עורקי תסחיפים התיכון מוחין ספיגה (MCAO) לשבץ איסכמי עם קרישי דם הומולוגיים בחולדות
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
טיפול קליני, הטרומבוליטיות עם שימוש בactivator plasminogen רקמות רקומביננטי (tPA) נשאר הטיפול היעיל ביותר עבור שבץ איסכמי חריף. עם זאת, השימוש בtPA מוגבל על ידי החלון הטיפולי הצר שלה ועל ידי עלייה בסיכון לשינוי המורגי. יש צורך דחוף לפתח מודלים שבץ מתאימים ללמוד סוכנים הטרומבוליטיות חדשים ואסטרטגיות לטיפול בשבץ איסכמי. נכון לעכשיו, שני סוגים עיקריים של מודלים שבץ איסכמי פותחו בחולדות ועכברים: MCAO התפר intraluminal ותסחיפים MCAO. למרות שדגמי MCAO באמצעות טכניקת תפר intraluminal היו בשימוש נרחב במחקר שבץ מונע מנגנון, מודלים תפר אלה אינם מחקים את המצב הקליני ואינם מתאימים ללימודים הטרומבוליטיות. בין הדגמים הללו, מודל MCAO תסחיפים מחקה באופן הדוק שבץ איסכמי אנושי ומתאים לחקירה פרה קלינית של טיפול טרומבוליטי. מודל תסחיפים זו פותח לראשונה בחולדות על ידי אובergaard et al. 1 ב1992 ומאופיין יותר על ידי Zhang et al. בשנת 1997 2. למרות MCAO תסחיפים צבר הגדלת תשומת לב, יש בעיות טכניות שעומדות בפני מעבדות רבות. כדי לענות על הצרכים גוברים למחקר הטרומבוליטיות, אנו מציגים מודל לשחזור ביותר של MCAO תסחיפים בחולדה, אשר יכול לפתח צפוי אוטם נפח בתוך שטח MCA. בקיצור, PE-50 צינור שונה הוא מתקדם בעדינות מעורק התרדמה החיצונית (ECA) לתוך לומן של עורק התרדמה הפנימי (ICA) עד קצה הצנתר מגיע למקורו של MCA. דרך הצנתר, קריש דם הומולוגי יחיד ממוקם במוצאו של MCA. כדי לזהות את ההצלחה של חסימת MCA, זרימת דם במוח האזורית הייתה פיקוח, גירעונות נוירולוגיות וכרכי אוטם נמדדו. הטכניקות שהוצגו במאמר זה אמורות לעזור לחוקרים להתגבר על בעיות טכניות להקמת מודל זה למחקר שבץ. </ P>
Introduction
שבץ הוא הגורם המוביל השלישי למוות בארצות הברית, אבל אפשרויות טיפול בשבץ חריף יישארו מוגבלות. נכון לעכשיו, עירוי תוך ורידי של activator plasminogen רקמות רקומביננטי (tPA) לפזר את קרישי הדם הוא הטיפול יעיל ביותר לשבץ איסכמי חריף. עם זאת, השימוש בtPA מוגבל על ידי החלון הטיפולי הצר שלה ועל ידי עלייה בסיכון לדימום תוך מוחי. לכן, יש צורך במודל של שבץ מתאים למחקר הטרומבוליטיות בדחיפות.
עורק אמצע המוח (MCA) הוא העורק לרוב האפיל בשבץ בבני אדם. התמקד בעורק זה, מודלים של בעלי חיים רבים של שבץ איסכמי הוקמו. נכון לעכשיו, שני סוגים עיקריים של מודלים איסכמיה מכרסמים מוקד על ידי הגורם לחסימת MCA פותחו: מודל תפר מודל MCAO ותסחיפי MCAO. למרות שדגמי MCAO באמצעות טכניקת תפר intraluminal היו בשימוש נרחב במחקר שבץ מונע מנגנון, מודלים תפר אלה לאשבץ אדם לחקות, כעד 80% ממקרי שבץ אדם נגרמים על ידי פקקת או תסחיף. עם זאת, מודל שבץ תסחיפים באמצעות קרישי דם מחקה באופן הדוק שבץ אדם ונחשב מתאים למחקר הטרומבוליטיות. מודל תסחיפים זו פותח לראשונה בחולדות על ידי et Overgaard אל. 1 ב1992 ועוד מאופיין בet ג'אנג אל. בשנת 1997 2 ועל ידי Dinapoli et al. ב2006 3. למרות MCAO תסחיפים זכה לתשומת לב גוברת, יש בעיות טכניות מתמודדות על ידי מעבדות רבות.
במאמר זה, אנו מדגימים שיטה סטנדרטית לייצור MCAO תסחיפים עם קרישי דם הומולוגיים בחולדה הבוגרת, אשר יכול לפתח אוטם צפוי בתוך שטח MCA. הטכניקות שהוצגו במאמר זה אמורות לעזור לחוקרים להתגבר על בעיות טכניות להקמת מודל זה למחקר שבץ.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקר זה, שהדגמנו שיטה סטנדרטית לביצוע מודל שבץ MCAO תסחיפים בחולדה, שבמקורו של MCA הוא occluded על ידי קריש הפיברין העשיר. היתרון העיקרי של מודל זה הוא: החסימה של הגזע של MCA עם קריש דם הפיברין העשיר דומה לשבץ תרומבו בבני אדם, מודל שבץ תסחיפים הוא מתאים לביצוע חקירה פרה קלינית ?…
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).
