Die Induktion von ischämischem Schlaganfall und Ischämie-Reperfusion bei Mäusen die Mittel Artery Occlusion Technik und Visualisierung von Infarktbereich verwenden
Summary
We describe a mouse model of stroke induced by the occlusion of the middle cerebral artery using a silicone coated suture. The protocol can be applied to induce permanent occlusion or a temporary ischemia, followed by reperfusion.
Abstract
Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of stroke on tissue injury and to evaluate the effectiveness of therapeutic interventions, several experimental models in a variety of species were developed. They include complete global cerebral ischemia, incomplete global ischemia, focal cerebral ischemia, and multifocal cerebral ischemia. The model described in this protocol is based on the middle cerebral artery occlusion (MCAO) and is related to the focal ischemia category. This technique produces consistent focal ischemia in a strictly defined region of the hemisphere and is less invasive than other methods. The procedure described is performed on mice, given the availability of several genetic variants and the high number of tests standardized for mice to aid in the behavioral and neurodeficit evaluation.
Introduction
Die Studie von kardiovaskulären Erkrankungen, wie Schlaganfall, beruht auf der Verwendung von in vivo – Modellen. Um die möglichen Auswirkungen von Ischämie, Arzneimitteltoxizität zu verstehen und / oder Behandlung, besteht ein Bedarf, einen geeigneten, standardisiert, zuverlässig zu verwenden und reproduzierbares Modell der Krankheit, die zwischen den Behandlungsgruppen vergleichende Untersuchungen ermöglicht. In diesem Manuskript, verwenden wir Mäuse, da die Verfügbarkeit einer großen Anzahl von transgenen Mäusen und standardisierte Bewertungsmodelle. Raking Partituren Motor und Verhaltensdefiziten folgenden experimentellen ischämischen Schlaganfall und der folgenden Erholung wurden 1 zu beurteilen , entwickelt, 2.
Mehrere ischämischen Schlaganfall-Modelle stehen zur Verfügung, wie zum Beispiel komplette globale zerebrale Ischämie, unvollständige globale Ischämie, multifokale zerebrale Ischämie und fokaler zerebraler Ischämie. Die letztere Gruppe ist auch die Kategorie des Schlaganfalls am häufigsten bei Patienten. Die Mehrheit der Vorabendnts werden durch die Bildung eines embolischen oder thrombotischen Okklusion an oder nahe der mittleren zerebralen Arterie (MCA) initiiert. Vor dem Hintergrund dieser Parameter präsentierte das Modell ahmt Krankheitsätiologie des menschlichen Schlaganfall und macht erhaltenen Ergebnisse höchst relevant 3. Dennoch hat sich die Übersetzung von Entdeckungen aus Tiermodellen auf die Behandlung von Krankheiten beim Menschen erwiesen schwierig. Bisher ist nur die Verwendung der Thrombolyse Gewebe – Plasminogen – Aktivator wurde für die Behandlung des akuten ischämischen Schlaganfalls 4 zugelassen.
Unter Modellen von fokaler zerebraler Ischämie in der Maus, sind cerebri posterior Zirkulation Hubmodell und Hirnvenenthrombose-Modell sehr invasiv, deren Anwendbarkeit verringern und die Bandbreite der Analysen zu beschränken, die durchgeführt werden können. Jedoch können auch andere Techniken, wie zum Beispiel die embolischen Modell, photothrombosis Modell, Endothelin-1-induzierten Schlaganfall-Modell und intraluminalen Naht Arteria cerebri media Okklusion (MCAO) Modell sind für den Einsatz ohne solche Einschränkungen zur Verfügung. Das MCAO-Modell ist eine Technik, die in diesem Protokoll beschrieben. Es bietet eine zuverlässige Methode der fokaler zerebraler Ischämie zu induzieren, die leicht Reperfusion und in einem Hochdurchsatz-Art und Weise durchgeführt werden kann. Es gibt zwei Ansätze für dieses Modell, nämlich die Zea-Longa und Koizumi Methoden. Sie unterscheiden sich etwas in der Art und Weise der Okklusion Naht in das Gefäßsystem eingeführt wird. In der Zea Longa-Technik wird der Faden über die Arteria carotis externa 5 eingesetzt. Die Technik , die hier präsentiert wird vom Koizumi Verfahren modifiziert , in der die okkludierende Naht über die Arteria carotis communis 6 eingesetzt ist.
Das MCAO-Modell wurde erfolgreich verschiedene Ereignisse, die während ischämischen Schlaganfall zu bewerten angewendet. Nach Reperfusion kann Hirnödem mit dem Zusammenbruch der Blut-Hirn-Schranke beobachtet entlang werden. Peak-neuronalen Tod wird in der Regel bei 24 Stunden beobachtet; Es können jedoch wiederdreht sich auf das Ausgangsniveau nach 7 Tagen 7. Bei Menschen, Geschlecht und Alter sind wichtige Variablen bei Schlaganfall Ergebnis der Bestimmung, dies auch bei Mäusen und Ratten beobachtet 8, 9, 10. Mehrere Veröffentlichungen haben die MCAO – Modell zu zeigen , die Behandlungseffizienz 11, 12, 13, 14 verwendet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die erfolgreiche Anwendung des beschriebenen Verfahrens MCAO ist stark abhängig von einem Verständnis der Hirndurchblutung Anatomie. Da die korrekte Platzierung der Naht ist schwer aufgrund des fehlenden direkten visuelle Hinweise zu erkennen, wird wiederholt der Praxis wichtig, das Verfahren zu meistern, bevor es für den Untersuchungen verwendet. Hubvolumen sollten konsistente Ergebnisse zu gewährleisten, werden analysiert. Die Zugabe eines Laser-Doppler-System kann dazu beitragen, die erfolgreiche Okklusion des Bl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank Dr. Lei Chen (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, NY) who first established this model in our laboratory. Supported in part by HL126559, DA039576, MH098891, MH63022, MH072567, DA027569, and NSC 2015/17/B/NZ7/02985. Dr. Luc Bertrand is supported in part by a postdoctoral fellowship from the American Heart Association (16POST31170002).
Materials
| MCAO suture 0.23mm | Doccol | 702345PK5Re |
| MCAO suture 0.21mm | Doccol | 702145PK5Re |
| Silver pen | staples | 503205 |
| Anesthesia machine | Vetequip | 901806 |
| Surgical scissors | Fine science tool | 14558-09 |
| Surgical forceps straight tip | Fine science tool | 00108-11 |
| Surgical forceps angled tip | Fine science tool | 00109-11 |
| Spring scissors | Fine science tool | 15000-08 |
| Nylon suture | Braintree scintific | SUT-S 104 |
| Closing suture | VWR | 95057-036 |
| Isoflurane | Piramal | |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | FisherSci | 50-121-8005 |
| Brain block | Braintree scintific | BS-A 5000C |
| Cryostat blade | VWR | 89202-606 |
| Optional: | ||
| Periflux Laser doppler system | Perimed | Periflux 5000 |
| Monitoring unit | Perimed | PF 5010 – LDPM |
References
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