Модель Серийное Concussive Травмы головы у мышей
Summary
Concussion presents the most common type of traumatic brain injury. Therefore, a repetitive concussive animal model, which replicates the important features of an injury in patients, may provide a means to study concussion in a rigorous, controlled, and efficient manner.
Abstract
Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of knowledge on the injury and its effects. To develop a better understanding of concussions, animals are often used because they provide a controlled, rigorous, and efficient model. Studies have adapted traditional animal models to perform mTBI to stimulate mild injury severity by changing the injury parameters. These models have been used because they can produce morphologically similar brain injuries to the clinical condition and provide a spectrum of injury severities. However, they are limited in their ability to present the identical features of injuries in patients. Using a traditional impact system, a repetitive concussive injury (rCHI) model can induce mild to moderate human-like concussion. The injury degree can be determined by measuring the period of loss of consciousness (LOC) with a sign of a transient termination of breathing. The rCHI model is beneficial to use for its accuracy and simplicity in determining mTBI effects and potential treatments.
Introduction
Сотрясение, называемый также легкой черепно-мозговая травма (mTBI), является наиболее частое возникновение черепно-мозговой травмы (ЧМТ) и затрагивает миллионы людей в Соединенных Штатах. Сотрясения может быть сложно диагностировать и не существует какого-либо конкретного лекарства от сотрясения мозга. Существует растущее признание и некоторые доказательства того, что мягкая механическая травма в результате спортивных травм, боевые действия , и других физически привлекательных занятий может иметь кумулятивные и хронические неврологические последствия 1,2. Тем не менее, все еще существует недостаток знаний о сотрясений и их последствий. Текущая методология ограничивает исследования патологии и лечения у людей, так как только неврологическое оценки и анализа изображений доступны для клинического диагноза. Животные модели обеспечивают средства для изучения сотрясений эффективным, строгим, и контролируемым образом с надеждой дальнейшей диагностики и лечения mTBI.
Исследования адаптировали традиционные TBIмодели, такие как контролируемые корковой воздействия (CCI), воздействие жидкости перкуссии (ИПИ), вес травмы падение и травмы взрыв, чтобы выполнить mTBI и стимулировать низкие уровни серьезности травмы путем изменения параметров травмы. Эти модели являются полезными для использования из-за их способности реплицировать травмы головного мозга морфологически сходны с клиническим состоянием; Тем не менее, они также имеют свои собственные ограничения. Тяжесть травмы, вызванной травмы ускорение (падение веса) часто сильно варьирует. Два результаты мягкого CCI – субарахноидальное кровоизлияние и фокусного – ушиб не сравнимы с типичными человеческими сотрясений. ТПП и ИПИ требуют краниотомии, которая не является клинически значимым, в то время как травмы взрыва является более спорной модели в отношении различных измерений положения экспозиции и пик давления, а также переменная вторичное повреждение во время экспозиции 3-6. Обновленный Шокирующий животную модель что может перевести доклинических исследований в клиническую Settiнг необходимо в научных исследованиях.
Ключевым вопросом при моделировании мягкий TBI является определение экспериментальной травмы тяжести, которая наиболее близко повторяет травмы в клинических условиях. В последнее время различные исследовательские группы разработали закрытую черепно – мозговую травму или Шокирующий травмы головы (CHI) Модель 7-10. CHI является модификацией CCI без трепанации, но он по-прежнему использует традиционную электронную систему магнитного воздействия для формирования удара головой. Хи может вызвать сотрясение мозга в диапазоне от легкой до умеренной путем регулирования параметров воздействия. Потеря сознания (ЛОК) можно наблюдать сразу же после удара путем обнаружения уменьшения частоты дыхания или переходного прекращения дыхания. Период LOC используется для определения степени тяжести травмы. Эта статья включает в себя немного улучшенный и обновленный вариант повторяющейся CHI (rCHI) модели у мышей, наряду с подробным протоколом шаг за шагом и репрезентативных результатов. RCHI модель исследования СТРАТЕГИИповторно полезны при определении mTBI эффектов и возможных методов лечения, тем более, что нет индивидуальная модель животного способен подражать все сотрясением индуцированных патологических изменений.
Protocol
Representative Results
Discussion
Для того, чтобы имитировать мозговые травмы морфологически сходны с клиническим состоянием, симптомы после сотрясения ожидаются. симптомы после сотрясения обычно включают в себя головную боль, головокружение, головокружение, усталость, проблемы с памятью и сна, проблемы с концентрац?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This works was supported by funding from a Florida Health grant (Brain and spinal cord injury research fund) (KKW).
Materials
| anesthesia machine | Eagle Eye Anesthesia, Inc | Model 150 | anesthesia |
| Electromagnetic Impactor | LeicaBiosystems | Impact One Stereotaxic Impactor | perform impaction |
| Digital Stereotaxic instrument | LeicaBiosystems | 39462501 | mount mouse and positioning tips |
| Sicilone rubber-coated metal tip | Precision Tool & Engineering, Gainesvill FL | custom-made | impact tip |
| Lithium Ion All-in-One Trimmer | WAHL Home Products | 9854-600 | shave mouse hair |
| paper clips | custom-made | probe tip | |
| Cotton tipped applicators | MEDLINE | MDS202055 | scrub head with saline |
| Tissue Tek O.C.T. | ASKURA FINETEK USA INC | 4583 | tissue embedding |
| anti-GFAP | Dako | CA93013 | antibody for IHC |
| anti Ferritin | Sigma | F6136 | antibody for IHC |
| VECTASTAIN Elite ABC kit | Vector laboratories | PK-6100 | IHC detection system |
| Permount Mounting Medium | Fisher Scientific | SP15-100 | |
| Aperio XT ScanScope scanner | Leica Microsystems Inc, | slides scanning | |
| Leica AutoStainer XL | Leica the pathology Company | ST2010 | H&E staining |
| DAB | sigma | D3939 | IHC detection system |
References
- Baugh, C. M., et al. Chronic traumatic encephalopathy: neurodegeneration following repetitive concussive and subconcussive brain trauma. Brain Imaging Behav. 6 (2), 244-254 (2012).
- McKee, A. C., et al. Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury. J. Neuropathol Exp Neurol. 68 (7), 709-735 (2009).
- Petraglia, A. L., Dashnaw, M. L., Turner, R. C., Bailes, J. E. Models of mild traumatic brain injury: translation of physiological and anatomic injury. Neurosurgery. 75 Suppl (4), S34-S49 (2014).
- Goldstein, L. E., McKee, A. C., Stanton, P. K. Considerations for animal models of blast-related traumatic brain injury and chronic traumatic encephalopathy. Alzheimers Res Ther. 6 (5), 64 (2014).
- Gold, E. M., et al. Functional assessment of long-term deficits in rodent models of traumatic brain injury. RegenMed. 8 (4), 483-516 (2013).
- Xiong, Y., Mahmood, A., Chopp, M. Animal models of traumatic brain injury. Nat Rev Neurosci. 14 (2), 128-142 (2013).
- Luo, J., et al. Long-term cognitive impairments and pathological alterations in a mouse model of repetitive mild traumatic brain injury. Front Neurol. , 5-12 (2014).
- Yang, Z., et al. Temporal MRI characterization, neurobiochemical and neurobehavioral changes in a mouse repetitive concussive head injury model. Sci Rep. 10 (5), 11178 (2015).
- Zhang, J., et al. Inhibition of monoacylglycerol lipase prevents chronic traumatic encephalopathy-like neuropathology in a mouse model of repetitive mild closed head injury. J Cereb Blood Flow Metab. 35 (3), 443-453 (2015).
- Petraglia, A. L., et al. The spectrum of neurobehavioral sequelae after repetitive mild traumatic brain injury: a novel mouse model of chronic traumatic encephalopathy. J Neurotrauma. 31 (13), 1211-1224 (2014).
- Lumpkins, K. M., Bochicchio, G. V., Keledjian, K., Simard, J. M., McCunn, M., Scalea, T. Glial fibrillary acidic protein is highly correlated with brain injury. J Trauma. 65 (4), 778-782 (2008).
- Yang, Z., Wang, K. K. Glial fibrillary acidic protein: from intermediate filament assembly and gliosis to neurobiomarker. Trends Neurosci. 38 (6), 364-374 (2015).
- Liu, H., et al. Increased expression of ferritin in cerebral cortex after human traumatic brain injury. Neurol Sci. 34 (7), 1173-1180 (2013).
- Jordan, B. D., et al. The clinical spectrum of sport-related traumatic brain injury. Nat Rev Neurol. 9 (4), 222-230 (2013).
