Her presenterer vi en lukket hode mild traumatisk hjerneskade (mTBI) rottemodell og dens validering som viser bemerkelsesverdig likhet med menneskelig mTBI angående atferdsmessige manifestasjoner under de akutte og subakutte stadiene.
Dyremodeller er avgjørende for å fremme vår forståelse av mild traumatisk hjerneskade (mTBI) og veilede klinisk forskning. For å oppnå meningsfull innsikt er det viktig å utvikle en stabil og reproduserbar dyremodell. I denne studien rapporterer vi en detaljert beskrivelse av en mTBI-modell med lukket hode og en representativ valideringsmetode ved bruk av Sprague-Dawley-rotter for å verifisere modelleringseffekten. Modellen innebærer å slippe en 550 g massevekt fra en høyde på 100 cm direkte på hodet til en rotte på en ødeleggbar overflate, etterfulgt av en 180-graders sving. For å vurdere skaden gjennomgikk rotter en rekke nevroatferdsmessige vurderinger 10 minutter etter skaden, inkludert tid for bevissthetstap, første søkeadferdstid, rømningsevne og strålebalanseevnetest. I de akutte og subakutte stadiene etter skaden ble det gjennomført atferdstester for å vurdere motorisk koordinasjonsevne (stråleoppgave), angst (Open Field test) og lærings- og hukommelsesevner (Morris Water Maze test). Den lukkede mTBI-modellen ga en konsistent skaderespons med minimal dødelighet og replikerte virkelige situasjoner. Valideringsmetoden verifiserte effektivt modellutviklingen og sikret modellens stabilitet og konsistens.
Mild traumatisk hjerneskade (mTBI), eller hjernerystelse, er den mest utbredte typen skade og kan føre til ulike kortsiktige og kroniske symptomer1. Disse symptomene kan inkludere svimmelhet, hodepine, depresjon og anhedoni, blant andre, noe som fører til betydelig lidelse for personer som er rammet av mTBI2. Siden de fleste mTBIer er forårsaket av stump krafttraume3, blir det viktig å utvikle dyremodeller som nøyaktig etterligner slike skader. Disse modellene er avgjørende for å få en bedre forståelse av skaden og dens underliggende mekanismer, og tilbyr et kontrollert miljø med redusert variabilitet og heterogenitet sammenlignet med menneskelige studier.
Tallrike veletablerte gnagermodeller er utviklet for traumatisk hjerneskade (TBI), inkludert væskeperkusjonsskade (FPI)4, kontrollert kortikal påvirkning (CCI)5, vektfallskade6, blasttraumatisk hjerneskade7 og andre. Disse modellene fokuserer imidlertid primært på å replikere moderate til alvorlige TBI-scenarier. I motsetning til dette har de eksperimentelle modellene som er spesielt designet for å simulere mTBI fått relativt mindre oppmerksomhet og forblir underutforsket8. Derfor er det et kritisk behov for å etablere en stabil og reproduserbar dyremodell som nøyaktig representerer mTBI. En slik modell vil øke vår forståelse av de nevrobiologiske og atferdsmessige konsekvensene forbundet med mTBI betydelig.
Man kan ikke skille de funksjonelle underskuddene hos mTBI-rotter sammenlignet med normale rotter via tilfeldig observasjon etter at effekten av anestesi har avtatt. Derfor er det nødvendig å administrere spesifikke tester. Hos mennesker brukes et bredt spekter av kliniske vurderinger for å evaluere pasienter 9,10,11. På samme måte krever etablering av en vellykket modell i rottemodellen også bruk av hurtigvurderingsverktøy for å bestemme gyldigheten.
I denne studien presenterer vi en mTBI-rottemodell med lukket hode, som muliggjør undersøkelse av mTBI på en måte som ligner den menneskelige tilstanden. Den detaljerte beskrivelsen av modellen og dens valideringsprosedyre gir en omfattende forståelse av den eksperimentelle tilnærmingen som brukes til å studere mTBI.
Denne modellen simulerer vellykket en mTBI med lukket hode uten behov for hodebunnssnitt eller skalleåpning, noe som gir en mer nøyaktig representasjon av virkningsscenariet observert i menneskelige tilfeller. Unngåelse av hodebunnen snitt bidrar til å forhindre inflammatoriske reaksjoner som kanskje ikke stemmer overens med den faktiske situasjonen. Sammenlignet med Richelle Mychasiuks pediatriske modell12, er modellen som brukes i denne studien spesielt skreddersydd for voksne rotter som vei…
The authors have nothing to disclose.
Vi ønsker å takke alle stipendiatene i Institutt for forsøksdyr ved Central South University. Denne studien ble støttet av National Natural Science Foundation of China (nr. 81971791); Shanghai Key Lab of Forensic Medicine, Key Lab of Forensic Science, Justisdepartementet, Kina (Academy of Forensic Science) (nr. KF202104).
Acrylic box | In-house | N/A | 15 cm x 22 cm x 43 cm |
Anesthesia Machine | RWD Life Science Co. | R540 Mice & Rat Animal Anesthesia Machine | |
Helmet | In-house | N/A | Stainless-steel disk measuring 10 mm in diameter and 3 mm in thickness |
Morris water maze | RWD Life Science Co. | Diameter 150 cm, height 50 cm,platform diameter 35 cm | |
Open field | RWD Life Science Co. | 63007 | Width100 cm, height 40 cm |
Panlab SMART V3.0 | RWD Life Science Co. | SMART v3.0 | |
Perforated weight | In-house | N/A | Weight of 550 g and diameter of 18 mm |
Pillow | In-house | N/A | Wedge-shaped sponge to place beneath the rat's head |