تقييم في فيفو لتعطيل حاجز الدم في الدماغ في نموذج الفئران من السكتة الدماغية
Summary
والهدف العام من هذا الإجراء توفير تقنية عالية استنساخه في فيفو التقييم لتعطيل حاجز الدم في الدماغ في نماذج الفئران من السكتة الدماغية.
Abstract
السكتة الدماغية يؤدي إلى فاسوجينيك وذمة دماغية وإصابة في الدماغ الأولية اللاحقة، الذي تم بوساطة من خلال تدمير حاجز الدم في الدماغ (BBB). أنشئت الفئران المستحث السكتة الدماغية واستخدامها كنماذج في فيفو للتحقيق في سلامة BBB الوظيفية. يمكن كشف spectrophotometric إيفانز الأزرق (المجلس التنفيذي) في عينات المخ مع الإصابات الدماغية تبريرا موثوقة لبحوث وتطوير طرائق علاجية مبتكرة. هذا الأسلوب ينشئ نتائج استنساخه، وقابلاً للتطبيق في أي مختبر دون حاجة إلى معدات خاصة. هنا، نحن نقدم توجيهي تصور والتقنية في الكشف عن التسرب من المجلس التنفيذي عقب تنظيم دورات تعريفية للسكتة الدماغية في الفئران.
Introduction
فاسوجينيك وذمة الدماغ بسبب تعطل حاجز الدم في الدماغ (BBB) يظل مضاعفات هامة من السكتة الدماغية، وعاملا محدداً رئيسيا لمعدل البقاء على قيد الحياة في1،2مرضى السكتة الدماغية. حاجز الدم في الدماغ (بي بي بي)، وهو يتكون من خلايا الدماغ بطانية الشعرية (بسيكس) وتتألف من مكونات متميزة نيوروفاسكولار (مثلاً، تقاطعات ضيق بين بسيكس، بيريسيتيس، أستروجليال، والخلايا العصبية3)، ينص واجهة المتخصصة ودينامية بين الجهاز العصبي المركزي (CNS) والدورة الدموية الطرفية4،5. يمكن تعطيل تكامل وظيفي BBB الشتائم مثل إصابات الاسكيمية-ضخه وتؤدي إلى اختراق لاحقة تعميم الكريات البيضاء إلى حمة الدماغ التي تؤدي في نهاية المطاف إلى الالتهاب الدماغي وإصابات الدماغ الأولية 6 , 7-هناك حاجة إلى نماذج حيوانية للكشف الدقيق عن اختلال وظيفي BBB عقب حدوث جلطة. هذه النماذج ذات أهمية كبيرة لدراسة الآليات الفيزيولوجية المرضية الكامنة والأخذ باستراتيجيات جديدة محصن. في المختبر الخلية المستندة إلى الثقافة نماذج BBB قد تم العالية المتقدمة والمستخدمة للدراسة الجزيئية BBB الفيزيولوجيا المرضية8،،من910. ومع ذلك، في فيفو نماذج حيوانية، التي تنتج الأضرار الدماغية BBB مشابهة للظروف السريرية البشرية، أيضا المفيد جداً في هذا الصدد. الكشف عن كمية التسرب إيفانز الأزرق (EB) هو تقنية مقبولة تماما والحساسة التي استخدمت لتقييم سلامة BBB والدالة في أمراض الأعصاب، بما في ذلك السكتة الدماغية11، 12 , 13 , 14. هذا الأسلوب فعالة من حيث التكلفة ومجدية واستنساخه، وينطبق تماما في أي مختبر تجريبي. لا يتطلب تنفيذه المعدات المتقدمة، مثل تتبع المشعة15 أو التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)16، التي شروط مسبقة لأساليب أخرى. في هذه المقالة، نظهر صورة شاملة العمليات التقنية الأساسية لتقييم BBB لاستخدام EB التسرب في نماذج الفئران من السكتة الدماغية.
Protocol
Representative Results
Discussion
وحتى الآن، أساليب مختلفة مثل أوتوراديوجرافي والكشف عن تتبع المشعة24،25، الفلورة مجهرية26،27، ونقحت التسرب تقنية20، 23 قد استخدمت لتقييم الضرر حاجز الدم في الدماغ. صبغ المجلس التنفيذي بقوة قادرة ع…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب ممتنون لنائب رئيس الجامعة للبحث أردبيل جامعة للعلوم الطبية (أردبيل، إيران) للدعم المالي (منحة أي: 9607).
Materials
| Isoflurane | Piramal | AWN 34041100 | 20 – 25 °C |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC) | Molekula | 31216368 | 4 years |
| Sprague–Dawley rats | Pasture Institute (Tehran, Iran) | 300-350g | |
| Evans Blue | Sigma-Aldrich | 314-13-6 | |
| Trichloroacetic acid | Sigma-Aldrich | 76-03-9 | 2 years |
| Bupivacaine HCl (0.5%) | Delpharm Tours | below 25 °C | |
| Bupernorphine | Exir (Iran) | ||
| Sodium Carbonate | Sigma-Aldrich | 497-19-8 | |
| Sodium chloride | Sigma-Aldrich | 7647-14-5 | |
| Di- Sodium hydrogen phosphate | EMD Millipore | 231-448-7 | |
| Potassium chloride | Sigma-Aldrich | 7447-40-7 | |
| Ethanol | Sigma-Aldrich | 64-17-5 | |
| silicone(Xantopren) | Heraeus | EN ISO 4823 | |
| Activator universal plus | Heraeus | 66037445 | |
| Micro-Dissecting forceps | Stoelting | 52100-41 | |
| Spring Scisors | Stoelting | 52130-00 | |
| Operating Scissors | Roboz | 52140-70 | |
| Brain matrix | Stoelting | 51390 | |
| Anesthesia Machine for Small Animals | | Kent Scientific | SS-01 | |
| Power Lab system | AD Instruments | ML880 | |
| Laser Doppler flowmeter | AD Instruments | ML191 | |
| Heating feed back system | Harvard Appratus | 72-7560 | |
| Vascular micro clamp | FineScience Tools | 18055-03 | |
| Silk 5-0 suture thread | Ethicon | 682G | |
| Ethilon 4-0 suture thread | Ethicon | EH6740G |
References
- Jin, G., et al. Protecting against cerebrovascular injury: contributions of 12/15-lipoxygenase to edema formation after transient focal ischemia. Stroke. 39 (9), 2538-2543 (2008).
- Lo, E. H., Dalkara, T., Moskowitz, M. A. Mechanisms, challenges and opportunities in stroke. Nat Rev Neurosci. 4 (5), 399-415 (2003).
- Tam, S. J., Watts, R. J. Connecting vascular and nervous system development: angiogenesis and the blood-brain barrier. Annu Rev Neurosci. 33, 379-408 (2010).
- Zhang, C., et al. The potential use of H102 peptide-loaded dual-functional nanoparticles in the treatment of Alzheimer’s disease. J Control Release. , (2014).
- Obermeier, B., Daneman, R., Ransohoff, R. M. Development, maintenance and disruption of the blood-brain barrier. Nat Med. 19 (12), 1584-1596 (2013).
- Fang, W., et al. Attenuated Blood-Brain Barrier Dysfunction by XQ-1H Following Ischemic Stroke in Hyperlipidemic Rats. Mol Neurobiol. 52 (1), 162-175 (2015).
- Huang, J., et al. CXCR4 antagonist AMD3100 protects blood-brain barrier integrity and reduces inflammatory response after focal ischemia in mice. Stroke. 44 (1), 190-197 (2013).
- Omidi, Y., Barar, J. Impacts of blood-brain barrier in drug delivery and targeting of brain tumors. Bioimpacts. 2 (1), 5-22 (2012).
- Cho, H., et al. Three-dimensional blood-brain barrier model for in vitro studies of neurovascular pathology. Sci Rep. 5, (2015).
- Barar, J., Rafi, M. A., Pourseif, M. M., Omidi, Y. Blood-brain barrier transport machineries and targeted therapy of brain diseases. Bioimpacts. 6 (4), 225-248 (2016).
- Kaya, M., et al. Magnesium sulfate attenuates increased blood-brain barrier permeability during insulin-induced hypoglycemia in rats. Can J Physiol Pharmacol. 79 (9), 793-798 (2001).
- Pasban, E., Panahpour, H., Vahdati, A. Early oxygen therapy does not protect the brain from vasogenic edema following acute ischemic stroke in adult male rats. Sci Rep. 7 (1), 3221 (2017).
- Haghnejad Azar, A., Oryan, S., Bohlooli, S., Panahpour, H. Alpha-Tocopherol Reduces Brain Edema and Protects Blood-Brain Barrier Integrity following Focal Cerebral Ischemia in Rats. Med Princ Pract. 26 (1), 17-22 (2017).
- Belayev, L., Busto, R., Zhao, W., Ginsberg, M. D. Quantitative evaluation of blood-brain barrier permeability following middle cerebral artery occlusion in rats. Brain Res. 739 (1-2), 88-96 (1996).
- Bodsch, W., Hossmann, K. A. 125I-antibody autoradiography and peptide fragments of albumin in cerebral edema. J Neurochem. 41 (1), 239-243 (1983).
- Jiang, Q., et al. Quantitative evaluation of BBB permeability after embolic stroke in rat using MRI. J Cereb Blood FlowMetab. 25 (5), 583-592 (2005).
- Uluç, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Aktüre, E., Başkaya, M. K. Focal cerebral ischemia model by endovascular suture occlusion of the middle cerebral artery in the rat. J Vis Exp. (48), (2011).
- Hungerhuber, E., Zausinger, S., Westermaier, T., Plesnila, N., Schmid-Elsaesser, R. Simultaneous bilateral laser Doppler fluxmetry and electrophysiological recording during middle cerebral artery occlusion in rats. J Neurosci Methods. 154 (1-2), 109-115 (2006).
- Panahpour, H., Nouri, M. Post-Ischemic Treatment with candesartan protect from cerebral ischemic/reperfusioninjury in normotensive rats. Int J Pharm Pharm Sci. 4 (4), 286-289 (2012).
- Panahpour, H., Dehghani, G. A., Bohlooli, S. Enalapril attenuates ischaemic brain oedema and protects the blood-brain barrier in rats via an anti-oxidant action. Clin Exp Pharmacol Physiol. 41 (3), 220-226 (2014).
- Panahpour, H., Nekooeian, A. A., Dehghani, G. A. Blockade of Central Angiotensin II AT1 Receptor Protects the Brain from Ischemia/Reperfusion Injury in Normotensive Rats. Iran J Med Sci. 39 (6), 536-542 (2014).
- Panahpour, H., Nekooeian, A. A., Dehghani, G. A. Candesartan attenuates ischemic brain edema and protects the blood-brain barrier integrity from ischemia/reperfusion injury in rats. Iran Biomed J. 18 (4), 232-238 (2014).
- Kaya, M., et al. The effects of magnesium sulfate on blood-brain barrier disruption caused by intracarotid injection of hyperosmolar mannitol in rats. Life sci. 76 (2), 201-212 (2004).
- Schöller, K., et al. Characterization of microvascular basal lamina damage and blood-brain barrier dysfunction following subarachnoid hemorrhage in rats. Brain Res. 1142, 237-246 (2007).
- Bodsch, W., Hossmann, K. A. 125I-Antibody Autoradiography and Peptide Fragments of Albumin in Cerebral Edema. J Neurochem. 41 (1), 239-243 (1983).
- Sandoval, K. E., Witt, K. A. Blood-brain barrier tight junction permeability and ischemic stroke. Neurobiol Dis. 32 (2), 200-219 (2008).
- Zhu, H., et al. Baicalin reduces the permeability of the blood-brain barrier during hypoxia in vitro by increasing the expression of tight junction proteins in brain microvascular endothelial cells. J Ethnopharmacol. 141 (2), 714-720 (2012).
- Kucuk, M., et al. Effects of losartan on the blood-brain barrier permeability in long-term nitric oxide blockade-induced hypertensive rats. Life Sci. 71 (8), 937-946 (2002).
- Uyama, O., et al. Quantitative evaluation of vascular permeability in the gerbil brain after transient ischemia using Evans blue fluorescence. J Cereb Blood Flow Metab. 8 (2), 282-284 (1988).
- Kleinig, T. J., Vink, R. Suppression of inflammation in ischemic and hemorrhagic stroke: therapeutic options. Curr Opin Neurol. 22 (3), 294-301 (2009).
- Del Zoppo, G. J., Mabuchi, T. Cerebral microvessel responses to focal ischemia. J Cereb Blood Flow Metab. 23 (8), 879-894 (2003).
- Fluri, F., Schuhmann, M. K., Kleinschnitz, C. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research. Drug Des Devel Ther. 9, 3445-3454 (2015).
- Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. Effects of hyperthermia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats. Neurosci Lett. 349 (2), 130-132 (2003).
- Shin, H. K., et al. Mild induced hypertension improves blood flow and oxygen metabolism in transient focal cerebral ischemia. Stroke. 39 (5), 1548-1555 (2008).
- Bottiger, B. W., et al. Global cerebral ischemia due to cardiocirculatory arrest in mice causes neuronal degeneration and early induction of transcription factor genes in the hippocampus. Brain Res Mol Brain Res. 65 (2), 135-142 (1999).
