Крыса модель мягкой внутриматочная гипоперфузии со стенозом Microcoil
Summary
Мягкий внутриматочная гипоперфузии производилось стеноза артерии с металлическими microcoils, обернутые вокруг артерий матки и яичников у крыс на эмбриональных день 17. Эта процедура производится дородовой гипоперфузии и Внутриутробное ограничение роста.
Abstract
Внутриутробная гипоперфузии/ишемии является одной из основных причин роста внутриутробного плода/ограничение, преждевременных родов и низкого веса при рождении. Большинство исследований этого явления были выполнены либо модели с тяжелой внутриматочная ишемии или модели с градиента степенью внутриматочная гипоперфузии. Ни в одном исследовании была выполнена в модели на единообразных мягкая внутриматочная гипоперфузии (MIUH). Две модели были использованы для исследований MIUH: модель, основанную на шов лигирование обе стороны артериальная аркада формируется с артерий матки и яичников, и переходные модели, основанной на отсечения двусторонних яичников артерий и аорты, имея проходимость. Эти две грызунов модели MIUH имеют некоторые ограничения, например, не все плодов подвергаются MIUH, в зависимости от их позиции в рога матки. В нашей модели MIUH сопоставимый уровень внутриматочная гипоперфузии подвергаются все плодов. MIUH был достигнут умеренный стеноз всех четырех артерий кормления матки, т.е. двусторонние матки и яичников.
Артерий стеноза было вызвано металла microcoils, обернутые вокруг питания артерий. Производство артерий стеноза с microcoils позволила нам управления, оптимизации и воспроизводить снижение кровотока с очень мало между животных изменчивости и низкой смертности, таким образом позволяя точной оценки. Когда microcoils с внутренним диаметром 0,24 мм были использованы, поток крови в плаценты и плода было слегка сократился (примерно 30% от уровня предварительной стеноза в плаценте). Потомство от нашей модели MIUH наглядно демонстрирует долгосрочные изменения в результаты теста неврологических, нейроанатомический и поведенческие.
Introduction
Младенцы с Внутриутробное ограничение роста (IUGR) (также известный как ограничение роста плода) (вес при рождении < 10-ую персентиль для гестационного возраста), преждевременных родов (родился в < 37 недель гестации), и/или низкой рождение приходится вес (< 2500 г) почти 10% всех новорожденных 2,3. Многие из этих детей представляют неврологических проблем, таких как церебральный паралич и отклонениями (внимание дефицит/гиперактивности (СДВГ) и обучения расстройства), 3,4,5. Эти условия имеют сходства и различия в их этиологии и результаты. Многофакторной этиологии IUGR, и плацентарной недостаточности, связанной с внутриутробной гипоперфузии считается наиболее распространенной причиной в не аномальные плодов 7. Этиология преждевременных многофакторного также и хориоамнионита является наиболее частой причиной 8.
Влияние мягкая внутриматочная гипоперфузии (MIUH) на развивающийся мозг является неясным. В настоящее время доступны животных модели внутриматочная гипоперфузии/ишемии главным образом связаны серьезные гипоперфузии или градиент степень гипоперфузии, с или без реперфузии 9,10,11. В клинических условиях однако, случаи MIUH считаются гораздо чаще, чем те, с участием таких суровых условиях. В настоящее время модели MIUH являются грызунов модели, связанные с перевязкой швов матки или яичников артерии и грызунов модель с участием двусторонних яичников артерий и аорты, имея проходимость 12,13, 14,,1516,17. Один из недостатков этих моделей является обширный изменчивость между плода, начиная от плода с глубоким гипоперфузии плодов с почти нетронутыми перфузии, в зависимости от положения плода в течение артериальной аркада матки и яичников артерий. Еще один недостаток этих моделей является их неспособность различать позицию каждого плода после рождения; Таким образом исследователи не могут различать тяжести внутриматочная гипоперфузии, испытываемых отдельных щенка после его рождения.
Мы разработали модель крыса MIUH с участием нескольких стеноза артерии 1. Упаковка металла микро катушки с внутренним диаметром 0,24 мм вокруг яичников и маточных артерий причины стеноза, но не непроходимость кровеносных сосудов (рис. 1). Применяя эти microcoils на проксимальной части всех артерий поставки матки, т.е. двусторонние матки и яичников, эмбриональных день 17 (эквивалент эмбриональных недель 20-25 людей 18) вызывает значительный, но мягкий снижение кровоснабжение плаценты и плода. Уменьшается в поток крови после того, как катушки применяются для всех четырех артерии, кормления матки в основном же через каждый плаценты и плода. Уровень смертности плода составляет менее 20%. Щенки рождаются через спонтанные труда 1-2 дня ранее (эмбриональных день 21-22), чем обычно. Почти все щенки рождаются экспонируется значительно низким весом 1. Серого и белого вещества объемы снизились без очевидных ткани ущерб 1. Щенков настоящее с задержкой приобретение новорожденных рефлексов, мышечная слабость, и изменены спонтанной активности 1. Эта модель имитирует клинические признаки и симптомы детей, родившихся преждевременно или с ЗВУР; Дети родился недоношенным экспонат сокращены серый и объем белого вещества с или без белого вещества травмы 6, настоящий отложено вехи неврологического развития и может представить поведенческие проблемы, такие как СДВГ 3,5; детей с ЗВУР экспонат минимальный нейроанатомический изменения и имеют повышенный риск нарушения неврологического развития например, мотор и когнитивных задержек 4,7. Преждевременные роды и IUGR являются различные условия, но два условия доля основной механизм, т.е. оскорбления незрелых мозги до полный срок гестации.
Protocol
Representative Results
Discussion
Microcoil стеноз яичников и маточных артерий в обоих маточные рожки производит последовательной и воспроизводимые внутриматочная гипоперфузии во всех плаценты и плода. Уровень гипоперфузии могут быть изменены с помощью microcoils с различным внутренним диаметром. Крыса щенков, рожденных от п?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана FY 2013 программа исследовательского обмена между JSP и CNRS, JSP-страницы KAKENHI Грант номер 26860858 и Narishige Neuroscience исследовательский фонд. Мы благодарим Drs. Марико Харада-Шиба и Кёко Shioya за полезные дискуссии. Мы благодарим Mari Фурута, Mutsumi Сакамото, Рицуко Маки и доктор Emi Tanaka за отличную техническую помощь.
Materials
| Stereomicroscope | |||
| Isoflurane anesthesia machine | |||
| Anesthesia induction box | |||
| Heating pad | |||
| Diaper 30×40 cm | |||
| Depilatory foam or shaver | |||
| Iodine disinfectant solution | |||
| Gauze 10×20 cm | |||
| Surgical drape 45×45 cm with a round opening 5 cm in diameter | |||
| Spray bottle with ethanol for disinfection | |||
| Cotton swab | |||
| Forceps with large blunt tips | |||
| Forceps with angled fine tips | |||
| Scissors | |||
| Surgical scalpel, blade size is 27mm long (no.10, Axel, AS ONE Corporation, Osaka, Japan) | |||
| Surgical suture needle | |||
| Metal microcoils; inner diameter 0.24 mm, made from gold-coated steel (SAMINI Co. Ltd., Shizuoka, Japan) | |||
| Silk suture 4-0 | |||
| Sterile saline (0.9% sodium chloride) | |||
| Heating water bath | |||
| Plastic syringes (50ml) and needles (18G) |
Referências
- Ohshima, M., et al. Mild intrauterine hypoperfusion reproduces neurodevelopmental disorders observed in prematurity. Sci Rep. 6, 39377 (2016).
- Anderson, P., Doyle, L. W., Victorian Infant Collaborative Study, G. Neurobehavioral outcomes of school-age children born extremely low birth weight or very preterm in the 1990s. JAMA. 289 (24), 3264-3272 (2003).
- Levine, T. A., et al. Early childhood neurodevelopment after intrauterine growth restriction: a systematic review. Pediatrics. 135 (1), 126-141 (2015).
- Sucksdorff, M., et al. Preterm Birth and Poor Fetal Growth as Risk Factors of Attention-Deficit/ Hyperactivity Disorder. Pediatrics. 136 (3), e599-e608 (2015).
- Volpe, J. J. Brain injury in premature infants: a complex amalgam of destructive and developmental disturbances. Lancet Neurol. 8 (1), 110-124 (2009).
- Nardozza, L. M., et al. Fetal growth restriction: current knowledge. Arch Gynecol Obstet. 295 (5), 1061-1077 (2017).
- Chang, E. Preterm birth and the role of neuroprotection. Bmj. 350, g6661 (2015).
- Coq, J. O., Delcour, M., Massicotte, V. S., Baud, O., Barbe, M. F. Prenatal ischemia deteriorates white matter, brain organization, and function: implications for prematurity and cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 58, 7-11 (2016).
- Jantzie, L. L., Corbett, C. J., Firl, D. J., Robinson, S. Postnatal Erythropoietin Mitigates Impaired Cerebral Cortical Development Following Subplate Loss from Prenatal Hypoxia-Ischemia. Cereb Cortex. 25 (9), 2683-2695 (2015).
- Kubo, K. I., et al. Association of impaired neuronal migration with cognitive deficits in extremely preterm infants. JCI Insight. 2 (10), (2017).
- Delcour, M., et al. Mild musculoskeletal and locomotor alterations in adult rats with white matter injury following prenatal ischemia. Int J Dev Neurosci. 29 (6), 593-607 (2011).
- Gilbert, J. S., Babcock, S. A., Granger, J. P. Hypertension produced by reduced uterine perfusion in pregnant rats is associated with increased soluble fms-like tyrosine kinase-1 expression. Hypertension. 50 (6), 1142-1147 (2007).
- Granger, J. P., et al. Reduced uterine perfusion pressure (RUPP) model for studying cardiovascular-renal dysfunction in response to placental ischemia. Methods Mol Med. 122, 383-392 (2006).
- Mazur, M., Miller, R. H., Robinson, S. Postnatal erythropoietin treatment mitigates neural cell loss after systemic prenatal hypoxic-ischemic injury. J Neurosurg Pediatr. 6 (3), 206-221 (2010).
- Olivier, P., Baud, O., Evrard, P., Gressens, P., Verney, C. Prenatal ischemia and white matter damage in rats. J Neuropathol Exp Neurol. 64 (11), 998-1006 (2005).
- Robinson, S., et al. Developmental changes induced by graded prenatal systemic hypoxic-ischemic insults in rats. Neurobiol Dis. 18 (3), 568-581 (2005).
- Rice, D., Barone, S. Critical periods of vulnerability for the developing nervous system: evidence from humans and animal models. Environ Health Perspect. 108, 511-533 (2000).
- Basilious, A., Yager, J., Fehlings, M. G. Neurological outcomes of animal models of uterine artery ligation and relevance to human intrauterine growth restriction: a systematic review. Dev Med Child Neurol. 57 (5), 420-430 (2015).
- Delcour, M., et al. Neuroanatomical, sensorimotor and cognitive deficits in adult rats with white matter injury following prenatal ischemia. Brain Pathol. 22 (1), 1-16 (2012).
