늙은 쥐의 뇌졸중 결과를 연구하기 위해 수정된 경두개 중뇌동맥 폐색 모델

요약

이 프로토콜은 중간 크기의 경색과 우수한 생존율을 가진 독특한 마우스 스트로크 모델을 보여줍니다. 이 모델을 통해 전임상 뇌졸중 연구자는 허혈 기간을 연장하고, 노령 마우스를 사용하고, 장기적인 기능적 결과를 평가할 수 있습니다.

초록

실험적 뇌졸중 연구에서 내강 내 필라멘트가 있는 중뇌동맥 폐색(MCAO)은 마우스의 허혈성 뇌졸중을 모델링하는 데 널리 사용됩니다. 필라멘트 MCAO 모델은 전형적으로 C57Bl/6 마우스에서 때때로 후뇌동맥에 의해 공급되는 영역에 뇌 조직을 포함하는 대규모 뇌경색을 나타내는데, 이는 주로 후방 소통 동맥 폐쇄증의 높은 발생률에 기인합니다. 이 현상은 필라멘트 MCAO 후 장기 뇌졸중 회복 중 C57Bl/6 마우스에서 관찰된 높은 사망률의 주요 원인으로 간주됩니다. 따라서 많은 만성 뇌졸중 연구는 원위 MCAO 모델을 활용합니다. 그러나 이러한 모델은 일반적으로 피질 영역에서만 경색을 일으키므로 결과적으로 뇌졸중 후 신경학적 결함을 평가하는 것이 어려울 수 있습니다. 이 연구는 몸통의 MCA가 작은 두개골 창을 통해 영구적으로 또는 일시적으로 부분적으로 폐색되는 수정된 경두개 MCAO 모델을 확립했습니다. 교합 위치가 MCA의 원점에 비교적 근접하기 때문에 이 모델은 피질과 선조체 모두에서 뇌 손상을 일으킵니다. 이 모델의 광범위한 특성 분석은 노화된 마우스에서도 우수한 장기 생존율과 쉽게 감지할 수 있는 신경학적 결함을 입증했습니다. 따라서 여기에 설명된 MCAO 마우스 모델은 실험적 뇌졸중 연구를 위한 유용한 도구입니다.

서론

미국에서는 매년 약 800,000명이 뇌졸중을 앓고 있으며, 이러한 뇌졸중의 대부분은 허혈성 뇌졸중이다¹. 조직 플라스미노겐 활성제(tPA) 및/또는 혈전 절제술을 통한 대뇌 혈류의 적시 회복은 현재 뇌졸중 환자에게 가장 효과적인 치료법입니다. 그러나 장기적으로 신경 기능이 완전히 회복되는 경우는 드뭅니다 ^2,3. 따라서 기능적 개선을 목표로 하는 새로운 뇌졸중 치료법을 찾는 것은 임상적으로 관련된 뇌졸중 동물 모델을 필요로 하는 집중적인 연구 분야입니다.

설치류에서 가장 흔한 허혈성 뇌졸중 모델은 뇌졸중을 유도하기 위해 내강 내 중뇌동맥 폐색(MCAO)을 사용합니다. 1989년 Zea Longa가 처음 개발한 이 모델에서는 나일론 필라멘트가 내경동맥(ICA)에 도입되어 중뇌동맥(MCA^)으로 가는 혈류를 차단합니다4. 그러나 이 모델에는 한계가 있습니다. 첫째, 필라멘트가 ICA에 삽입되면 특히 생쥐에서 후뇌동맥(PCA)으로 가는 혈류도 부분적으로 차단될 수 있습니다. 결정적으로, 전방 및 후방 대뇌 순환을 연결하는 작은 동맥인 후방 소통 동맥(PcomA....

프로토콜

이 작업에 설명된 모든 절차는 연구 중인 동물의 관리 및 사용에 대한 NIH 지침에 따라 수행되며 프로토콜은 Duke Institute Animal Care and Use Committee(IACUC)의 승인을 받았습니다. 본 연구에는 영(8-10주령) 및 고령(22개월령) 수컷 C57Bl/6 마우스를 사용하였다. 이 프로토콜의 개요는 그림 1에 나와 있습니다.

1. 수술 준비

1. 쥐의 총체적 이상 및 행동 결함을 검사합니다.
   참고: 수술 전에 외과의는 수술용 마스크, 모자, 장갑 및 가운을 포함한 적절한 PPE(개인 보호 장비)를 착용하는 것이 중요합니다.
2. 마우스의 무게를 잰다. 체중에 따라 인공호흡기( 재료 표 참조)를 프로그래밍하십시오.
3. 마우스를 4인치 x 4인치 x 7인치 마취 유도 상자에 넣습니다. 30으로 설정된 산소 유량계( 재료 표 참조)와 70으로 설정된 아산화질소 유량계를 켭니다. 5% 이소플루란으로 기화기를 켭니다.
4. 가이드 와이어를 20G 정맥 주사(IV) 카테터에 삽입합니다.
5. 호흡수가 분당....

결과

수술용 현미경으로 직접 관찰하면 허혈 중에 MCA 혈류가 차단되는 것을 육안으로 확인할 수 있습니다. 이전 연구에서는 레이저 도플러 모니터를 사용하여 허혈성 부위의 혈류가 >80% 감소하는 것으로 나타났다⁶. MCAO 후 혈류 변화를 결정하기 위해 LSCI를 사용하여 허혈성 모욕 및 재관류를 추가로 확인할 수 있습니다(그림 1). 실제로, 그림 3A에서, 우측 MCA의 영역에서 혈액 공급이 감소한 것을 관찰할 수 있다. 일시적인 MCAO의 경우, 봉합사를 제거한 후 뇌 혈류의 재관류가 분명했고(그림 3B), 24시간 후에 더욱 개선되었습니다(그림 3C). 뇌졸중 뇌는 24시간 후에 절편하고 TTC로 염색할 수 있습니다. 죽은 조직은 TTC와 반응하지 않았고 흰색으로 유지.......

토론

최초의 경두개 MCA 폐색 모델은 1981년 쥐에서 확립되었고(^11,12),¹⁹⁸⁹년 무두개절제술 MCAO 모델로 대체되었다⁴. 초기 경두개 MCA 폐색은 수술 부위가 넓어 접합궁 전체를 제거하고 근육을 옆으로 당겼습니다. 수술 후 국소 조직이 부풀어 올라 동물들의 스트레스를 유발하고 먹이 섭취를 줄였습니다. 수정된 경두개 MCAO 모델에서는 절개가 덜 침습적이며 접합궁의 작은 부분만 제거됩니다. 수술 부위는 4개의 작은 바늘 견인기를 사용하여 노출되며 혈관이나 신경이 파괴되지 않습니다. MCA 트렁크는 8-0을 사용하여 들어 올리기 때문에 작은 두개골 창으로 충분합니다. 수술용 봉합사 바늘, 전체 바늘이 MCA 아래로 들어갈 필요가 없습니다. 수술 후 국소 조직 부종이 발견되지 않았다⁶.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
0.25% 부피바카인	호스피라	NDC 0409-1159-18
0.9% 염화나트륨	ICU 의료	NDC 0990-7983-03
2,3,5-트리페닐테트라졸륨 염화물 (TTC)	시그마 또는 사용 가능한 공급업체
20 G IV 카테터	BD	381534	20 GA 1.6 IN
30 G 바늘	BD	305106
4-0 실크 봉합	보세요	SP116	검은색 땋은 실크
8-0 봉합사 바늘	Ethilon	2822G
알코올 면봉	BD	326895
마취 유도 상자	적합한 공급 업체		Pexiglass 제조
전기 그라인더	JSDA	JD 700
고온 소작 루프 팁	Bovie	AA03
Isoflurane	Covetrus	NDC 11695-6777-2
레이저 도플러 관류 모니터	무어 악기	moorVMS-LDF1
윤활제 눈 연고	Bausch + Lomb	339081
마우스 직장 프로브	Physitemp	RET-3
질산화물	에어가스	UN1070
오토스코프	Welchallyn	728	2.5 mm 스페큘럼 오토스코프는 마우스의 성대를 시각화하는 후두경으로 사용되었습니다
산소	에어가스	UN1072
포비돈-요오드	CVS	955338
회수 상자	브린시	TLC eco
Rimadyl (carprofen)	Zoetis	6100701	주사 가능한 50 mg/mL
설치류 인공호흡기	Kent Scientific	설치류 Jr.
온도 조절기	Physitemp	TCAT-2DF
트리플 항생제 및 통증 완화	CVS NDC	59770-823-56
기화기	RWD	R583S

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