Summary
Presentert her er en protokoll for å etablere akutt pontininfarkt i en rottemodell via elektrisk stimulering med en enkelt puls.
Abstract
Pontininfarkt er den vanligste slagundertypen i bakre sirkulasjon, mens det mangler en gnagermodell som etterligner pontininfarkt. Gitt her er en protokoll for vellykket etablering av en rotte modell av akutt pontininfarkt. Rotter som veier ca 250 g brukes, og en sonde med en isolert hylse injiseres i ponsene ved hjelp av et stereotoksisk apparat. En lesjon er produsert av elektrisk stimulering med en enkelt puls. Longa score, Berderson score, og stråle balanse test brukes til å vurdere nevrologiske underskudd. I tillegg brukes klebemiddelfjerningstesten til å bestemme sensorisk funksjon, og lemplasseringstesten brukes til å evaluere proprioception. MR-skanninger brukes deretter til å vurdere infarkt in vivo, og TTC-farging brukes til å bekrefte infarktinntredelse. Her er det identifisert et vellykket infarkt som ligger i anterolateral basis av rostralponniene. Til slutt er en ny metode beskrevet for å etablere en akutt pontininfarkt rottemodell.
Introduction
Siden 1980-tallet har den midterste cerebrale arterien okklusjon (MCAO) modellen indusert av silikonfilamenter blitt mye brukt i grunnleggende hjerneslagforskning1. Andre metoder (det vil si suging av en gren av MCA2 og fotokjemisk indusert fokal infarkt) har også blitt brukt. Disse modellene har blitt belyst MCA-baserte slagmodeller og har i stor grad bidratt til undersøkelser av patofysilogiske mekanismer underliggende slag og potensielle terapeutiske midler. Selv om det er begrensninger av disse eksperimentellemodellene 3,4, disse metodene har blitt brukt mange laboratorier5,6. MCA-baserte slagmodeller representerer et slag i fremre sirkulasjon; Imidlertid har få rapporter undersøkt modeller som etterligner slag i den bakre sirkulasjonen7.
Det er betydelige forskjeller mellom etiologi, mekanismer, klinisk manifestasjon og prognose mellom fremre og bakre sirkulasjonsslag8. Derfor kan resultatene avledet fra fremre sirkulasjonslagmodeller ikke brukes på bakre sirkulasjonslag. For eksempel har reperfusjonstidsvinduet for fremre sirkulasjon blitt utvidet til 6 timer, med en liten del av studiene som strekker seg til 24 timer basert på bildefunn9. Tidsvinduet for bakre sirkulasjon kan imidlertid være lengre enn 24 timer, ifølge tidligere rapporter10 og våre egne kliniske erfaringer. Dette langstrakte reperfusjonstidsvinduet må studeres videre og bekreftes i eksperimentelle modeller.
Når det gjelder bakre sirkulasjonslag, er pontininfarkt den vanligste undertypen, som står for 7% av alle iskemiske slagtilfeller11,12. Ifølge infarkttopografi er pontininfarkt delt inn i isolerte og ikke-isolerte pontininfarkt13. Isolerte pontininfarkt kategoriseres i tre typer basert på de underliggende mekanismene: stor arteriesykdom (LAD), basilær karsykdom (BABD) og liten arteriesykdom (SAD). Kunnskap om mekanismer, manifestasjon og prognose for pontininfarkt er avledet fra kliniske undersøkelser av tilfeller14. Imidlertid har en gnagermodell som etterligner pontininfarkt blitt mindre undersøkt.
I tidligere studier har diffus hjernestammethetsskade som involverer ponniene blitt utforsket7. En gruppe forsøkte å lage en pontininfarktmodell via ligation av basilærarterien (BA)15. En annen gruppe brukte en 10-0 nylon monofilament sutur for å selektivt ligate fire poeng av proksimal BA selektivt16. Denne modellen etterligner LAD, men de fleste pontininfarkt skyldes BABD og SAD. I tillegg er selektiv ligation av BA en komplisert operasjon og har en høy dødsrate.
Forutsatt her er en detaljert protokoll for en lett-å-utføre, lett reprodusert, og vellykket rotte modell av akutt pontininfarkt ved elektrisk stimulering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Protokollen ble gjennomgått og godkjent av Institution Animal Care and Use Committee of The Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, en institusjon akkreditert av AAALACi. Rottene ble levert av Animal Center of Southern Medical University.
1. Dyr
- Bruk voksne hann Sprague-Dawley rotter som veier 250 ± 10 g.
- Ved transport, hus rottene i minst 1 uke før operasjonen under kontrollerte miljøforhold med en omgivelsestemperatur på 25 ° C, relativ fuktighet på 65%, og 12 h / 12 h lys / mørk syklus.
- Gi mat og vann ad libitum.
2. Etablering av infarkt i pons
- Vei rottene før operasjonen og vurder nevrologisk ytelse i henhold til atferdstestene beskrevet nedenfor (avsnitt 3).
- Forvarm varmeputen umiddelbart før anestesi.
- Fest skallen drill til holderen på stereotaksisk ramme.
- Injiser rotter intraperitone ganger med 50 mg/kg ketamin og 5 mg/kg xylazin. Se etter mangelen på tå-klemme respons.
- Monter rotten på stereotoksisk ramme i utsatt stilling. Plasser ørestengene over øregangen for å feste hodet. Sørg for at skallen holdes horisontal for å unngå skjevhet av injeksjonen.
- Opprettholde anestesi ved isofluran (100% oksygen, 2,5% isofluran) via en stereotaksisk nesekjegle vedlegg for rotter med innløp og utløp porter. Hold temperaturen ved 37 °C ved hjelp av en varmepute og overvåk temperaturen gjennom hele prosedyren.
- Bruk øyesalve for å hindre hornhinnen tørking. Bruk tang til å klemme potene litt for å sikre at det ikke er smerterespons.
- Barber håret på skallen med en mikrobarbermaskin. Påfør klorhexidin kirurgisk skrubb på en sirkulær måte som starter på det kirurgiske snittstedet og roterer utover.
- Lag et 3 cm midtlinjet snitt med en skalpell fra linjen av den bilaterale laterale canthus til 0, 5 cm bak bakre fontanelle, som bør være merket med en kirurgisk markør penn.
- Bruk en bomullspinne for å fjerne et blod.
- Plasser et stykke kirurgisk tape plassert på hver side av hudklaffen for å eksponere hodebunnen (figur 1).
- Fjern forsiktig bindevevet fra skallebenet med en bomullspinne dyppet i 0,9% NaCl. Hvis ikke fjernes, vil bindevevet bli fanget i boret.
- Identifiser bregma. Valgte det sentrale punktet i bregma som opprinnelsespunkt og merk det ved hjelp av en finspiss svart kirurgisk markørpenn.
- Plasser en drill ved 6,0 mm AP, 2,0 mm ML (område fra 0,5–3,0 mm, figur 2A).
- Utfør kraniotomi (1 mm diameter) ved hjelp av en automatisk drill. Fortsett forsiktig, fordi dette punktet er nær venøs sinus.
- Fjern boret fra stereotoksisk rammen.
- Plasser en 22 G-probe med en isolert hylse i stereotoksisk ramme (figur 3A). Spissen av sonden skal plasseres 2 mm over den proksimale enden av hylsen (figur 3A,B; Figur 2B).
- Kontroller at hylsen kommer inn i hjernen 7 mm (7 mm DV, figur 2B; Figur 1C).
- Før sonden langs hylsen (figur 1D) til spissen av sonden er 9 mm under overflaten av hjernen (figur 2D).
- Koble elektrodene til en elektrisk stimulator (figur 3C). Koble anoden til sonden som vist i figur 1D. Koble katoden til rotter (vanligvis til rottenes øre).
- Slå på den elektriske stimulatoren og sett opp følgende parametere: enkel pulsbredde = 4050 ms; spenning = 50 V; og strøm = 4 mA (figur 3C). Under elektrisk stimulering vil rotten vise skjelving. I denne studien ble enheten ikke slått på for kontrollgrupperotter som brukes til atferdstester, MR og TTC.
- La sonden være på plass i 5 min etter stimulering.
- Fjern sonden fra hjernen (figur 1F).
- Bruk beinsement for å dekke kraniotomien. La sementen tørke før sår suturering.
- Sutur såret med 4-0 polyamid sutur filamenter. Etter tre eller fire stiches, tie 2-1-1 standard kirurgiske knuter.
- Injiser rotter med penicillin (0,25 ml, 80 IE fortynnet i 4 ml saltvann) intraperitonealt for å forhindre infeksjon.
- Injiser rotter subkutant med meloksikam i en dose på 2 mg/kg og gjenta det deretter hver 24.
- Overvåk rottene hver 15 min til de er helt våkne og returner dem til buret med en varmepute. Gi fri tilgang til mat og vann til offer.
MERK: Alle prosedyrer bør følge aseptiske kirurgiske prinsipper. Før operasjonen, sett på en skrubbetopp, kirurgisk maske og sterile hansker etter en kirurgisk skrubb av hender. Vedlikehold sterilt suturmateriale i det sterile feltet til enhver tid.
3. Atferdstester
- Longa poengsum17
- Plasser rottene på overflaten av bordet.
- Rekordscore som følger: 0 = ingen nevrologisk underskudd; 1 = unnlatelse av å fullstendig utvide kontralateral forepaw, et mildt fokalt nevrologisk underskudd; 2 = sirkle til venstre, et moderat fokal nevrologisk underskudd; 3 = faller til venstre, et alvorlig fokalt underskudd; 4 = ingen spontan gange og et deprimert bevissthetsnivå.
- Berderson poengsum18
- Hold rotten ved halen og la forbenene strekke seg ut for et bord. Registrere poengsummene som følger: 0 = begge lemmer nådde bordet; 1 = bare ett lem når bordet.
- Plasser dyret på en grov overflate. Ta opp poengsummene slik: 0 = et sterkt grep på den grove overflaten med god motstand når den skyves; 1 = en liten motstand bare sett i en pote; 2 = ingen motstand når den skyves i én retning.
- Plasser rotten i et lukket område (18 i × 36 to ganger) og la den vandre fritt. Ta opp poengsummene slik: 0 = gå hele lengden av kabinettet uten å sirkle; 1 = gå hele lengden av kabinettet med sirkle; 2 = kan ikke gå lengden på kabinettet, men kan sirkle; 3 = kan ikke bevege seg mye. Bruk summen av vurderingspoengene fra hver oppgave som endelig vurderingspoengsum.
- Balansestråletest19
- Sørg for at apparatet består av en 3 cm bred og 70 cm lang stråle og er 20 cm over gulvet. Plasser en mørk boks i den andre enden av strålen med en smal inngangsvei.
- Plasser en hvit støygenerator og lyskilde ved starten av strålen. Støyen og lyset ble brukt til å motivere rotten til å krysse strålen og gå inn i målboksen.
- Avslutt stimuli når dyrene kommer inn i den mørke boksen. Registrer ventetiden for å nå målboksen (i sekunder) og baklimb ytelse av rotten når du krysser strålen.
- Registrer poengsummene for hver ytelse som følger: 0 = balanserer med jevn holdning; 1 = griper siden av strålen; 2 = klemmer stråle og 1 lem faller av stråle; 3 = klemmer stråle og to lemmer faller av strålen, eller spinner på strålen etter > 60 s; 4 = forsøk på å balansere på bjelke, men faller av etter > 40 s; 5 = forsøk på å balansere på bjelke, men faller av etter > 20 s; og 6 = faller av, ingen forsøk på å balansere eller henge på bjelken etter <20 s.
- Selvklebende fjerning somatosensorisk test20
- Legg rottene i en klar plexiglassboks og la dem utforske det nye miljøet i 2 eller 3 min.
- Plasser en 10 mm diameter grønn farge limetikett på innsiden overflaten av hver forben over tommelen og på håndleddet.
- Returner rottene til plexiglassboksen.
- Ta opp tiden for rotten å fjerne den første etiketten og alle andre etiketter, henholdsvis. Tillat maksimalt 3 min. Testen skal utføres 2x i trening.
- Lem plassering test
- Hold rottene i horisontal stilling og forhindre bevegelse.
- Når rotten mister kontakt med bordflaten (passiv lembevegelse), påfør taktile og proprioceptive stimuli til poten med bordkanten.
- Vurder plasseringen av poten (suksess eller sviktende) på bordkanten.
- Registrere poengsummene som følger: 0 = ingen plassering; 0,5 = uferdig og/eller forsinket plassering; 1 = umiddelbar og fullstendig plassering.
4. Infarkt bekreftelse av MR
- Utfør MR-skanningen 24 timer etter operasjonen.
- Bedøve rotten ved isofluran (5 % for induksjon, 1 %–1,5 % for vedlikehold).
- Fest rottehodet i en rottehjernespole og kombinert med en volumspole kun for overføring.
- Plasser spolen og rotten i MR-skanneren. Fest rotten i holderen ved hjelp av tann- og ørestengene.
- Opprettholde kroppstemperatur ved 37 °C ± 0,5 °C under MR-skanningsprosedyren ved hjelp av en termisk jakke med lukket krets.
- Bruk en pilotsekvens for å sikre riktig geometri.
- Samle T2-vektede skanninger ved hjelp av en rask spinn ekkosekvens: ekkotid (TE) = 33 ms; repetition time (TR) = 8000 ms; synsfelt = 30 mm x 30 mm; oppkjøp matrise = 512 × 512; 50 skiver; 0,4 mm tykk.
- Samle en fire-shot spin-echo planar imaging DWI skanner: ekko tid = 30,5 ms; repetisjonstid = 8000 ms; matrise = 96 × 96; synsfelt = 25 mm x 25 mm; tre retninger = x, y, z; B-verdier = 0 1000 s/mm2 og 1000 s/mm2; 50 sammenhengende aksiale skiver; 0,4 mm tykk.
- Returner rottene til buret.
5. Infarct bekreftelse av TTC farging
- Ofre rotter på tidspunktet i henhold til eksperimentell design. I dette eksperimentet ofret vi rottene 24 timer etter operasjonen.
- Forbered en 2% TTC løsning før offeret. Tilsett 0,2 g TTC pulver til 10 ml 0,01 M PBS (pH 7,4). Overfør fortynningen til en 10 cm tallerken dekket med sølvpapir og forvarmet til 37 °C i et vannbad.
- Utsett rotten til 5% isofluran til bevissthetstap. Deretter utsettes rotten for CO2 (20%–30 % av burets volum per min) til pusten har stoppet, og deretter opprettholde 2 min CO2-eksponering.
- Bruk følgende tegn for å bekrefte døden: ingen stigende og fallende bryst, ingen håndgripelig hjerterytme, dårlig slimhinnefarge, ingen respons på tåklemme, fargeendring eller tetthet i øynene.
- Utfør cervical forvridning.
- Sikre dyrene ved å teipe potene på en steril plattform. Lag et midtlinjet snitt fra kragebenet til hypogastrium og et lateralt snitt fra xiphoid til venstre langs brystkassen. Lag et kutt i membranen også langs brystkassen og en thorax midtlinje snitt for å avsløre hjertet.
- Koble tuppen av en nål (27 G) til en perfusjonspumpe som inneholder 0,01 M PBS ved 4 °C i venstre ventrikkel.
MERK: Før spissen langs venstre kant av ventrikkelen for å unngå å komme inn i atriet. Slå på perfusjonspumpen for å sikre at spissen er i venstre ventrikkel og kutt høyre atrium. Hvis væske drenerer ut av neseboret, er spissen i atriet og må justeres eller settes inn igjen. - Bruk ca. 100 ml 0,01 M PBS, vedlikeholdt ved 4 °C for perfusjon. Slå av perfusjonspumpen til leveren blir hvit.
- Decapitate rotter og dissekere hele hjernen ved hjelp av saks og tang. Fjern eventi vann fra hjerneoverflaten med blotting papir.
- Oppbevar hele hjernen ved -80 °C i 1 min (kutting av hjerneseksjoner er lettere etter frysing).
MERK: Dette trinnet kan hoppes over hvis hjerneseksjonene kan kuttes godt uten frysing. - Plasser hjernen i matrisen med dorsalsiden opp.
- Identifiser hullet i hjernens overflate som vist i figur 1G og sett inn et 0,21 mm tykt blad i rustfritt stål. Vanligvis er det største infarktområdet i sondens plan; dermed bør ett blad settes inn i denne regionen.
- Sett inn de andre bladene med et intervall på 2 mm.
- Fjern samtidig bladene, alt på en gang, fra matrisen og legg hele hjernen med bladene i TTC-løsningen i parabolen. Fjern knivene forsiktig.
MERK: Her ble hjerneseksjonene ikke lett fjernet fra væsken fordi noen gjenværende pia mater i grunnlaget cranii forstyrret snitting. Hvis noen seksjoner forblir i matrisen, bruk en liten slikkepott til å overføre dem til parabolen. - Legg fatet med TTC-oppløsning og hjerneseksjoner i et vannbad ved 37 °C.
- Kontroller parabolen hver 5 min og sørg for ingen overlapping av seksjoner.
- Tilsett 10 ml 4% paraformaldehydoppløsning til parabolen for å avslutte TTC-reaksjonen.
- Orienter seksjonene fra rostral til caudal og ta bilder.
6. Statistikk
- Bruk statistisk analyseprogramvare (f.eks. GraphPad Prisme) til tå utføre en students t-test.
MERK: Alle data uttrykkes som gjennomsnittet ± SE. Forskjeller mellom grupper bestemmes med tosidige studentens t-tester(p < 0,05 definert som statistisk signifikans).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Seks dyr ble utsatt for operasjonsprotokollen beskrevet ovenfor. Kontrollgruppen som vist i figur 4 besto av seks rotter. Hjerneskiver vist i figur 4 var avledet fra en rotte per gruppe.
MR-skanningen viste at infarktet lå på grunnlag av pons (figur 4A). Siden sonden ble injisert 2 mm til venstre for midtlinjen, ble infarktet plassert sideveis. Dette infarktet etterligner anterolaterale pontininfarkt hos pasienter (figur 4A). Fordi en isolert hylse ble brukt, var det ingen infarkt utover spissen av sonden, inkludert cortex, lillehjernen og midbrain (figur 4A). DWI bilder avslørte også akutt pontininfarkt (Figur 4A).
TTC farging ble brukt til å bekrefte infarkt 24 h etter operasjonen (Figur 4A). Sammenlignet med kontrollgruppen var infarktvolumet signifikant høyere (figur 4B).
Atferdsscore ble målt før og etter operasjonen. Resultatene for kontroll- og infractmodellgruppene før og etter operasjonen presenteres i tabell 1. På grunn av mangelen på en bestemt atferdstest designet for pontininfarkt, ble Longa-poengsummen, Berderson-poengsummen og balansestråletesten brukt til å vurdere de nevrologiske underskuddene. I tillegg, lim fjerning somatosensorisk test for å vurdere sensorisk funksjon samt lem-plassering test for å vurdere proprioception.
Sammenlignet med kontrollgruppen sirklet rotter med pontininfarkt til venstre (figur 4A). Det var betydelige forskjeller i Longa score (2,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4C), Berderson score (2,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4D), lem plassering test (4,67 ± 0,52 vs. 0, p < 0,05, figur 4E), testresultat for strålebalanse (118,33 ± 2,66 vs. 10,17 ± 1,47, p < 0,05, figur 4F)og fjerning av klebemidler somatosensorisk testscore (2,33 ± 0,52 vs. 12,0 ± 0, p < 0,05, figur 4G) mellom rotter med pontininfarkt og kontrollgrupperotter.
Figur 1: Infarktetablering. Ethulllaget i skallen. Hylsenflyttes til hullet. (C) Injeksjon av hylsen. (D)Injeksjon av sonden. (E) Anoden (rød pil) er koblet til. SondenFfjernes. HullG(rød pil) igjen i hjerneoverflaten. Vennligst klikk her for å se denne videoen. (Høyreklikk for å laste ned.)
Figur 2: Plassering av sonde. (A) Skjematisk diagram av stereotoksiske steder: piler peker på tilbaketrekking av hudklaffer, stedet bregma, og posisjonering av drill. (B) Skjematisk diagram av hylsen og sonden. (C) Plasseringen av skjedespissen plassert i ponsene. (D) Plassering av spissen av sonden plassert i ponsene. (E) Eksperimentell design. Vennligst klikk her for å se denne videoen. (Høyreklikk for å laste ned.)
Figur 3: Lesjonsproduserende enhet. (A) Separat av hylse og sonde. (B) Sonden i hylsen. (C) Den blå elektroden var anode som var koblet til halesonden; den røde elektroden var katode. (D) Elektrisk stimulator. (E) Kirurgiske instrumenter. Vennligst klikk her for å se denne videoen. (Høyreklikk for å laste ned.)
Figur 4: Representative resultater. (A)Infarktet ble vurdert ved MR-skanning med T2 og DWI sekvens in vivo og ble bekreftet av TTC farging in vitro 24 h etter operasjonen. Akutt pontininfarkt som ligger i høyre anterolaterale pons (stiplet linje). Atferdstest viste at rotten sirklet til den kontralaterale siden av lesjonen. (B) Volumet av infarkt. (C) Lang score. Bedersonscorer. (E) Limb plassering test. (F)Balanse strålegangtest. (G)Selvklebende fjerning somatosensorisk test. Stolpene representerer gjennomsnittlig ± SD (p < 0,05 vs. kontrollgruppe). Vennligst klikk her for å se denne videoen. (Høyreklikk for å laste ned.)
Figur S1: Lacunar infarkt i pons. Lengden på probespissen forkortes. MR-skanning viser et lacunar-infarkt i de riktige ponsene. (A) T2 bilde. (B) DWI bilde. Vennligst klikk her for å se denne videoen. (Høyreklikk for å laste ned.)
| Rotte NR | Longa poengsum | Berderson score | Balanse stråle test | Selvklebende somatosensorisk test | Limb-plassering test | |||||
| Pre | Etter operasjonen | Pre | Etter operasjonen | Pre | Etter operasjonen | Pre | Etter operasjonen | Pre | Etter operasjonen | |
| Pontine infarkt 1 | 0 | 3 | 0 | 2 | 0 | 5 | 6 | 120 | 12 | 2 |
| Pontine infarkt 2 | 0 | 2 | 0 | 3 | 0 | 4 | 8 | 120 | 12 | 3 |
| Pontine infarkt 3 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 5 | 8 | 116 | 12 | 2 |
| Pontine infarkt 4 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 4 | 6 | 120 | 12 | 2 |
| Pontine infarkt 5 | 0 | 3 | 0 | 2 | 0 | 5 | 7 | 114 | 12 | 2 |
| Pontine infarkt 6 | 0 | 2 | 0 | 3 | 0 | 5 | 7 | 120 | 12 | 3 |
| Kontroll 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 11 | 12 | 12 |
| Kontroll 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 10 | 12 | 12 |
| Kontroll 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 8 | 12 | 12 |
| Kontroll 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 | 11 | 12 | 12 |
| Kontroll 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 9 | 12 | 12 |
| Kontroll 6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 12 | 12 | 12 |
Tabell 1: Atferdspoeng.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den nåværende studien gir en protokoll for å generere en akutt pontininfarkt rottemodell. Denne modellen kan brukes til forskning på prognose og rehabilitering (inkludert post-stroke kronisksmerte) hos pontin hjerneslag pasienter.
Det er flere styrker ved denne metoden. For det første gir det en rottemodell av akutt pontinfarkt for fremtidige studier. Som nevnt ovenfor er pontininfarkt en vanlig slagundertype som har fått mindre oppmerksomhet. En stor mangel på hjerneslag forskning har vært mangelen på en bestemt pontine infarkt modell. For det andre, i forhold til den eksisterende pontinfarkt rotte modell ved ligation av BA15,16, kan denne modellen justeres for å endre plasseringen og volumet av infarkt i henhold til eksperimentell design. For eksempel kan lengden på spissen endres slik at infarktet strekker seg fra overflaten av ponsene, som gjort her.
Alternativt kan et lacunar infarkt i ponsene etableres ved å forkorte lengden på probespissen (Tilleggs figur 1). Infarkt på forskjellige steder av pons (det vil si anteromedial pontine infarkt) og i forskjellige plan av pons (det vil si øvre, midtre og nedre plan) kan også opprettes i henhold til den topografiske design. I denne modellen ble det øvre pontine flyet valgt. For det tredje er denne modellen lett å etablere og har en høy suksessrate. Ligation av BA kan ikke produsere infarkt på grunn av den potensielle sikkerhetsirkulasjon 15, men denne modellen etablerer infarkt med høy suksessrate, noe som er avgjørende for pålitelige forskningsmodeller.
Det er noen begrensninger av denne metoden. For det første er infarktet i denne modellen ikke et ekte slag. Stroke er et resultat av vaskulære karlesjoner, forstyrrelse av blodinnhold eller dysfunksjon av regulering av cerebral blodstrøm. Infarktet er skapt av en lesjon i pons som ikke spontant forekommer. Med andre ord, denne modellen kan ikke brukes til å ta opp hvorfor slaget oppstår i pons. For det andre krever denne modellen spesialutstyr, for eksempel lesjonsproduserende enhet og stereotoksisk apparat.
Til slutt beviser funnene denne modellens suksess i å etablere en eksperimentell akutt pons hjerneslagmodell. Basert på denne nye modellen kan det resulterende celletapet og prognosen for akutt pontininfarkt undersøkes videre og tillate fremtidig terapeutisk utvikling.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen interessekonflikt.
Acknowledgments
Denne studien ble økonomisk støttet av National Science Foundation of China (81471181 og 81870933) til Y. Jiang og National Science Foundation of China (nr. 81601011), Natural Science Foundation of Jiangsu Province (Nr. BK20160345) til J. Zhu og av Scientific Program of Guangzhou Municipal Health Commission (20191A011083) til Z. Qiu.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-0 sucture | Shanghai Jinzhong | Surgical instruments | |
| Adhesive tape | Shanghai Jinzhong | Surgical instruments | |
| Animal anesthesia system | RWD | Wear mask when using the system | |
| Bone cement | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Cured clamp | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| General tissue scissors | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| IndoPhors | Guoyao of China | Sterilization | |
| Isoflurane | RWD | 217181101 | |
| Lesion Making Device | Shanghai Yuyan | Making a lesion | |
| MRI system | Bruker Biospin | Confirmation of infarction in vivo | |
| Needle holder | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Penicilin | Guoyao of China | Infection Prevention | |
| Probe | Anke | Need some modification | |
| Q-tips | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Shearing scissors | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Stereotaxic apparatus | RWD | ||
| Suture needle | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| Tissue holding forcepts | Shanghai Jinzhong | Surgical instrument | |
| TTC | Sigma-Aldrich | BCBW5177 | For infarction confirmation in vitro |
References
- Zhu, J., et al. Suppression of local inflammation contributes to the neuroprotective effect of ginsenoside Rb1 in rats with cerebral ischemia. Neuroscience. 202, 342-351 (2012).
- Xu, X., et al. MicroRNA-1906, a Novel Regulator of Toll-Like Receptor 4, Ameliorates Ischemic Injury after Experimental Stroke in Mice. Journal of Neuroscience. 37, 10498-10515 (2017).
- McBride, D. W., Zhang, J. H. Precision Stroke Animal Models: the Permanent MCAO Model Should Be the Primary Model, Not Transient MCAO. Translational Stroke Research. , (2017).
- Liu, F., McCullough, L. D. Middle cerebral artery occlusion model in rodents: methods and potential pitfalls. Journal of Biomedicine & Biotechnology. 2011, 464701 (2011).
- Jiang, Y., et al. A new approach with less damage: intranasal delivery of tetracycline-inducible replication-defective herpes simplex virus type-1 vector to brain. Neuroscience. 201, 96-104 (2012).
- Lopez, M. S., Vemuganti, R. Modeling Transient Focal Ischemic Stroke in Rodents by Intraluminal Filament Method of Middle Cerebral Artery Occlusion. Methods in Molecular Biology. 1717, 101-113 (2018).
- Pais-Roldan, P., et al. Multimodal assessment of recovery from coma in a rat model of diffuse brainstem tegmentum injury. NeuroImage. 189, 615-630 (2019).
- Merwick, A., Werring, D.
- Nogueira, R. G., et al. Thrombectomy 6 to 24 Hours after Stroke with a Mismatch between Deficit and Infarct. The New England Journal of Medicine. 378, 11-21 (2018).
- Wilkinson, D. A., et al. Late recanalization of basilar artery occlusion in a previously healthy 17-month-old child. Journal of Neurointerventional Surgery. 10, 17 (2018).
- Huang, R., et al. Stroke Subtypes and Topographic Locations Associated with Neurological Deterioration in Acute Isolated Pontine Infarction. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases: The Official Journal of National Stroke Association. 25, 206-213 (2016).
- Jiang, Y., et al. In-stent restenosis after vertebral artery stenting. International Journal of Cardiology. 187, 430-433 (2015).
- Huang, J., et al. Topographic location of unisolated pontine infarction. BMC Neurology. 19, 186 (2019).
- Banerjee, G., Stone, S. P., Werring, D. J.
- Wojak, J. C., DeCrescito, V., Young, W.
- Namioka, A., et al. Intravenous infusion of mesenchymal stem cells for protection against brainstem infarction in a persistent basilar artery occlusion model in the adult rat. Journal of Neurosurgery. , 1-9 (2018).
- Jiang, Y., et al. Intranasal brain-derived neurotrophic factor protects brain from ischemic insult via modulating local inflammation in rats. Neuroscience. 172, 398-405 (2011).
- Schaar, K. L., Brenneman, M. M., Savitz, S. I. Functional assessments in the rodent stroke model. Experiments in Translational and Stroke. 2, 13 (2010).
- Wu, L., et al. Keep warm and get success: The role of postischemic temperature in the mouse middle cerebral artery occlusion model. Brain Research Bulletin. 101, 12-17 (2014).
- Wen, Z., et al. Optimization of behavioural tests for the prediction of outcomes in mouse models of focal middle cerebral artery occlusion. Brain Research. 1665, 88-94 (2017).
