En prekliniske modell for å vurdere Brain Recovery etter akutt hjerneslag i rotter
Summary
Formålet med denne studien er å etablere og validere en dyr modell for forskning i utvinningen og sequela stadier av hjernen iskemi ved å teste hjerneinfarkt og Sensorimotor funksjon etter midten cerebral arterien okklusjon/reperfusion (MCAO/R) etter 1-90 dager hos rotter.
Abstract
Hensikten med denne studien var å etablere og validere et dyr hjernen iskemi modell i utvinningen og sequela stadier. En middel hjerne arterien okklusjon/reperfusion (MCAO/R) modell i mannlig Sprague-Dawley rotter ble valgt. Ved å endre rotte vekten (260 − 330 g), ble tråd bolt typen (2636/2838/3040/3043) og hjerneinfarkt tid (2-3 h), en høyere Longa-poengsum, et større infarkt volum og et større suksess forhold i modellen vist ved hjelp av Longa poengsum og TTC-farging. Den optimale modellen tilstand (300 g, 3040 tråd bolt, 3 h Brain infarkt tid) ble kjøpt og brukt i en 1-90 dagers observasjons periode etter reperfusion via vurdering av Sensorimotor funksjoner og infarkt volum. Ved disse forholdene, den bilaterale asymmetri test hadde en betydelig forskjell fra 1 til 90 dager, og Grid-walking test hadde en betydelig forskjell fra 1 til 60 dager; begge forskjellene kan være en passende Sensorimotor funksjonstest. Således, de fleste passende forfatning av en romersk rotten modell inne gjennervervelsen og sequela scener av hjerne iskemi var grunnlegge: 300 g rotter det gjennomgikk MCAO med en 3040 tråden bolt for en 3 h hjerneinfarkt og så reperfused. De riktige Sensorimotor funksjons testene var en bilateral asymmetri test og et rutenett-walking test.
Introduction
Brain iskemi er delt inn i tre stadier med ulike post-takts indikatorer: den akutte scenen (innen 1 uke), utvinning scenen (1 uke til 6 måneder), og sekvele scenen (mer enn 6 måneder). I dag, de fleste studier fokus på den akutte fasen av hjernen iskemi på grunn av sin betydelige effekt og multi-relative forskning modeller1,2,3. Men, utvinning og sekvele stadier av hjernen iskemi kan ikke ignoreres på grunn av deres langsiktige komplikasjoner av funksjonshemminger. Derfor er hensikten med denne studien er å utforske en stabil, pålitelig og relativt enkel dyremodell til forskning utvinning og sequela stadier av hjernen iskemi.
Blant de mange eksperimentelle hjernen iskemi modeller, bruker vi middels cerebral arterien okklusjon (MCAO) via tråden bolt innsetting i høyre midten cerebral arterien (MCA). Denne modellen er lik menneskets hjerneslag, som kan produsere større infarkt volumer, resultere i mange atferdsforstyrrelser knyttet til hjerneslag, og kan tillate blod reperfusion (R) ved å fjerne tråden bolt4,5,6. MCAO/R er også betraktet gullstandarden dyret modell av hjernen iskemi7. Videre avhenger alvorlighetsgraden av hjerne skaden på diameteren og innsetting lengden av tråden bolten, varigheten av hjernen iskemi, og dyret vekt (større rotter har større hjerner og tykkere cerebral fartøy)8. Derfor, av skiftende tråden bolt type, infarkt tid, og rotta vekt, en passende modell kan grunnlegge for gjennervervelsen og sequela scener av hjerne iskemi inne MCAO/R rotter. For å validere rotte modellen, utførte vi en 1-dag, 35-dagers, 60-dag, og 90-dagers studie av MCAO/R-modellen ved hjelp av TTC farging og Sensorimotor funksjon eksperimenter (en bilateral asymmetri test, et rutenett-walking test, en rotarod test og en løfting tau test).
Protocol
Representative Results
Discussion
Mange modeller etablere metoder og atferdsdata indikatorer som er godt brukt i akutte cerebral iskemi kan ikke ha vesentlige endringer i utvinningen og sequela stadier av Brain ischemia16,17. Imidlertid er antall pasienter med hjerne iskemiske i utvinningen og sequela stadier den største. Det er viktig å velge en passende dyremodell for utvinning og sequela stadier av iskemi hjerneslag.
Vi bruker MCAO/R-modellen i rotter til å skjer…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation i Kina (81603315, 81603316), Key R & D plan for Jiangxi provinsen i Kina (20171ACH80001), industriell og faglig samarbeid prosjekter i høgskoler og universiteter i Fujian-provinsen i Kina (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
- 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).
- 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).
- 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).
- Kumar, A., Aakriti, V., Gupta, A review on animal models of stroke: An update. Brain Research Bulletin. 122, 35-44 (2016).
- 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).
- 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).
- Herson, P. S., Traystman, R. J. Animal models of stroke: translational potential at present and in 2050. Future Neurology. 9, 541-551 (2014).
- 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).
- Sun, M. N., et al. Coumarin derivatives protect against ischemic brain injury in rats. European Journal of Medicinal Chemistry. 67, 39-53 (2013).
- Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, 84-91 (1989).
- 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).
- 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).
- Milani, D., et al. Poly-arginine peptides reduce infarct volume in a permanent middle cerebral artery rat stroke model. BMC Neuroscience. 17, 19 (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- Yang, L., et al. L-3-n-butylphthalide Promotes Neurogenesis and Neuroplasticity in Cerebral Ischemic Rats. CNS Neuroscience & Therapeutics. 21, 733-741 (2015).
