe | Item dependent on animal size and weight – use manufacteurer guidelines. Product code here was used for representative results shown in article. |
9.4T Preclinical MRI system | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | MY11520101 | Equipped with gradient and RF coils suitable for mouse brain imaging |
Animal monitoring and gating equipment | SA Instruments, Stony Brook, New York, USA | 22124005 | MRI compatible temperature and respiration monitoring |
Bupivacaine | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 512345 | Marcaine |
C57BL/6 Mice | Charles River, Oxford, UK | B6JSIMA49D | |
Carprofen | Norbrook Laboratories | 143658 | Carprieve 5% w/v Small animal solution for injection |
Chlorhexidine 4% hand cleanser solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | MOLN10008780 | HibiScrub Antimicrobial hand cleanser, Molnlycke Health Care |
Cotton buds | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 213512 | Any plastic body, cotton bud tip are suitable once made sterile by autoclaving. |
Dissecting stereoscope | Carl Zeiss | OPMI99 | Resident piece of equipment. Any binocular dissecting stereoscope capable of x1-x5 magnification will be suitable. |
dissolvable 6-0 sutures | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 9544 | Absorbable Sutures Ethicon Coated Vicryl 6/0 (Ethicon code: W9981) |
Donut probe holder | Moor Instruments, UK | PHDO | Probe holder for mouse, required to be used with single fibre optic probe when used with laser doppler flowmtry machine. |
dumont #5 forceps | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 500342 | |
Fibrinogen and thrombin sealant | Baxter, Berkshire, UK | 1502243 | TISSEEL Ready to use solutions for Sealant 2ml |
Gel food | Datesand group, Manchester, UK | 72065022 | Diet Gel Recovery |
Image display and measuring software package | 3D Slicer | https://www.slicer.org/ | Version 4.0 |
Image display and measuring software package | NIH, Maryland, USA | https://imagej.nih.gov/ij/index.html | NIH/ImageJ |
LDF monitor | Moor Instruments, UK | moorVMS-LDF | |
micro vannas scissors | InterFocus Ltd, Linton, UK | 15000-08 | Other microvannas spring scissors can be used as an alternative, although fine tips are required. |
Microvascular clip | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 15911 | 10 G Vessel Clip |
microvascular clip holders | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 14189 | |
MRI acquisition and analysis software | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | VnmrJ Version 4.2 | Revision A |
no. 15 scalpel | Scientific Laboratory Supplies, Nottingham, UK | INS4678 | Sterile No15 Scalpel – manufactuer number P305. Other suppliers are available. |
Non-disolvable 6-0 suture | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | W529 | Ethicon Mersilk Sutures |
Ocular lubricant | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 847288 | Lacrilube (5100G13) |
Optical matching gel | Moor Instruments, UK | PMG | |
Pulse Oximetry Reader | Starr Life Sciences Corp., Oakmont, PA, USA | MouseOx | MouseOx – rat & mouse pulse oximeter & physiological monitor Use with mouse thigh sensor. |
Rehydration gel | Datesand group, Manchester, UK | 70015022 | HydroGel |
Small hair clippers | vetproductsuk.com | HS61 | Contura Cordless trimmer/clippers |
Sterile 0.9 % NaCl Solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK |
LOCA3528286 | SODIUM CHLORIDE 0.9% W/V INTRAVENOUS INFUSION BP 500 ML IN ECOFLAC½ PLUS |
sterile petri dish | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | 5168021 | 50mm sterile petri dish. Any brand is suitable. Minimum 50mm diameter is required. |
Topical tissue adhesive | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 503763 | GLUture topical Tissue Adhesive |
Waterproof superglue | Loctite | Loctite Superglue Precision Max | Available at most hardware shops. |
White paper chip | Datesand group, Manchester, UK | CS1BPB | Pure-O'Cel |