Intrastriatal Инъекция аутологичной крови или клостридиальной коллагеназы как мышиный Модели внутримозгового кровоизлияния

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

Внутримозгового кровоизлияния (ICH) является распространенной формой болезни сосудов головного мозга и связано с высокой заболеваемостью и смертностью. Отсутствие эффективного лечения и отказа крупных клинических испытаний, направленных на гемостаза и удаления сгустка продемонстрировать необходимость дальнейшего механизма по инициативе расследования НКН. Это исследование может быть выполнено через рамках, предусмотренных доклинических моделях. Два мышиные модели в популярной использования, включают intrastriatal (базальные ганглии) инъекции либо аутологичных цельной крови или клостридий коллагеназы. Так, каждая модель представляет отчетливо различные патофизиологические особенности, связанные с ICH, использование конкретной модели может быть выбрана на основе какой аспект заболевания должны быть изучены. Например, аутологичных инъекции крови наиболее точно представляет реакцию мозга на наличие интрапаренхимальные крови, и может наиболее точно воспроизвести долевой кровоизлияния. Clostridial инъекции коллагеназы наиболее точно представляет секРазрыв центр судно и гематома эволюция характерна глубоких кровоизлияний. Таким образом, каждая модель приводит к различным образованием гематомы, нейровоспалительных ответ, развития отека мозга и нейроповеденческих результатов. Устойчивость предполагаемого терапевтического вмешательства может быть лучше всего оценивать с помощью обеих моделей. В этом протоколе, индукция ICH, используя обе модели, немедленное послеоперационное демонстрацию травмы и ранние методы послеоперационного ухода демонстрируются. Обе модели приводят к воспроизводимых травм, объемы гематома, и нейроповеденческих дефицита. Из-за разнородности человеческого ICH, несколько доклинические модели необходимы тщательно изучить патофизиологические механизмы и тестирования потенциальных терапевтических стратегий.

Introduction

Внутримозгового кровоизлияния (ICH) является относительно распространенной формой болезни сосудов головного мозга с примерно 40-50% пострадавших пациентов умирает в течение 30 дней ^1. К сожалению, небольшое улучшение было сделано в смертности за последние 20 лет ^2. Сообщения из Национальных Институтов Здоровья ³ и руководящих принципов от Американской ассоциации сердца ⁴ подчеркнул важность развития клинически значимых моделей ICH расширить понимание патофизиологии и разработать для новых терапевтических подходов.

Несколько моделей существуют, чтобы имитировать человеческий НКН ^5. Как понимание ICH патофизиологии созревает, стало очевидно, что целый ряд моделей может быть использован для изучения различных аспектов заболевания. Ранее используемые модели включают мышиный амилоида ангиопатия ^6, интрапаренхимальные вставки микросферы и инфляции ^7, а также прямой артериальной кровиинфильтрация ^8,9. Лобар кровотечение из амилоидной ангиопатии была смоделирована с использованием трансгенных мышей и представляет собой отличный ICH подтип. Модели микросферы имитировать острую массовую силу с образованием гематомы, но не в состоянии захватить клеточный ответ мозга на наличие крови. Наконец, прямая инфильтрация артериальное подвергает мозг артерий давлениях от бедренной артерии. Таким образом, эта модель имитирует артериальное давление и наличие крови, но не подвергать мозг микрососудов травмы от небольшого разрыва кровеносного сосуда. Кроме того, эта модель имеет по своей сути высокую изменчивость. Интересно, что крыс со спонтанной гипертензией ¹⁰ развивается спонтанная НКН, поскольку они стареют. Изучение этих животных после развития ICH может имитировать болезнь в присутствии одного из основных сопутствующих заболеваний, предрасполагающих людей к ICH. В то время как эти другие модели существуют, intrastriatal инъекция клостридиальной коллагеназы ¹¹ или instrastiatal инъекцииutologous цельной крови ¹² являются, в настоящее время, два наиболее распространенных моделей используется в доклинических исследований ICH.

ICH выбор модели должны быть сделаны на основе объективного экспериментального вопрос, в том числе выбора видов и способа вызывать образование гематомы. Например, свиньи крупных животных с относительно большими объемами белого вещества мозга по сравнению с мышами. Таким образом, свинина модели подходят для исследования белого вещества патофизиологии следующие ICH. В отличие от этого, мозг грызунов в основном серое вещество, но трансгенные системы делают грызуны полезно оценить молекулярные механизмы повреждения и восстановления после ICH. Каждая модель имеет свои, присущие сильные и слабые стороны (табл. 1), которые должны быть тщательно продуманы до эксперимента.

Следующие протоколы продемонстрировать аутологичных крови и инъекций коллагеназы модели у мышей. Эти модели друг был переведен с моделей, первоначально разработанных для крыс^13,14 и позволяют использовать широко доступны трансгенной технологии для изучения молекулярных механизмов, связанных с клеточной гибели после ICH. Оба представляют совершенно разные механизмы травмы от человека ICH, и оба имеют совершенно разные ожидаемого результата в плане поведенческих и гистологических мер. Таким образом, некоторые гипотезы могут поддаются одной модели над другой, но многие идеи может потребовать проверки в обеих моделях.

Таблица 1. Сравнение характеристик коллагеназы-и аутологичных инъекций крови внутримозговых моделей кровоизлияния.

<tr>

	Коллагеназа впрыска	Кровь впрыска
Простота в использовании	+ + +	+ +
Воспроизводимость	+ +	+ +
Контроль Кровоизлияние Размер	+ +	+ + +
Кровь рефлюкс	+	+ +
Имитация болезни человека	+	–
Простота	+ +	+ +
Использование в несколько видов	+ +	+ +

Protocol

Заявление по этике: Этот протокол был одобрен Комитетом по Университет Дьюка Институциональная уходу и использованию животных в и выполняет все руководящие принципы для этического использования животных. 1. Подготовка оборудования Автоклав хирургические инстру…

Representative Results

Из-за различий в формировании гематомы (рис. 1), на той же стороне поворота показан сразу после пробуждения для аутологичных крови вводили мышам и в пределах 2 – 4 часа после инъекции коллагеназы, как расширение гематомы происходит (рис. 2). Отсутствие ипсилатеральном пов?…

Discussion

Несмотря возникающих доклинических исследований и результирующие большие клинические испытания для перспективных терапевтических средств ^15-18, нет фармакологических вмешательств продемонстрировали улучшить результат в ICH, и уход остается в значительной степени поддерживают. …

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