閉鎖性軽度外傷のラットモデルとその検証
Summary
本稿では、急性期および亜急性期の行動症状に関して、ヒトmTBIと顕著な類似性を示す閉鎖頭軽度外傷性脳損傷(mTBI)ラットモデルとその検証について紹介する。
Abstract
動物モデルは、軽度外傷性脳損傷(mTBI)の理解を深め、臨床研究を導くために重要です。有意義な洞察を得るためには、安定した再現性のある動物モデルの開発が不可欠です。本研究では、Sprague-Dawleyラットを用いたクローズドヘッドmTBIモデルと代表的な検証法について詳細に記述し、モデリング効果を検証した。このモデルでは、550gの重りを100cmの高さから破壊可能な表面のラットの頭に直接落下させ、その後180度回転させます。損傷を評価するために、ラットは損傷後10分後に、意識喪失時間、最初のシーク行動時間、脱出能力、およびビームバランス能力テストを含む一連の神経行動学的評価を受けました。受傷後の急性期および亜急性期には、運動協調能力(ビーム課題)、不安(オープンフィールドテスト)、学習能力と記憶能力(モリスウォーターメイズテスト)を評価するための行動テストが実施されました。クローズドヘッドmTBIモデルは、死亡率を最小限に抑え、実際の状況を再現した一貫した損傷反応を示しました。この検証手法は、モデル開発を効果的に検証し、モデルの安定性と一貫性を確保しました。
Introduction
軽度外傷性脳損傷(mTBI)、または脳震盪は、最も一般的なタイプの損傷であり、さまざまな短期的および慢性的な症状を引き起こす可能性があります1。これらの症状には、めまい、頭痛、うつ病、無快感症などがあり、mTBI2の影響を受けた個人に重大な苦痛をもたらします。ほとんどのmTBIは鈍器による外傷によって引き起こされるため3、そのような損傷を正確に模倣する動物モデルの開発が不可欠になります。これらのモデルは、損傷とその根底にあるメカニズムをよりよく理解するために不可欠であり、人間の研究と比較して変動性と異質性が低減された制御された環境を提供します。
外傷性脳損傷(TBI)については、流体衝撃損傷(FPI)4、制御皮質衝撃(CCI)5、重量低下損傷6、爆風外傷性脳損傷7など、数多くの確立されたげっ歯類モデルが開発されています。ただし、これらのモデルは、主に中等度から重度の TBI シナリオの再現に重点を置いています。対照的に、mTBIをシミュレートするために特別に設計された実験モデルは、比較的注目されておらず、未調査のままです8。したがって、mTBIを正確に表す安定した再現性のある動物モデルを確立することが非常に重要です。このようなモデルは、mTBIに関連する神経生物学的および行動的影響の理解を大幅に強化します。
mTBIラットの機能的欠損は、麻酔効果が切れた後のカジュアルな観察では、正常ラットと比較することはできません。したがって、特定のテストを実施する必要があります。ヒトでは、患者を評価するために幅広い臨床評価が用いられている9,10,11。同様に、ラットモデルで成功するモデルを確立するには、迅速な評価ツールを使用してその妥当性を判断する必要があります。
本研究では、ヒトの状態に近似したmTBIの解析を可能にする閉鎖頭型mTBIラットモデルを提示します。モデルとその検証手順の詳細な説明により、mTBIの研究に利用される実験的アプローチを包括的に理解できます。
Protocol
Representative Results
Discussion
このモデルは、頭皮の切開や頭蓋骨の開口部を必要とせずに閉じた頭部のmTBIをうまくシミュレートし、人間の症例で観察された衝撃シナリオをより正確に表現します。頭皮の切開を避けることで、実際の状況に合わない可能性のある炎症反応を防ぐことができます。Richelle Mychasiukの小児モデル12と比較して、この研究で使用されたモデルは、体重が280〜320gの成体ラット用に…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
中南大学実験動物学科のフェローの皆さん、ありがとうございました。本研究は、中国国家自然科学基金会(第81971791号)の支援を受けた。中国司法省法医学院法医学重点実験室(法医学院)(No.KF202104)です。
Materials
| Acrylic box | In-house | N/A | 15 cm x 22 cm x 43 cm |
| Anesthesia Machine | RWD Life Science Co. | R540 Mice & Rat Animal Anesthesia Machine | |
| Helmet | In-house | N/A | Stainless-steel disk measuring 10 mm in diameter and 3 mm in thickness |
| Morris water maze | RWD Life Science Co. | Diameter 150 cm, height 50 cm,platform diameter 35 cm | |
| Open field | RWD Life Science Co. | 63007 | Width100 cm, height 40 cm |
| Panlab SMART V3.0 | RWD Life Science Co. | SMART v3.0 | |
| Perforated weight | In-house | N/A | Weight of 550 g and diameter of 18 mm |
| Pillow | In-house | N/A | Wedge-shaped sponge to place beneath the rat's head |
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