Summary

再生軸切除における微小外科ラミネクトミーによる挫傷脊髄損傷

Published: October 20, 2019
doi:

Summary

この原稿は、再生軸術(Ambystomaメキシコ)に制御された鈍いと鋭い脊髄損傷を外科的に与えるプロトコルを提示する。

Abstract

本研究の目的は、アクソロトル(Ambystomaメキシコ)において、標準化され、再現可能な再生性鈍い脊髄損傷モデルを確立することです。ほとんどの臨床脊髄損傷は、高エネルギー鈍い外傷として起こり、挫傷を誘発する。しかし、軸次脊髄のほとんどの研究は、鋭い外傷で行われています。したがって、本研究は、より臨床的に関連する再生モデルを作り出すことを目指している。ほぼすべての組織を再生する彼らの印象的な能力のために、アキセロチルは再生研究のモデルとして広く使用され、脊髄損傷(SCI)研究で広く使用されています。このプロトコルでは、アキソロチルはベンゾカイン溶液中の浸漬によって麻酔される。顕微鏡下では、角切開は後肢にちょうどコーダルのレベルで両側に行われます。この切開から、紡錘のプロセスを解剖し、露出することができる。鉗子およびはさみを使用して、脊髄を露出させる2レベルの線膜切開術が行われる。シリンダー内の落下ロッドからなるカスタム外傷装置が構築され、この装置は脊髄に挫傷を誘発するために使用される。切開は縫合され、動物は麻酔から回復する。外科的アプローチは脊髄を露出することに成功した。外傷機構は、組織学、MRI、および神経学的検査によって確認された脊髄への挫傷を引き起こす可能性がある。最後に、脊髄は傷害から再生する。プロトコルの重要なステップは、脊髄に損傷を与えることなく、脊椎プロセスを除去することです。この手順では、安全な手順を確保するためのトレーニングが必要です。さらに、創傷閉鎖は、切開時に皮膚に不必要な損傷を与えないという大いに依存する。プロトコルは、12匹の動物の無作為化研究で行った。

Introduction

本研究の全体的な目標は、軸次(Ambystomaメキシコ)に鈍い鋭いSCIを与え、再生性脊髄損傷モデルを作り出すための制御された再現性の顕微鏡的方法を確立することであった。

SCIは、レベルおよび程度に応じて、膀胱および腸制御障害1、2、3と共に四肢に神経障害を与える重篤な状態である。ほとんどのSCIは、交通事故などの高エネルギー鈍い外傷の結果であり、4、5を落ちる。鋭い怪我は非常にまれです。したがって、最も一般的なマクロスコピック傷害タイプは挫傷である。

哺乳動物中枢神経系(CNS)は非再生組織であり、したがってSCIに続く神経組織の回復は6、7、8と見られる。一方、一部の動物は、CNS組織を含む組織を再生する興味深い能力を有する。これらの動物の一つは、アクソロトルです。それは再生生物学の研究で広く使用され、脊髄再生に興味がある、脊椎動物9、10、11、12である。

アクソロtlにおけるほとんどのSCI研究は、尾全体の切断または脊髄9、10、11、12の大部分の切断のいずれかとして行われる。最近、臨床状況をより良く模倣する鈍い傷害13に関する新しい研究が発表された。軸次における完全な付属切断は完全な再生をもたらすのに対し、一部の非切断ベースの再生現象は、臨界サイズ欠陥(CSD)14、15に依存する。これは、重大なしきい値を超える傷害が再生成されないことを意味します。臨床翻訳値が高い再生モデルを開発するために、本研究では、2mm鈍い外傷がCSD限界を超えるかどうかを調べた。

この方法は、小動物モデル、特にアクソロトルで脊髄再生に取り組んでいる研究者に関連しています。さらに、標準的な実験装置を使用して、一般的に小動物での使用に適した鈍い外傷機構を開発する方法を示すので、より一般的な関心があるかもしれません。

Protocol

動物の倫理的使用に関する適用されるすべての制度および政府の規制は、この研究の間に従われました。この研究は、デンマーク動物実験検査官による承認ID:2015-15-0201-0061の下で行われました。動物はメキシコアキゾロツ(アンビストマメキシコ、平均体重±STD:12.12g±1.25g)であった。 1. 準備 麻酔用のアクソロトルを準備します。 高品質?…

Representative Results

プロトコルの目的は、モーターと感覚機能を損傷に麻痺させるSCIを生成することです。アクソロトルは再生能力があるので、数週間以内に機能を回復し、研究者は短い期間でCNS再生を研究することを可能にします。 全ての動物に45分間麻酔を与え、早期回復のエピソードは経験されなかった。すべての動物は1時間以内に回復し、次の週13、16<sup …

Discussion

脊髄への損傷のリスクは重要であるため、プロトコルの重要なステップは、必要に応じて脊椎プロセスを除去し、脊柱管への骨のアクセスを広げることです。プロトコルで述べたように、最初に最も頭蓋プロセスを削除することを強くお勧めします。これは、より多くのコードプロセスがはさみによって打たれから脊髄を保護することを意味します。十分な外科的アクセスを確保することを?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

MRIプロトコルの開発とプロジェクト全体のセットアップに関する専門知識と時間を持つオーフス大学のマイケル・ペダーセン。ピーター・アガー,オーフス大学,MRIプロトコルの開発に関する専門知識と時間を述べています。STEFFen Ringgard, オーフス大学 MRI プロトコルの開発に関する専門知識と時間.アクソロトールのSCIモデルの開発は、A.P.モラー・マースク財団、リスフォート財団、リレックス財団、ELRO財団によって親切にサポートされました。

Materials

25 g custom falling rod custom home made
30 mm PVC pipe custom home made
Acetone Sigma-Aldrich 67-64-1 Propanone
Axolotl (Ambystoma mexicanum) Exoterra GmbH N/A 12-22 cm and 10 g – 80 g, All strains (wildtype, melanoid, white, albino, transgenic white with GFP)
Benzocain Sigma-Aldrich 94-09-7 ethyl 4-aminobenzoate
electromaget custom home made
Excel 2010 Microsoft N/A Excel 2010 or newer
ImageJ National Institutes of Health ImageJ 1.5e or newer. Rasband, W.S., ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, https://imagej.nih.gov/ij/, 1997-2016.
kimwipes
microsurgical instruments N/A N/A Forceps and scissors
MS550s Fujifilm, Visualsonics MS550s 40 MHz center frequency, transducer
MS700 Fujifilm, Visualsonics MS700 50 MHz center frequency, transducer
Petri dish any maker
Soft cloth N/A N/A Any piece of soft cloth measuring appromixately 70 x 55 cm^2 e.g. a dish towel
Stereo microscope
Vevo 2100 Fujifilm, Visualsonics Vevo 2100 High frequency ultrasound system

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Thygesen, M. M., Guldbæk-Svensson, F., Rasmussen, M. M., Lauridsen, H. Contusion Spinal Cord Injury via a Microsurgical Laminectomy in the Regenerative Axolotl. J. Vis. Exp. (152), e60337, doi:10.3791/60337 (2019).

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