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.
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.
Studiet av kardiovaskulær sykdom, slik som slag, er avhengig av bruk av in vivo-modeller. For å forstå den mulige innblanding av ischemi, legemiddeltoksisitet, og / eller behandling, er det et behov for å benytte en passende, standardisert, pålitelig og reproduserbar modell av sykdommen, noe som gjør det mulig for sammenlignende undersøkelser mellom behandlingsgruppene. I dette manuskriptet, har vi ved hjelp av mus, gitt tilgjengelighet av et stort antall transgene mus og standardiserte vurderingsmodeller. Raking score for å vurdere motoriske og atferds underskudd følgende eksperimentelle iskemisk hjerneslag og følgende bedring er blitt utviklet en, to.
Flere hjerneinfarkt modeller er tilgjengelige, for eksempel komplett global cerebral iskemi, ufullstendig global ischemi, multifokal cerebral iskemi og fokal cerebral iskemi. Den sistnevnte gruppen er også den kategori av slag mest utbredt i pasienter. Flertallet av events igangsettes ved at det dannes en embolic eller trombotisk okklusjon ved eller i nærheten av den midtre cerebrale arterie (MCA). Gitt disse parametrene, modellen presenteres etterligner nøye sykdom etiologi av menneskelig slag og gjør resultatene oppnådd svært relevant 3. Likevel har oversettelse av funn fra dyremodeller til sykdomsbehandling hos mennesker vist seg å være utfordrende. Opp til nå har bare anvendelse av trombolytiske vevsplasminogenaktivator blitt godkjent for behandling av akutt iskemisk hjerneslag 4.
Blant modeller av fokal cerebral ischemi i mus, bakre cerebral sirkulasjon slagmodell og cerebral venøs trombose modell er meget invasiv, avtagende deres anvendbarhet og begrense omfanget av analyser som kan utføres. Imidlertid kan andre teknikker, slik som embolisk modell, photothrombosis modell, endotelin-1 indusert slagmodell, og intraluminal sutur tilstopping av midtre cerebralarterie (MCAO) modell, er tilgjengelig for bruk uten slike begrensninger. Den MCAO-modellen er en teknikk som er beskrevet i denne protokollen. Det gir en pålitelig metode til å indusere fokal cerebral ischemi som lett kan reperfusert og utført i en high-throughput måte. Det er to tilnærminger til denne modellen, nemlig Zea-Longa og Koizumi metoder. De skiller seg noe i veien okklusjonen suturen er satt inn i vaskulaturen. I Zea Longa-teknikk, er suturen inn via den ytre halsarterie 5. Teknikken som presenteres her er modifisert fra den Koizumi fremgangsmåte hvor det okkluderende suturen er innført via arteria carotis communis 6.
Den MCAO modellen har blitt brukt til å evaluere ulike hendelser som skjer mens hjerneinfarkt. Etter reperfusjon kan hjerneødem observeres sammen med nedbrytning av blod-hjerne-barrieren. Peak neuronal død er vanligvis observert på 24 timer; men det kan dessslår til utgangsnivået etter 7 dager 7. Hos mennesker, kjønn og alder er viktige variable ved bestemmelse av slag resultat, er dette også observert i mus og rotter 8, 9, 10. Flere publikasjoner har brukt MCAO-modell for å demonstrere renseeffekt 11, 12, 13, 14.
Den vellykkede bruk av den beskrevne fremgangsmåten MCAO er sterkt avhengig av en forståelse av cerebral blodstrøm anatomi. Siden riktig plassering av sutur er vanskelig å skjelne på grunn av mangel på direkte visuelle ledetråder, er gjentatt praksis viktig å mestre prosedyren før du bruker den for undersøkende studier. Slagvolum bør analyseres for å sikre konsistente resultater. Tilsetningen av et laser-Doppler-system kan bidra til å bestemme vellykket okklusjon av blodstrøm og bør brukes periodisk for ?…
The authors have nothing to disclose.
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).
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 |