Summary

대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion의 2 배 폐색 마우스 모델

Published: March 01, 2019
doi:

Summary

대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion의 마우스 모델 선의 이상 조사를 설립 하다. 우리는 distally 오른쪽 중간 대뇌 동맥과 바로 일반적인 경 동맥 선 하 고 국 소 빈 혈의 10 또는 40 분 후 혈액 흐름을 복원.

Abstract

이 연구에서 중간 대뇌 동맥 (MCA) 폐색 마우스 모델 연구 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion 채택 된다. 재현 가능 하 고 안정적인 마우스 모델은 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion의 이상 조사 하 고 뇌졸중 환자에 대 한 잠재적인 치료 전략을 결정 하는 데 유용 합니다. 윌리스의 C57BL/6 마우스의 해부학에 있는 변이 대뇌 허 혈 유발 부상 후 그들의 경색 볼륨을 영향을 줍니다. 연구 그 원심 MCA 폐색 (MCAO) 수 있습니다이 문제를 극복 하 고 안정적인 경색 크기에 결과 표시 했습니다. 이 연구에서 우리는 오른쪽 MCA에 혈액 흐름의 중단을 통해 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion의 2 배 폐색 마우스 모델을 설정합니다. 우리는 distally 오른쪽 MCA와 바로 일반적인 경 동맥 (CCA) 선 하 고 국 소 빈 혈의 일정 기간 후 혈액 흐름을 복원. 이 국 소 빈 혈 reperfusion 상해 안정적인 크기와 행동 적자의 경색을 유도합니다. 주변 면역 세포는 24 h 침투 기간 내 허 혈 성 뇌를 침투. 또한, 대뇌 피 질의 영역에서 신경 손실 더 reperfusion 동안 작습니다. 따라서,이 두 혈관 폐색 모델은 면역 반응 및 신경 복구 후 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion 기간 동안 조사 적합 합니다.

Introduction

대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion 마우스 모델 허 혈 유발 뇌 부상1이상 조사를 위한 가장 널리 사용 되 실험 방법 중 하나입니다. 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion 주변 면역 체계를 활성화 하기 때문에 주변 면역 세포가 허 혈 성 뇌에 침투 하 고 원인 신경 손상2. 따라서, 안정적이 고 재현 가능한 마우스 모델을 모방한 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion 이해 선의 이상 필요 합니다.

C57BL/6J (B6) 마우스는 선 실험에서 가장 일반적으로 사용 되 긴장 때문에 그들은 쉽게 유전자 조작 될 수 있습니다. 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion의 상태를 모방 MCAO/reperfusion의 두 가지 일반적인 모델 사용할 수 있습니다. 첫 번째는 실리콘 코팅 필 라 멘 트 intravascularly MCA;에 혈액 흐름을 막다 하 고용은 인접 MCAO의 intraluminal 필 라 멘 트 모델 occluding 필 라 멘 트를 복원 혈액 흐름3이후에 제거 됩니다. 더 이상 폐색 기간 외피와 subcortical 지역에서 경색 원인 반면 짧은 폐색 기간 바꾸어 지역의 병 변에서 발생 합니다. 두 번째 모델은 extravascular 결 찰 후 혈액 흐름 봉합 및 동맥 류 클립4의 제거를 통해 복원 MCA 통해 혈액의 흐름을 줄이기 위해 MCA CCA의 포함 한다 원심 MCAO의 결 찰 모델. 이 모델에는 경색은 대뇌 피 질의 영역에서 발생 하 고 사망률은 낮다. MCAO/reperfusion 모델의 결 찰 원심 MCA의 사이트를 노출 하는 craniectomy를 해야 하므로 사이트를 쉽게 확인 될 수 있다, 그리고 원심 MCA에 혈액의 흐름 절차 동안 중단 여부를 검토 하는 것은 간단 합니다.

B6 쥐 윌리스;의 원형의 해부학에 있는 상당한 변이 전시 이 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion5,,67다음 경색 볼륨에 영향을 수 있습니다. 현재,이 문제는 원심 MCA8의 결 찰을 통해 극복할 수 있습니다. 이 연구에서 우리는 MCA 혈액 흐름을 경색 및 허 혈의 미리 결정된 한 기간 후 reperfusion를 활성화 하는 방법을 설정 합니다. 대뇌 국 소 빈 혈 reperfusion 모델의 2 배 폐색 혈액의 흐름 허 혈의 일정 기간 후 복원으로 바로 원심 MCA와 오른쪽 CCA의 결 찰을 통해 MCA 영토의 일시적인 허 혈을 유도 합니다. 이 MCAO/reperfusion 모델 대뇌 허 혈-reperfusion4후 안정적인 크기, 허 혈 성 두뇌와 행동 적자에 뇌에 침투 하는 면역 세포의 대부분의 경색을 유도합니다.

Protocol

제도 동물 보호와 사용 위원회 학계 Sinica와 타이베이 의과대학의 실험 동물의 사용을 위해이 프로토콜을 승인 했다. 1. MCAO/reperfusion 모델 수술까지 쥐 물과 차에 대 한 무료 액세스를 제공 합니다. 압력솥에 수술 도구와 수술 및 장비 70% 에탄올을 사용 하 여 청소. 수술 용 마스크와 멸 균 장갑을 착용 하십시오. 비드 건조 살 균 기를 사용 하 여 여러 마우스 수술 …

Representative Results

MCAO/reperfusion 이렇게 오른쪽 MCA 주변 피 질 경색 생산과 행동 적자 발생. 허 혈 유발 경색 볼륨 (그림 1AB) 및 (그림 1 cD) 신경 손실의 다른도 결 찰 기간 증가 통해 오른쪽 MCA 영역의 대뇌 피 질에서 창조 되었다. 이 MCAO/reperfusion 상해 MCAO/reperfusion (그림 2) 후 48 h에 동물의 운동 활동을 …

Discussion

MCAO/reperfusion 마우스 모델은 일반적으로 인간의 일시적인 허 혈을 모방 하기 위해 고용 하는 동물 모델. 이 동물 모델 조사 선의 이상 유전자 변형 및 녹아웃 쥐 계통에 적용할 수 있습니다. 프로토콜의 여러 단계는 특히 중요 합니다. (1) microdrill 쉽게 MCA에서 출혈을 일으키는 부적절 한 행동으로, 두개골에 구멍을 만들 때 신중 하 게 사용 되어야 한다. (2) MCA 손상 되지 해야한다, 그리고 전과 결 찰 ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 사역의 과학 및 기술, 대만 (가장 106-2320-B-038-024, 대부분 105-2221-E-038-007-MY3, 그리고 가장 104-2320-B-424-001) 및 타이페이 의학 대학 병원 (107TMUH-SP-01)에 의해 지원 되었다. 이 원고는 월 러 스 학술 편집 편집 했습니다.

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

  1. Woodruff, T. M., et al. Pathophysiology, treatment, and animal and cellular models of human ischemic stroke. Molecular Neurodegeneration. 6 (1), 11 (2011).
  2. Chamorro, A., et al. The immunology of acute stroke. Nature Reviews. Neurology. 8 (7), 401-410 (2012).
  3. 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).
  4. Lee, G. A., et al. Interleukin 15 blockade protects the brain from cerebral ischemia-reperfusion injury. Brain, Behavior, and Immunity. 73, 562-570 (2018).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Florian, B., et al. Long-term hypothermia reduces infarct volume in aged rats after focal ischemia. Neuroscience Letters. 438 (2), 180-185 (2008).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Tachibana, M., et al. Early Reperfusion After Brain Ischemia Has Beneficial Effects Beyond Rescuing Neurons. Stroke. 48 (8), 2222-2230 (2017).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
check_url/59078?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Chen, C., Chen, R., Lee, G. A. Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion. J. Vis. Exp. (145), e59078, doi:10.3791/59078 (2019).

View Video