Beoordelen van neuroprotectieve effecten van Glycyrrhizae Radix et Rhizoma uitpakken met behulp van een muismodel van voorbijgaande middelste cerebrale slagader occlusie
Summary
In deze studie wijzigen we een bestaande experimentele methode meer reproduceerbare om resultaten te verkrijgen, door de oprichting van een muismodel van middelste cerebrale slagader occlusie (MCAO). Orale toediening van Glycyrrhizae Radix et wortelstok (GR) methanol extract (GRex), na beroerte inductie, sterk gedaald totale infarct volume ten opzichte van de onbehandelde controlegroep.
Abstract
Ischemie gevolgd door reperfusie van de cerebrale bloedstroom na een beroerte leidt tot de dood van zenuwcellen en verlies van hersenweefsel. De meest gebruikte diermodel voor de studie van de lijn is het middelste cerebrale slagader occlusie (MCAO) model. Eerdere onderzoeken hebben verschillende infarct maten gemeld, zelfs wanneer dezelfde experimentele diersoort onder vergelijkbare omstandigheden van de MCAO werd gebruikt. Daarom ontwikkelden we een verbeterde experimentele methode om aan te pakken van deze discrepantie. Muizen werden onderworpen aan MCAO met behulp van een gloeidraad als de occlusie materiaal om menselijke beroerte omstandigheden nabootsen en dikte van de gloeidraad is geoptimaliseerd om meer reproduceerbare infarct volume. Muizen die zijn behandeld met een methanol extract van Glycyrrhizae Radix et wortelstok (GRex) na beroerte inductie toonde een aanzienlijk verminderde totale infarct volume en het toegenomen aantal overlevende cellen ten opzichte van de onbehandelde controlegroep. Dit experimenteel protocol met succes gewijzigd en reproducibly blijkt de gunstige invloed van GRex op ischemische beroerte.
Introduction
Schade aan de hersenen veroorzaakt door ischemie en reperfusie van de cerebrale bloedstroom leidt tot de dood van zenuwcellen en verlies van hersenweefsel. Dit soort schade aan de hersenen blijft toenemen met de toenemende prevalentie van cerebrovasculaire ziekten als gevolg van de verspreiding van metabole ziekten zoals obesitas, hypertensie en diabetes mellitus1,2. Het absolute aantal oudere patiënten met een beroerte is sterk toegenomen wereldwijd, en de kosten van medische zorg voor deze patiënten, die vaak met op lange termijn een handicap zitten, is een grote maatschappelijke Last. Daarom moeten secundaire een handicap zoveel mogelijk te verminderen van de economische last1,2worden opgevangen.
De meest gebruikte knaagdier model van cerebrale infarct is het middelste cerebrale slagader (MCA) occlusie (MCAO) model, waarin de MCA is geroteerd met een silicium beklede chirurgische hechten gloeidraad voor het blokkeren van de bloedstroom, veroorzaakt ischemische beroerte3, 4. met behulp van een gloeidraad als het occlusie-materiaal zorgt voor de controle van occlusie tijd en duurzaamheid door het manipuleren van de duur van de intra-luminal gloeidraad invoegpositie.
Eerdere studies hebben aangetoond dat zelfs wanneer hetzelfde knaagdier MCAO model wordt gebruikt, het totale volume van cerebrale infarct tussen experimenten varieert, veroorzaakt lage reproduceerbaarheid van de studies. We geoptimaliseerd om te verbeteren reproduceerbaarheid, de dikte van de gloeidraad munt gebruikt in het experiment. De resultaten van een voorstudie van de cerebrale ischemische periode en geïnduceerde infarct bleek dat een ischemische langer dan 60 min de volumetrische regio van mogen beschadigde hersenweefsel worden waargenomen en gekwantificeerd.
Glycyrrhizae Radix et Rhizoma (GR), ook bekend als zoethout, bestaat uit de gedroogde wortels en wortelstokken van Glycyrrhiza uralensis en G. glabra. Het is in de Chinese en Koreaanse traditionele geneeskunde gebruikt voor verschillende doeleinden, inclusief als een levensmiddelenadditief en medicinale5,6,7.
In een eerdere studie8, voorbehandeling met GR methanol extract (GRex) toonde een anti-apoptotic effect bij MCAO muizen, met inbegrip van belangrijke preventie van de daling in de eiwit expressie van B-cel lymfoom 2 (Bcl-2) en Bcl-extra grote (Bcl-xL). Deze studie werd uitgevoerd om de reproduceerbaarheid van de conventionele muismodel van MCAO verbeteren door haar efficiëntie bij het bepalen of na infarct behandeling met GRex effectief verminderd het infarct volume in MCAO-induced cerebrale schade te evalueren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Met de toenemende prevalentie van metabole ziekten zoals chronische hypertensie, diabetes en hyperlipidemie, die belangrijke risicofactoren voor lijn, zijn lijn preventie en behandeling geworden een belangrijk gebied van medisch onderzoek12, 13. tekorten in taal en beweging na een beroerte zijn sterk gecorreleerd met de mate van schade aan weefsel14 hersenen en leiden tot een slechte kwaliteit van leven voor patiënten en hun families-<sup…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Niet van toepassing.
Materials
| Glycyrrhizae Radix et Rhizoma | Gwangmyoung Pharmaceuticals Co., Korea | Glycyrrhizae Radix et Rhizoma | |
| Qualitative filter paper | Advantec | Filter paper No. 2 | Qualitative filter paper |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma | D8418-250ML | Dimethyl sulfoxide (DMSO) |
| Syringe filter (0.45 µm) | Sigma | CLS431220 | Syringe filter (0.45 µm) |
| Stereo Microscope | Leica | M50 | Stereo Microscope |
| Stereo Microscope | Nikon | SMZ745 | Stereo Microscope |
| Laser Doppler | Moor Instrument | moorVMS-LDF | Laser Doppler |
| Anesthesia Tabletop Bracket with N2O&O2 Flowmeter System | Harvard Appratus | 34-1352 | Anesthesia Tabletop Bracket with N2O&O2 Flowmeter System |
| Homeothermic Monitoring System | Harvard Appratus | 55-7020 | Homeothermic Monitoring System |
| Digital Camera | Canon | Eos-M2 | Digital Camera |
| Cryostat | Leica | CM3050S | Cryostat |
| Microscope | Carl Zeiss | Zeiss Axio | Microscope |
| Data Analysis | Systat Software Inc. | SigmaPlot version 12 | Data Analysis |
| Data Analysis | NIH Image | ImageJ | Data Analysis |
| Mouse diet | Doo Yeol Biotech | Standard rodent chow | Mouse diet |
| Isoflurane | JOONGWAE | A02104781 | Isoflurane |
| Isoflurane | TROIKAA | ISOTROY 100 | Isoflurane |
| Silk suture (4-0 Black silk) | AILEE | SK47510 | Silk suture (4-0 Black silk) |
| Silk suture (3-0 White silk) | Baekjae | 57 | Silk suture (3-0 White silk) |
| Nylon suture (8-0 monofilament) | AILEE | NB825 | Nylon suture (8-0 monofilament) |
| 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) | Sigma | T8877-25G | 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) |
| Formalin (Formaldehyde solution) | JUNSEI | 69360-1263 20KG | Formalin (Formaldehyde solution) |
| Hematoxylin (Harris Hematoxylin) | YD Diagnostics | EasyStain | Hematoxylin (Harris Hematoxylin) |
| Eosin (1% Eosin Y Solution) | MUTO PURE CHEMICALS | 3200-2 | Eosin (1% Eosin Y Solution) |
| Cresyl violet (acetate) | Sigma | C5042-10G | Cresyl violet (acetate) |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148-1KG | Paraformaldehyde |
| Sucrose | JUNSEI | 31365-0350 1KG | Sucrose |
| Optimum cutting temperature (OCT) compound | Scigen | 4583 | Optimum cutting temperature (OCT) compound |
| Disecting Knife | Fine Science Tools | 10055-12 | Disecting Knife |
| #4 Forcep | Fine Science Tools | 11241-30 | #4 Forcep |
| #5 Forcep | Fine Science Tools | 11254-20 | #5 Forcep |
| #6 Forcep | Fine Science Tools | 11260-20 | #6 Forcep |
| #7 Fine Forcep | Fine Science Tools | 11274-20 | #7 Fine Forcep |
| Surgical Scissors | Fine Science Tools | 14001-12 | Surgical Scissors |
| Extra Fine Bonn Scissors | Fine Science Tools | 14084-08 | Extra Fine Bonn Scissors |
| Moria Pascheff-Wolff Spring Scissors | Fine Science Tools | 15371-92 | Moria Pascheff-Wolff Spring Scissors |
| Vessel Dilating Forcep | Fine Science Tools | 18153-11 | Vessel Dilating Forcep |
Riferimenti
- Bejot, Y., Delpont, B., Giroud, M. Rising stroke incidence in young adults: more epidemiological evidence, more questions to be answered. Journal of the American Heart Association. 11 (5), (2016).
- Hadadha, M., Vakili, A., Bandegi, A. R. Effect of the inhibition of hydrogen sulfide synthesis on ischemic injury and oxidative stress biomarkers in a transient model of focal cerebral ischemia in rats. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 24 (12), 2676-2684 (2015).
- Durukan, A., Tatlisumak, T. Animal models of ischemic stroke. Article in Handbook of Clinical Neurology. 92, 43-66 (2009).
- Kim, D. Animal Models of Stroke. Brain and Neurorehabilitation. 4 (1), 1-11 (2011).
- Rizzato, G., Scalabrin, E., Radaelli, M., Capodaglio, G., Piccolo, O. A new exploration of licorice metabolome. Food Chemistry. 221, 959-968 (2017).
- Zhu, Z., et al. Rapid determination of flavonoids in licorice and comparison of three licorice species. Journal of Separation Science. 39 (3), 473-482 (2016).
- Ota, M., Mikage, M., Cai, S. Q. Herbological study on the medicinal effects of roasted licorice and honey-roasted licorice. Yakushigaku Zasshi. 50 (1), 38-45 (2015).
- Lim, C., et al. Licorice pretreatment protects against brain damage induced by middle cerebral artery occlusion in mice. Journal of Medicinal Food. 21 (5), 474-480 (2018).
- Koizumi, J. Y., Nakazawa, T., Ooneda, G. Experimental studies of ischemic brain edema. Nosotchu. 8 (1), 1-8 (1986).
- Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. Hematoxylin and eosin staining of tissue and cell sections. Cold Spring Harbor Protocols. 2008, (2008).
- Zhu, Y., Liu, F., Zou, X., Torbey, M. Comparison of unbiased estimation of neuronal number in the rat hippocampus with different staining methods. Journal of Neuroscience Methods. 254, 73-79 (2005).
- Alberts, M. J., Ovbiagele, B. Current strategies for ischemic stroke prevention: role of multimodal combination therapies. Journal of Neurology. 254 (10), 1414-1426 (2007).
- Pinto, A., Tuttolomondo, A., Di Raimondo, D., Fernandez, P., Licata, G. Cerebrovascular risk factors and clinical classification of strokes. Seminars in Vascular Medicine. 4 (3), 287-303 (2004).
- Barlow, S. J. Identifying the brain regions associated with acute spasticity in patients diagnosed with an ischemic stroke. Somatosensory and Motor Research. 33 (2), 1-8 (2016).
- Roth, S., Liesz, A. Stroke research at the crossroads – where are we heading. Swiss Medical Weekly. 146, 14329 (2016).
- Feuerstein, G. Z., Wang, X. Animal models of stroke. Molecular Medicine Today. 6 (3), 133-135 (2000).
- Herson, P. S., Traystman, R. J. Animal models of stroke: translational potential at present and in 2050. Future Neurology. 9 (5), 541-551 (2014).
- Kumar, A., Gupta Aakriti, V. A review on animal models of stroke: an update. Brain Research Bulletin. 122, 35-44 (2016).
- O’Collins, V. E., Donnan, G. A., Howells, D. W. History of animal models of stroke. International Journal of Stroke. 6 (1), 77-78 (2011).
- Ji, S., et al. Bioactive constituents of Glycyrrhiza uralensis (licorice): discovery of the effective components of a traditional herbal medicine. Journal of Natural Products. 79 (2), 281-292 (2016).
- Yang, R., Wang, L. Q., Yuan, B. C., Liu, Y. The pharmacological activities of licorice. Planta Medica. 81 (18), 1654-1669 (2015).
- Yang, R., Yuan, B. C., Ma, Y. S., Zhou, S., Liu, Y. The anti-inflammatory activity of licorice, a widely used Chinese herb. Pharmaceutical Biology. 55 (1), 5-18 (2017).
