Нейроповеденческих оценок в мышиной модели неонатальная гипоксически ишемического черепно-мозговой травмы
Summary
Мы исполняли односторонних сонной артерии окклюзии на послеродовой день CD 7-10-1 мыши щенков для создания неонатальная гипоксически ишемического (HI) модели и изучается воздействие Привет черепно-мозговой травмы. Мы изучили нейроповеденческие функции в этих мышей, по сравнению с неоперированных обычных мышей.
Abstract
Мы выступали односторонних сонной артерии окклюзии на мышах CD-1 для создания неонатальная гипоксически ишемического (HI) модели и исследованы эффекты неонатального Привет черепно-мозговой травмы, изучая нейроповеденческие функции в этих мышей, по сравнению с неоперированных (т.е., нормальный) мышах. В ходе исследования Райс-Vannucci метод был использован для побудить неонатальной HI повреждения головного мозга в постнатальном день 7-10 (P7-10) мышах. Перешнуровка односторонних сонной артерии и воздействия гипоксии (8% O2 и 92% N2 90 мин) на щенков была выполнена операция HI. Через неделю после операции, поврежденные мозги были оценены с нагим глазом через полупрозрачный череп и были разделены на подгруппы, основанный на отсутствие (Группа «не корковых вред») или наличие (Группа «корковых вред») коры головного мозга травмы, такие поражения в правом полушарии. На неделе 6, следующие нейроповеденческих испытания были проведены оценки когнитивных и двигательных функций: пассивный расторжения (ПЭТ), лестница задачи ходьба испытания и испытания на прочность сцепления. Эти поведенческие тесты полезны в определении последствий черепно-мозговой травмы новорожденных Привет и используются в других моделях мыши нейродегенеративных заболеваний. В этом исследовании новорожденных мышей травмы мозга Привет показал мотор дефициты, которые соответствуют повреждения правого полушария. Результаты поведенческих тестирования имеют отношение к дефицит наблюдается у человека новорожденных Привет пациентов, как церебральный паралич или неонатальной инсульт пациентов. В этом исследовании модель мыши черепно-мозговой травмы новорожденных HI была создана и показал разной степени моторного дефицита и когнитивные нарушения, по сравнению с неоперированных мышей. Эта работа предоставляет основные сведения о модели мыши HI. МРТ изображения демонстрируют разные фенотипы, разделенных мотор и когнитивных тестов в зависимости от тяжести повреждения головного мозга.
Introduction
Черепно-мозговой травмы новорожденных Привет происходит во время раннего детства (примерно двух пациентов на 1000 детей)1,2,3,4,5. Важное значение имеют исследования относительно неонатальной Привет черепно-мозговой травмы, и с использованием установленных неонатальной Привет мозга травмы мыши модели могут облегчить в vivo доклинические исследования на Привет черепно-мозговой травмы.
Традиционные модели HI используются на6взрослых крыс. Для модели новорожденным Райс-Vannucci метод обычно используется P7 крысы7,8. Однако, так как крыс и мышей несколько иной9,10, даже если они оба грызунов, мы провели модифицированный метод риса-Vannucci на CD-1 щенков P7-10, основанный на предыдущих исследований, которые показали, что P7-10 является период с изображением незрелые олигодендроциты, соответствующий термин человека P011,12. Новорожденных модель мыши Привет устанавливается через оба перевязка сонной артерии, односторонние и облучения мышей к гипоксии с 8% кислорода в P7-10 щенков.
Мышей подвергали процедуре показан различной степени поражения мозга в области задне правого полушария. Для определения когнитивных и двигательных дефицита, нейроповеденческих оценок на основе ПЭТ, были исполнены лестницы пешком испытания и испытания на прочность сцепления. Были проанализированы различия между неоперированных (то есть, нормальный) и HI мышей. Эта работа представляет основную информацию о мышиной модели HI. МРТ изображения демонстрируют разные фенотипы, разделенных в зависимости от тяжести повреждения мозга с помощью мотора и когнитивных тестов.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом исследовании мы индуцированной Привет черепно-мозговой травмы новорожденных мышей P7-10 CD-1 и определили поражения мозга с соответствующими когнитивных и двигательных дефицита. Во время этой процедуры важнейшее окклюзии одностороннее право сонной артерии. В этот шаг артерии можн…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано грантов от Национальный исследовательский фонд (СР 2014R1A2A1A11052042; 2015M3A9B4067068), Министерство науки и технологии, Республика Корея, корейский здравоохранения технологии R & D проекта (HI16C1012), Министерство здравоохранения и Благосостояние, Республика Корея и программа помощи исследований факультета «Dongwha» Йонсейского университета колледжа медицины (6-2016-0126).
Materials
| Hypoxic chamber | Jeung Do Bio & Plant Co | Experimental Builder | |
| PAT apparatus | Jeung Do Bio & Plant Co | Experimental Builder | |
| The ladder rung walking | Jeung Do Bio & Plant Co | Experimental Builder | |
| SDI Grip Strength System | San Diego Instruments Inc. | ||
| Grip-Strength Meter | Ugo Basile | 47200 | |
| Harvard Apparatus Fluovac anesthetizing system | Harvard Apparatus | ||
| Anesthetizing box | acryl box | ||
| I-Fran Liquid (Isofluorane) | Hana Pharm. Co., Ltd. | General Anesthetics ( isoflurane 100ml) | |
| CD-1 mice | Orient Co., Ltd. | ||
| Blue Nylon Mono Non-Absorbbable suture 5-0 50cm | Ailee Co., Ltd. | NB 521 | |
| IBM SPSS Statistics | IBM | Ver. 23 | |
References
- Yager, J. Y. Animal models of hypoxic-ischemic brain damage in the newborn. Semin Pediatr Neurol. 11 (1), 31-46 (2004).
- Vannucci, R. C., et al. Rat model of perinatal hypoxic-ischemic brain damage. J Neurosci Res. 55 (2), 158-163 (1999).
- Im, S. H., et al. Induction of striatal neurogenesis enhances functional recovery in an adult animal model of neonatal hypoxic-ischemic brain injury. 신경과학. 169 (1), 259-268 (2010).
- Clowry, G. J., Basuodan, R., Chan, F. What are the Best Animal Models for Testing Early Intervention in Cerebral Palsy?. Front Neurol. 5 (258), 1-17 (2014).
- Colver, A., Fairhurst, C., Pharoah, P. O. Cerebral palsy. Lancet. 383 (9924), 1240-1249 (2014).
- Levine, S. Anoxic-ischemic encephalopathy in rats. Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).
- Rice 3rd, J. E., Vannucci, R. C., Brierley, J. B. The influence of immaturity on hypoxic-ischemic brain damage in the rat. Ann Neurol. 9 (2), 131-141 (1981).
- Lafemina, M. J., Sheldon, R. A., Ferriero, D. M. Acute hypoxia-ischemia results in hydrogen peroxide accumulation in neonatal but not adult mouse brain. Pediatr Res. 59 (5), 680-683 (2006).
- Brazel, C. Y., Rosti 3rd, R. T., Boyce, S., Rothstein, R. P., Levison, S. W. Perinatal hypoxia/ischemia damages and depletes progenitors from the mouse subventricular zone. Dev Neurosci. 26 (2-4), 266-274 (2004).
- Buono, K. D., et al. Mechanisms of mouse neural precursor expansion after neonatal hypoxia-ischemia. J Neurosci. 35 (23), 8855-8865 (2015).
- Rumajogee, P., Bregman, T., Miller, S. P., Yager, J. Y., Fehlings, M. G. Rodent Hypoxia-Ischemia Models for Cerebral Palsy Research: A Systematic Review. Front Neurol. 7 (57), 1-20 (2016).
- Hagberg, H., Peebles, D., Mallard, C. Models of white matter injury: comparison of infectious, hypoxic-ischemic, and excitotoxic insults. Ment Retard Dev Disabil Res Rev. 8 (1), 30-38 (2002).
- Wi, S., Yu, J. H., Kim, M., Cho, S. R. In Vivo Expression of Reprogramming Factors Increases Hippocampal Neurogenesis and Synaptic Plasticity in Chronic Hypoxic-Ischemic Brain Injury. Neural Plast. 2016 (2580837), 1-11 (2016).
- Lu, Y., Christian, K., Lu, B. BDNF: a key regulator for protein synthesis-dependent LTP and long-term memory?. Neurobiol Learn Mem. 89 (3), 312-323 (2008).
- Manabe, T., et al. Facilitation of long-term potentiation and memory in mice lacking nociceptin receptors. Nature. 394 (6693), 577-581 (1998).
- Alonso, M., et al. BDNF-triggered events in the rat hippocampus are required for both short- and long-term memory formation. Hippocampus. 12 (4), 551-560 (2002).
- Seo, J. H., et al. In Situ Pluripotency Factor Expression Promotes Functional Recovery From Cerebral Ischemia. Mol Ther. 24 (9), 1538-1549 (2016).
- Kim, M. S., et al. Environmental enrichment enhances synaptic plasticity by internalization of striatal dopamine transporters. J Cereb Blood Flow Metab. 36 (12), 2122-2133 (2015).
- Lee, M. Y., et al. Alteration of synaptic activity-regulating genes underlying functional improvement by long-term exposure to an enriched environment in the adult brain. Neurorehabil Neural Repair. 27 (6), 561-574 (2013).
- Rha, D. W., et al. Effects of constraint-induced movement therapy on neurogenesis and functional recovery after early hypoxic-ischemic injury in mice. Dev Med Child Neurol. 53 (4), 327-333 (2011).
- Chong, H. J., Cho, S. R., Jeong, E., Kim, S. J. Finger exercise with keyboard playing in adults with cerebral palsy: A preliminary study. J Exerc Rehabil. 9 (4), 420-425 (2013).
- Chong, H. J., Cho, S. R., Kim, S. J. Hand rehabilitation using MIDI keyboard playing in adolescents with brain damage: a preliminary study. NeuroRehabilitation. 34 (1), 147-155 (2014).
- Seo, J. H., Yu, J. H., Suh, H., Kim, M. S., Cho, S. R. Fibroblast growth factor-2 induced by enriched environment enhances angiogenesis and motor function in chronic hypoxic-ischemic brain injury. PLoS One. 8 (9), e74405 (2013).
- Washington, P. M., et al. The effect of injury severity on behavior: a phenotypic study of cognitive and emotional deficits after mild, moderate, and severe controlled cortical impact injury in mice. J Neurotrauma. 29 (13), 2283-2296 (2012).
- Cho, S. R., et al. Astroglial Activation by an Enriched Environment after Transplantation of Mesenchymal Stem Cells Enhances Angiogenesis after Hypoxic-Ischemic Brain Injury. Int J Mol Sci. 17 (9), 1-15 (2016).
- Tsuji, M., et al. A novel reproducible model of neonatal stroke in mice: comparison with a hypoxia-ischemia model. Exp Neurol. 247, 218-225 (2013).
