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.
マウス脊髄の圧迫損傷、脊髄損傷(SCI)および脊髄再生治療の研究のための貴重な動物モデルである。圧迫損傷の較正された鉗子モデルはSCIのための便利な、低コストで、かつ非常に再現性のある動物モデルである。我々はPlemel らによって発表された方法に従って改変一対の鉗子を使用する。(2008)横方向に0.35ミリメートルの距離に脊髄を圧迫する。この動画では、変更された鉗子を用いて、脊髄の圧迫が続く、脊髄を露出させるために、背側椎弓切除術を実証する。ビデオでは、我々はまた、対麻痺実験動物の世話に関連する問題に対処します。この損傷モデルは、感覚の障害、ならびに損なわ後肢運動機能を発揮するマウスを生成する。免疫組織化学的方法によって決定されるようにまた、傷害のこの方法は、SCIの病態に一致する収差を生じる。このVIDを見た後EO、視聴者はSCIの研究および/または損傷後の機能障害を軽減するように設計された治療のために、マウスのさまざまな重大度のSCIを製造するために必要な物資や方法を決定することができるはずです。
SCIの動物モデルは、脊髄への外傷の結果としての損傷を軽減するように設計された治療パラダイムの有効性を評価するための貴重なツールである。実験的な必要性から、これらのモデルは、異なる重要度の傷害を生成するために調整可能で、歩行運動における再現性の赤字と感覚行動を提供し、傷害の重症度が観察神経学的欠損の程度と相関することを証明しなければならない。離断、挫傷、および圧縮1:傷害の明確な特徴を持つSCIの3つの主要な種類があります。簡単に述べると、離断損傷が脊髄に裂傷で、挫傷は、背側脊髄に適用短い焦点力に起因して、圧迫損傷は有害な力が脊髄に適用した場合に発生し、またすることができる挫滅損傷2と呼ばれる。
完全離断損傷は挫傷ANながら、人間の3において臨床的にまれであるD圧縮傷害はより一般的である。圧迫損傷は、ヒトSCIに見出されるものと同様の結果を生成することによって、例えば、腫瘍の圧縮または他の有害な圧縮力を引き起こし、およびツールの単純な配列を使用して行うことができる。挫傷圧縮損傷は両方とも圧縮力であり、両方は、細胞構築組織崩壊と同様の病理学的特徴を有することと同様であり、傷害1,4と同様の内因性応答を呼び起こす。挫傷損傷モデルは、通常、脊柱2,5,6-の衝突に起因するSCIの人間の場合と同様に、特殊な装置を用いて、背側脊髄にこの力を加える。対照的に、圧縮損傷は背側または横方向に力を加えて、種々の方法によって生成することができる。圧迫損傷の方法は、キャリブレーション鉗子7、動脈瘤クリップ2、または脊髄8上に直接重みを置くことが含まれる。の利点動脈瘤クリップは、それらが力9の異なる量を提供することができるということである。脊髄の背側表面に重みを付加する方法は直接8大幅に手術の長さを増加し、呼吸に起因する体重移動の配置に起因する不整合が生じた、10分間の代わりになるように重みを必要とする動物。によるマウスのサイズが小さいので、そのような挫傷用インパクタとしてラットでの使用のために設計された特殊な装置は、動物を位置づけることは困難であってもよいし、一貫性のない負傷7になる。しかし、マウスは、SCIの研究のために非常に有用である、ラットやウサギなどの大型動物とは異なり、トランスジェニック株の広い範囲でご利用いただけます。
脊髄を圧迫するように較正鉗子を使用Plemel方法は、傷害の重症度、および神経学的欠損7との間の相関度の高い再現性SCIを生成する。この外科SCIモデルです第5デュモンの鉗子を使用して生成する金属エポキシまたは完全な閉鎖を防止するために、いくつかの他の障害物のいずれかで定義された距離で離れて保持されるように修正。この設計間隔は確実には常に複数の手術中に一定の幅に近く、異なるユーザによって鉗子。 Plemel方法の利点は、較正された鉗子を製造するための材料を容易に特殊な装置を必要とせずに購入し、実験室で組み立てることができることである。これらの鉗子は、オートクレーブ滅菌の複数のラウンドを耐えることができ、かつ独立した、かさばる装置の欠如は、手術を効率化します。
このビデオでは、圧迫損傷を生成するために、マウスの脊髄でのキャリブレーションピンセットの外科的使用を示す。また、手術後の生活の質を改善し、死亡率を減少させるために、脊髄負傷した実験動物のケアに関連する固有の問題に対処する。
SCIモデルの選択は、SCIのヒト症例の治療の有効性を決定するための実験を設計する上で重要である。このような実験は、決定的でないデータを生じ得る変動を制限することが非常に再現性のある動物モデルを必要とする。彼らはまた、正確に、彼らはモデリングしている人間の状態を評価するために臨床的妥当性のものであるべきである。そのために、離断の上に圧縮または挫傷の傷害を選択することがより臨床的に3関連している。しかし、挫傷用衝撃子および重量落下装置は、高価で複雑な機械装置の使用を必要とする。対照的に、SCIの較正された鉗子モデルは、一般的な実験材料から組み立てることが容易である鉗子を改変利用し、手術、脊髄を露出させるために、標準的な背側椎弓切除後の唯一の追加の工程を必要とする。しかし、この方法を使用することの1つの欠点は、圧縮力がいつものように、横方向ではなく背側より適用されることである最も頻繁にSCI 9のヒト臨床症例に見られる、および方法を使用して生成された圧縮損傷は、挫傷モデル1,2よりも、組織のより吻側-尾側の程度に影響を及ぼしている。このモデルは、技術のオリジネーターによって実証されている、と私たちは、再現性のSCI 7,11生成するために、マウスの大きさに適しています。動物はそのような歩行のためにバッソマウスのスケールとして行動試験、多数のとフォン·フレイ毛試験を用いて手術と治療処置後に評価されるためにさらに、この損傷モデル動物のコホートは、同じ傷害の重症度を共有することを確認するために、可能にと神経学的欠損7,11-13。これらの同じ技術はまた、SCI 2,7ための治療法を評価するために使用される動物モデルのための一般的な基準を満たす、調査研究の間、動物に投与する治療の有効性を評価するために用いることができる。
較正された鉗子を製造する方法損傷モデル用のは簡単で、様々な異なる方法を用いて達成することができる。我々はPlemel 7によって発行され、スペーサー方法11を使用して、また、圧縮装置を作成するために容易にする方法を提供するだけでなく、小ねじを使用して、鉗子を変更しただけでなく、の、最終的な圧縮の幅を調整することで汎用性を可能にする比較研究のために利益を得る。鉗子を作成する際の選択の幅があれば、スペーサー(単数または複数)は、常に同じ距離に鉗子を閉じて、オートクレーブ滅菌に耐えることができるの安定した手段を提供するように、ほぼ無制限である。このビデオ内記載の外科的方法は、しかし、それは、椎弓切除術を行い、脊髄を増加させることができる追加の圧縮力を受けないように手順を行った後、動物を縫合する際には注意することが必要で、ユーザー間で高度に再現可能である傷害の重症度と将来の実験を混乱。 </p>
適切な訓練と実践では、圧迫損傷の校正された鉗子モデルは、人間2,3,7で観察された臨床例を模倣したマウスでSCIを実施するために適しています。怪我の重症度の異なる程度のマウスを、鉗子を作成する生産の容易さを容易に行うことができます。これは、トランスジェニックマウスにおいて重症度が異なるだけでなく、マウスにおいて、幹細胞移植の有効性を評価するSCIにおける遺伝的影響を観察するための非常に有益であろう。文学の研究の大部分が原因一般的に実行するために手術が容易になり、その大きさにラットで行われてきた。しかしこのビデオでPlemel ら 7から発行され、我々が記載された方法は偉大な使いやすさと再現性を持つマウスで実行されるように、SCIを有効にする必要があります。
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 |