Intrastriataler Injektion von Eigenblut oder Clostridien-Kollagenase als Murine Modelle der Hirnblutung
Summary
Preclinical models of intracerebral hemorrhage are utilized to mimic certain aspects of clinical disease. Thus, mechanisms of injury and potential therapeutic strategies may be explored. In this protocol, two models of intracerebral hemorrhage are described, intrastriatal (basal ganglia) injections of autologous blood or collagenase.
Abstract
Intrazerebralen Blutungen (ICH) ist eine häufige Form von zerebrovaskulären Erkrankungen und ist mit einer signifikanten Morbidität und Mortalität verbunden. Mangel an wirksamen Behandlung und Miss großen klinischen Studien bei Blutstillung und Entfernung von Blutgerinnseln richtet zeigen die Notwendigkeit weiterer Mechanismus gesteuerte Untersuchung der ICH. Diese Forschung kann durch die Rahmen von präklinischen Modellen vorgesehen durchgeführt werden. Zwei Mausmodellen im populären Gebrauch sind intrastriatalen (Basalganglien) Injektion von autologem Vollblut oder Clostridien-Kollagenase. Seit Jedes Modell stellt deutlich unterschiedliche pathophysiologische Funktionen ICH Zusammenhang kann die Verwendung eines bestimmten Modells auf Basis welcher Aspekt der Krankheit untersucht werden soll gewählt werden. Zum Beispiel Eigenblutinjektion am genauesten entspricht der Reaktion des Gehirns auf die Anwesenheit von intraparenchymal Blut und kann lobäre Blutung am nächsten replizieren. Clostridien-Kollagenase-Injektion am genauesten stellt die sMall Gefäßruptur und Hämatome Evolution charakteristisch tiefen Blutungen. So, jeder Modellergebnisse in verschiedenen Hämatombildung, neuroinflammatorischen Antwort, Hirnödem Entwicklung und neurologisch-Ergebnisse. Robustheit eines angeblichen therapeutischen Intervention am besten mit beiden Modellen bewertet werden. In diesem Protokoll Induktion von ICH mit beiden Modellen unmittelbaren postoperativen Demonstration von Verletzungen und frühen postoperativen Pflege Techniken werden demonstriert. Beide Modelle führen zu reproduzierbaren Verletzungen, Hämatome Volumen und Neuropsychologische Defizite. Aufgrund der Heterogenität der menschlichen ICH werden mehrere präklinischen Modellen benötigt, um gründlich zu erforschen pathophysiologischen Mechanismen und Testen potentieller therapeutischer Strategien.
Introduction
Intrazerebrale Blutung (ICH) ist eine relativ häufige Form von zerebrovaskulären Erkrankungen mit etwa 40-50% der betroffenen Patienten sterben innerhalb von 30 Tagen ein. Leider hat sich wenig Verbesserung der Sterblichkeit in den letzten 20 Jahre 2 gemacht. Berichte aus den National Institutes of Health 3 und Richtlinien der American Heart Association 4 betont die Bedeutung der Entwicklung klinisch relevanten Modelle von ICH, das Verständnis der Pathophysiologie zu erweitern und zu entwickeln, Ziele für neue therapeutische Ansätze.
Einige Modelle gibt es für die menschliche ICH 5 imitieren. Wie Verständnis der Pathophysiologie ICH reift, hat es sich gezeigt, dass eine Vielzahl von Modellen verwendet werden, um verschiedene Aspekte der Krankheit zu untersuchen. Früher verwendete Modelle sind murine Amyloid-Angiopathie 6, intraparenchymal Mikroballon Einsetzen und Inflation 7 und direkten arteriellen BlutInfiltration 8,9. Lobäre Blutung aus Amyloid-Angiopathie ist mit der Verwendung von transgenen Mäusen, modelliert und stellt einen deutlichen ICH-Subtyp. Mikroballonmodelle imitieren akuten Massenwirkung von Hämatombildung, aber nicht zu zellulären Reaktion des Gehirns auf die Anwesenheit von Blut zu erfassen. Schließlich unterzieht direkten arteriellen Blut Infiltration des Gehirns, um den arteriellen Druck der Oberschenkelarterie. So ist dieses Modell imitiert arteriellen Druck und die Anwesenheit von Blut, aber nicht das Gehirn unterziehen, um mikrovaskulären Schädigung von kleinen Blutgefäß Bruch. Weiterhin hat dieses Modell inhärent hohe Variabilität. Interessant ist, spontan hypertensiven Ratten 10 entwickeln spontane ICH wie sie altern. Untersuchung dieser Tiere nach ICH-Entwicklung kann die Krankheit in Gegenwart eines der Hauptbegleiterkrankungen prädisponiert Menschen ICH imitieren. Während diese anderen Modelle gibt, intrastriatalen Injektion von Clostridien-Kollagenase 11 oder instrastiatal Injektion einutologous Vollblut 12 sind derzeit in der präklinischen Forschung ICH die beiden häufigsten Modelle.
ICH Modellauswahl auf Basis der Ziel der experimentellen Frage, einschließlich Artenwahl und Art der Hämatombildung induziert werden. Zum Beispiel Schweine sind große Tiere mit relativ großen Volumen der weißen Substanz des Gehirns im Vergleich zu Mäusen. So sind Schweine Modelle geeignet, um der weißen Substanz Pathophysiologie folgende ICH studieren. Im Gegensatz dazu sind Nagetier Gehirn weitgehend grauen Substanz, aber transgene Systeme machen Nager nützlich, um die molekularen Mechanismen der Schädigung und Erholung nach ICH beurteilen. Jedes Modell hat seine eigenen Stärken und Schwächen (Tabelle 1), die vor dem Experiment sorgfältig betrachtet werden sollten.
Die folgenden Protokolle zeigen die Eigenblutinjektion und Collagenase-Modellen bei Mäusen. Diese Modelle haben jeweils von Modelle, die ursprünglich bei Ratten entwickelt übersetzt13,14 und erlauben die Verwendung von transgenen Technologie weit verbreitet, um die molekularen Mechanismen mit Zelltod nach ICH verbunden zu erkunden. Beide stellen deutlich verschiedene Verletzungsmechanismen von menschlichen ICH, und beide haben deutlich unterschiedliche erwartete Ergebnis in Bezug auf Verhaltens-und histologische Maßnahmen. So sind bestimmte Hypothesen können sich auf ein Modell, über den anderen zu leihen, aber viele Ideen kann die Validierung in beiden Modellen erfordern.
Tabelle 1. Vergleich der Eigenschaften von Kollagenase-und Eigenblutinjektion Hirnblutung Modelle.
| Collagenase-Injection | Blutinjektion | |
| Benutzerfreundlichkeit | + + + | + + | Reproduzierbarkeit | + + | + + |
| Kontrolle der Blutung Größe | + + | + + + |
| Blut Reflux | + | + + |
| Simuliert Human Disease | + | – |
| Einfachheit | + + | + + |
| Verwendung in mehreren Arten | + + | + + |
Protocol
Representative Results
Discussion
Trotz Schwellen präklinischen Forschung und der daraus resultierenden großen klinischen Studien für vielversprechende Therapeutika 15-18, es gibt keine pharmakologischen Interventionen gezeigt, dass Ergebnis in ICH verbessern und Pflege bleibt weitgehend unterstützend. Listen von möglichen Therapien können durch Hochdurchsatz-Technologien, wie Transkriptom-und Proteom-Arbeit erzeugt werden. Während diese Technologien weiter, unser Wissen über mögliche therapeutische Ziele voranzubringen, vorwärts un…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the American Heart Association Scientist Development Grant and the Foundation for Anesthesia Education and Research (MLJ). We would like to thank Talaignair N. Venkatraman PhD for his assistance with magnetic resonance imaging.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Stereotactic frame | Stoelting Co. | 51603 | |
| Probe holder with corner clamp | Stoelting Co. | 51631 | |
| Mini grinder | Power Glide | Model 60100002 | |
| 0.5 µl Hamilton syringe | Hamilton Co. | 86259 | 25 gauge needle |
| 50 µl Hamilton syringe | Hamilton Co | 7637-01 | |
| 26G Hamilton needle | Hamilton Co | 7804-03 | |
| Syringe pump | KD Scientific | Model 100 | |
| Heat therapy water pump | Gaymar Industries, Inc. | Model# TP650 | |
| Circulating waterbed | CMS Tool & Die, Inc. | ||
| Rodent ventilator | Harvard Apparatus | Model 683 | |
| Isoflurane vaporizer | Drager | Vapor 19.1 | |
| Air flowmeter | Cole Parmer | Model PMR1-010295 | |
| Induction chamber | Self made | ||
| Otoscope | Welch Allyn | 22820 | |
| intravenous catheter | Becton-Dickinson | 381534 | 20-gauge, 1.16 inch Insyte-W |
| Isoflurane | Baxter Healthcare Corporation | NDC10019-360-69 | |
| Collagenase Type IV-S | Sigma | C1889 | |
| Polyethylene tubing PE20 | Becton-Dickinson | 427406 | |
| Polyethylene tubing PE10 | Becton-Dickinson | 427401 | |
| 30G 1 inch needle | Becton-Dickinson | 305128 | |
| 27G 1 1/4 inch needle | Becton-Dickinson | 305136 | |
| Surgical scissors | Miltex | 21-539 | |
| Forceps | Miltex | 17-307 | |
| Needle holder | Boboz | RS-7840 | |
| Monofilament suture | Ethicon | 8698 | Size 5-0 |
| Indicating controller | YSI | 73ATD |
Referências
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