Embolische midden cerebrale slagader occlusie (MCAO) voor ischemische beroerte met homologe bloedstolsels in Ratten
Summary
In this paper, we demonstrate a standard method for producing an embolic middle cerebral artery occlusion with homologous blood clots (fibrin-rich) in adult rat. This model closely mimics human ischemic stroke and is suitable for preclinical study of thrombolytic therapy for ischemic stroke.
Abstract
Klinisch trombolytische therapie met gebruik van recombinant tissue plasminogen activator (tPA) altijd de meest effectieve behandeling van acute ischemische beroerte. Echter, het gebruik van tPA beperkt door de nauw therapeutisch en verhoogd risico hemorragische transformatie. Er is een dringende behoefte aan geschikte takt modellen te ontwikkelen om nieuwe trombolytica en strategieën te onderzoeken voor de behandeling van ischemische beroerte. Op dit moment zijn er twee belangrijke types van ischemische beroerte modellen ontwikkeld bij ratten en muizen: intraluminale hechtdraad MCAO en embolische MCAO. Hoewel MCAO modellen via de intraluminale hechting techniek zijn op grote schaal gebruikt in mechanisme aangedreven stroke onderzoek, deze hechting modellen niet de klinische situatie nabootsen en zijn niet geschikt voor trombolytische studies. Van deze modellen is de embolische MCAO model nabootst menselijke ischemische beroerte en is geschikt voor preklinische onderzoek trombolytische therapie. Dit embolische model werd eerst ontwikkeld in ratten Overgaard ea. 1 in 1992 en verder gekenmerkt door Zhang et al. in 1997 2. Hoewel embolische MCAO heeft opgedaan steeds meer aandacht, er zijn technische problemen van veel laboratoria. Om de toenemende behoefte aan trombolytische onderzoek op te lossen, stellen we een zeer reproduceerbaar model van embolische MCAO in de rat, die een voorspelbare infarct volume binnen het gebied MCA kan ontwikkelen. In het kort wordt een gemodificeerd PE-50 buis voorzichtig geavanceerd van de externe halsslagader (ECA) in het lumen van de interne halsslagader (ICA) tot de punt van de catheter de oorsprong van de MCA bereikt. Door de catheter, wordt een homoloog bloedstolsel geplaatst aan de basis van de MCA. Om het succes van MCA occlusie te identificeren, werd de regionale cerebrale doorbloeding gecontroleerd, werden neurologische tekorten en infarct volumes gemeten. De technieken die in dit document moeten de onderzoekers van technische problemen voor de oprichting van dit model voor een beroerte onderzoek te overwinnen helpen. </ P>
Introduction
Beroerte is de derde doodsoorzaak in de Verenigde Staten, maar opties voor de behandeling van acute beroerte beperkt blijven. Momenteel intraveneuze infusie van recombinant tissue plasminogen activator (tPA) het oplossen van bloedstolsels is de meest efficiënte behandeling van acute ischemische beroerte. Echter, het gebruik van tPA beperkt door de nauw therapeutisch en verhoogd risico intracerebrale bloeding. Daarom is een model van een beroerte die geschikt zijn voor trombolytische onderzoek dringend nodig.
De middelste cerebrale slagader (MCA) is de slagader meestal opgesloten in een beroerte bij mensen. Gericht op dit slagader, hebben veel dieren modellen van ischemische beroerte vastgesteld. Op dit moment zijn er twee belangrijke types van knaagdieren focale ischemie modellen door occlusie MCA ontwikkeld: hechtdraad MCAO model en embolische MCAO model. Hoewel MCAO modellen via de intraluminale hechtdraad techniek zijn op grote schaal gebruikt in-mechanisme gedreven beroerte onderzoek, deze hechtingen modellen nietnabootsen menselijke beroerte, zoals tot 80% van menselijke beroertes worden veroorzaakt door trombose of embolie. Echter, embolische beroerte model met behulp van bloedstolsels nauw bootst de menselijke beroerte en is geschikt voor trombolytische studie beschouwd. Dit embolische model werd voor het eerst ontwikkeld in ratten door Overgaard et al. 1 in 1992 en verder gekenmerkt door Zhang et al. In 1997 2 en door Dinapoli et al. In 2006 3. Hoewel embolische MCAO heeft opgedaan steeds meer aandacht, er zijn technische problemen door vele laboratoria.
In dit artikel tonen we een standaard werkwijze voor het produceren embolische MCAO met homologe bloedstolsels in de volwassen rat, die een voorspelbare infarct binnen het grondgebied MCA kan ontwikkelen. De technieken die in dit artikel zou moeten helpen onderzoekers bij technische problemen te overwinnen voor het vaststellen van dit model voor een beroerte onderzoek.
Protocol
Representative Results
Discussion
In deze studie hebben we aangetoond een standaard werkwijze voor het uitvoeren van een embolische beroerte MCAO model in de rat, waarbij de oorsprong van de MCA wordt afgesloten door een fibrine-rijke stolsel. Het grote voordeel van dit model is: de occlusie van de steel van MCA met een fibrine-rijke bloedstolsel lijkt op trombo-embolische beroerte bij mensen, het embolische beroerte model kan preklinisch onderzoek fibrinolyse en dat dit model kan ontwikkelen een reproduceerbare en voorspelbare infarctvolume binnen de d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by National Institutes of Health grants HL087990 (G.L.).
Materials
| rh-tPA | Chemical | Genentech | |
| 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride | Chemical | Sigma | T8877 |
| Anesthesia vaporizer | Equipment | Soma Technology | Drager Vapor 19.1 |
| Rechargeable high speed micro drill | Equipment | Fine Science Tools | 18000-17 |
| Curved scissors | Equipment | Fine Science Tools | 14117-14 |
| Dumont forceps(Medical #7) | Equipment | Fine Science Tools | 11270-20 |
| Dumont forceps(Medical #5) | Equipment | Fine Science Tools | 11251-35 |
| Vannas-style spring scissors | Equipment | Fine Science Tools | 15000-03 |
| Veterinary recovery chamber | Equipment | Peco Services | V1200 |
| Genie plus syringe pump | Equipment | Kent Scientific Corporation | |
| Rat brain matrix | Equipment | Kent Scientific Corporation | RBMA-310C |
| Digital caliper | Equipment | World Precision Instruments | 501601 |
| Dissecting microscope | Equipment | World Precision Instruments | PZMTIII-BS-LWD |
| Hamilton syringe | Equipment | Hamilton | model 710 |
| Homeothermic blanket control unit | Equipment | Harvard Apparatus | |
| Electric clipper | Equipment | Braintree Scientific | CLP-9931 |
| Veterinary electrosurgical unit | Equipment | MACAN Manufacturing Company | MV-9 |
| Blood flowmeter | Equipment | Adinstruments | |
| PowerLab 4/30 | Equipment | Adinstruments | |
| LabChart 7.2 | software | Adinstruments | |
| 1ml syringe | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 309659 |
| 23G needle | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 305143 |
| 30G needle | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 305106 |
| PE-50 tubing | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 427517 |
| PE-10 tubing | Consumable | Becton, Dickinson and Company | 427400 |
| 6-0 Silk suture | Consumable | Harvard apparatus | 723287 |
| 5-0 Silk suture | Consumable | Harvard Apparatus | 517607 |
References
- Overgaard, K., Sereghy, T., Boysen, G., Pedersen, H., Høyer, S., Diemer, N. H. A rat model of reproducible cerebral infarction using thrombotic blood clot emboli. J Cereb Blood Flow Metab. 12 (3), 484-490 (1992).
- Zhang, R. L., Chopp, M., Zhang, Z. G., Jiang, Q., Ewing, J. R. A rat model of focal embolic cerebral ischemia. Brain Res. 766 (1-2), 83-92 (1997).
- Dinapoli, V. A., Rosen, C. L., Nagamine, T., Crocco, T. Selective MCA occlusion: a precise embolic stroke model. J. Neurosci. Methods. 154 (1-2), 233-238 (2006).
- Jespersen, B., Knupp, L., Northcott, C. A. Femoral arterial and venous catheterization for blood sampling, drug administration and conscious blood pressure and heart rate measurements. J Vis Exp. 59 (3496), (2012).
- Bederson, J. B., Pitts, L. H., Tsuji, M., Nishimura, M. C., Davis, R. L., Bartkowski, H. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke. 17 (3), 472-476 (1986).
- Henninger, N., Bouley, J., Bråtane, B. T., Bastan, B., Shea, M., Fisher, M. Laser Doppler flowmetry predicts occlusion but not tPA-mediated reperfusion success after rat embolic stroke. Exp Neurol. 215 (2), 290-297 (2009).
- Zhu, H., et al. Annexin A2 combined with low-dose tPA improves thrombolytic therapy in a rat model of focal embolic stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 30 (6), 1137-1146 (2010).
- Cheng, T., et al. Activated protein C inhibits tissue plasminogen activator-induced brain hemorrhage. Nat Med. 2 (11), 1278-1285 (2006).
- Taniguchi, H., Andreasson, K. The hypoxic-ischemic encephalopathy model of perinatal ischemia. J Vis Exp. 21 (955), (2008).
- Sicard, K. M., Fisher, M. Animal models of focal brain ischemia. Exp Transl Stroke Med. 1 (7), (2009).
- Florian, B., et al. Long-term hypothermia reduces infarct volume in aged rats after focal ischemia. Neurosci Lett. 438 (2), 180-185 (2008).
- Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. Effects of hyperthermia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats. Neurosci Lett. 349 (2), 130-132 (2003).
- Westendorp, W. F., Nederkoorn, P. J., Vermeij, J. D., Dijkgraaf, M. G., van de Beek, D. Post-stroke infection: a systematic review and meta-analysis. BMC Neurol. 11 (110), (2011).
