Photothrombotic Ischemia: माउस स्ट्रोक अध्ययन के लिए एक न्यूनतम इनवेसिव और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य रसायनिक cortical घाव मॉडल
Summary
Photothrombosis अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य तरीके में हित के क्षेत्रों में छोटी और अच्छी तरह से सीमांकित रोधगलन उत्प्रेरण के लिए एक त्वरित, न्यूनतम इनवेसिव तकनीक है. यह ट्रांसजेनिक चूहों में मस्तिष्क plasticity अंतर्निहित सेलुलर और आणविक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है.
Abstract
photothrombotic स्ट्रोक मॉडल एक पहले इंजेक्शन प्रकाश के प्रति संवेदनशील डाई की तस्वीर के सक्रियण के माध्यम से एक दिया cortical क्षेत्र के भीतर एक इस्कीमिक नुकसान प्रेरित करना है. रोशनी के बाद, डाई सक्रिय और स्वेटर ऑक्सीजन पैदा करता है कि बाद में प्लेटलेट एकत्रीकरण और अंत में स्थानीय रक्त प्रवाह में रुकावट जो निर्धारित थ्रोम्बी गठन, साथ endothelial सेल झिल्ली का हर्जाना घटकों. शुरू में 1977 में Rosenblum और अल Sabban द्वारा प्रस्तावित यह दृष्टिकोण, बाद में चूहे के मस्तिष्क में 1985 में वाटसन से सुधार हुआ है और मौजूदा मॉडल के आधार स्थापित किया गया था. इसके अलावा, ट्रांसजेनिक माउस लाइनों की वृद्धि की उपलब्धता आगे photothrombosis मॉडल पर ब्याज बढ़ाने के लिए योगदान दिया. संक्षेप में, एक सहज डाई (गुलाब बंगाल) intraperitoneally के इंजेक्शन और रक्त प्रवाह में प्रवेश करती है. एक ठंड प्रकाश स्रोत से प्रकाशित करते हैं, डाई सक्रिय हो जाता है और स्थानीय, जिसके परिणामस्वरूप में प्लेटलेट सक्रियण और घनास्त्रता के साथ endothelial क्षति लातीरक्त के प्रवाह में रुकावट. प्रकाश स्रोत एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और गैर इनवेसिव रास्ते में ब्याज की किसी भी cortical क्षेत्र को निशाना बनाने की अनुमति देता है जो कपाल – उच्छेदन, की कोई आवश्यकता के साथ बरकरार खोपड़ी पर लागू किया जा सकता है. माउस तब sutured और जागृत करने के लिए अनुमति दी है. इस्कीमिक क्षति का मूल्यांकन जल्दी triphenyl-tetrazolium क्लोराइड या cresyl बैंगनी धुंधला द्वारा पूरा किया जा सकता है. इस तकनीक सटीक सेल लक्षण वर्णन या कार्यात्मक अध्ययन के लिए बेहद फायदेमंद है, जो छोटे आकार और अच्छी तरह से सीमांकित सीमाओं की रोधगलन पैदा करता है. इसके अलावा, यह ट्रांसजेनिक चूहों में मस्तिष्क plasticity अंतर्निहित सेलुलर और आणविक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है.
Introduction
21th सदी की शुरुआत में, इस्कीमिक स्ट्रोक दीर्घकालिक विकलांगता 1 और स्ट्रोक 2004 2 में लगभग 5,7 लाख लोगों की मृत्यु के लिए जिम्मेदार है, जिसमें मृत्यु दर दुनिया भर के दूसरे कारण के दूसरे कारण का प्रतिनिधित्व करने वाली एक घातक बीमारी है. में डाल रहे थे कि कई प्रयासों के बावजूद, स्ट्रोक के बाद कार्यात्मक वसूली में सुधार करने के लिए उपलब्ध नहीं प्रभावी उपचार अभी भी वहाँ है. वे इस्कीमिक क्षति के pathophysiology की मॉडलिंग के लिए अनुमति देते हैं और इन विवो में अलग न्यूरोप्रोटेक्टिव रणनीतियों की प्रभावकारिता का परीक्षण के रूप में स्ट्रोक के पशु मॉडल व्यापक रूप से स्ट्रोक अनुसंधान के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है. इन मॉडलों के अधिकांश अन्य मॉडल आम तौर पर विशिष्ट क्षेत्रों, मोटर और somatosensory cortices में छोटे आकार के घावों का अध्ययन करने के लिए विकसित किया गया है, जबकि मध्य मस्तिष्क धमनी के भीतर (अस्थायी या स्थायी रूप से) रक्त प्रवाह में दखल द्वारा व्यापक infarctions के लिए प्रेरित करना है. हालांकि, कई कारकों एसी उत्पन्न करने के लिए योगदान कर सकते हैंइस्तेमाल किया माउस तनाव सहित प्रयोगात्मक स्ट्रोक पढ़ाई में परिवर्तनशीलता के ertain डिग्री, सब से ऊपर की उम्र और लिंग के अध्ययन में शामिल जानवरों की और, तकनीक इस्कीमिक क्षति को उत्पन्न करने के लिए अपनाया. उत्तरार्द्ध बिंदु, सर्जरी की अवधि और invasiveness (यानी एक कपाल – उच्छेदन के लिए की जरूरत है) के रूप में भी मज़बूती से एक इस्कीमिक घाव उत्पन्न करने के लिए ऑपरेटर की आवश्यकता शल्य कौशल के संबंध के लिए महत्वपूर्ण निर्धारक हैं एक सफल और इन विवो स्ट्रोक अध्ययन में निष्पक्ष .
photothrombosis की अवधारणा शुरू में 1977 में 3 Rosenblum और अल Sabban द्वारा प्रस्तावित और वाटसन एट अल द्वारा चूहे के मस्तिष्क में अपने आवेदन से प्रसिद्ध हो गया 1985 4 में तकनीक काफी हद तक सुधार हुआ है और मौजूदा मॉडल 3 का आधार स्थापित किया गया था, जिसमें था. – 6. photothrombotic दृष्टिकोण पहले से रक्त प्रणाली, क में कर दिया एक प्रकाश के प्रति संवेदनशील डाई की तस्वीर के सक्रियण के माध्यम से एक cortical रोधगलन प्रेरित करना हैआईसीएच प्रकाश को उजागर क्षेत्रों में स्थानीय पोत घनास्त्रता में परिणाम है. घूम डाई एक ठंड प्रकाश स्रोत द्वारा उचित तरंगदैर्ध्य पर प्रबुद्ध है, यह बदले में उच्च प्रतिक्रियाशील स्वेटर ऑक्सीजन उत्पादों की एक बड़ी राशि उत्पन्न जो ऑक्सीजन के अणुओं को ऊर्जा रिलीज. ये ऑक्सीजन मध्यवर्ती, endothelial सेल झिल्ली peroxidation प्रेरित प्लेटलेट आसंजन और एकत्रीकरण के लिए अग्रणी है, और अंत में स्थानीय मस्तिष्क प्रवाह रुकावट 7 निर्धारित जो थ्रोम्बी के गठन के लिए.
Photothrombosis यह आम तौर पर मानव स्ट्रोक में होता है, लेकिन प्रकाश के संपर्क में क्षेत्रों में रक्त के प्रवाह के चुनिंदा रुकावट में परिणाम है जो अधिक सतही जहाजों, में घावों को प्रेरित करता है के रूप में केवल एक ही धमनी रोक देना या तोड़ नहीं है कि एक गैर विहित इस्कीमिक मॉडल है. इस कारण से, इस दृष्टिकोण cortical plasticity के सेलुलर और आणविक अध्ययन के लिए उपयुक्त हो सकता है. इस तकनीक का प्रमुख लाभ निष्पादन की अपनी सादगी में रहता है.हाथ धोने के लिए 2 मिनट, खोपड़ी दाढ़ी बनाने के लिए 1 मिनट, stereotaxic तंत्र पर जानवरों की जगह के लिए 3 से 5 मिनट इसके अलावा, photothrombosis आसानी से बीस मिनट की प्रतीक्षा (संज्ञाहरण के लिए 3 मिनट समेत पशु के अनुसार लगभग चालीस मिनट में किया जा सकता है एंटीसेप्टिक समाधान के साथ खोपड़ी, एक चीरा बनाने और खोपड़ी साफ, 2 से 4 मिनट ठंड प्रकाश फाइबर जगह करने के लिए, गुलाब बंगाल समाधान इंजेक्षन करने के लिए 1 मिनट, intraperitoneal प्रसार के लिए 5 मिनट प्रतीक्षा, रोशनी के लिए 15 मिनट, और 5 मिनट के लिए घाव को साफ और) पशु सीवन. इसके अलावा, कोई शल्य विशेषज्ञता घाव बरकरार खोपड़ी की साधारण रोशनी के माध्यम से प्रेरित किया है के रूप में इस तकनीक का प्रदर्शन करने की जरूरत है. शास्त्रीय धमनी रोड़ा के विपरीत, इस विधि विकिरणित क्षेत्र के भीतर pial और intraparenchymal microvessels के चुनिंदा occlusions निर्धारित करता है और कोई जमानत पोत लक्षित क्षेत्र में ऑक्सीजन की आपूर्ति के लिए छोड़ दिया जाता है, के रूप में घावों के बीच परिवर्तनशीलता कम कर देता है.
अपनी विशेष प्रकृति के बावजूदphotothrombotic क्षति शेयरों आवश्यक तंत्र मस्तिष्क स्ट्रोक में होने वाली. इसी प्रकार मानव स्ट्रोक में धमनी रोड़ा करने, प्लेटलेट एकत्रीकरण और थक्का बनने विकिरणित क्षेत्र 7 में रक्त के प्रवाह में रुकावट का निर्धारण. इसी तरह, इस मॉडल भी मध्य मस्तिष्क धमनी रोड़ा 8 में के रूप में आवश्यक भड़काऊ प्रतिक्रियाओं के शेयरों. हालांकि, क्योंकि अच्छी तरह से delimitated सीमाओं से, आंशिक रूप से संरक्षित चयापचय के एक क्षेत्र से मेल खाती है खंडच्छायायुक्त क्षेत्र, एक photothrombotic घाव के बाद बहुत कम या inexistent है. यह स्पष्ट सीमा इस्कीमिक या बरकरार cortical क्षेत्र के भीतर सेलुलर प्रतिक्रियाओं के अध्ययन की सुविधा कर सकते हैं. Photothrombosis माउस मॉडल ट्रांसजेनिक जानवरों की एक किस्म में स्ट्रोक के अध्ययन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है. दरअसल शास्त्रीय मॉडल माउस तनाव पूर्वाग्रह 9 पैदा कर सकता है कि एक उच्च मृत्यु दर अनुपात की सूचना C57BL 6 / में सभी उपभेदों और लंबी अवधि के अध्ययन के लिए फिट नहीं कर सकते.
Protocol
Representative Results
Discussion
संशोधन और प्रतिस्थापन
क्योंकि 562 एनएम पर उसके अवशोषण शिखर की, एक फ़िल्टर क्सीनन चाप दीपक से एक हरे प्रकाश लेजर मूल रूप से सहज गुलाब बंगाल प्रकाशित करने के लिए चुना गया था. लेजर की मध्यस्थता उत्?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम व्यावहारिक सुझावों और टिप्पणियों, और Maurizio Grassano, मरीना Boido और शूटिंग के लिए Ermira Pajaj लिए Annalisa भैंस का धन्यवाद. इस काम के FP7-एम सी 214003-2 (मैरी क्यूरी प्रारंभिक प्रशिक्षण नेटवर्क AXREGEN) और Compagnia डि सैन पाओलो, gliarep परियोजना द्वारा वित्त पोषित किया गया.
Materials
| MATERIAL NAME | COMPANY | CATALOGUE NUMBER | |
| Solutions and chemicals | |||
| Rose Bengal | Sigma, Italy | 330000 | |
| Isoflurane Vet | Merial | 103120022 | |
| Betadine | Asta Medica | ||
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127 | |
| Surgical material and equipment | |||
| Fluosorber Filter | Havard apparatus | 340415 | |
| 150W fiber optic illuminator | Photonic | PL3000 | |
| Temperature Controller for Plate TCAT-2DF | Havard apparatus | 727561 | |
| Stereotaxic Instrument | Stoelting | 51950 | |
| Operating microscope | Takagi | OM8 | |
| Heating pad | |||
| Oxygen and nitrogen gas | |||
| Surgery Tools | World precision instrument | Optic fiber taps and mask are custom-made |
References
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