이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

수정된 4혈관 폐색에 의해 유도된 대뇌 허혈성 혼수 모델

1.5K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/67161

⸱

2024년 7월 5일

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 수정된 4개 혈관 폐색 방법을 사용하여 뇌 허혈성 혼수 모델을 유도하는 과정을 설명합니다.

초록

뇌허혈로 인한 혼수상태는 뇌허혈의 가장 심각한 합병증입니다. 4혈관 폐색은 질병 연구 및 약물 개발을 위한 대뇌 허혈성 혼수 모델을 확립할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 사용되는 4개 혈관 폐색법은 주로 목 뒤의 첫 번째 경추의 양측 익상편에 전기응고 펜을 삽입하여 척추 동맥을 전기응고하는 것입니다. 이 과정은 불완전한 전기 응고, 출혈, 뇌간과 척수 손상의 위험을 수반합니다. 수술 24시간 후, 다시 마취된 쥐는 목 앞에서 경동맥 결찰술을 받습니다. 두 번의 수술은 쥐를 더 높은 감염 위험에 노출시키고 실험 기간을 늘립니다. 이 연구에서는 단일 수술 과정에서 척추 동맥이 첫 번째 경추를 관통하는 핵심 부위를 찾기 위해 전방 경추 절개를 사용했습니다. 양측 척추 동맥은 육안 조건에서 전기 소작되었고, 양측 총경동맥은 느슨한 매듭을 배치하기 위해 분리되었습니다. 쥐의 팔다리가 경련을 일으키기 시작하자 양측 총경동맥을 재빨리 결찰하여 허혈성 혼수를 유발했습니다. 이 방법은 두 번의 외과 수술로 인한 감염 위험을 피할 수 있으며 높은 성공률로 수행하기 쉽기 때문에 관련 의사에게 유용한 참고 자료를 제공합니다.

서론

허혈성 뇌 손상은 임상에서 가장 흔한 뇌 손상으로, 뇌혈관 질환 사례의 약 75%를 차지합니다. 허혈은 심각한 이차성 뇌 손상 및질병으로 이어질 수 있으며(1,2), 혼수는 허혈성 저산소성 뇌 손상으로 인한 가장 심각한 증상입니다. 또한 많은 심각한 상태에 대한 최종 경로이기도 합니다3. 혼수상태는 임상실습에서 관리가 어려운 중대하고 심각한 질병이다4. 혼수상태가 오래 지속될수록 잠재적인 위험은 더 커집니다. 신속한 각성은 상태의 악화와 진행을 예방하는 주요 목표입니다. 날록손 주사는 각성을 촉진하는 데 광범위한 임상적 응용이 가능하지만, 여전히 몇 가지 부작용이 있다5. 따라서 안전하고 효과적인 각성 촉진 약물의 개발은 시급히 해결해야 할 문제입니다. 간단하고 조작하기 쉬운 뇌 허혈성 혼수 모델을 확립하는 것은 허혈성 혼수의 발병 기전을 밝히고 약물 개발에 필수적이다 6,7,8....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

실험프로토콜은 포산대학교 실험동물이용위원회와 기관동물보호이용위원회(기록번호: 2023-643656)의 요구사항에 따라 진행되었다. 이 연구에는 수컷 Sprague Dawley(SD) 쥐(200g ± 20g, 6-8주령)가 사용되었습니다. 모든 동물 연구 데이터는 ARRIVE(Animal Research: Reporting In Vivo Experiments) 지침에 따라 작성되었습니다. 연구에 사용된 시약 및 장비의 세부 사항은 재료 표에 나열되어 있습니다.

1. EEG 전극 이식

  1. 마취 15분 전에 0.05mg/kg의 아트로핀을 피하 주사하여 분비물로 인한 호흡 폐색 및 질식을 예방합니다. 쥐를 마취시키기 위해 20mg/kg 졸레틸과 5mg/kg 자일라진을 근육 주사한다14. 핀셋을 사용하여 쥐의 발가락을 고정하여 깊은 마취를 확인합니다.
  2. 머리 면도기로 쥐의 머리에서 머리카락을 제거합니다. 비관통 이어 바를 사용하여 뇌 입체 장치에 쥐의 머리를 고정합니다. 멸균 면봉을 사용하여 에탄올과 포비돈 요오드를 수술 부위에 3회 도포하여 피부를 소독합니다....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

전극 이식으로 인한 염증 및 기타 자극으로 인해 EEG가 불안정할 수 있으므로 쥐는 3일 동안 회복해야 합니다. 3일 후 EEG 및 EMG가 정상인 쥐는 혼수 모델 준비에 포함될 수 있습니다. 쥐를 마취시켰을 때, EEG와 EMG 활동은 약간 억제되었지만 순조롭게 진행되었습니다. 양측 VA를 차단한 전기응고 후 EEG 및 EMG 활성에는 큰 변화가 없었습니다. 약 30분 후, 약물이 대사되고 쥐는 점차 의식을 회복했으며 EEG 및 EMG 활성이 증가했습니다. 쥐가 사지 경련을 보일 때 EEG 및 EMG 신호가 활성화되고 더 이상 직선이 아닌 동안 CCA는 신속하게 결찰되었습니다. 이때 뇌에 혈액 공급을 담당하는 4개의 혈관이 모두 막혀 전반적 뇌허혈이 발생했다. EEG와 EMG 활동은 급격히 억제되어 거의 직선을 이뤘고, 쥐는 더 이상 몸부림치지 않았으며, 안구는 회색과 흰색으로 보였다(그림 2A). 만약 쥐를 혼수상태에 빠뜨릴 수 없다면, 그것은 그 모델이 실패했다는 것을 .......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

4척 폐색은 전신 허혈성 및 저산소성 뇌 손상을 유발하며, 이는 임상 실습에서 뇌 허혈로 인한 급성 혼수, 심정지, 질식, 쇼크, 중증 부정맥 및 기타 중요한 임상 상태를 시뮬레이션할 수 있습니다. 한편, 4개 혈관 폐색은 주로 해마(hippocampus)17,18)에 손상을 일으킬 수 있는데, 해마는 인지 기억(cognitive memory)을 담당하는 주요 기능적 뇌 영역이다 19,20,21. 따라서, 4-혈관 폐색(four-vessel occlusion)은 혈관성 치매 모델(vascular dementia model)을 시뮬레이션하는데 사용될 수 있다(22,23<.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자는 밝힐 것이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 중국국가자연과학재단(National Natural Science Foundation of China, 82173781, 82373835), 박사후 연구 프로젝트(Postdoctoral Research Project, BKS212055), 포산과학기술국(Foshan Science and Technology Bureau, 2320001007331), 광둥성 기초 및 응용 기초 연구 재단(Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation, 2019A1515010806), 광동성 종합대학 중점 현장 프로젝트(지능형 제조)(2020ZDZX2057), 일반 과학 연구 프로젝트(Characteristic Innovation)의 지원을 받았습니다. 광동성 대학(2019KTSCX195).

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
16 채널 마이크로 화이버 광전극 어레이Jiangsu Yige Biotechnology Co., Ltd2605
4-0 외과 봉합Nantong Holycon Medical Devices Co., Ltd.B-104
6-0 외과용 봉합Ningbo MEDICAL Needle Co., Ltd.JM1216-742417
EEG 전극Kedou Brain machine Technology Co., LTDKD-EEGEMG
전기 응고 펜CONPUVON Company465
Lunion 스테이지 자동 수면 준비 시스템Shanghai Lulian Intelligent Technology Co., Ltd.1336
미니어처 휴대용 두개골 드릴Rayward Life Technology Co., Ltd87001
페니실린 나트륨Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd.17121709-2
SD 쥐SPF ( 북경 ) 생명공학 주식회사180-220g
두개골 손톱GLOBALEBIO, LTD/
입체 기구Rayward Life Technology Co., Ltd68801
Zoletil 50Vic Trading (Shanghai) Co., LTDBN 88SHA
사 사

참고문헌

  1. Hou, Y., et al. Rhodiola crenulata alleviates hypobaric hypoxia-induced brain injury by maintaining BBB integrity and balancing energy metabolism dysfunction. Phytomedicine. 128, 155529(2024).
  2. Rong, M., et al.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

더 많은 논문 탐색

추골동맥 폐쇄경동맥 결찰전기소작법EEG 모니터링쥐 모델전뇌허혈신경학적 회복