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Behavior

ラットの脳卒中後うつ病を誘導するための中大脳動脈閉塞技術

Published: May 22, 2019
doi:
10.3791/58875
, , , , , , , , ,
1Department of Anesthesiology and Critical Care, Soroka University Medical Center, Faculty of Health Sciences,Ben-Gurion University of the Negev, 2Department of Neurosurgery, Soroka University Medical Center, Faculty of Health Sciences,Ben-Gurion University of the Negev, 3Department of Biophysics and Biochemistry, Faculty of Biology, Ecology, and Medicine,Oles Honchar Dnipro National University

Summary

ここでは、内部頚動脈を介して中大脳動脈を閉塞させることによってラットに脳卒中後うつ病を誘導するプロトコールを提示する。私達は誘発された抑うつ気分を確認し、評価するために Porsolt 強制水泳テストおよびスクロースの好みテストを使用する。

Abstract

脳卒中後うつ病 (PSD) は、虚血性脳卒中に起因するすべての精神医学的合併症の最も再発性である。大多数 (約 60%)すべての虚血性脳卒中患者が PSD に罹患し、死亡および健康の低下に対する虚血性脳卒中関連前駆体であると考えられる障害である。PSD の病態生理学は依然として不明瞭である。さらに、PSD の発症・発生のメカニズムを研究し、治療法を見出すために、ラットの内部頸動脈 (ICA) を介して中大脳動脈 (MCA) を閉塞させることを必要とする新たなプロトコールの開発を試みた。このプロトコルは、中大脳動脈閉塞 (MCAO) を介してラットに誘発される PSD のモデルを記述する。また、実験に使用される Porsolt 強制水泳試験とショ糖の嗜好試験は、調査中のラットの抑うつ気分を確認し、評価することである。元の手順について規定されているように、外部頚動脈 (ECA) を通してカテーテルを挿入するのではなく、この MCAO 技術は、ICA を直接通過するモノフィラメントを有する。この MCAO 技術は数年前に開発され、死亡率と変動性の低下につながります。使用される基準が生物学的モデルの選択において好ましいことは一般に受け入れられている。このプロトコルで得られたデータは、MCAO のこのモデルは、ラットの PSD を誘発する方法である可能性があり、潜在的に新しい薬やその他の神経保護剤の病態生理学と将来の発展の理解につながる可能性があることを示しています。

Introduction

脳卒中は、米国1、2、3の死-ルワンダ以後疾患のリストに第四であり、それは先進国4の成人における障害の大部分を引き起こします。これにより、脳卒中は世界で最も重要な健康問題の中でも有数の候補となります。脳卒中生存患者における正常は稀であり, 約 15%-40% が永久的な障害を患っている生存の犠牲者, 20% は脳卒中発症後3ヶ月5, そして、彼らを助けるために他の人を必要とする6ヶ月の生存の約3分の1各日を通して6.脳卒中はまた、国民健康支出の増加を考慮していると伝えられている7.アメリカ心臓協会からの推定値は、20108の $500億以上で米国の打撃関連コストを持っています。

脳卒中は、個人の長期的な損害を引き起こすだけでなく、一部の生存者は、認知症、疲労、不安、抑うつ、せん妄、および攻撃性などの感情的および行動障害に苦しむ傾向があります9,10,11 、12、13、14。脳卒中後の最も再発性の心理的な続編は、脳卒中後の抑うつ (PSD) であり、生存15,16,17の約 40%-50% で診断されている。脳卒中誘発性うつ病は、18、19、20、21、22の罹患率および死亡率の増加をもたらす。PSD の病態生理学は完全には知られていないが、それは明らかに複数の要因によって引き起こされ、障害、認知障害、および病変部位23にリンクされている。

MCAO によって作成された病巣脳虚血のラットモデルは、脳卒中24、25、26、27の最も広範な動物モデルである。ICA を介して MCA を閉塞させることによりラットにおける PSD の誘導を実証する際に、MCAO モデルにおける死亡率および変動性を最小化する技術が採用されている28.

このプロトコルの主な目的は、MCAO の修正モデルである ICA を介して MCA を閉塞させることによって、ラットの PSD を誘発する手順の概略を示すことであり、これにより死亡率と変動性28の結果が減少する。具体的な目的としては、神経学的・組織学的検査 (神経性重症度スコア [NSS]、梗塞ゾーンの体積、脳浮腫) を実施し、MCAO の有効性を検証し、行動検査を用いてこの MCAO プロシージャが感情的障害の発症に及ぼす影響 (主に PSD)

Protocol

ネゲブのベン・グリオン大学の動物管理委員会, イスラエルは、このプロトコルで使用されるすべての治療および試験手順を承認しました. 1. 実験手順におけるラットの作製 注:体重 300-350 g の成人男性スプレイグ-スプラーグラットを選択します。 ラットを、ケージあたり4個、22° c、40% の湿度でビバリウムで、逆12時間の明暗サイ…

Representative Results

組織学的所見 (表 1) は、偽対照群の動物と比較した場合の全脳 (p < 0.0001) MCAO に対する百分率として統計的有意な梗塞体積を明らかにした。また、実験群 (p < 0.0003) からの評価を偽対照群のものと並行して配置した場合には統計学的に有意な脳浮腫も報告された。 得られた NSS スコアは、表2に示さ…

Discussion

ここで提示された MCAO 技術が元の MCAO モデルよりも安全であると考えられる方法の1つは、後頭部動脈、末端舌、上顎動脈を含む ECA およびその枝が損なわれないという事実によって示されるICA によって MCA を閉塞するとき。ECA (およびその枝) の元の MCAO モデルのオフセットは、遠位に46それらを切開し、凝固させることによって、masticating 筋肉47への血管供給への妥協のために咀嚼の障害を?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

私たちは、生理学、生態学、医学の学部の Severynovska Olena 教授、Oles Honchar ドニプロペトロウシク大学、ドニプロペトロウシク、ウクライナの彼女のサポートと私たちの議論への有益な貢献に感謝します。得られたデータは、R.K. の博士論文の一部です。

Materials

Absorbent pad – – –
Black lusterless perspex box – – (120 cm × 60 cm × 60 cm), divided into a 25% central zone and the surrounding border zone
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 ml bottles filled with 100 ml of water and 100 ml 1%(w/v) sucrose solution
Electric Shock Heat System Ultasonic Inc. – –
Horizon-XL Mennen Medical Ltd
Imaging System Kodak – For imaging and quantification
Monofilament – – –
Paper towels Pharmacy – Dry towels used for keeping rats dry after immersing them in water
Pexiglass cylinder – – a 100 cm tall and 40 cm in diameter cylinder used for carrying out the forced swim test
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5 decades. Provided to rats ad libitum in this experiment
Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Scanner  Canon CanoScan 4200F –
Video Camera ETHO-VISION (Noldus) – Digital video camera for high definition recording of rat behavior under open field test
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References

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Kuts, R., Melamed, I., Shiyntum, H. N., Frank, D., Grinshpun, J., Zlotnik, A., Brotfain, E., Dubilet, M., Natanel, D., Boyko, M. A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats. J. Vis. Exp. (147), e58875, doi:10.3791/58875 (2019).
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