과도 대뇌 저산소증 - 허혈을 기반으로 혈전 성 뇌졸중 모델
Summary
Thromboembolic stroke models are vital tools for optimizing the recanalization therapy. Here we report a murine thrombotic stroke model based on transient cerebral hypoxic-ischemic (tHI) insult, which triggers thrombosis and infarction, and responds favorably to tissue plasminogen activator (tPA)-mediated fibrinolysis in a therapeutic window similar to those in stroke patients.
Abstract
스트로크 연구는 임상 적으로 신경 치료를 번역에 많은 좌절을 견디고있다. 반대로, 실제 치료 (TPA의 혈전)이 거의 스트로크 전임상 연구를 지배 기계적 폐색 기반 실험 모델의 이익을 생성하지 않는다. 벤치와 침대 옆 간의 분할 전임상 행정 연구 TPA에 반응하는 모델을 채용 할 필요성을 시사한다. 이를 위해, 간단하고 TPA에 반응성 혈전 성 뇌졸중 모델 발명은 여기에 설명된다. 37.5 ± 0.5 ° C에서 동물의 직장 온도를 유지하면서,이 모델은, 30 분 동안 마우스에서 성인 안면 마스크를 통해 일방적 경동맥 및 7.5 %의 산소의 전달의 일시적 폐색 이루어져있다. 일방적 경동맥 또는 저산소증 가역 결찰 각 만 일시적 뇌 혈류를 억제하지만, 양쪽의 조합 욕설 재관류 결핍, 혈소판 피브린 침착, 및 대형 infar 지속 야기중간 대뇌 동맥 제공 영토에서 CT. 중요한 것은, 꼬리 정맥 0.5, 1, 또는 4 시간 후의 생 (10 밀리그램 / kg)에서 재조합의 TPA 주입 사망률 경색 크기의 시간에 따른 감소를 제공 하였다. 이 새로운 뇌졸중 모델은 단순 및 실험 결과를 비교하는 실험실에 걸쳐 표준화 될 수있다. 또한, 두개 절제술 또는 예비 형성된 색전을 도입하지 않고, 혈전증을 유도한다. 이러한 독특한 장점을 감안할 때, 티 모델은 전임상 뇌졸중 연구의 레퍼토리에 유용한 추가이다.
Introduction
혈전 용해 및 개통은 임상 1 급성 허혈성 뇌졸중의 가장 효과적인 치료입니다. 그러나, 임상 신경 연구의 대부분은 혈관 폐색 제거하여 뇌 혈류의 신속한 복구가 발생하고, 단자 위치 보장 혈전에 의해 아무 효과는 거의 도시 과도 정비공 폐색 모델 (관내 봉합 중간 대뇌 동맥 폐쇄)에서 수행 하였다. 이는 뇌졸중 모델의 선택 모호한 환자에게 신경 치료 2,3- 변환하는 어려움에 적어도 부분적으로 기여한다고 제안되었다. 따라서, 전임상 연구에서 TPA에 반응 혈전 색 전성 뇌졸중 모델을 사용하는 증가 통화가 있지만, 이러한 모델은 기술적 인 문제 (토론 참조) 4-7 있습니다. 여기에서 우리는 일방적 과도 저산소 허혈성 (THI) 모욕과 정맥의 TPA 치료 8의 응답에 따라 새로운 혈전 성 뇌졸중 모델을 설명합니다.
생 스트로크 모델은 1960 9 성인 쥐 실험을 위해 발명 된 레빈 절차 (챔버 일시적인 저산소증에 노출 다음 일방적 경동맥의 영구 결찰)를 기반으로 개발되었다. 원래 레빈 절차는 무명에 머 금고 있기 때문에 그것은 단지 변수 뇌 손상을 생산하지만, 1981 10 신생아 저산소 성 허혈성 뇌증 (HIE)의 모델로 로버트 Vannucci와 그의 동료에 의해 다시 도입 될 때 같은 모욕 쥐 새끼에서 일관된 신경 병리학을 일으키는 원인이되었다. 최근에는 일부 연구자들은 저산소 챔버 (11) 내의 온도를 조정함으로써 성인 마우스에 레빈-Vannucci 모델을 적응 재. 원래 레빈 절차의 일관성 뇌 병변 저산소 실에서 성인 쥐의 체온 변동으로 인해 발생할 수 있음을 그럴듯. 이 가설을 테스트하기 위해, 우리는 저산소 가스를 투여하여 레빈 절차를 수정안면 마스크를 통해 수술 테이블 (12)에서 37 ° C에서 설치류 코어 온도를 유지하면서. 예상대로, 엄격한 신체 온도 제어가 크게 HI-유도 뇌 병리학의 재현성 증가했다. HI 모욕은 응고, 자식 작용, 및 그레이 – 흰색 – 문제 부상 (13)을 트리거합니다. 다른 연구자들은 또한 뇌졸중 후 염증 반응 (14)를 조사하기 위해 HI 모델을 사용하고 있습니다.
HI 뇌졸중 모델의 독특한 특징은 밀접 혈류, 내피 손상 (예 인해 HI 유도 된 산화 적 스트레스에 대한) 및 과다 응고 (HI 유도 된 혈소판 활성화)의 정체를 포함한 혈전 형성의 Virchow의 화음을 (이하 있다는 도 1A) 15. 이와 같이, HI 모델은 실제 허혈성 뇌졸중에 중요한 일부 병리 생리 학적 메카니즘을 포착 할 수있다. 마음에 이런 생각과 함께, 우리는 또한 유엔의 가역적 결찰과 HI 모델을 정제ilateral 경동맥는 (따라서 과도 HI 모욕을 만드는)와 함께 또는 Edaravone없이 단자 위치 보장 혈전 용해에의 반응을 시험했다. Edaravone은 이미 시작 9의 24 시간 이내에 허혈성 뇌졸중을 치료하기 위해 일본에서 승인 된 자유 라디칼 스 캐빈입니다. 우리의 실험은 짧은 30 분 과도 HI를 혈전 경색을 유발 것을 보여 주었다, 그 결합 된 TPA에 Edaravone 치료는 시너지 효과 8을 부여. 여기에서는 상세한 외과 적 절차, 급성 허혈성 뇌졸중의 재관류 치료를 최적화하는 데 사용될 수있는 모델의 생 방법 론적 고려 사항을 설명한다.
Protocol
Representative Results
Discussion
스트로크는 노화 인구 어떤 사회 중요성을 성장의 주요 건강 문제입니다. 전 세계적으로 뇌졸중이 사망 원인 (18)의 11.1 %에 해당하는 2010 년 추정 5,900,000 치명적인 이벤트와 사망의 두 번째 주요 원인이다. 스트로크는 장애 조정 생명 년의 세 번째 주요 원인이다 (DALYs)은 1990 (19)에 다섯 번째 위치에서 상승, 2010 년에 전 세계적으로 패했다.이 역학 데이터가 급성 (허혈성) 뇌졸중의?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by the NIH grant NS074559 (to C. K.). We thank all collaborators who contributed to our research articles that the present methodology report is based upon.
Materials
| adult male mice | Charles River | C57BL/6 | 10~13 weeks old (22~30 g) |
| Mobile Laboratory Animal Anesthesia System | VetEquip | 901807 | anesthesia |
| Medical air (Compressed) air tank | Airgas | UN1002 | anesthesia |
| Isoflurane | Piramal Healthcare | NDC 66794-013-25 | anesthesia |
| Multi-Station Lab Animal AnesthesiaSystem | Surgivet | V703501 | hypoxia system |
| 7.5% O2 balanced by 92.5% N2 tank | Airgas | UN1956 | hypoxia system |
| Temperature Controller with heating lamp | Cole Parmer | EW-89000-10 | temperature controllers |
| Rectal probe | Cole Parmer | NCI-00141PG | temperature controllers |
| Dissecting microscope | Olympus | SZ40 | surgical setup |
| Heat pump with warming pad | Gaymar | TP700 | surgical setup |
| Fine curved forceps (serrated) | FST | 11370-31 | surgical instrument |
| Fine curved forceps (smooth) | FST | 11373-12 | surgical instrument |
| micro scissors | FST | 15000-03 | surgical instrument |
| micro needle holders | FST | 12060-01 | surgical instrument |
| Halsted-Mosquito hemostats | FST | 13008-12 | surgical instrument |
| 5-0 silk suture | Harvard Apparatus | 624143 | surgical supplies |
| 4-0 Nylon monofilament suture | LOOK | 766B | surgical supplies |
| Tissue glue | Abbott Laboratories | NC9855218 | surgical supplies |
| Puralube Vet ointment | Fisher | NC0138063 | eye dryness prevention |
| MoorFLPI-2 blood flow imager | Moor | 780-nm laser source | Laser Speckle Contrast Imaging |
| Mannitol | Sigma | M4125 | in-vivo TTC |
| 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) | Sigma | T8877 | in-vivo TTC |
| Vibratome | Stoelting | 51425 | brain section for in-vivo TTC |
| Digital microscope | Dino-Lite | AM2111 | whole-braina imaging |
| O.C.T compound | Sakura Finetek | 4583 | |
| goat anti-rabbit Alexa Fluro 488 | Invitrogen | A11008 | Immunohistochemistry |
| Cryostat | Vibratome | ultrapro 5000 | brain section for IHC |
| Evans blue | Sigma | E2129 | Detecting vascular perfusion |
| Microtome | Electron Microscopy Sciences | 5000 | brain section for histology |
| Avertin (2, 2, 2-Tribromoethanol) | Sigma | T48402 | euthanasia |
| Fluorescent microscope | Olympus | DP73 |
Referências
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