En Contusive Model af Unilateral Cervikal Rygmarvsskader Brug af Uendelige Horizon Impactor
Summary
En pålidelig og reproducerbar måde at frembringe en cervikal ensidig rygmarvsskade hjælp af uendelige Horizon slaglegemet beskrevet. Fremgangsmåden drager fordel af et designet ramme og fastspænde at stabilisere rygsøjlen. Den standardiserede procedure og biomekaniske skade parametre resultere i tilstrækkelig og vedvarende skader.
Abstract
Mens størstedelen af humane rygmarvsskadede forekommer i den cervikale rygmarv, at langt størstedelen af laboratorieforskning anvender dyremodeller for rygmarvsskade (SCI), hvor den thorakale rygmarven er skadet. Derudover, fordi de fleste mennesker ledning skader opstår som følge af stump, ikke-penetrerende traumer (f.eks motorkøretøjsulykke, sportslige skade), hvor rygmarven er voldsomt ramt af fordrevne knogle eller blødt væv, de fleste af SCI forskere er af den opfattelse at de fleste klinisk relevante skadesindikatorer modeller er dem, hvor rygmarven hurtigt contused. 1 derfor et vigtigt skridt i den prækliniske evaluering af nye behandlinger på vej til menneskelig oversættelse er en vurdering af deres effekt i en model af kontusion SCI inden Den cervikale rygmarv. Her beskriver vi de tekniske aspekter og deraf følgende anatomiske og adfærdsmæssige resultater af en ensidig contusive model af livmoderhalskræft SCI, der beskæftigerInfinite Horizon rygmarvsskade attrap.
Sprague Dawley-rotter gennemgik en venstre-sidet ensidig laminektomi ved C5. For at optimere reproducerbarheden af de biomekaniske, funktionelle og histologiske resultater af skaden model, vi contused de rygmarve med en slagkraft på 150 kdyn, en indvirkning bane på 22,5 ° (dyr roteret ved 22,5 °), og en effekt placering off af midterlinjen på 1,4 mm. Funktionel opsving blev vurderet ved hjælp af cylinderen opdræt testen, vandret stige test, grooming test og modificeret Montoya har trappe test for op til 6 uger, hvorefter rygmarve blev vurderet histologisk for hvid og grå stof sparsom.
Skaden model præsenteret her bibringer konsekvent og reproducerbar biomekaniske kræfter til rygmarven, et vigtigt træk ved en eksperimentel SCI model. Dette resulterer i diskrete histologisk skade laterale halvdel af rygmarven, der hovedsagelig indeholdt til tHan ipsilaterale side af skade. Skaden tåles godt af dyrene, men ikke resulterer i funktionelle underskud i forben, som er væsentlige og vedvarende i ugerne efter skaden. Den cervikale ensidige skade model præsenteres her, kan være en ressource for forskere, der ønsker at vurdere potentielt lovende behandlinger forud for menneskelig oversættelse.
Protocol
Discussion
I dette papir, beskriver vi en cervikal ensidig kontusion model under anvendelse af Infinite Horizon (IH) slaglegeme ved en kraft på 150 kdyn, en vinkel på 22,5 ° fra vertikal, og en lateral formål 1,4 mm fra midterlinien. Med disse indstillinger, var vi i stand til at producere vedvarende adfærdsmæssige underskud i ipsilaterale forben med parenkymale forstyrrelser indeholdt stort set til den ipsilaterale side, hvor det fremgik, at betydelig skade sket på de regioner, hvor de rubrospinal, reticulospinal, vestibul…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Name of the equipment | Company | Catalogue number | Comments |
| Infinite Horizon Impactor | Precision Systems and Instrumentation | IH-0400 | |
| Aluminum metal sheet | Metalsupermarlets.com | APT6061/500 | |
| Flexaframe support foot plates | Fishers Scientific | 1466625Q | |
| Flexaframe support rods | Fishers Scientific | 1466610GQ | |
| Flexaframe Support Connectors | Fishers Scientific | 1466620Q | |
| Clamp1 | Custom made | Choo et al., 2009 | |
| Metal holders | Custom made | See above | |
| Impactor tip | Custom made | Diameter: 1.15 mm | |
| Stereotaxic frame | David Kopf Instruments | Model 900 | |
| Cylinder Level | YIJIA TOOLS | YJ-SL0620 | |
| Microscope | Leica | Model #: MZ8 | |
| Laboratory scissor jack | VWR | 12620-902 |
References
- Lee, J. H., Tigchelaar, S., Liu, J., Stammers, A. M., Streijger, F., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. Lack of neuroprotective effects of simvastatin and minocycline in a model of cervical spinal cord injury. Exp. Neurol. 225, 219-230 (2010).
- Kwon, B. K., Hillyer, J., Tetzlaff, W. Translational research in spinal cord injury: a survey of opinion from the SCI community. J. Neurotrauma. 27, 21-33 (2010).
- Gensel, J. C., Tovar, C. A., Hamers, F. P., Deibert, R. J., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats. J. Neurotrauma. 23, 36-54 (2006).
- Kwon, B. K., Borisoff, J. F., Tetzlaff, W. Molecular targets for therapeutic intervention after spinal cord injury. Mol. Interv. 2, 244-258 (2002).
- Allen, A. R. Surgery of experimental lesions of spinal cord equivalent to crush injury of fracture dislocation. J. Am. Med. Assoc. 57, 878-880 (1911).
- Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Exp Neurol. 139, 244-256 (1996).
- Gruner, J. A. A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat. J. Neurotrauma. 9, 123-128 (1992).
- Choo, A. M., Liu, J., Liu, Z., Dvorak, M., Tetzlaff, W., Oxland, T. R. Modeling spinal cord contusion, dislocation, and distraction: characterization of vertebral clamps, injury severities, and node of Ranvier deformations. J. Neurosci. Methods. 181, 6-17 (2009).
- Whishaw, I. Q., Piecharka, D. M., Drever, F. R. Complete and partial lesions of the pyramidal tract in the rat affect qualitative measures of skilled movements: impairment in fixations as a model for clumsy behavior. Neural. Plast. 10, 77-92 (2003).
- Jones, T. A., Schallert, T. Overgrowth and pruning of dendrites in adult rats recovering from neocortical damage. Brain Res. 581, 156-160 (1992).
- Liu, Y., Kim, D., Himes, B. T., Chow, S. Y., Schallert, T., Murray, M., Tessler, A., Fischer, I. Transplants of fibroblasts genetically modified to express BDNF promote regeneration of adult rat rubrospinal axons and recovery of forelimb function. J. Neurosci. 19, 4370-4387 (1999).
- Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury. Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).
- Soblosky, J. S., Song, J. H., Dinh, D. H. Graded unilateral cervical spinal cord injury in the rat: evaluation of forelimb recovery and histological effects. Behav. Brain Res. 119, 1-13 (2001).
- McKenna, J. E., Prusky, G. T., Whishaw, I. Q. Cervical motoneuron topography reflects the proximodistal organization of muscles and movements of the rat forelimb: a retrograde carbocyanine dye analysis. J. Comp. Neurol. 419, 286-296 (2000).
- Sandrow, H. R., Shumsky, J. S., Amin, A., Houle, J. D. Aspiration of a cervical spinal contusion injury in preparation for delayed peripheral nerve grafting does not impair forelimb behavior or axon regeneration. Exp. Neurol. 210, 489-500 (2008).
- Popovich, P. G., Lemeshow, S., Gensel, J. C., Tovar, C. A. Independent evaluation of the effects of glibenclamide on reducing progressive hemorrhagic necrosis after cervical spinal cord injury. Exp. Neurol. 233, 615-622 (2012).
- Dunham, K. A., Siriphorn, A., Chompoopong, S., Floyd, C. L. Characterization of a graded cervical hemicontusion spinal cord injury model in adult male rats. J. Neurotrauma. 27, 2091-2106 (2010).
- Lee, J. H., Roy, J., Sohn, H. M., Cheong, M., Liu, J., Stammers, A. T., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. Magnesium in a polyethylene glycol formulation provides neuroprotection after unilateral cervical spinal cord injury. Spine (Phila Pa 1976). 35, 2041-2048 (2010).
- Alstermark, B., Isa, T., Lundberg, A., Pettersson, L. G., Tantisira, B. The effect of low pyramidal lesions on forelimb movements in the cat. Neurosci. Res. 7, 71-75 (1989).
