2 血管閉塞マウス脳虚血・再灌流モデル
Summary
脳虚血再灌流のマウス モデルを確立して、脳卒中の病態を調査します。我々 は遠位右中大脳動脈と右総頚動脈を結紮し、10 または 40 分間虚血後血流を復元します。
Abstract
本研究では中大脳動脈 (MCA) 閉塞マウス モデルを用いて、脳虚血・再灌流を検討します。再現性と信頼性の高いマウス モデル、脳虚血・再灌流の病態を調査し、脳卒中患者の潜在的な治療戦略の決定に役立ちます。ウィリスの c57bl/6 マウスのサークルの解剖学の変化は、虚血性脳傷害後梗塞体積を影響します。研究は、その遠位部の MCA 閉塞 (MCAO) することができますこの問題を克服し、安定した梗塞サイズに示されています。本研究では、右 MCA への血流遮断による脳虚血・再灌流の 2 血管閉塞マウス モデルを確立します。我々 は遠位方向右 MCA と右総頚動脈 (CCA) を縛るし、虚血のある特定の期間後に血流を復元します。この虚血再灌流傷害は、安定したサイズと行動の赤字の梗塞を誘発します。末梢の免疫細胞は、24 h 浸透期間内虚血性脳を潜入します。また、皮質の領域で神経細胞の損失より長い再灌流時間の少ないです。したがって、この 2 血管閉塞モデルは脳虚血後再灌流期間中に免疫応答と神経回復の調査に適しています。
Introduction
脳虚血・再灌流マウス モデルは、虚血性脳損傷1病態生理学を調査するための最も広く使用されている実験的アプローチの一つです。脳虚血・再灌流は、末梢の免疫系を活性化ため、末梢の免疫細胞は虚血性の脳に潜入し、引き起こす神経損傷2。したがって、脳虚血・再灌流を模したマウスの信頼性と再現性のあるモデルは、脳卒中の病態生理を理解する必要です。
C57bl/6 j (B6) マウスでは、遺伝的に操作する簡単にことができますストローク実験で最も一般的に使用されるひずみです。脳虚血再灌流の状態を模した MCAO/再灌流の 2 つの一般的なモデルがあります。最初のシリコン コーティング フィラメントを採用して巡って MCA; 血流を閉塞する近位の MCAO の腔内のフィラメント モデルです。遮蔽のフィラメントはその後血流3を復元する削除されます。閉塞期間が長い場合は、皮質と皮質下のエリアの梗塞を引き起こすに対し、短い閉塞期間は皮質領域の病変の結果します。2 番目のモデルは、管外結紮縫合と動脈瘤のクリップ4の取り外しによって後の血流が回復、MCA の血流を減らすために MCA と CCA を含む遠位 MCAO の結紮モデルです。このモデルで皮質野に、梗塞が生じるし、死亡率が低い。MCAO/再灌流モデルの結紮は頭遠位 MCA のサイトを公開する必要があるので、サイトを簡単に確認することができます、プロシージャ中遠位 MCA の血流が中断されるかどうかを調べることは簡単です。
B6 マウス展示; ウィリス動脈輪の解剖学にばらつき脳虚血・再灌流5,6、7の後梗塞ボリュームに影響を与える可能性があります。現在、遠位 MCA8の結紮によってこの問題を克服することができます。本研究では、MCA 血流を閉塞し、一定期間虚血後再灌流の方法を確立します。脳虚血-再灌流モデルの 2 血管閉塞は、虚血の一定の期間の後で復元の血流と右遠位 MCA と右の CCA の結紮による MCA 領域の一過性虚血を誘発します。この MCAO/再灌流モデルは、脳虚血-再灌流4後安定したサイズ、虚血性の脳と行動の赤字で脳浸潤の免疫細胞の一括の梗塞を誘発します。
Protocol
Representative Results
Discussion
MCAO 灌マウス モデル採用して人間の一過性虚血を模倣する動物モデルであります。この動物モデルは、脳卒中の病態を検討するトランスジェニック、ノックアウト マウス系統に適用できます。プロトコルのいくつかの手順は、特に重要です。(簡単に MCA から出血を引き起こす不適切な行動で、頭蓋骨に穴を作成するときは、1) ドリルを慎重に使用する必要があります。(2) の MCA が破損してい…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、省の科学と技術、台湾 (最も 106-2320-B-038-024, ほとんど 105-2221-E-038-007-MY3 と最も 104-2320-B-424-001) と台北医科大学附属病院 (107TMUH-SP-01) によって支えられました。この原稿は、ウォレス学術編集することによって編集されました。
Materials
| Bone rongeur | Diener | Friedman | |
| Buprenorphine | Sigma | B-044 | |
| Cefazolin | Sigma | 1097603 | |
| Chloral hydrate | Sigma | C8383 | |
| Dissection microscope | Nikon | SMZ-745 | |
| Electric clippers | Petpro | ||
| 10% formalin | Sigma | F5304 | |
| Germinator dry bead sterilizer | Braintree Scientific | ||
| Iris Forceps | Karl Klappenecker | 10 cm | |
| Iris Scissors | Diener | 9 cm | |
| Iris Scissors STR | Karl Klappenecker | 11 cm | |
| Microdrill | Stoelting | FOREEDOM K.1070 | |
| Micro-scissors-Vannas | HEISS | H-4240 | blade 7mm, 8 cm |
| Mouse brain matrix | World Precision Instruments | ||
| Non-invasive blood pressure system | Muromachi | MK-2000ST | |
| Operating Scissors STR | Karl Klappenecker | 14 cm | |
| Physiological Monitoring System | Harvard Apparatus | ||
| Razor blades | Ever-Ready | ||
| Stoelting Rodent Warmers | Stoelting | 53810 | Heating pad |
| Suture clip | Stoelting | ||
| Tweezers | IDEALTEK | No.3 | |
| Vetbond | 3M | 15672 | Surgical glue |
| 10-0 suture | UNIK | NT0410 | |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | Sigma | T8877 |
References
- Woodruff, T. M., et al. Pathophysiology, treatment, and animal and cellular models of human ischemic stroke. Molecular Neurodegeneration. 6 (1), 11 (2011).
- Chamorro, A., et al. The immunology of acute stroke. Nature Reviews. Neurology. 8 (7), 401-410 (2012).
- Engel, O., Kolodziej, S., Dirnagl, U., Prinz, V. Modeling stroke in mice – Middle cerebral artery occlusion with the filament model. Journal of Visualized Experiments. (47), e2423 (2011).
- Lee, G. A., et al. Interleukin 15 blockade protects the brain from cerebral ischemia-reperfusion injury. Brain, Behavior, and Immunity. 73, 562-570 (2018).
- Barone, F. C., Knudsen, D. J., Nelson, A. H., Feuerstein, G. Z., Willette, R. N. Mouse strain differences in susceptibility to cerebral ischemia are related to cerebral vascular anatomy. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 13 (4), 683-692 (1993).
- Kitagawa, K., et al. Cerebral ischemia after bilateral carotid artery occlusion and intraluminal suture occlusion in mice: evaluation of the patency of the posterior communicating artery. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 18 (5), 570-579 (1998).
- Wellons, J. C., et al. A comparison of strain-related susceptibility in two murine recovery models of global cerebral ischemia. Brain Research. 868 (1), 14-21 (2000).
- Doyle, K. P., Fathali, N., Siddiqui, M. R., Buckwalter, M. S. Distal hypoxic stroke: a new mouse model of stroke with high throughput, low variability and a quantifiable functional deficit. Journal of Neuroscience Methods. 207 (1), 31-40 (2012).
- Doyle, K. P., Buckwalter, M. S. A mouse model of permanent focal ischemia: Distal middle cerebral artery occlusion. Methods in Molecular Biology. , 103-110 (2014).
- Wayman, C., et al. Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability. Journal Of Visualized Experiments. (108), e53106 (2016).
- Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. Effects of hyperthermia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats. Neuroscience Letters. 349 (2), 130-132 (2003).
- Florian, B., et al. Long-term hypothermia reduces infarct volume in aged rats after focal ischemia. Neuroscience Letters. 438 (2), 180-185 (2008).
- Carmichael, S. T. Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose. NeuroRx: The Journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 2 (3), 396-409 (2005).
- Lin, T. N., Te, J., Huang, H. C., Chi, S. I., Hsu, C. Y. Prolongation and enhancement of postischemic c-fos expression after fasting. Stroke. 28 (2), 412-418 (1997).
- Glazier, S. S., O’Rourke, D. M., Graham, D. I., Welsh, F. A. Induction of ischemic tolerance following brief focal ischemia in rat brain. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 14 (4), 545-553 (1994).
- Tachibana, M., et al. Early Reperfusion After Brain Ischemia Has Beneficial Effects Beyond Rescuing Neurons. Stroke. 48 (8), 2222-2230 (2017).
- Gan, Y., et al. Ischemic neurons recruit natural killer cells that accelerate brain infarction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (7), 2704-2709 (2014).
- Li, M., et al. Astrocyte-derived interleukin-15 exacerbates ischemic brain injury via propagation of cellular immunity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (3), E396-E405 (2017).
- Wang, S., Zhang, H., Dai, X., Sealock, R., Faber, J. E. Genetic architecture underlying variation in extent and remodeling of the collateral circulation. Circulation Research. 107 (4), (2010).
