마우스에서 뇌졸중 모델링: 외부 경동맥을 통한 일시적인 중간 뇌동맥 폐색
Summary
중간 대뇌 동맥 폐색의 다른 모델 (MCAo) 실험 적인 뇌졸중 연구에 사용 됩니다. 여기서, 외부 경동맥(ECA)을 통한 과도 MCAo의 실험적인 뇌졸중 모델이 기술되며, 이는 자발적인 혈전 용해 또는 치료로 인해 뇌혈관 혈전이 제거되는 인간의 뇌졸중을 모방하는 것을 목표로 한다.
Abstract
뇌졸중은 사망률의 세 번째 가장 흔한 원인과 선진국에서 성인 장애의 주요 원인입니다. 현재까지 치료 옵션은 뇌졸중 후 첫 번째 시간 이내에 뇌졸중 환자의 작은 비율로 제한됩니다. 새로운 치료 전략은 광범위하게 조사되고있다, 특히 치료 시간 기간을 연장하기 위해. 이러한 현재 조사는 뇌졸중 후 염증, 혈관 신생, 신경 가소성 및 재생과 같은 중요한 병리학적 경로에 대한 연구를 포함합니다. 지난 10 년 동안, 독립적 인 연구 그룹 중 실험 결과 및 과학적 결과의 가난한 재현성에 대한 우려가 증가하고있다. 소위 “복제 위기”를 극복하기 위해서는 모든 절차에 대한 상세한 표준화 모델이 절실히 필요합니다. “면역 스트로크” 연구 컨소시엄(https://immunostroke.de/) 내에서의 노력으로, 일시적인 중형 동맥 폐색(MCAo)의 표준화된 마우스 모델이 제안된다. 이 모델은 필라멘트를 제거하면 혈류를 완전히 복원하여 인간 뇌졸중의 큰 비율로 발생하는 치료 또는 자발적응고 리시스를 시뮬레이션할 수 있습니다. 이 “필라멘트” 뇌졸중 모델및 기능 분석을 위한 도구의 외과 적 절차는 함께 제공되는 비디오에서 입증됩니다.
Introduction
뇌졸중은 전 세계적으로 사망과 장애의 가장 흔한 원인 중 하나입니다. 뇌졸중, 허혈성 및 출혈의 두 가지 형태가 주로 있지만, 모든 뇌졸중 케이스의 80-85 %는 허혈성1입니다. 현재, 허혈성 뇌졸중 환자만 사용할 수 있습니다: 재조합 조직 플라스미노겐 활성제 (rtPA) 또는 기계 혈전 절제술을 가진 약리학적 치료. 그러나, 좁은 치료 시간 창 및 다중 배제 기준 때문에, 단지 선택된 수의 환자만이 이러한 특정 치료 옵션으로부터 혜택을 받을 수 있다. 지난 2 년 동안, 전임상 및 번역 뇌졸중 연구는 신경 보호 접근의 연구에 초점을 맞추고있다. 그러나, 임상 시험에 도달한 모든 화합물은 지금까지 환자에 대한 개선이 없음을 보여주었습니다2.
체외 모델은 뇌졸중의 모든 뇌 상호 작용 및 병리학 적 메커니즘을 정확하게 재현 할 수 없기 때문에 동물 모델은 전임상 뇌졸중 연구에 매우 중요합니다. 그러나, 단일 동물 모형에 있는 인간 허혈성 치기의 모든 양상을 모방하는 것은 허혈성 치기가 매우 복잡하고 이기종질병이기 때문에, 가능하지 않습니다. 이러한 이유로, 다른 허혈성 뇌졸중 모델은 다른 종에서 시간이 지남에 따라 개발되었습니다. 중대뇌동맥의 뇌동맥 또는 영구탈폐의 광혈전증(MCA)은 신피질3,4에서작고 국소적으로 정의된 병변을 유도하는 일반적으로 사용되는 모델이다. 그 외에, 가장 일반적으로 사용되는 스트로크 모델은 아마도 MCA의 일시적인 폐색이 달성되는 소위 “필라멘트 모델”입니다. 본 모델은 MCA의 기원에 봉합사 필라멘트의 일시적인 도입으로 구성되며, 이는 대뇌 혈류의 급격한 감소와 피코르피질 및 피질 뇌영역5의 후속 큰 경색으로 이어진다. 대부분의 스트로크 모델은 MCA 오클루전 6을모방하지만” “필라멘트 모델”은 허혈성 시간을 정확하게 제한할 수 있습니다. 필라멘트 제거에 의한 재관류는 자발적 또는 치료 후 대뇌 혈류 회복의 인간 임상 시나리오를 모방 (rtPA 또는 기계적 혈전 절제술) 응고 용해. 현재까지 이 “필라멘트 모델”의 다른 수정 사항이 설명되었습니다. 가장 일반적인 접근 방식에서, 먼저 Longa 외에의해 설명 . 1989년5년,실리콘 코팅 필라멘트는 MCA7의기원에 대한 일반적인 경동맥(CCA)을 통해 도입된다. 그것은 널리 사용되는 접근이지만, 이 모델은 CCA가 필라멘트를 제거 한 후 영구적으로 결찰되기 때문에 재관류 동안 혈류의 완전한 복원을 허용하지 않습니다.
지난 10 년 동안, 연구 그룹의 증가 수는이 “필라멘트 모델”을 사용하여 마우스에서 뇌졸중모델링에 관심이있다. 그러나, 이 모델의 상당한 가변성과 절차의 표준화의 부족은 지금까지 보고된 실험 결과 및 과학적 결과의 높은 가변성과 불량한 재현성에 대한 이유 중일부이며, 지금까지보고된 과학적 연구 결과는2,8이다. 연구 실험실 중 낮은 재현성을 지칭하는 현재의 “복제 위기”의 잠재적 원인은 동일한 실험 방법론9를사용하여 연구 그룹 간의 비교할 수 없는 스트로크 경부물이다. 실제로, 제1전 무작위대조멀티센터시험연구를수행한 후, 본 실험적 뇌졸중 모델과 후속 결과 파라미터의 충분한 표준화가 부족한 것이 독립적인 실험실 간의 전임상 연구에서 재현성이 실패한 주된 이유임을 확인할 수있었다(11) . 동일한 스트로크 모델을 사용했음에도 불구하고 이러한 급격한 차이는 검증 연구에 대한 위협뿐만 아니라 견고하고 재현 가능한 모델의 부족으로 인한 과학적 협업에 대한 위협을 정당하게 제기합니다.
이러한 과제에 비추어, 우리는 “면역 스트로크” 연구 컨소시엄(https://immunostroke.de/)의 공동 연구 노력에 사용되는 표준화된 일시적인 MCAo 모델의 절차를 개발하고 설명하는 것을 목표로 했습니다. 이 컨소시엄은 뇌졸중 회복의 기계론 적 원칙의 근간을 이해하는 것을 목표로합니다. 또한, 뇌졸중 결과 분석을 위한 조직학적 및 관련 기능적 방법이 제시된다. 모든 방법은 ImmunoStroke 컨소시엄의 모든 연구 실험실에서 사용되는 확립된 표준 운영 절차를 기반으로 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
본 프로토콜은 표준화된 일시적인 MCAo 모델을 확립하기 위해 독일 다중 센터 연구 컨소시엄(“ImmunoStroke”)의 합의에 기초한 실험스트로크 모델을 설명합니다. MCA의 기원에 ECA를 통해 실리콘 코팅 필라멘트를 도입하여 확립된 과도 MCAo 모델은 폐색 기간 후 동맥 재관전을 달성하기 위해 가장 널리 사용되는 스트로크 모델 중 하나입니다. 따라서 이 절차는 번역관련 스트로크 모델로 간주될 수 있습니?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 제안과 토론을 위한 면역 스트로크 컨소시엄 (FOR 2879, 치기 복구에 면역 세포에서)의 우리의 모든 협력 파트너에게 감사드립니다. 이 작품은 독일 시스템 신경학을 위한 뮌헨 클러스터(EXC 2145 SyNergy – ID 390857198)의 틀 내에서 독일의 우수 전략에 따라 도이치 포르충스게마인샤프트(DFG, 독일 연구 재단)와 LI-2534/6-1, LI-2534/7-1 및 LL-112-122/1의 보조금하에 지원되었다.
Materials
| 45° ramp | H&S Kunststofftechnik | height: 18 cm | |
| 5/0 threat | Pearsalls | 10C103000 | |
| 5 mL Syringe | Braun | ||
| Acetic Acid | Sigma Life Science | 695092 | |
| Anesthesia system for isoflurane | Drager | ||
| Bepanthen pomade | Bayer | ||
| C57Bl/6J mice | Charles River | 000664 | |
| Clamp | FST | 12500-12 | |
| Clip | FST | 18055-04 | |
| Clip holder | FST | 18057-14 | |
| Cotons | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
| Cresyl violet | Sigma Life Science | C5042-10G | |
| Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
| Ethanol 70% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
| Ethanol 96% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
| Ethanol 99% | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
| Filaments | Doccol | 602112PK5Re | |
| Fine 45 angled forceps | FST | 11251-35 | |
| Fine forceps | FST | 11252-23 | |
| Fine Scissors | FST | 14094-11 | |
| Glue | Orechseln | BSI-112 | |
| Hardener Glue | Drechseln & Mehr | BSI-151 | |
| Heating blanket | FHC DC Temperature Controller | ||
| Isoflurane | Abbot | B506 | |
| Isopentane | Fluka | 59070 | |
| Ketamine | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
| Laser Doppler | Perimed | PF 5010 LDPM, Periflux System 5000 | |
| Laser Doppler probe | Perimed | 91-00123 | |
| Phosphate Buffered Saline pH: 7.4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
| Recovery chamber | Mediheat | ||
| Roti-Histokit mounting medium | Roth | 6638.1 | |
| Saline solution | Braun | 131321 | |
| Scalpel | Feather | 02.001.30.011 | |
| Silicon-coated filaments | Doccol | 602112PK5Re | |
| Stereomicropscope | Leica | M80 | |
| Superfrost Plus Slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
| Vannas Spring Scissors | FST | 15000-00 | |
| Xylacine | Albrecht |
Riferimenti
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