نماذج تجريبية لدراسة الحماية العصبية من الوضعية الحمضية ضد نقص التروية الدماغية
Summary
الحمضية بعد الولادة يحمي من نقص التروية الدماغية. هنا نقدم نموذجين لتنفيذ أبك. يتم تحقيقها على التوالي عن طريق نقل شرائح القشرية إلى الحامض العازلة بعد الحرمان من الأكسجين الجلوكوز في المختبر واستنشاق 20٪ كو 2 بعد انسداد الشريان الدماغي الأوسط في الجسم الحي .
Abstract
السكتة الدماغية هي واحدة من الأسباب الرئيسية للوفيات والعجز في جميع أنحاء العالم، مع نهج علاجية محدودة. باعتبارها استراتيجية الذاتية للحماية العصبية، وقد أثبتت العلاجات ما بعد التكييف لتكون علاجات واعدة ضد نقص التروية الدماغية. ومع ذلك، إجراءات معقدة وقضايا السلامة المحتملة تحد تطبيقها السريري. للتغلب على هذه العيوب، قمنا بتطوير ما بعد التكييف الحمضية (أبك) كعلاج لنقص التروية الدماغية البؤري التجريبية. أبك يشير إلى العلاج الحماض خفيفة من خلال استنشاق كو 2 خلال ضخه التالية نقص التروية. هنا نقدم نموذجين لتنفيذ أبك في المختبر وفي الجسم الحي ، على التوالي. تم استخدام الحرمان من الجلوكوز (أوغد) علاج الفئران والانسداد القشرية ووسط انسداد الشريان الدماغي (مساو) من الفئران لمحاكاة نقص التروية الدماغية. يمكن أن يتحقق أبك ببساطة عن طريق نقل شرائح الدماغ إلى عازلة الحمضية فقاعات مع 20٪ كو 2 ، سr بواسطة الفئران استنشاق 20٪ كو 2 . أظهر أبك آثار وقائية كبيرة ضد نقص التروية الدماغية، كما يتضح من بقاء الأنسجة وحجم المخ احتشاء.
Introduction
السكتة الدماغية هي واحدة من الأسباب الرئيسية للوفيات والعجز في جميع أنحاء العالم. وقد بذلت جهود كبيرة لإيجاد علاجات فعالة للسكتة الدماغية في العقود الماضية، ومع ذلك، فإن إنجاز غير مرضية تماما. عملية ما بعد التكييف هي عملية تم التلاعب بها من قبل الضغوط السامة بعد حلقة نقص تروية. ما بعد التروية، بما في ذلك نقص تروية، نقص الأكسجين، وانخفاض الجلوكوز والنائية نقص تروية بعد الولادة، وآليات التكيف الذاتية الزناد، وقد ثبت أن تكون علاجات واعدة ضد نقص التروية الدماغية 1 ، 2 ، 3 ، 4 . ومع ذلك، قد يسبب التروية بعد التروية إصابة إضافية. الطرف البعيد بعد نقص تروية الدماغية يحتاج عادة عدة دورات من 5-20 دقيقة انسداد وضخه على أطرافه المماثل أو الثنائية هند 5 ، 6 ، 7 . ثوبالتالي، هذه التلاعب ما بعد التكييف خطيرة أو غير عملية في الممارسة السريرية. للتغلب على هذه العيوب، قمنا بتطوير أبك كعلاج لنقص التروية الدماغية البؤرية في الفئران 8 . مستحث ببساطة عن طريق استنشاق 20٪ كو 2 ، أبك يقلل بشكل كبير من إصابات الدماغ الدماغية بطريقة أكثر جدوى وأكثر أمنا. في الآونة الأخيرة أثبتنا أن أبك يمتد نافذة ضخه، وتسليط الضوء على أهمية أبك للعلاج السكتة الدماغية 9 .
هنا نقدم نموذجين التجريبية لدراسة الحماية العصبية من أبك ضد نقص التروية الدماغية. الأول هو نموذج الحرمان من الجلوكوز (أوغد) في شرائح الفئران القشرية. التحضير السريع ونقل شرائح الدماغ إلى بيئة اصطناعية، عادة السائل النخاعي الاصطناعي (أسف)، يمكن الحفاظ على بقاء الخلية والدوائر العصبية، مما يجعل من الممكن لدراسة وظيفة المخ في المختبر 10 <سوب>، 11 . أوغد في أسف يحاكي نقص التروية الدماغية ويحفز إصابة الدماغية 12 ، 13 ، 14 . بعد أوغد، يتم تحديث شرائح الدماغ في أسف العادية (r-أسف) لتوفير ضخه ثم يعالج مع أبك باستخدام أسف الحمضية فقاعات مع 20٪ كو 2 . شريحة القشرية يحافظ على توصيف النسيجية سليمة مقارنة مع الخلايا المستزرعة الأولية.
لدراسة وظيفة الدماغ في الجسم الحي ، يتم استخدام الماوس الماوس انسداد الشريان الدماغي (مساو) نموذج. يتم حظر الشريان الدماغي الأوسط عن طريق إدخال حيدة مثبطة للهب عن طريق الشريان السباتي المشترك. باعتبارها واحدة من نماذج السكتة الدماغية الأكثر استخداما على نطاق واسع، يظهر نموذج مساو أهمية السريرية وتطبيق حيدة يجعل من الاسهل لتحقيق ضخه. ببساطة عن طريق استنشاق الغاز المختلط نورموكسيك تحتوي على 20٪ كو 2 بعد ظهور ريبيرفوسيوn، أظهرت أبك آثار وقائية كبيرة ضد نقص التروية الدماغية التي أشار إليها انخفاض أحجام الدماغ احتشاء.
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا نقدم نموذجين التجريبية لدراسة الحماية العصبية من أبك ضد نقص التروية الدماغية. في شرائح الدماغ، ويتحقق أبك من خلال احتضان شرائح الفئران القشرية في الحامض العازلة فقاعات مع 20٪ كو 2 بعد بداية ضخه، بينما في نموذج مساو، ويتحقق أبك عن طريق استنشاق 20٪ كو 2 إل?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81573406، 81373393، 81273506، 81221003، 81473186 و 81402907)، ومقاطعة تشجيانغ مؤسسة العلوم الطبيعية (LR15H310001) وبرنامج لفريق تشجيانغ الرائدة لفريق الابتكار والتكنولوجيا T (2011R50014).
Materials
| Sodium chloride | Sigma | S5886 | |
| Potassium chloride | Sigma | P5405 | |
| Potassium phosphate monobasic | Sigma | P9791 | |
| Magnesium sulfate | Sigma | M2643 | |
| Sodium bicarbonate | Sigma | S5761 | |
| Calcium chloride dihydrate | Sigma | C5080 | |
| D-(+)-Glucose | Sigma | G7021 | |
| Vibratome | Leica | VT1000 S | |
| 2,3,5-triphenyltetrazolium hydrochloride | Sigma | T8877 | |
| Absolute Ethanol | Aladdin Industrial Corporation | E111993 | |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma | D8418 | |
| Laser Doppler Flowmetry | Moor Instruments Ltd | Model Moor VMS-LDF2 | |
| Diethyl ether anhydrous | Sinopharm Chemical Reagent Corporation | 80059618 | |
| Trichloroacetaldehycle hydrate | Sinopharm Chemical Reagent Corporation | 30037517 | |
| 10% Formalin | Aladdin Industrial Corporation | F111936 | |
| 24-well plates | Jet Biofil | TCP-010-024 |
References
- Zhao, H., Sapolsky, R. M., Steinberg, G. K. Interrupting reperfusion as a stroke therapy: ischemic postconditioning reduces infarct size after focal ischemia in rats. J Cereb Blood Flow Metab. 26 (9), 1114-1121 (2006).
- Leconte, C., et al. Delayed hypoxic postconditioning protects against cerebral ischemia in the mouse. Stroke. 40 (10), 3349-3355 (2009).
- Fan, Y. Y., et al. Transient lack of glucose but not O2 is involved in ischemic postconditioning-induced neuroprotection. CNS Neurosci Ther. 19 (1), 30-37 (2013).
- Hess, D. C., Hoda, M. N., Bhatia, K. Remote limb perconditioning [corrected] and postconditioning: will it translate into a promising treatment for acute stroke. Stroke. 44 (4), 1191-1197 (2013).
- Ren, C., Yan, Z., Wei, D., Gao, X., Chen, X., Zhao, H. Limb remote ischemic postconditioning protects against focal ischemia in rats. Brain Res. 1288, 88-94 (2009).
- Sun, J., et al. Protective effect of delayed remote limb ischemic postconditioning: role of mitochondrial K(ATP) channels in a rat model of focal cerebral ischemic reperfusion injury. J Cereb Blood Flow Metab. 32 (5), 851-859 (2012).
- Li, P., et al. Remote limb ischemic postconditioning protects mouse brain against cerebral ischemia/reperfusion injury via upregulating expression of Nrf2, HO-1 and NQO-1 in mice. Int J Neurosci. , 1-8 (2015).
- Fan, Y. Y., et al. A novel neuroprotective strategy for ischemic stroke: transient mild acidosis treatment by CO2 inhalation at reperfusion. J Cereb Blood Flow Metab. 34 (2), 275-283 (2014).
- Shen, Z., et al. PARK2-dependent mitophagy induced by acidic postconditioning protects against focal cerebral ischemia and extends the reperfusion window. Autophagy. , (2017).
- Skolnik, J., Takacs, L., Szende, E. In vitro oxygen consumption of slices from kidney, brain, cortex and liver in hypoxia. Nature. 209 (5020), 305 (1966).
- Lynch, G., Schubert, P. The use of in vitro. brain slices for multidisciplinary studies of synaptic function. Annu Rev Neurosci. 3, 1-22 (1980).
- Zheng, S., Zuo, Z. Isoflurane preconditioning reduces purkinje cell death in an in vitro model of rat cerebellar ischemia. Neuroscience. 118 (1), 99-106 (2003).
- Yin, B., Barrionuevo, G., Weber, S. G. Optimized real-time monitoring of glutathione redox status in single pyramidal neurons in organotypic hippocampal slices during oxygen-glucose deprivation and reperfusion. ACS Chem Neurosci. 6 (11), 1838-1848 (2015).
- Medvedeva, Y. V., Ji, S., Yin, H. Z., Weiss, J. H. Differential vulnerability of CA1 vs CA3 pyramidal neurons after ischemia: possible relationship to sources of Zn2+ accumulation and its entry into and prolonged effects on mitochondria. J Neurosci. , (2016).
- Pignataro, G., et al. In vivo and in vitro characterization of a novel neuroprotective strategy for stroke: ischemic postconditioning. J Cereb Blood Flow Metab. 28 (2), 232-241 (2008).
- Zhang, X., Ding, H. Z., Jiang, S., Zeng, Y. M., Tang, Q. F. An in vitro study of the neuroprotective effect of propofol on hypoxic hippocampal slice. Brain Inj. 28 (13-14), 1758-1765 (2014).
- Niu, Y., et al. Chemical profiling with HPLC-FTMS of exogenous and endogenous chemicals susceptible to the administration of chotosan in an animal model of type 2 diabetes-induced dementia. J Pharm Biomed Anal. 104, 21-30 (2015).
