चूहों में मॉडलिंग स्ट्रोक: फोकल कॉर्टिकल घाव फोटोथ्रोम्बोसिस द्वारा
Summary
यहां वर्णित फोटोथ्रोम्बोटिक स्ट्रोक मॉडल है, जहां एक स्ट्रोक एक फोटोसेंसिटिव डाई के प्रशासन के बाद लेजर रोशनी का उपयोग करके स्थायी माइक्रोवैस्कुलर ऑक्लुसेशन को प्रेरित करके बरकरार खोपड़ी के माध्यम से उत्पादित किया जाता है।
Abstract
स्ट्रोक मौत का एक प्रमुख कारण है और विकसित देशों में वयस्क विकलांगता का अधिग्रहण किया । उपन्यास चिकित्सकीय रणनीतियों के लिए व्यापक जांच के बावजूद, स्ट्रोक रोगियों के लिए सीमित चिकित्सीय विकल्प रहते हैं। इसलिए, स्ट्रोक के बाद की सूजन, एंजियोजेनेसिस, न्यूरोनल प्लास्टिसिटी और पुनर्जनन जैसे रोगविज्ञानी रास्तों के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है। मस्तिष्क की जटिलता को पुन: पेश करने के लिए इन विट्रो मॉडल की असमर्थता को देखते हुए, प्रयोगात्मक स्ट्रोक मॉडल इन तंत्रों के लिए उपन्यास दवा लक्ष्यों के विश्लेषण और बाद में मूल्यांकन के लिए आवश्यक हैं। इसके अलावा, तथाकथित प्रतिकृति संकट से उबरने के लिए सभी प्रक्रियाओं के लिए विस्तृत मानकीकृत मॉडल की तत्काल आवश्यकता है। इम्यूनोस्ट्रोक अनुसंधान कंसोर्टियम के भीतर एक प्रयास के रूप में, गुलाब बंगाल के इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन का उपयोग करके एक मानकीकृत फोटोथ्रोम्बोटिक माउस मॉडल और 561 एनएम लेजर के साथ बरकरार खोपड़ी की रोशनी का वर्णन किया गया है। यह मॉडल आक्रामक सर्जरी के बिना मस्तिष्क के किसी भी कॉर्टिकल क्षेत्र में आवंटन के साथ चूहों में स्ट्रोक के प्रदर्शन की अनुमति देता है; इस प्रकार, मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों में स्ट्रोक के अध्ययन को सक्षम करना। इस वीडियो में हिस्टोलॉजिकल एनालिसिस के साथ-साथ फोटोथ्रोम्बोटिक मॉडल में स्ट्रोक इंडक्शन के सर्जिकल तरीकों का प्रदर्शन किया गया है।
Introduction
इस्कीमिक स्ट्रोक मौत का एक प्रमुख कारण बना हुआ है और 21वीं शताब्दी में विकसित देशों में वयस्क विकलांगता प्राप्त की गईहै,जो दुनिया भर में 2017 में लगभग 27 मिलियन मौतों के लिए है। यहां तक कि वैज्ञानिक समुदाय के अपार प्रयासों के साथ, कुछ उपचार उपलब्ध हैं । इसके अलावा, इस तरह के उच्च बहिष्कार मानदंडों के साथ, ये पहले से ही सीमित विकल्प कई रोगियों के लिए सुलभ नहीं हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्रोक के बाद कार्यात्मक वसूली में सुधार करने के लिए उपन्यास उपचार की तत्काल आवश्यकता होती है।
मस्तिष्क की जटिल बातचीत को दोहराने के लिए इन विट्रो मॉडल की अक्षमता को ध्यान में रखते हुए, प्रीक्लिनिकल स्ट्रोक अनुसंधान के लिए पशु मॉडल आवश्यक हैं। चूहों स्ट्रोक अनुसंधान क्षेत्र में सबसे अधिक बार इस्तेमाल किया पशु मॉडल हैं । इनमें से अधिकांश माउस मॉडल का उद्देश्य मध्य मस्तिष्क धमनी (एमसीए) के भीतर रक्त प्रवाह को अवरुद्ध करके इंफार्क्शन को प्रेरित करना है क्योंकि अधिकांश मानव स्ट्रोक घाव एमसीए क्षेत्र2में स्थित हैं। हालांकि इन मॉडलों को बेहतर मानव स्ट्रोक घावों का पुनर्पूंजीकरण, वे उच्च इनफार्ट वॉल्यूम परिवर्तनशीलता के साथ संवहनी सर्जरी शामिल है ।
19773में फोटोथ्रोम्बोटिक मॉडल के रोसेनब्लम और अल-सब्बन के प्रस्ताव के बाद से, और बाद में इस मॉडल का उपयोग इस मॉडल के लिए चूहों वाटसन एट अल4,यह व्यापक रूप से इस्कीमिक स्ट्रोक अनुसंधान5,6में इस्तेमाल किया गया है । फोटोथ्रोम्बोटिक स्ट्रोक मॉडल पहले रक्त प्रवाह में इंजेक्ट किए गए हल्के-संवेदनशील डाई के फोटोएक्टिवेशन के परिणामस्वरूप एक स्थानीय और परिभाषित कॉर्टिकल इनफार्क को प्रेरित करता है। यह प्रकाश के संपर्क में आने वाले क्षेत्रों में जहाजों के स्थानीय थ्रोम्बोसिस का कारण बनता है। संक्षेप में, इंजेक्शन फोटोसेंसिटिव डाई से प्रकाश के संपर्क में आने पर, एंडोथेलियल सेल झिल्ली की स्थानीयकृत ऑक्सीडेटिव चोट प्रेरित होती है, जिससे प्लेटलेट एकत्रीकरण और थ्रोम्बस गठन होता है, जिसके बाद सेरेब्रल रक्त प्रवाह7के स्थानीय व्यवधान होते हैं।
इस तकनीक का मुख्य लाभ निष्पादन की सादगी और वांछित क्षेत्र में घाव को निर्देशित करने की संभावना में रहता है। अन्य प्रयोगात्मक स्ट्रोक मॉडल के विपरीत, फोटोथ्रोम्बोटिक स्ट्रोक मॉडल करने के लिए मामूली सर्जिकल विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है क्योंकि घाव बरकरार खोपड़ी की रोशनी के माध्यम से प्रेरित होता है। इसके अलावा, अच्छी तरह से सीमित सीमाएं(चित्रा 2A और चित्रा 5B)और एक विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्र में घाव को प्रेरित करने के लचीलेपन से इस्कीमिक या अक्षुण्ण कॉर्टिकल क्षेत्र8के भीतर सेलुलर प्रतिक्रियाओं के अध्ययन की सुविधा मिल सकती है। इन कारणों से, यह दृष्टिकोण कॉर्टिकल प्लास्टिसिटी के सेलुलर और आणविक तंत्र के अध्ययन के लिए उपयुक्त है।
पिछले कुछ दशकों में, अनुसंधान समूहों के बीच प्रजनन की कमी के बारे में बढ़ती चिंता तथाकथित प्रतिकृति संकट9गढ़ा गया है । 201510में प्रथम प्रीक्लिनिकल यादृच्छिक नियंत्रित मल्टीसेंटर परीक्षण अध्ययन के समन्वय के बाद, पूर्व नैदानिक अनुसंधान में सुधार करने के लिए एक प्रस्तावित उपकरण11,12,13,यह पुष्टि की गई कि स्वतंत्र प्रयोगशालाओं से प्रीक्लिनिकल अध्ययनों के बीच प्रजनन क्षमता में विफल रहने का एक कारण प्रयोगात्मक स्ट्रोक मॉडल और परिणाम मापदंडों14के पर्याप्त मानकीकरण की कमी थी। तदनुसार, जब इम्यूनोस्ट्रोक कंसोर्टियम (https://immunostroke.de/) की स्थापना की गई थी, एक सहयोग जिसका उद्देश्य स्ट्रोक वसूली के मशीनी सिद्धांतों में अंतर्निहित मस्तिष्क-प्रतिरक्षा बातचीत को समझना है, तो प्रत्येक अनुसंधान समूह के बीच सभी प्रयोगात्मक स्ट्रोक मॉडल का मानकीकरण आवश्यक था।
यहां वर्णित फोटोथ्रोम्बोटिक मॉडल को शामिल करने के लिए मानकीकृत प्रक्रिया है जैसा कि उपर्युक्त अनुसंधान कंसोर्टियम में उपयोग किया जाता है। संक्षेप में, एक जानवर एनेस्थेटिक्स से गुजरा, एक गुलाब बंगाल इंजेक्शन (10 μL/g) इंट्रापरिटोनली प्राप्त किया, और बरकरार खोपड़ी, ब्रेग्मा से 3 मिमी छोड़ दिया, तुरंत 20 मिनट(चित्रा 1)के लिए एक ५६१ एनएम लेजर द्वारा प्रकाशित किया गया था । इसके अतिरिक्त, इस मॉडल में स्ट्रोक परिणाम का विश्लेषण करने के लिए एक संबंधित हिस्टोलॉजिकल और व्यवहार विधि की सूचना दी जाती है। सभी विधियां प्रयोगशाला में विकसित और उपयोग की जाने वाली मानक परिचालन प्रक्रियाओं पर आधारित हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रस्तुत प्रोटोकॉल गुलाब बंगाल के पिछले इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन के साथ, 561 एनएम लेजर के साथ बरकरार खोपड़ी को रोशन करके फोटोथ्रोम्बोसिस के प्रयोगात्मक स्ट्रोक मॉडल का वर्णन करता है। हाल तक, इस मॉडल ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम सुझावों और चर्चाओं के लिए इम्यूनोस्ट्रोक संघ (2879 के लिए, प्रतिरक्षा कोशिकाओं से स्ट्रोक रिकवरी तक) के हमारे सभी सहयोग भागीदारों को धन्यवाद देते हैं। इस काम को जर्मनी की उत्कृष्टता रणनीति के तहत ड्यूश फोर्स्चुंग्सगेमेइस्चैफ्ट (डीएफजी, जर्मन रिसर्च फाउंडेशन) द्वारा सिस्टम न्यूरोलॉजी (एक्ससी 2145 स्नेर्जी – आईडी 390857198) के ढांचे के भीतर और अनुदान के तहत एलआई-2534/6-1 द्वारा वित्त पोषित किया गया था। ली-2534/7-1 और एलएल-112/1-1 ।
Materials
| 561 nm wavelenght laser | Solna | Cobolt HS-03 | |
| Acetic Acid | Sigma Life Science | 695092 | |
| Anesthesia system for isoflurane | Drager | ||
| ApopTag Peroxidase In Situ Apoptosis Detection Kit | Millipore | S7100 | |
| Bepanthen pomade | Bayer | 1578681 | |
| C57Bl/6J mice | Charles River | 000664 | |
| Collimeter | Thorlabs | F240APC-A | |
| Cotons | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
| Cresyl violet | Sigma Life Science | C5042-10G | |
| Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
| Ethanol 70% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
| Ethanol 96% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
| Ethanol 99% | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
| Filter paper | Macherey-Nagel | 432018 | |
| Fine Scissors | FST | 15000-00 | |
| Forceps | FST | 11616-15 | |
| Heating blanket | FHC DC Temperature Controller | 40-90-8D | |
| Isoflurane | Abbot | B506 | |
| Isopentane | Fluka | 59070 | |
| Ketamine | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
| Laser Speckle | Perimed | PeriCam PSI HR | |
| Mayor Scissors | FST | 1410-15 | |
| Phosphate Buffered Saline PH: 7.4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
| Protective glasses | Laser 2000 | NIR-ZS2-38 | |
| Rose Bengal | Sigma Aldrich | 198250-5G | |
| Roti-Histokit mounting medium | Roth | 6638.1 | |
| Saline solution | Braun | 131321 | |
| Stereomikroskop | Zeiss | Stemi DV4 | |
| Stereotactic frame | Stoelting | 51500U | |
| Superfrost Plus Slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
| Xylacine | Albrecht |
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