Neurobehavioral הערכות במודל של עכברים של פגיעה מוחית לפציעה Hypoxic-איסכמי Neonatal
Summary
ביצענו חד-צדדית העורק הראשי סגר ביום כמחנכת CD 7-10-1 עכבר הגורים כדי ליצור מודל neonatal לפציעה hypoxic-איסכמי (איץ ‘ אי), חקר את ההשפעות של פגיעה מוחית HI. למדנו neurobehavioral פונקציות אלו עכברים לעומת עכברים רגילים שאינם המופעלים.
Abstract
אנו לבצע חד צדדית העורק הראשי סגר על עכברים CD-1 כדי ליצור מודל neonatal לפציעה hypoxic-איסכמי (איץ ‘ אי), חקר את ההשפעות של פגיעה מוחית HI neonatal על ידי לימוד neurobehavioral פונקציות אלה בעכברים לעומת שאינו מופעל (קרי, עכברים רגילה). במהלך המחקר, השתמשו בשיטה של אורז-Vannucci לגרום נזק מוחי HI neonatal בעכברים 7-10 (P7-10) יום לאחר הלידה. פעולת HI בוצע על הגורים על ידי העורק חד-צדדית מצדו וחשיפה היפוקסיה (8% O2 ו- 92% N2 ב 90 דקות). שבוע לאחר הניתוח, המוח הפגוע הוערכו בעין בלתי מזוינת דרך הגולגולת שקופה למחצה, היו מסווגים תת-קבוצות בהתבסס על העדר (קבוצת “אין פגיעה בקליפת המוח”) או נוכחות (קבוצת “פגיעה בקליפת המוח”) של פגיעה בקליפת המוח, כגון פגיעה בהאונה הימנית. בשבוע 6, neurobehavioral לערוך בדיקות בוצעו כדי להעריך את הפונקציות הקוגניטיביות ומוטוריים: הימנעות פסיבי פעילות הסולם (פט), הליכה, בדיקה של בדיקת חוזק אחיזה. המבחנים התנהגותית מסייעים בקביעת את ההשפעות של פגיעה מוחית HI neonatal ומשמשים במודלים אחרים של העכבר של מחלות ניווניות. במחקר זה, neonatal HI במוח פציעה עכברים הראה גירעונות מנוע שמשקף נזק האונה הימנית. תוצאות הבדיקה התנהגותית הרלוונטיים הגירעונות נצפתה בחולים אנושיים neonatal HI, כגון שיתוק מוחין או לחולי שבץ neonatal. במחקר זה, מודל העכבר של פגיעה מוחית HI neonatal היה הוקמה והראה דרגות שונות של גירעונות מוטוריים, פגיעה קוגניטיבית לעומת עכברים שאינם המופעלים. עבודה זו מספקת מידע בסיסי על המודל העכבר HI. MRI תמונות מדגימות את מתבטא בצורות שונות, מופרדים לפי חומרת נזק מוחי באמצעות בדיקות מוטוריות קוגניטיביות.
Introduction
פגיעה מוחית HI neonatal מתרחשת במהלך הילדות המוקדמים (כ שני חולים לכל 1,000 ילדים)1,2,3,4,5. מחקרים לגבי פגיעה מוחית HI neonatal חשובים, באמצעות הוקמה neonatal HI במוח פציעה עכבר דוגמן יכול להקל על ויוו מחקר פרה על פגיעה מוחית HI.
דגמי HI מסורתי משמשים על חולדות למבוגרים6. עבור המודל neonate, שיטת אורז-Vannucci משמש בדרך כלל על P7 חולדות7,8. עם זאת, מאז חולדות ועכברים הם שונה במקצת9,10, למרות שהם שניהם מכרסמים, ביצענו שיטה אורז-Vannucci שונה על CD-1 גורים-P7-10, בהתבסס על מחקרים קודמים שהראו כי P7-10 היא התקופה שמציעות oligodendrocytes ילדותי, המתאים האנושי מונח P011,12. המודל העכבר HI neonatal מוקמת דרך שניהם מצדו של העורק תרדמני חד צדדית את חשיפת העכברים היפוקסיה עם 8% חמצן ב- P7-10 גורים.
העכברים נתון ההליך הראה דרגות שונות של נגעים במוח באזור posterolateral של האונה הימנית. כדי לזהות את הגירעונות קוגניטיביות, מוטוריות, neurobehavioral הערכות על סמך את פאט, בוצעו הסולם הליכה, בדיקה של בדיקת חוזק אחיזה. ההבדלים בין שאינו מופעל (קרי, רגיל) ועכברים HI נותחו. עבודה זו מציגה מידע בסיסי על המודל העכבר HI. התמונות MRI להדגים את מתבטא בצורות שונות, מופרדים לפי חומרת הנזקים למוח באמצעות בדיקות מוטוריות קוגניטיביות.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקר זה, אנו המושרה HI פגיעה מוחית ב עכבר P7-10 CD-1 neonatal, מזוהה הנגע המוח עם גירעונות קוגניטיביות, מוטוריות הרלוונטיים. במהלך הליך זה, חסימה של עורק התרדמה הימני חד-צדדית היה קריטי. בשלב זה, העורק יכול להיות פגום והוא נקרע. רוב הגורים שחוו את הקרע בעורק של מת. לעומת זאת, אם חוקרים מאתרים עוד וריד ד…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי מענקים קרן המחקר הלאומית (ה-NRF-2014R1A2A1A11052042; 2015M3A9B4067068), משרד המדע, הטכנולוגיה, רפובליקה של קוריאה, קוריאנית בריאות טכנולוגיית R & D הפרוייקט (HI16C1012), משרד הבריאות & רווחה, הרפובליקה של קוריאה, התוכנית לסיוע המחקר של הפקולטה “Dongwha” Yonsei מיוניברסיטי קולג לרפואה (6-2016-0126).
Materials
| Hypoxic chamber | Jeung Do Bio & Plant Co | Experimental Builder | |
| PAT apparatus | Jeung Do Bio & Plant Co | Experimental Builder | |
| The ladder rung walking | Jeung Do Bio & Plant Co | Experimental Builder | |
| SDI Grip Strength System | San Diego Instruments Inc. | ||
| Grip-Strength Meter | Ugo Basile | 47200 | |
| Harvard Apparatus Fluovac anesthetizing system | Harvard Apparatus | ||
| Anesthetizing box | acryl box | ||
| I-Fran Liquid (Isofluorane) | Hana Pharm. Co., Ltd. | General Anesthetics ( isoflurane 100ml) | |
| CD-1 mice | Orient Co., Ltd. | ||
| Blue Nylon Mono Non-Absorbbable suture 5-0 50cm | Ailee Co., Ltd. | NB 521 | |
| IBM SPSS Statistics | IBM | Ver. 23 | |
References
- Yager, J. Y. Animal models of hypoxic-ischemic brain damage in the newborn. Semin Pediatr Neurol. 11 (1), 31-46 (2004).
- Vannucci, R. C., et al. Rat model of perinatal hypoxic-ischemic brain damage. J Neurosci Res. 55 (2), 158-163 (1999).
- Im, S. H., et al. Induction of striatal neurogenesis enhances functional recovery in an adult animal model of neonatal hypoxic-ischemic brain injury. Neuroscience. 169 (1), 259-268 (2010).
- Clowry, G. J., Basuodan, R., Chan, F. What are the Best Animal Models for Testing Early Intervention in Cerebral Palsy?. Front Neurol. 5 (258), 1-17 (2014).
- Colver, A., Fairhurst, C., Pharoah, P. O. Cerebral palsy. Lancet. 383 (9924), 1240-1249 (2014).
- Levine, S. Anoxic-ischemic encephalopathy in rats. Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).
- Rice 3rd, J. E., Vannucci, R. C., Brierley, J. B. The influence of immaturity on hypoxic-ischemic brain damage in the rat. Ann Neurol. 9 (2), 131-141 (1981).
- Lafemina, M. J., Sheldon, R. A., Ferriero, D. M. Acute hypoxia-ischemia results in hydrogen peroxide accumulation in neonatal but not adult mouse brain. Pediatr Res. 59 (5), 680-683 (2006).
- Brazel, C. Y., Rosti 3rd, R. T., Boyce, S., Rothstein, R. P., Levison, S. W. Perinatal hypoxia/ischemia damages and depletes progenitors from the mouse subventricular zone. Dev Neurosci. 26 (2-4), 266-274 (2004).
- Buono, K. D., et al. Mechanisms of mouse neural precursor expansion after neonatal hypoxia-ischemia. J Neurosci. 35 (23), 8855-8865 (2015).
- Rumajogee, P., Bregman, T., Miller, S. P., Yager, J. Y., Fehlings, M. G. Rodent Hypoxia-Ischemia Models for Cerebral Palsy Research: A Systematic Review. Front Neurol. 7 (57), 1-20 (2016).
- Hagberg, H., Peebles, D., Mallard, C. Models of white matter injury: comparison of infectious, hypoxic-ischemic, and excitotoxic insults. Ment Retard Dev Disabil Res Rev. 8 (1), 30-38 (2002).
- Wi, S., Yu, J. H., Kim, M., Cho, S. R. In Vivo Expression of Reprogramming Factors Increases Hippocampal Neurogenesis and Synaptic Plasticity in Chronic Hypoxic-Ischemic Brain Injury. Neural Plast. 2016 (2580837), 1-11 (2016).
- Lu, Y., Christian, K., Lu, B. BDNF: a key regulator for protein synthesis-dependent LTP and long-term memory?. Neurobiol Learn Mem. 89 (3), 312-323 (2008).
- Manabe, T., et al. Facilitation of long-term potentiation and memory in mice lacking nociceptin receptors. Nature. 394 (6693), 577-581 (1998).
- Alonso, M., et al. BDNF-triggered events in the rat hippocampus are required for both short- and long-term memory formation. Hippocampus. 12 (4), 551-560 (2002).
- Seo, J. H., et al. In Situ Pluripotency Factor Expression Promotes Functional Recovery From Cerebral Ischemia. Mol Ther. 24 (9), 1538-1549 (2016).
- Kim, M. S., et al. Environmental enrichment enhances synaptic plasticity by internalization of striatal dopamine transporters. J Cereb Blood Flow Metab. 36 (12), 2122-2133 (2015).
- Lee, M. Y., et al. Alteration of synaptic activity-regulating genes underlying functional improvement by long-term exposure to an enriched environment in the adult brain. Neurorehabil Neural Repair. 27 (6), 561-574 (2013).
- Rha, D. W., et al. Effects of constraint-induced movement therapy on neurogenesis and functional recovery after early hypoxic-ischemic injury in mice. Dev Med Child Neurol. 53 (4), 327-333 (2011).
- Chong, H. J., Cho, S. R., Jeong, E., Kim, S. J. Finger exercise with keyboard playing in adults with cerebral palsy: A preliminary study. J Exerc Rehabil. 9 (4), 420-425 (2013).
- Chong, H. J., Cho, S. R., Kim, S. J. Hand rehabilitation using MIDI keyboard playing in adolescents with brain damage: a preliminary study. NeuroRehabilitation. 34 (1), 147-155 (2014).
- Seo, J. H., Yu, J. H., Suh, H., Kim, M. S., Cho, S. R. Fibroblast growth factor-2 induced by enriched environment enhances angiogenesis and motor function in chronic hypoxic-ischemic brain injury. PLoS One. 8 (9), e74405 (2013).
- Washington, P. M., et al. The effect of injury severity on behavior: a phenotypic study of cognitive and emotional deficits after mild, moderate, and severe controlled cortical impact injury in mice. J Neurotrauma. 29 (13), 2283-2296 (2012).
- Cho, S. R., et al. Astroglial Activation by an Enriched Environment after Transplantation of Mesenchymal Stem Cells Enhances Angiogenesis after Hypoxic-Ischemic Brain Injury. Int J Mol Sci. 17 (9), 1-15 (2016).
- Tsuji, M., et al. A novel reproducible model of neonatal stroke in mice: comparison with a hypoxia-ischemia model. Exp Neurol. 247, 218-225 (2013).
