कुसमयता के मॉडलिंग Encephalopathy चूहे में इंट्रा-एमनियोटिक lipopolysaccharide साथ प्रसव पूर्व हाइपोक्सिया-ischemia का उपयोग
Summary
Encephalopathy of prematurity encompasses the central nervous system abnormalities associated with injury from preterm birth. This report describes a clinically relevant rat model of in utero transient systemic hypoxia-ischemia and intra-amniotic lipopolysaccharide administration (LPS) that mimics chorioamnionitis, and the related impact of infectious stimuli and placental underperfusion on CNS development.
Abstract
कुसमयता की Encephalopathy (eop) सबसे अच्छा अग्रिम अनुवादकीय उद्देश्यों के लिए। अपरिपक्व जन्म के साथ जुड़े असामान्यताएं केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) शामिल एक शब्द है और अपरिपक्व जन्म के साथ जुड़े मस्तिष्क की चोट के लिए नई चिकित्सकीय रणनीति को उजागर, eop की प्रीक्लीनिकल मॉडल इसी तरह के तंत्र को शामिल करना चाहिए जन्म के पूर्व वैश्विक चोट के मनुष्यों में मनाया जाता है और मातृ-अपरा-भ्रूण प्रणाली के कई घटकों को शामिल करना। आदर्श रूप में, मॉडल परिपक्व जानवर में कार्यात्मक घाटे की एक ऐसी ही स्पेक्ट्रम का उत्पादन और pathophysiology के कई पहलुओं पुनरावृत्ति चाहिए। जल्दी अपरिपक्व जन्म में रोगज़नक़ प्रेरित सूजन के साथ जुड़े मानव प्रणालीगत अपरा छिड़काव दोष, अपरा underperfusion और / या chorioamnionitis की नकल करने के लिए, हम इंट्रा-एमनियोटिक lipopolysaccharide (एलपीएस) के साथ संयुक्त प्रसव पूर्व क्षणिक प्रणालीगत हाइपोक्सिया-ischemia (TSHI) का एक मॉडल विकसित किया है। गर्भवती Sprague Dawley चूहों में, TSHI गर्भाशय धमनी रोड़ा ओ के माध्यम सेएन भ्रूण 18 दिन (E18) भ्रूण में सीएनएस नुकसान में वृद्धि के साथ जुड़े एक वर्गीकृत अपरा underperfusion दोष लाती है। इंट्रा-एमनियोटिक एलपीएस इंजेक्शन के साथ संयुक्त, अपरा सूजन बढ़ जाती है और सीएनएस क्षति संबद्ध सफेद पदार्थ, चाल और इमेजिंग असामान्यताओं के साथ बढ़ रहा है। प्रसव पूर्व TSHI और TSHI + एलपीएस जन्म के पूर्व का अपमान न्यूरॉन्स, oligodendrocytes और एक्सोन, subplate की हानि, और अत्यंत पैदा हुए बच्चों में मनाया उन लोगों की नकल है कि वयस्क जानवरों में कार्यात्मक घाटे का नुकसान हो रहा है, अंतर्गर्भाशयी अपमान recapitulating सहित एक eop मॉडल के मानदंडों के कई मिलना अपरिपक्व। इसके अलावा, इस मॉडल अलग-अलग प्रकार के चोट से प्रेरित सूजन के विच्छेदन के लिए अनुमति देता है।
Introduction
37 सप्ताह का अनुमान गर्भावधि उम्र 1 से पहले संयुक्त राज्य अमेरिका में जन्मे शिशुओं में से 12% से अधिक के साथ, कुसमयता से प्रसवकालीन मस्तिष्क की चोट (PBI) स्थायी विकलांगता का एक महत्वपूर्ण कारण है। PBI कुसमयता से, कुसमयता की भी करार दिया मस्तिष्क विकृति (eop), पूरे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) को प्रभावित करता है। सीएनएस चोट अक्सर utero में शुरू, और chorioamnionitis और ऐसे हाइपोक्सिया और पूति के रूप में प्रसव के बाद जटिलताओं सहित प्रसव पूर्व प्रक्रियाओं द्वारा exacerbated है। प्रणालीगत अपमान से PBI सक्षम के चिकित्सकों बदल और भावनात्मक विनियमन, स्मृति और कार्यकारी समारोह 1,2 को प्रभावित करने सेरेब्रल पाल्सी, मिर्गी, संज्ञानात्मक देरी और कई neuropsychiatric विकारों की ओर जाता है। बहुत प्रगति की गई है हालांकि, एक सीमित समझ अपरिपक्व जन्म से सीएनएस चोट के सेलुलर और आणविक परिणामों अपरिपक्व जन्म लेते हैं, जो बच्चों में मस्तिष्क संबंधी sequelae की भीड़ के लिए अनुवाद कैसे की बनी हुई है। ज्ञान हिंद की यह कमीवास्तविक समय सीएनएस चोट की गंभीरता का निदान और उभरते हस्तक्षेप के बारे में सूचित खुराक नेताओं। साथ ही, इस कमजोर रोगी आबादी के लिए आयु उपयुक्त चिकित्सकीय रणनीति मायावी रहते हैं।
अंतर्गर्भाशयी सूजन चरम कुसमयता में बहुत आम है और 3 एक जटिल भ्रूण-मातृ-अपरा भड़काऊ झरना शामिल है। अंतर्गर्भाशयी संक्रमण अक्सर लक्षणहीन है। तीव्र सूजन, या histologic chorioamnionitis के साथ संगत विशिष्ट अपरा निष्कर्षों, भ्रूण भड़काऊ प्रतिक्रिया की प्रमुख निर्धारक हैं और अपरिपक्व जन्म 3-5 से जुड़े मस्तिष्क की चोट के साथ संपाती हैं। दरअसल, भ्रूण भड़काऊ प्रतिक्रिया अपरिपक्व जन्म से लंबी अवधि के परिणामों के लिए विशिष्ट नैदानिक निहितार्थ हैं। गर्भावधि उम्र (SGA) या जो संक्रमण के अनुभव के लिए छोटे हैं शिशुओं जो न्यूरोलॉजिकल घाटा 3,4 करने के लिए असाधारण चपेट में हैं। Chorioamnionitis एक ठेठ रोग निदान के बाद अपरिपक्व जन्म है <sup> 6.7, और histological परीक्षा बहुत अपरिपक्व 4 जन्मे शिशुओं से गर्भनालों के 70% में सूजन के लक्षण का पता चलता है। इसके अलावा, chorioamnionitis दो साल 8 में संज्ञानात्मक हानि के साथ जुड़ा हुआ है। अत्यंत अपरिपक्व जन्मे शिशुओं की नाल में मातृ संवहनी underperfusion के साक्ष्य भी बचपन 9 में मस्तिष्क पक्षाघात के साथ जुड़ा हुआ है। chorioamnionitis और अपरा छिड़काव दोषों के synergistic प्रभाव अच्छी तरह से उम्र 10,11 के दो साल में इस मरीज की आबादी में असामान्य तंत्रिका संबंधी परिणामों की उल्लेखनीय उच्च जोखिम से यह साफ है।
रोगज़नक़ प्रेरित सूजन के साथ जुड़े मानव प्रणालीगत अपरा छिड़काव दोषों और chorioamnionitis की नकल करने के लिए, हम चूहों में इंट्रा-एमनियोटिक lipopolysaccharide (एलपीएस) के साथ संयुक्त प्रसव पूर्व क्षणिक प्रणालीगत हाइपोक्सिया-ischemia (TSHI) का एक मॉडल विकसित किया है। हमारा लक्ष्य है, अंतर्गर्भाशयी सूजन शामिल करने के लिए अकेले चूहों 12-16 में TSHI के हमारे मॉडल अनुकूल करने के लिए थाअपरिपक्व जन्म के साथ जुड़े सीएनएस चोट के प्रीक्लीनिकल मॉडलिंग की सुविधा के लिए। TSHI अकेले oligodendroglial वंश कोशिकाओं, cortical न्यूरॉन्स की लगातार नुकसान से पता चला है, जन्म के पूर्व मस्तिष्क की चोट के 16 के साथ लगातार चोट के एक वर्गीकृत पैटर्न के लिए अग्रणी प्रगतिशील इस्कीमिक अंतराल के साथ, कोशिका मृत्यु वृद्धि हुई है, और समर्थक भड़काऊ साइटोकाइन का स्तर ऊपर उठाया। वे 17-19 उम्र के रूप में इस मॉडल की इस्कीमिक घटकों के लिए संशोधन भी चूहों में स्मृति एन्कोडिंग, लघु और दीर्घकालिक स्मृति और हल्के musculoskeletal परिवर्तन में घाटे का प्रदर्शन किया है। दरअसल, हम पहले से TSHI + एलपीएस के संयोजन oligodendrocyte और neuronal नुकसान, axonal चोट, सेलुलर सूजन और कार्यात्मक असामान्यताओं 20 सहित eop की pathophysiological पहचान, स्मरण दिलाता है कि प्रदर्शन किया है।
Protocol
Representative Results
Discussion
कुसमयता की Encephalopathy क्योंकि चोट के तंत्र ओवरलैपिंग etiologies, neurodevelopmental समय बेशक, मानव मस्तिष्क नेटवर्क के गठन की जटिलता, की जटिल बातचीत के जानवरों में मॉडल के लिए मुश्किल है, और सीएनएस के विविध phenotypes मानव अपरिपक्व श…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों दान Firl, क्रिस कॉर्बेट और जेसी Denson, पीएचडी के लिए आभारी हैं। अनुदान एसआर एनआईएच NINDS R01 NS060765 द्वारा प्रदान की गई थी, एलजे के लिए P30 COBRE पायलट कार्यक्रम और न्यू मैक्सिको विश्वविद्यालय में एलजे के लिए बाल स्वास्थ्य हस्ताक्षर कार्यक्रम।
Materials
| Saline Solution, 0.9% | Sigma | S8776 | |
| LPS 011B4 | Sigma | L2630 | |
| Evan's Blue Dye | Sigma | E2129 | |
| Surgical gloves | Biogel | 40870 | |
| OR Towels | Cardinal Health | 287000-008 | Sterile |
| PDI Alcohol Prep Pads | Fisherbrand | 06-669-62 | |
| Mini Arco Rechargeable Clippers | Kent Scientific Corp. | CL8787 | |
| Betadine surgical scrub | Purdue Products L.P. | 67618-151-17 | |
| Eye Lubricant | Refresh Lacri Lube | 00023-0312 | |
| Blunt Forceps | Roboz | RS-8100 | |
| Scissors | Roboz | RS-6808 | |
| Surgical Scissors | Roboz | RS-5880 | |
| Surgical Scissors | F.S.T. | 14002-16 | |
| Syringe | BD | 309628 | 1 ml |
| Needle | BD | 305122 | 25G 5/8 |
| Needle | BD | 305128 | 30G 1 |
| Cotton-tipped Applicators | Fisherbrand | 23-400-114 | Small, 6 inch sterile |
| Cotton Gauze Sponge | Fisherbrand | 22-362-178 | |
| Needle Holders | Kent Scientific Corp. | INS600109 | 12.5 CM STR |
| Vessel Clips | Kent Scientific Corp. | INS600120 | 30G Pressure |
| 3-0 Perma Hand Silk Sutures | Ethicon | 1684G | Black braided, 3-0 (2 metric), 18", non-absorbable, PS-1 24mm needle, 3/8 circle |
| Insulin Syringes | BD | 328438 | 0.3cc 3mm 31G |
| Pentobarbital | |||
| Buprenorphine | |||
| Bupivacaine | |||
| Isoflurane | |||
| Lithium Carbonate | Acros Chemicals | 554-13-2 | |
| Superfrost Plus Microscope Slides | VWR | 48311-703 | |
| Hematoxylin | Leica | 3801521 | Surgipath Gill II Hematoxylin |
| Eosin | Leica | 3801601 | Surgipath Eosin |
| Xylenes | Fisherbrand | X3S-4 | Histological Grade |
| Permount | Fisherbrand | SP15-100 | |
| Coverglass | Fisherbrand | 12-548-5P | Fisher Finest Premium Coverglass |
References
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