Spinal cord injury models should be highly reproducible. We demonstrate that the calibrated forceps compression model of spinal cord injury is an easy to use surgical method for generating reproducible injuries to the murine spinal cord.
Компрессионные травмы мышиного спинного мозга являются ценными животных моделей для изучения травмы спинного мозга (SCI) и спинного восстановительной терапии. Откалиброван щипцы модель компрессионной травмы является удобным, низкая стоимость, и очень воспроизводимые модели на животных для ТСМ. Мы использовали пару модифицированных щипцов в соответствии с методом, опубликованном Plemel и др. (2008), чтобы сжимать в поперечном направлении спинного мозга на расстоянии 0,35 мм. В этом видео мы покажем, спинной ламинектомию подвергать спинного мозга, а затем компрессии спинного мозга с модифицированными щипцами. В видео мы также будут рассмотрены вопросы, связанные с ухода за параличом нижних конечностей лабораторных животных. Эта модель травмы производит мышей, которые проявляют ухудшение в ощущениях, а также нарушение функций задних конечностей двигательного аппарата. Кроме того, этот способ дает травмы в соответствии аберрации в патологии ТСМ, как определено с помощью иммуногистохимических методов. После просмотра этого VIDео, зрители должны быть в состоянии определить необходимые материалы и способы получения SCI различной степени тяжести в мышь для исследований по ТСМ и / или лечения, направленных на смягчение нарушения после травмы.
Животные модели ТСМ являются ценными инструментами для оценки эффективности терапевтических парадигм, предназначенных для смягчения ущерба как следствие травмы спинного мозга. Из экспериментальных необходимости, эти модели должны предоставить воспроизводимые дефицит двигательной и чувствительных поведения, быть регулируемым, чтобы произвести травмы различной степени тяжести, и продемонстрировать, что тяжесть травмы коррелирует со степенью неврологического дефицита наблюдается. Есть три основных типа ТСМ с различными особенностями травмы: перерезки, контузии, и сжатие 1. Вкратце, травмы рассечение является разрыв спинного мозга, травмы ушиб возникает из краткого, фокусное силы, приложенной к спинной спинного мозга, травмы и сжатие происходит, когда вредные сила прикладывается к спинного мозга, а также может быть упоминается как раздавить травмы 2.
Полные повреждения перерезки клинически редко у людей 3, в то время как ушибтравмы d сжатия являются более распространенными. Травма сжатия создает результат, похожий на то, что можно найти в человеческой ТСМ вызвано, например, сжатие опухоли или других вредных сжимающих усилий, и может быть выполнена с использованием простой набор инструментов. Ушиб и сжатия травмы схожи тем, что оба сжимающая сила, и оба имеют аналогичные патологические особенности, такие как cytoarchitectonic дезорганизации, и вызывают подобные эндогенные ответы на травмы 1,4. Модель контузии травмы, как правило, применяется эту силу к спинной спинного мозга с помощью специального аппарата аналогично человеческим случаев ТСМ в результате соударения с позвоночника 2,5,6. В отличие от этого, травмы сжатия могут быть получены с помощью различных методов с применением силы дорсально или вбок. Методы компрессионной травмы включают откалиброван, щипцы 7, аневризмы клипы 2, или помещая вес непосредственно на спинном мозге 8. Преимуществоаневризмы клипы в том, что они в состоянии обеспечить различное количество силы 9. Способ добавления веса на дорсальную поверхность спинного мозга, непосредственно 8 требуется вес быть на месте в течение 10 мин, резко увеличивая длину операции и в результате из-за несоответствия размещения веса и движения из-за дыхания животное. Из-за небольшого размера мышей, размещени животных в специализированных устройств, предназначенных для использования в крысах, например, ударных для ушибов, травм может быть трудно или привести к травмам, несовместимых 7. Однако мыши, доступны в широком диапазоне трансгенных линий, в отличие от более крупных животных, таких как крысы или кролика, которые очень полезны для исследования SCI.
Способ Plemel использования калиброванных щипцов для сжатия спинного мозга генерирует воспроизводимое SCI с высокой степенью корреляции между тяжестью травмы и неврологического дефицита 7. Эта хирургическая модель SCI являетсягенерируются с использованием пары № 5 Дюмон щипцов модифицированных чтобы проходить от друга на определенном расстоянии от любой металлической эпоксидной смолы или какого-либо другого препятствия для предотвращения полного закрытия. Это инженерии расстояние гарантирует, что щипцы всегда будет рядом с определенной шириной в несколько операций и для разных пользователей. Преимущество способа в том, что Plemel материалы для получения калиброванных щипцов можно легко купить и собран в лаборатории без необходимости специального оборудования. Эти щипцы могут выдерживать многократные раунды автоклаве и стерилизации, а также отсутствие отдельной громоздкой устройства упрощает операции.
В этом видео демонстрируется хирургического использования пары калиброванных щипцов на спинном мозге мыши, чтобы генерировать травмы сжатия. Мы также обращаемся с уникальными проблемами в связи с уходом из повреждением спинного мозга лабораторных животных для улучшения их качества жизни после операции и снизить смертность.
Выбор модели SCI играет важную роль в разработке экспериментов для определения эффективности лечения человека случаев SCI. Такие эксперименты требуют животную модель, которая хорошо воспроизводимым, чтобы ограничить изменчивость, которая может привести к Спорные данные. Они также должны иметь клиническое значение, чтобы точно оценить состояние человека они моделирования. С этой целью выбора сжатие или травму contusive над рассечения более клинически значимым 3. Тем не менее, ударные и падение веса аппараты для контузии травмы требуют использования дорогих и сложных машин. В отличие от этого, калиброванный щипцы модель ТСМ утилизирует изменены щипцы, которые легко собрать из обычных лабораторных материалов, а операция требует только один дополнительный шаг после стандартного спинного ламинектомии подвергать спинного мозга. Тем не менее, один недостаток данного метода является то, что сжимающая сила всегда применяется в поперечном направлении, а не на спинной, ачаще всего проявляется в человеческих клинических случаев SCI 9, и сжимающих травм, полученных с помощью метода повлиять на большую ростральную-каудальном степени ткани, чем у моделей контузии 1,2. Эта модель была продемонстрирована у истоков техники, и нас, чтобы генерировать воспроизводимые SCI 7,11, и хорошо подходит к размеру мышей. Кроме того, эта модель травмы позволяет животные должны быть оценены после операции и терапевтические процедуры с использованием множества поведенческих тестов, таких как мышь шкале Basso для передвижения и анализ волос фон Фрея, чтобы убедиться, что когорта животных одни и те же тяжесть травмы и неврологические дефициты 7,11-13. Эти же методы также могут быть использованы для оценки эффективности лечения вводить животным при следственных исследований, выполняя общие критерии для животных моделей, используемых для оценки терапии для ТСМ 2,7.
Способ получения калиброванного Forcepдля модели травмы проста и может быть выполнена с множеством различных способов. Мы использовали метод распорную 11, как опубликовано Plemel 7, и также модифицированы щипцов с помощью небольшого винта, который не только обеспечивает более простой способ для создания устройства сжатия, а также позволяет универсальность при корректировке окончательного ширину сжатия, из выгоду для сравнительных исследований. Диапазон вариантов в создании щипцов практически неограничен тех пор, пока прокладка (ы) обеспечивают стабильные средства всегда закрывать щипцы же расстоянии, и может выдержать автоклавирование и стерилизацию. Хирургические методы, описанные в этом видео высокой воспроизводимостью между пользователями, однако необходимо проявлять осторожность при выполнении ламинектомию и ушивание животное после процедура была выполнена таким образом, что спинной мозг не страдают какой-либо дополнительные силы сжатия, которые могут увеличить Тяжесть травмы и смешаем будущих экспериментов. </p>
При правильном обучении и практике, калиброванный щипцы модель компрессионной травмы хорошо подходит для выполнения SCI мышей, которые имитируют клинические случаи наблюдались у людей 2,3,7. Из-за легкости создания щипцы, производя мышей того разной степени тяжести травм можно легко сделать. Это будет большим преимуществом для наблюдения генетические эффекты на ГКИ разной степени тяжести у трансгенных мышей, а также оценки эффективности стволовых клеток трансплантации у мышей. Большинство исследований в литературе были проведены на крысах-за их размера, которые, как правило делает операции проще выполнять. Однако метод опубликованные Plemel и др. 7 и описана нами в этом видео необходимо включить SCI должны быть выполнены на мышах с большой легкостью и воспроизводимости.
The authors have nothing to disclose.
Funding for this work was provided by Shriners Hospitals and CIRM fellowships to AMC and AM. We would also like to acknowledge Plemel et al.7 for first designing and publishing the calibrated forceps model.
Name | Company | Catalog No. |
Isoflurane Machine | Smiths Medical PM, Inc | VCT302 |
Isoflurane | Phoenix Pharmaceutical | NDC: 66794-013-25 |
Dissecting Scope | Seiler Precision Microscopes | SSI 202/402 |
Germinator-500 (tool sterilizer) | Thomas Scientific | 3885A20 |
Puralube (Eye Ointment) | Dechra | NDC 17033-211-38 |
Scalpel Handle (#3) | Fine Science Tools | 10003-12 |
Scalpel Blade (#11) | Fisher Scientific | 08-914B |
Retractor (Colibri ) | Fine Science Tools | 17000-03 |
Friedman Pearson Roungeur | Fine Science Tools | 16021-14 |
Vanna (Castroviejo) Scissors | Roboz | RS-5658 |
Tissue Forceps | Fine Science Tools | 11029-14 |
Laminectomy Forceps (Dumont #2) | Fine Science Tools | 11223-20 |
Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11252-20 |
Stapler | Fine Science Tools | 12031-07 |
Staples (wound clips) | Reflex7 | 203-1000 |
Sutures | Henry Schein | 101-2636 |
Needles (30 G x ½) | BD Biomedical | 305106 |
Syringe (1 ml) | BD Biomedical | 309659 |
Baytril (enrofloxacin) | Bayer | NADA 140-913 |
Buprenex (buprenorphine) | Cardinal Health | NDC 12496-0757-1 |