כאן, אנו מציגים פרוטוקול לביסוס מודל חסימת עורק מוחי אמצעי דיסטלי (dMCAO) באמצעות אלקטרוקואגולציה טרנס-גולגולתית בעכברי C57BL/6J ומעריכים את ההתנהגות הנוירולוגית והתכונות ההיסטופתולוגיות שלאחר מכן.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לביסוס מודל חסימת עורק מוחי אמצעי דיסטלי (dMCAO) באמצעות אלקטרוקואגולציה טרנס-גולגולתית בעכברי C57BL/6J ומעריכים את ההתנהגות הנוירולוגית והתכונות ההיסטופתולוגיות שלאחר מכן.
שבץ איסכמי נותר הגורם העיקרי לתמותה ולפגיעה תפקודית בקרב האוכלוסיות הבוגרות בעולם. רק מיעוט מחולי שבץ איסכמי זכאים לקבל טרומבוליזה תוך וסקולרית או טיפול תרומבקטומיה מכנית בחלון הזמן האופטימלי. בקרב אותם מחלימים משבץ מוחי, כשני שלישים סובלים מהפרעות נוירולוגיות לאורך תקופה ממושכת. ביסוס מודל שבץ איסכמי ניסיוני יציב וניתן לחזרה הוא משמעותי ביותר להמשך חקירת המנגנונים הפתופיזיולוגיים ופיתוח אסטרטגיות טיפוליות יעילות לשבץ איסכמי. עורק המוח האמצעי (MCA) מייצג את המיקום הדומיננטי של שבץ איסכמי בבני אדם, כאשר חסימת MCA משמשת כמודל הנפוץ של איסכמיה מוחית מוקדית. בפרוטוקול זה, אנו מתארים את המתודולוגיה של הקמת מודל חסימת MCA דיסטלי (dMCAO) באמצעות אלקטרוקואגולציה טרנס-גולגולתית בעכברי C57BL/6. מכיוון שאתר החסימה ממוקם בענף קליפת המוח של MCA, מודל זה מייצר נגע אוטם בינוני המוגבל לקליפת המוח. אפיון נוירולוגי התנהגותי והיסטופתולוגי הדגים תפקוד מוטורי נראה לעין, ניוון נוירונים והפעלה בולטת של מיקרוגליה ואסטרוציטים במודל זה. לפיכך, מודל עכבר dMCAO זה מספק כלי רב ערך לחקר איסכמיה וערך של פופולריזציה.
שבץ מוחי הוא מחלה מוחית חריפה נפוצה המאופיינת בשכיחות גבוהה של נכות ותמותה1. מתוך כלל מקרי השבץ, כמעט 80% שייכים לשבץ איסכמי2. עד כה, פקקת תוך ורידית נותרה אחת ממספר מצומצם של גישות פרודוקטיביות לטיפול בשבץ איסכמי חריף. עם זאת, האפקטיביות של טיפול thrombolytic מוגבל על ידי חלון הזמן האפקטיבי הצר ואת התרחשות של טרנספורמציה hemorrhagic3. בשלב השיקום ארוך הטווח לאחר שבץ איסכמי, מספר לא מבוטל של חולים צפויים לחוות הפרעות נוירולוגיות עמידות4. חקירה נוספת נדרשת בדחיפות כדי לפענח את המנגנונים הפתופיזיולוגיים הבסיסיים של שבץ איסכמי, כמו גם להקל על פיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות הממוקדות שבץ איסכמי. הקמתו של מודל מהימן וניתן לשכפול של שבץ איסכמי היא חיונית למחקר בסיסי, כמו גם למחקר תרגומי מאוחר יותר בתחום השבץ האיסכמי.
בשנת 1981, Tamura et al. פיתחו מודל איסכמיה מוחית מוקדית על ידי שימוש באלקטרוקואגולציה טרנס-גולגולתית באתר הפרוקסימלי של עורק המוח האמצעי (MCA)5. מאז, חוקרים רבים השתמשו במתודולוגיות שונות כגון קשירה, דחיסה או חיתוך כדי לגרום לחסימת MCA דיסטלית (dMCAO) לקביעת מודלים חולפים או קבועים של שבץ איסכמי 6,7,8. בהשוואה למודל חוט הלהט, מודל dMCAO מציג יתרונות בולטים כגון גודל אוטם קטן יותר ושיעור הישרדות גבוה יותר, מה שהופך אותו מתאים יותר לחקר התאוששות תפקודית ארוכת טווח לאחר שבץ איסכמי9. בנוסף, מודל dMCAO מדגים שיעור הישרדות גבוה יותר במכרסמים מזדקנים בהשוואה למודל חוט הלהט, מה שהופך אותו לכלי יתרון לחקר שבץ איסכמי במודלים של קשישים ובעלי חיים נלווים10. מודל שבץ פוטוטרומבוטי (PT) הוכח כבעל מאפיינים של פחות פולשניות כירורגית ושיעור תמותה נמוך משמעותית. עם זאת, מודל PT מציג רמה גבוהה יותר של נמק תאי ובצקת רקמות בהשוואה למודל dMCAO, מה שמוביל להיעדר מחזור בטחונות11. יתר על כן, ראוי לציין כי הנגעים האיסכמיים שנצפו במודל PT נובעים בעיקר מחסימת כלי דם, השונה באופן מהותי מהאיסכמיה המוחית הנגרמת על ידי תסחיף כלי דם גדולים במודל dMCAO12.
במאמר זה, אנו מציגים את המתודולוגיה להשראת מודל dMCAO מורין על ידי קרישת MCA דיסטלי באמצעות קרניוטומיה של חלון עצם קטן. בנוסף, ערכנו בדיקות היסטולוגיות והערכות התנהגותיות כדי לאפיין באופן מקיף את תוצאות העלבונות והשבץ האיסכמי במודל ניסויי זה. אנו שואפים להכיר לחוקרים מודל זה ולהקל על חקירות נוספות של המנגנונים הפתולוגיים של שבץ איסכמי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול הניסוי אושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת ג'יאנגהאן ונערך בהתאם להנחיות אתיות של חיות ניסוי שהונפקו על ידי המרכז לבקרת מחלות של סין. עכברי C57BL/6J זכרים בוגרים, בני 10 שבועות, משוקללים 24-26 גרם, שימשו בפרוטוקול זה. כל העכברים שוכנו בסביבה מבוקרת של 12 שעות במחזור אור/חושך עם מזון ומים עד ליביטום.
1. הכנה טרום ניתוחית
הערה: המכשירים והציוד העיקריים הדרושים לפרוטוקול זה מוצגים באיור 1.
2. דגם MCAO דיסטלי
3. מבצע דאם
4. מבחנים התנהגותיים
הערה: לפני dMCAO, העכברים עברו אימון התנהגותי פעמיים ביום במשך 3 ימים. ביוםהשלישי לאחר dMCAO, העבירו את העכברים לחדר הבדיקות ההתנהגותיות להסתגלות סביבתית של שעתיים לפני הבדיקה.
5. זילוח והכנת מדגם
6. זיהוי נפח אוטם
7. ניתוח צביעה היסטופתולוגי ואימונופלואורסצנטי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המכשירים העיקריים שמשמשים לביצוע dMCAO הם סט המכשירים המיקרו-כירורגיים, מכשיר האידוי איזופלורן ומחולל הקרישה המיקרו-כירורגי המונופולרי שמוצג באיור 1. ההליך הניסויי של המחקר הזה מומחש באיור 2. בקצרה, נעשה שימוש בקרניוטומיה קטנה של חלון עצם כדי לחשוף את ה- MCA הדיסטלי, אשר לאחר מכן נקרש כדי לגרום לאיסכמיה מוחית מוקדית קבועה בעכברי C57BL/6. יתר על כן, העלבונות האיסכמיים ותוצאות השבץ הוערכו באמצעות צביעת TTC, בדיקות היסטולוגיות והערכות התנהגותיות לאחר 3 ימים לאחר dM...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בפרוטוקול הנוכחי של מודל dMCAO electrocoagulation craniotomy, ההליכים הכירורגיים מבוצעים עם פולשניות מינימלית, שבה רק חלק מהשריר הטמפורליס מופרד כדי למתן את ההשפעות השליליות על תפקוד המסטיקציה. כל העכברים התאוששו היטב לאחר ההליך, ללא מקרים נצפים של קשיי האכלה. ניתן להבחין בקלות ב-MCA בעצם הרקתית של העכבר, ובכך לאפשר זיהוי מדויק של מיקומי קרניוטומיה מתאימים. נגעים איסכמיים אלה הנגרמים על ידי מודל dMCAO היו ממוקמים בחלק הצדדי של קליפת המוח, בהתאם לדיווחים קודמים שתוארו על ידי Llovera G et al.13. יתר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין אינטרסים מנוגדים לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי מענקים מהקרן למדעי הטבע של מחוז חוביי (2022CFC057).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium כלוריד (TTC) | Sigma-Aldrich | 108380 | צבע לצביעה TTC |
| צלחת תרבית 24 בארות | קורנינג (ארה"ב)CLS3527 | כלי לצביעה TTC | |
| 4% פרפורמלדהיד | ווהאן Servicebio Technology Co., Ltd. | G1101 | קיבוע רקמות |
| 5% אלבומין סרום בקר | ווהאן BOSTER Bio Co., Ltd. | AR004 | חסימת אנטיגן לא ספציפית |
| 5-0 תפר חומצה פוליגליקולית | Jinhuan Medical Co., Ltd | KCR531 | חומר לניתוח |
| מכונת הרדמה | Midmark Corporation | VMR | בעלי חיים מורדמים |
| Antifade הרכבה בינוני | Beyotime Biotech | P0131 | חותם לצביעה IF |
| אוטומציה-ייבוש רקמות מכונת | Leica Biosystems (גרמניה) | TP1020 | רקמות ייבוש |
| Veet (צרפת) | 20220328 | חומר לניתוח | |
| Diclofenac נתרן ג'ל | ווהאן מא יינגלונג פרמצבטיקה Co., Ltd. | H10950214 | משככי כאבים לבעלי חיים |
| קצה מקדחה (0.8 מ"מ) | Rwd Life Science Co., Ltd. | ציוד לניתוח | |
| תמיסת צביעה Eosin | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. | G1001 | צבע ל-H& E מכתים |
| משחת עיניים | גואנגג'ואו פרמצבטיקה ושות', בע"מ | H44023098 | חומר לניתוח |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי | אולימפוס (יפן) | BX51 | רכישת תמונה |
| GFAP עכבר נוגדן חד שבטי | Cell Signaling Technology Inc. (דנברס, מסצ'וסטס, ארה"ב) | 3670 | נוגדן ראשוני ל-IF מכתים |
| עז אנטי עכבר Alexa 488-מצומד IgG | Cell Signaling Technology Inc. (דנברס, מסצ'וסטס, ארה"ב) | 4408 | נוגדן שני ל-IF מכתים |
| עיזים נגד ארנב Alexa 594-מצומד IgG | Cell Signaling Technology Inc. (דנברס, MA, ארה"ב) | 8889 | נוגדן שני לצביעת IF |
| מד חוזק אחיזה | שנחאי Xinruan Information Technology Co., Ltd. | XR501 | ציוד לבדיקה התנהגותית |
| Hematoxylin תמיסת צביעה | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. | G1004 | צבע ל-H& E מכתים |
| Iba1 ארנב נוגדן חד שבטי | Abcam | ab178846 | נוגדן ראשוני לצביעת IF |
| Isoflurane | Rwd Life Science Co., Ltd. | R510-22-10 | בעלי חיים מורדמים |
| מד זרימת דם דופלר לייזר | Moor Instruments (בריטניה) | moorVMS | ניטור זרימת דם |
| מלוקסיקם | Boehringer-Ingelheim | J20160020 | משככי כאבים לבעלי חיים |
| Microdrill | Rwd Life Science Co., Ltd. | 78001 | ציוד לניתוח |
| סט מכשירים מיקרוכירורגיים | Rwd Life Science Co., Ltd. | SP0009-R | ציוד לניתוח |
| מיקרוטום | תרמו פישר סיינטיפיק (ארה"ב) | HM325 | ייצור חתך רקמות |
| להב מיקרוטום | Leica Biosystems (גרמניה) | 819 | ייצור חתך רקמות |
| מחולל אלקטרו-קואגולציה מונופולרי | Spring Scenery Medical Instrument Co., Ltd. | CZ0001 | ציוד לניתוח |
| משחת Mupirocin | טיאנג'ין סמית קליין & מעבדות צרפתיות בע"מ | H10930064 | נוגדן חד שבטי לבעלי חיים |
| NeuN Rabbit נוגדן חד שבטי | Cell Signaling Technology Inc. (דנברס, מסצ'וסטס, ארה"ב) | 24307 | נוגדן ראשוני לצביעה IF |
| בלסם ניטרלי | אבסין Bioscience | abs9177 | חותם ל-H& E מכתים |
| מרכז הטמעת פרפין | Thermo Fisher Scientific (ארה"ב) | EC 350 | לייצר בלוקים של פרפין |
| Pentobarbital נתרן | Sigma-Aldrich | P3761 | בעלי חיים מורדמים |
| פוספט חוצץ מלח | שנחאי Beyotime Biotech Co., Ltd | C0221A | שטיפה למדור רקמות |
| מכונת גילוח | שנזן Codos מכשירי חשמל ושות', בע"מ | CP-9200 | ציוד לניתוח |
| פתרון נתרן ציטראט | שנחאי Beyotime Biotech Co., Ltd. | P0083 | אחזור אנטיגן לצביעה של IF |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה