Summary

Massiv pontinsk blödning genom dubbel injektion av autologt blod

Published: May 29, 2021
doi:

Summary

Vi presenterar ett protokoll för att upprätta en massiv pontinska blödning modell i en råtta via dubbla injektion av autolog blod.

Abstract

Vi tillhandahåller ett protokoll för att etablera en massiv pontinsk blödningsmodell hos en råtta. Råttor som väger cirka 250 gram användes i denna studie. Hundra mikroliter autologt blod togs från svans venen och stereotaxically injiceras i pons. Injektionsprocessen delades in i 2 steg: Först injicerades 10 μL blod på en specifik plats, anteroposterior position (AP) -9, 0 mm; sido (Lat) 0 mm; vertikal (Vert) -9,2 mm, följt av en andra injektion av restblodet vid AP -9,0 mm; Lat 0 mm; Vert -9,0 mm med 20 minuters intervall. Balansstråletestet, limb placering test och den modifierade Voestch neuroscore användes för att utvärdera neurologiska funktion. Magnetic Resonance Imaging (MRT) användes för att bedöma volymen av blödning in vivo. Symptomen på denna modell var i linje med patienter med massiva pontinska blödning.

Introduction

Intracerebral blödning står för en femtedel av strokepatienterna. Prognosen för intrakraniell blödning beror på blödningens hastighet, volym och placering av blödning1,2. Jämfört med förhjärnblödningen har hjärnstammen blödning högre dödlighet och sjuklighet3. Cirka 40% av hjärnstammen blödning förekommer i pons4. Etiologin och patofysiologin hos pontinblödning är helt annorlunda och mindre studerade än förhjärnblödning5.

Det finns två typer av pontinska blödningsdjurmodeller. Den ena är spontan blödningsmodell inducerad genom infusion av bakteriella kollagenaser i ponsna6,7,8. Den största fördelen med denna modell är att blödningen är spontan. Kollagenas kan dock bara inducera en liten volym pontinblödning. Dessutom kan kollagenas orsaka andra skador på hjärnan. Den andra modellen induceras genom stereotaktisk injektion av autologt blod i pons9. Fördelen med denna modell är att det är lätt att behärska med en hög framgångsgrad. Teoretiskt sett kan forskare injicera vilken mängd blod som helst på vilken plats som helst av pons. På grund av ryggläckaget genom nålvägen är dock den injicerade volymen begränsad. Nyligen har dubbelinjektionsmetoden främjats för att minska ryggläckaget9. Denna metod injicerar autologt blod två gånger med 20 minuters intervall mellan injektionerna. Dubbelinsprutningsmetoden används för att inducera mild (30 μL) och måttlig (60 μL) pontinblödning men inte massiv pontinblödning. I kliniken har majoriteten av pontinska blödningspatienter med dålig prognos massiv blödning (mer än 10 ml).

I den tidigare studien tillhandahöll vi ett protokoll för att upprätta en pontinsk ischemisk strokemodell hos råtta10. I denna studie ändrar vi den befintliga dubbla injektionsmetoden och ger ett detaljerat protokoll för att inducera massiv pontin blödning hos en råtta genom dubbel injektion av 100 μL autologt blod på två olika platser i pons.

Protocol

Protokollet granskades och godkändes av Institutional Animal Care and Use Committee vid det andra anslutna sjukhuset i Guangzhou Medical University. Råttor tillhandahölls av Animal Center of Southern Medical University. Den experimentella designen visas i figur 1. 1. Djur och instrument Använd 8 veckor gamla hanråttor som väger 250 ± 10 g. Inhys råttorna i minst 7 dagar före operationen under kontrollerade miljöförhållanden med en o…

Representative Results

Totalt användes 25 djur, 3 för kontroll, 6 för 30 μL, 6 för 60 μL och 10 för 100 μL blodinjektioner. En råtta som fick en 100 μL injektion av autologt blod (1/10) dog inom 24 timmar efter kirurgi. Beteendetester utfördes dag 1, dag 3, dag 7 och dag 14 efter operationen. Poängen för kontrollgruppen och blodinjektionsgrupperna på olika tidpunkter efter operationen presenteras i tabell 2. Pontin blöd…

Discussion

I den nuvarande studien tillhandahöll vi ett protokoll för att generera en massiv pontinsk blödning råtta modell. Denna modell kan användas för forskning om patofysiologisk mekanism och prognos av massiva pontin blödning.

Under hela experimentet användes 25 råttor, varav endast en dog. Verifieringen av MRI, brutto anatomi och HE färgning anges att denna metod hade en mycket låg dödlighet och en hög framgång. För att fastställa massiv pontinblödningsmodell måste två problem l…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denna studie stöddes ekonomiskt av National Science Foundation of China (81471181 och 81870933) och Opening Lab Program of Guangzhou Medical University (0506308) till Y Jiang, och av National Science Foundation of China (81701471) och det vetenskapliga programmet för Guangzhou Municipal Health Commission (20191A011083) till Z Qiu och av National Science Foundation of China (81501009) till L Wu.

Materials

100ml Saline solution Guangdong yixiang 191222201 C1 Preparing heparin diluent
100μl Microinjector Shanghai Gaoge Injection of autologous blood
1ml Syringe Jiangsu Zhiyu 20191014 Withdraw autologous blood from the tail vein
75% Alcohol Shandong Lierkang Disinfection of rat tail
Adhesive tape Shanghai Jinzhong Surgicl instruments
Animal anesthesia system RWD R510-31S-6 Inducing and maintaining anesthesia
Balance beam Jiangsu Saiangsi For neurological deficit scores
Blades Shanghai Feiying 74-C For gross anatomy
Bone cement Shanghai Xinshiji 20180306 Surgicl instruments
Brain tank Shenzhen LEIYEA For gross anatomy
Butorphanol tartrate Jiangsu Hengrui For pain management
Electric cranial drill Nanjing  Darwin biotechnology 20180090018 Making a burr hole on the skull
EP tube Nantong Surui Transfer autologous blood
Erythromycin eye cream Yunnan pharmacy Eyes protection
HE dye liquor Solarbio G1120 For HE staining
Heating pad Dangerous Jungle JR01 Keeping warm
Heparin sodium injection Chengdu Haitong Pharmacal Company 190701 Preparing heparin diluent
IndoPhors Guoyao of China Sterilization
Isoflurane RWD 20080701 Inducing and maintaining anesthesia
Light dark box Jiangsu Saiangsi For neurological deficit scores
Micro-injection pump Baoding Leifu TFD03-01-C Injection of autologous blood
MRI system Philips Confirmation of infarction in vivo
Needle holder Shanghai Jinzhong J32020 Surgicl instruments
Penicilin Guoyao of China Infection Prevention
Q-tips Jiangxi Songhe Surgicl instruments
Scalp heedle Jiangxi Hongda 20200313 Withdraw autologous blood from the tail vein
Scalpel Shanghai Kaiyuan 170902 Surgicl instruments
Shearing scissors Shanghai Jinzhong Y00040 Surgicl instruments
Stereotaxic apparatus RWD 900-00001-00 for surgical positioning
Surgical towel Xinxiang Huakangweicai 20070601 Surgicl instruments
Suture needle Shanghai Jinzhong Surgicl instruments
Suture scissors Shanghai Jinzhong J25041 Surgicl instruments
Tissue holding forcepts Shanghai Jinzhong J31080 Surgicl instruments

References

  1. Charidimou, A., et al. Brain hemorrhage recurrence, small vessel disease type, and cerebral microbleeds: A meta-analysis. Neurology. 89 (8), 820-829 (2017).
  2. Tao, C., et al. A novel brainstem hemorrhage model by autologous blood infusion in Rat: White Matter Injury, Magnetic Resonance Imaging, and Neurobehavioral features. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 25 (5), 1102-1109 (2016).
  3. Ichimura, S., et al. Surgical treatment for primary brainstem hemorrhage to improve postoperative functional outcomes. World Neurosurgery. 120, 1289-1294 (2018).
  4. Behrouz, R. Prognostic factors in pontine haemorrhage: A systematic review. European Stroke Journal. 3 (2), 101-109 (2018).
  5. Guo, X., et al. Brainstem iron overload and injury in a rat model of brainstem hemorrhage. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 29 (8), 104956 (2020).
  6. Chung, Y., Haines, S. J. Experimental brain stem surgery. Neurosurgery Clinics of North America. 4 (3), 405-414 (1993).
  7. Lekic, T., Tang, J., Zhang, J. H. A rat model of pontine hemorrhage. Acta Neurochirurgica Supplement. 105, 135-137 (2008).
  8. Lekic, T., et al. Evaluation of the hematoma consequences, neurobehavioral profiles, and histopathology in a rat model of pontine hemorrhage. Journal of Neurosurgery. 118 (2), 465-477 (2013).
  9. Shrestha, B. K., et al. Rat brainstem hemorrhage model: Key points to success in modeling. World Neurosurgery. 117, 106-116 (2018).
  10. Luo, M., Tang, X., Zhu, J., Qiu, Z., Jiang, Y. Establishment of acute pontine infarction in rats by electrical stimulation. Journal of Visualized Experiments. (162), (2020).
  11. Wu, L., et al. Keep warm and get success: The role of postischemic temperature in the mouse middle cerebral artery occlusion model. Brain Research Bulletin. 101, 12-17 (2014).
check_url/62089?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Tang, X., Wu, L., Luo, M., Qiu, Z., Jiang, Y. Massive Pontine Hemorrhage by Dual Injection of Autologous Blood. J. Vis. Exp. (171), e62089, doi:10.3791/62089 (2021).

View Video