Summary

चूहों में तीव्र स्ट्रोक के बाद मस्तिष्क वसूली का आकलन करने के लिए एक प्रीक्लिनिकल मॉडल

Published: November 06, 2019
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Summary

इस अध्ययन का उद्देश्य 1-90 के बाद मध्य मस्तिष्क धमनी occlusion/reperfusion (MCAO/R) के बाद मस्तिष्क इंफेक्शन और संवेदी कार्य का परीक्षण करके मस्तिष्क इस्केमिया की वसूली और अगली कड़ी चरणों में अनुसंधान के लिए एक पशु मॉडल की स्थापना और पुष्टि करना है चूहों में दिन।

Abstract

इस अध्ययन का उद्देश्य वसूली और अगली कड़ी चरणों में एक पशु मस्तिष्क इस्केमिया मॉडल की स्थापना और मान्य करना था। नर स्प्राग-डावले चूहों में एक मध्य मस्तिष्क धमनी ऑक्सीलेशन/रिपरफ्यूजन (MCAO/R) मॉडल चुना गया था । चूहे के वजन (260−330 ग्राम) को बदलकर, थ्रेड बोल्ट प्रकार (2636/2838/3040/3043) और मस्तिष्क infarct समय (2-3 घंटे), एक उच्च लोंगा स्कोर, एक बड़ा infarct मात्रा और एक बड़ा मॉडल सफलता अनुपात लोंगा के स्कोर और टीटीसी धुंधला का उपयोग कर के जांच की गई । इष्टतम मॉडल स्थिति (300 ग्राम, 3040 थ्रेड बोल्ट, 3 एच मस्तिष्क इंफ्लेट समय) का अधिग्रहण किया गया था और संवेदी मोटर कार्यों और infarct मात्रा के मूल्यांकन के माध्यम से रिपरफ्यूजन के बाद 1-90 दिन अवलोकन अवधि में उपयोग किया गया था। इन स्थितियों में, द्विपक्षीय विषमता परीक्षण में 1 से 90 दिनों तक एक महत्वपूर्ण अंतर था, और ग्रिड-वॉकिंग परीक्षण में 1 से 60 दिनों तक एक महत्वपूर्ण अंतर था; दोनों मतभेद एक उपयुक्त संवेदी मोटर कार्यात्मक परीक्षण हो सकता है। इस प्रकार, मस्तिष्क इस्केमिया की वसूली और अगली कड़ी चरणों में एक उपन्यास चूहा मॉडल की सबसे उपयुक्त स्थिति पाई गई: 300 ग्राम चूहे जो 3 एच मस्तिष्क infarct के लिए 3040 थ्रेड बोल्ट के साथ MCAO से गुजरे और फिर रिपरफ्यूज किए गए। उपयुक्त संवेदी विज्ञान कार्यात्मक परीक्षण एक द्विपक्षीय विषमता परीक्षण और ग्रिड-वॉकिंग परीक्षण थे।

Introduction

मस्तिष्क इस्केमिया को विभिन्न पोस्ट-स्ट्रोक संकेतकों के साथ तीन चरणों में विभाजित किया गया है: तीव्र चरण (1 सप्ताह के भीतर), वसूली चरण (1 सप्ताह से 6 महीने), और अगली कड़ी चरण (6 महीने से अधिक) । वर्तमान में, अधिकांश अध्ययन अपने महत्वपूर्ण प्रभाव और बहु-सापेक्ष अनुसंधान मॉडल1,2,3के कारण मस्तिष्क इस्केमिया के तीव्र चरण पर ध्यान केंद्रित करते हैं। हालांकि, मस्तिष्क इस्केमिया की वसूली और अगली कड़ी चरणों को विकलांग की दीर्घकालिक जटिलता के कारण नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। इसलिए, इस अध्ययन का उद्देश्य मस्तिष्क इस्केमिया की वसूली और अगली कड़ी चरणों पर शोध करने के लिए एक स्थिर, विश्वसनीय और अपेक्षाकृत सरल पशु मॉडल का पता लगाना है।

कई प्रयोगात्मक मस्तिष्क इस्केमिया मॉडल में, हम सही मध्य मस्तिष्क धमनी (एमसीए) में थ्रेड बोल्ट प्रविष्टि के माध्यम से मध्य मस्तिष्क धमनी ऑक्सीलेशन (MCAO) का उपयोग करते हैं। यह मॉडल मानव स्ट्रोक के समान है, जो बड़े अनाप-शनाप मात्रा का उत्पादन कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्रोक से संबंधित कई व्यवहार विकार होते हैं, और थ्रेड बोल्ट4,5,6को हटाकर रक्त रिपरफ्यूजन (आर) की अनुमति दे सकते हैं। MCAO/R भी मस्तिष्क इस्केमिया7के सोने के मानक पशु मॉडल माना जाता है । इसके अलावा, मस्तिष्क की चोट की गंभीरता व्यास और धागे बोल्ट की प्रविष्टि लंबाई, मस्तिष्क इस्केमिया की अवधि, और पशु वजन (बड़े चूहों बड़ा दिमाग और मोटा मस्तिष्क वाहिकाओं है)8पर निर्भर करता है । इसलिए, थ्रेड बोल्ट प्रकार, इंफर्ट टाइम और चूहे के वजन को बदलकर, MCAO/R चूहों में मस्तिष्क इस्केमिया की वसूली और अगली कड़ी चरणों के लिए एक उपयुक्त मॉडल पाया जा सकता है। चूहे के मॉडल को मान्य करने के लिए, हमने टीटीसी धुंधला और संवेदी कार्य प्रयोगों (एक द्विपक्षीय विषमता परीक्षण, ग्रिड-वॉकिंग टेस्ट, रोटारोड टेस्ट और एक लिफ्टिंग रस्सी परीक्षण) का उपयोग करके MCAO/R मॉडल के 1 दिन, ३५-दिन, ६०-दिवस और ९० दिन के अध्ययन का प्रदर्शन किया ।

Protocol

प्रयोगशाला पशुओं की देखभाल और उपयोग के लिए राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान द्वारा पशु विषयों की प्रक्रिया और उपयोग को मंजूरी दी गई है । इस प्रोटोकॉल को विशेष रूप से मध्य मस्तिष्क धमनी ऑक्सीकरण/रिपरफ्यूज…

Representative Results

एक लोंगा के स्कोर और टीटीसी धुंधला के साथ एक MCAO/आर मॉडल के लिए ऊपर उल्लिखित प्रक्रिया का उपयोग करना, औसत वजन के विभिन्न उपचार (275/300/320 ग्राम), बोल्ट प्रकार (2636/2838/3040/3043; तालिका 1) और इस्कीमिक बार (2…

Discussion

एक्यूट सेरेब्रल इस्केमिया में अच्छी तरह से उपयोग किए जाने वाले विधियों और व्यवहार संकेतकों की स्थापना करने वाले कई मॉडलों में मस्तिष्क इस्केमिया16,17की वसूली और अगली कड़ी चरणों म?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (८१६०३३१५, ८१६०३३१६), चीन में जियांग्शी प्रांत की प्रमुख अनुसंधान और डी योजना (20171ACH80001), फुजियान प्रांत के कॉलेजों और विश्वविद्यालयों में औद्योगिक और अकादमिक सहयोग परियोजनाओं द्वारा समर्थित किया गया था चीन (2018Y41010011) ।

Materials

Anatomical Microscope Leica (Germany) S8 Microscopic operating instrument
Blade Gellette / Cutting brain sections
Constant Temperature Shaking Bed Taicang Experimental Equipment Factory THZ-C To keep the brain sections stained evenly and at a constant temperature
Digital Camera Canon 700D For taking pictures of TTC staining
Electric Shaver Shanghai Yuyan Scientific Instruments Co., Ltd. 3000# Removal of hair from the neck of rats
Forceps Hamostatic Shanghai Medical device Co., Ltd. 14 cm Using for brain removing
Image Pro Plus Software Media Cybernetics Inc. 6.0 Analyze the infarct volume
Isoflurane RWD Life Science 217170702 Anesthetic gas
Microforceps Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. 10 cm Vascular micromanipulation
Microshear Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. 10 cm Vascular micromanipulation
Ophthalmic Forceps Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. 10 cm Auxiliary skin and muscle anatomy
Pphthalmic Scissors Shanghai Jinzhong Medical Devices Co., Ltd. 10 cm Using for cutting the skin of neck
Rat Brain Slice Mold Shanghai Yuyan Scientific Instruments Co., Ltd. 400 g For standard, uniform cutting of brain tissue
Rat Rotating Bar Fatigue Apparatus Anhui Zhenghua Biological Instrument and Equipment Co., Ltd. ZH-300B To test the sensorimotor function
Small Animal Anaesthesia Machine Shanghai Yuyan Scientific Instruments Co., Ltd. ABM3000 A gas anesthetic machine
Small Animal Thermostat Beijing Damida Technology Co., Ltd. DM.7-YLS-20A To maintain animal body temperature constant during operation
Surgical Scissors Shanghai Medical device Co., Ltd. 16 cm Using for decapitate and brain removing
Suture Shanghai Jinhuan Medical Devices Co., Ltd. 4-0 / 5-0 Using for skin and muscle sutures / Using for vascular ligations
Thread Bolt Beijing Cinontech Co. Ltd. 2636/2838/3040/3043-A4 Blockage of the middle cerebral artery in rats
5-triphenyl-2H-tetrazolium chloride (TTC) Sigma LOT#BCBP3272V Brain section staining reagent

Referências

  1. Kong, L. L., et al. Neutralization of chemokine-like factor 1, a novel C-C chemokine, protects against focal cerebral ischemia by inhibiting neutrophil infiltration via MAPK pathways in rats. Journal of Neuroinflammation. 11, 112 (2014).
  2. Jiang, M., et al. Neuroprotective effects of bilobalide on cerebral ischemia and reperfusion injury are associated with inhibition of pro-inflammatory mediator production and down-regulation of JNK1/2 and p38 MAPK activation. Journal of Neuroinflammation. 11, 167 (2014).
  3. Thomas, A., Detilleux, J., Flecknell, P., Sandersen, C. Impact of Stroke Therapy Academic Industry Roundtable (STAIR) Guidelines on Peri-Anesthesia Care for Rat Models of Stroke: A Meta-Analysis Comparing the Years 2005 and 2015. PLoS One. 12, e0170243 (2017).
  4. Kumar, A., Aakriti, V., Gupta, A review on animal models of stroke: An update. Brain Research Bulletin. 122, 35-44 (2016).
  5. Tong, F. C., et al. An enhanced model of middle cerebral artery occlusion in nonhuman primates using an endovascular trapping technique. AJNR Am. Journal of Neuroradiology. 36, 2354-2359 (2015).
  6. Li, F., Omae, T., Fisher, M. Spontaneous hyperthermia and its mechanism in the intraluminal suture middle cerebral artery occlusion model of rats. Stroke. 30, 2464-2470 (1999).
  7. Herson, P. S., Traystman, R. J. Animal models of stroke: translational potential at present and in 2050. Future Neurology. 9, 541-551 (2014).
  8. Abrahám, H., Somogyvári-Vigh, A., Maderdrut, J. L., Vigh, S., Arimura, A. Filament size influences temperature changes and brain damage following middle cerebral artery occlusion in rats. Exp. Brain Res. 142, 131-138 (2002).
  9. Sun, M. N., et al. Coumarin derivatives protect against ischemic brain injury in rats. European Journal of Medicinal Chemistry. 67, 39-53 (2013).
  10. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, 84-91 (1989).
  11. Smith, E. J., et al. Implantation site and lesion topology determine efficacy of a human neural stem cell line in a rat model of chronic stroke. Stem Cell. 30, 785-796 (2012).
  12. Zhang, S., et al. Protective effects of Forsythia suspense extract with antioxidant and anti-inflammatory properties in a model of rotenone induced neurotoxicity. Neurotoxicology. 52, 72-83 (2016).
  13. Milani, D., et al. Poly-arginine peptides reduce infarct volume in a permanent middle cerebral artery rat stroke model. BMC Neuroscience. 17, 19 (2016).
  14. DeGraba, T. J., Ostrow, P., Hanson, S., Grotta, J. C. Motor performance, histologic damage, and calcium influx in rats treated with NBQX after focal ischemia. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 14, 262-268 (1994).
  15. Liu, P., et al. Validation of a preclinical animal model to assess brain recovery after acute stroke. European Journal of Pharmacology. 835, 75-81 (2018).
  16. Zuo, W., et al. IMM-H004 prevents toxicity induced by delayed treatment of tPA in a rat model of focal cerebral ischemia involving PKA-and PI3K-dependent Akt activation. European Journal of Neuroscience. 39, 2107-2118 (2014).
  17. Yang, L., et al. L-3-n-butylphthalide Promotes Neurogenesis and Neuroplasticity in Cerebral Ischemic Rats. CNS Neuroscience & Therapeutics. 21, 733-741 (2015).
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Citar este artigo
Liu, P., Song, X., Yang, X., Cao, Q., Tang, Y., Liu, X., Yang, M., An, W., Dong, B., Song, X. A Preclinical Model to Assess Brain Recovery After Acute Stroke in Rats. J. Vis. Exp. (153), e60166, doi:10.3791/60166 (2019).

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