마우스에서 뇌졸중 모델링: 포심 피질 병변
Summary
여기에 설명된 광혈증 뇌졸중 모델은 감광성 염료투여 후 레이저 조명을 이용하여 영구 미생물 폐색을 유도하여 손상되지 않은 두개골을 통해 뇌졸중이 생성된다.
Abstract
뇌졸중은 선진국에서 사망및 성인 장애의 주요 원인입니다. 새로운 치료 전략에 대한 광범위한 조사에도 불구하고 뇌졸중 환자를위한 제한된 치료 옵션이 남아 있습니다. 따라서 뇌졸중 후 염증, 혈관 신생, 신경 가소성 및 재생과 같은 병리학적 경로에 대한 연구가 더 필요합니다. 뇌의 복잡성을 재현하는 시험관 내 모델의 무능력을 감안할 때, 실험적인 치기 모형은 이 기계장치에 대한 새로운 약 표적의 분석 그리고 후속 평가에 필수적입니다. 또한, 소위 복제 위기를 극복하기 위해 모든 절차에 대한 자세한 표준화 모델이 시급히 필요합니다. ImmunoStroke 연구 컨소시엄 내에서의 노력으로, 로즈 벵골의 관면 주사와 561 nm 레이저를 가진 손상되지 않은 두개골의 조명을 사용하여 표준화 된 광혈전 마우스 모델이 설명된다. 이 모델은 침습적 인 수술없이 뇌의 피질 영역에 할당 마우스에서 뇌졸중의 성능을 허용; 따라서, 뇌의 다양 한 영역에서 뇌졸중의 연구를 가능하게. 이 비디오에서는 조직학적 분석과 함께 광혈전성 모델에서 뇌졸중 유도의 수술 방법이 입증된다.
Introduction
허혈성 뇌졸중은 2017년 전 세계1개국에서약 270만 명의 사망자를 차지하는21세기 선진국에서 사망 및 성인 장애의 주요 원인으로 남아 있다. 과학 계의 엄청난 노력에도 불구하고, 몇 가지 치료를 사용할 수 있습니다. 더욱이, 이러한 높은 배제 기준으로, 이러한 이미 제한된 옵션은 많은 환자가 접근 할 수 없으므로 뇌졸중 후 기능적 회복을 개선하기 위한 새로운 치료법이 절실히 필요합니다.
뇌의 복잡한 상호 작용을 복제하는 체외 모델의 무능력을 고려, 동물 모델은 전 임상 뇌졸중 연구에 필수적이다. 마우스는 뇌졸중 연구 분야에서 가장 자주 사용되는 동물 모델입니다. 이러한 마우스 모델의 대다수는 MCA 영토2에위치하기 때문에 중대뇌 동맥(MCA) 내의 혈류를 차단하여 경색을 유도하는 것을 목표로 한다. 이 모형은 더 나은 인간 적인 치기 병변을 다시 상피하더라도, 그(것)들은 높은 극단적인 볼륨 가변성을 가진 경련한 수술을 관련시킵니다.
로젠블룸과 엘사반이 1977년 3년 포토스혈전 모델의제안을 제안한 이후, 이후 왓슨 외4를쥐에게 이 모델을 적용한 후, 허혈성 뇌졸중 연구5,6에서널리 사용되고 있다. 광혈전 뇌졸중 모델은 이전에 혈류에 주입된 빛에 민감한 염료의 광활성화의 결과로 국소 및 정의된 피질 경색을 유도한다. 이것은 빛에 노출된 지역에 있는 혈관의 현지 혈전증을 일으키는 원인이 됩니다. 간략하게, 주입된 감광성 염료로부터 빛에 노출되면, 내피 세포막의 국소화된 산화 손상이 유도되어 혈소판 응집 및 혈전 형성으로 이어지고, 대뇌 혈류량의 국소중단7.
이 기술의 주요 장점은 실행의 단순성과 병변을 원하는 영역으로 유도할 수 있는 가능성에 있습니다. 다른 실험적인 뇌졸중 모델과 달리, 병변이 손상되지 않은 두개골의 조명을 통해 유도되기 때문에 광혈전 뇌졸중 모델을 수행하기 위해서는 경미한 외과 적 전문 지식이 필요합니다. 더욱이, 잘 제한된테두리(도 2A 및 도 5B)와특정 뇌 부위에 병변을 유도하는 유연성은 허혈성 또는 그대로 피질 영역 내의 세포 반응연구를 용이하게 할 수있다. 이러한 이유로, 이 접근은 피질 가소성의 세포 및 분자 기계장치의 연구 결과에 적합합니다.
지난 수십 년 동안 연구 그룹 간의 재현성 부족에 대한 우려가 커지면서 이른바 복제 위기9가만들어졌습니다. 2015년 제1차 전임상 무작위 대조멀티센터 시험연구의 조정 후, 전임상 연구(11,12,13)를개선하기 위한 제안된 도구는, 독립적인 실험실에서 전임상 연구 사이의 재현성에 실패한 한 가지 원인이 실험스트로크 모델 및 결과 파라미터(14)의 충분한 표준화가 부족한 것으로 확인되었다. 이에 따라, 면역스트로크 컨소시엄이 설립되었을 때(https://immunostroke.de/), 뇌졸중 회복의 기계론적 원리에 기초한 뇌면역 상호작용을 이해하는 것을 목표로 하는 협력은 각 연구그룹 간의 모든 실험적 뇌졸중 모델의 표준화가 필수적이었다.
여기에 기재된 상기 연구 컨소시엄에서 사용되는 바와 같이 광혈전형 모델의 유도를 위한 표준화된 절차이다. 간단히, 동물은 마취를 겪고, 로즈 벵골 주사(10 μL/g)를 관전적으로 받았고, 브레그마에서 남은 3mm의 그대로 두개골은 즉시 561 nm 레이저로 20분(그림1)에의해 조명되었다. 또한, 이 모델에서 스트로크 결과를 분석하는 관련 조직학적 및 행동 방법이 보고된다. 모든 방법은 실험실에서 개발 및 사용되는 표준 작동 절차를 기반으로 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
제시된 프로토콜은 로즈 벵골의 이전 복막 주사와 함께 561 nm 레이저로 손상되지 않은 두개골을 조명하여 포토스혈전증의 실험적인 스트로크 모델을 설명합니다. 최근까지이 모델의 사용은 낮았지만 꾸준히 증가하고 있습니다.
이 모델에서 뇌졸중 유도 중 사망률은 존재하지 않습니다. 5% 미만의 전반적인 사망률은 배제 기준을 충족한 후 마취 학적 합병증이나 희생으로 인해…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 제안과 토론을 위한 면역 스트로크 컨소시엄 (FOR 2879, 치기 복구에 면역 세포에서)의 우리의 모든 협력 파트너에게 감사드립니다. 이 작품은 독일 시스템 신경학을 위한 뮌헨 클러스터(EXC 2145 SyNergy – ID 390857198)의 틀 내에서 독일의 우수 전략에 따라 도이치 포르스충스게마인샤프트(DFG, 독일 연구 재단)와 LI-2534/6-1, LI-2534/7-1 및 LL-112-122/1의 보조금하에 지원되었다.
Materials
| 561 nm wavelenght laser | Solna | Cobolt HS-03 | |
| Acetic Acid | Sigma Life Science | 695092 | |
| Anesthesia system for isoflurane | Drager | ||
| ApopTag Peroxidase In Situ Apoptosis Detection Kit | Millipore | S7100 | |
| Bepanthen pomade | Bayer | 1578681 | |
| C57Bl/6J mice | Charles River | 000664 | |
| Collimeter | Thorlabs | F240APC-A | |
| Cotons | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
| Cresyl violet | Sigma Life Science | C5042-10G | |
| Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
| Ethanol 70% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
| Ethanol 96% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
| Ethanol 99% | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
| Filter paper | Macherey-Nagel | 432018 | |
| Fine Scissors | FST | 15000-00 | |
| Forceps | FST | 11616-15 | |
| Heating blanket | FHC DC Temperature Controller | 40-90-8D | |
| Isoflurane | Abbot | B506 | |
| Isopentane | Fluka | 59070 | |
| Ketamine | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
| Laser Speckle | Perimed | PeriCam PSI HR | |
| Mayor Scissors | FST | 1410-15 | |
| Phosphate Buffered Saline PH: 7.4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
| Protective glasses | Laser 2000 | NIR-ZS2-38 | |
| Rose Bengal | Sigma Aldrich | 198250-5G | |
| Roti-Histokit mounting medium | Roth | 6638.1 | |
| Saline solution | Braun | 131321 | |
| Stereomikroskop | Zeiss | Stemi DV4 | |
| Stereotactic frame | Stoelting | 51500U | |
| Superfrost Plus Slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
| Xylacine | Albrecht |
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