JoVE Journal > Neuroscience
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
神经科学

Kan - beyin bariyerini bozulma iskemik inme, bir fare modeli Vivo içinde değerlendirilmesi

Published: March 11, 2018
doi:
10.3791/57156
, , ,
1Department of Physiology, Medical School,Ardabil University of Medical Sciences, 2Neurosciences Research Center,Tabriz University of Medical Sciences, 3Research Center for Pharmaceutical Nanotechnology, Faculty of Pharmacy,Tabriz University of Medical Sciences

Summary

Bu yordamı genel amacı fare modelleri iskemik inme kan – beyin bariyerini bozulma vivo içinde değerlendirmesi için son derece tekrarlanabilir bir teknik sağlamaktır.

Abstract

İskemik inme vasogenic serebral ödem ve kan – beyin bariyerini (BBB) imha aracılık ettiği sonraki birincil beyin hasarı yol açar. Fareler indüklenen iskemik inme ile kurulan ve in vivo modelleri BBB işlevsel bütünlüğü araştırmak için kullanılan. Evans mavi (EB) spektrofotometrik algılama beyin örneklerinde iskemik yaralanma ile araştırma ve geliştirme yeni tedavi yöntemleri için güvenilir gerekçe sağlayabilir. Bu yöntem tekrarlanabilir sonuçlar üretir ve özel ekipman gerek olmadan herhangi bir laboratuvar geçerlidir. Burada, indüksiyon Sıçanlarda iskemik inme takip EB ekstravazasyonu algılamayı görüntülenmeyecektir ve teknik kılavuz mevcut.

Introduction

Vasogenic Beyin ödemi kan – beyin bariyerini (BBB) bozulma nedeniyle iskemik inme önemli bir komplikasyonu ve inme hasta1,2sağkalım oranı önemli bir belirleyici kalır. Kan – beyin beyin kapiller endotel hücreleri tarafından (BCECs) kurdu ve farklı nörovasküler bileşenler (Örneğin, BCECs, perisitlerden, astroglial ve nöronal hücrelerin3arasında sıkı kavşak) oluşur, bariyerini (BBB), sağlar bir Merkezi sinir sistemi (MSS) ve periferik dolaşım4,5arasında uzman ve dinamik arabirim. İskemi-reperfüzyon yaralanmalar gibi hakaret BBB işlevsel bütünlüğü bozabilir ve lökosit sonuçta beyin iltihabı ve birincil beyin yaralanmaları tetiklemek beyin parankimi dolaşan sonraki penetrasyon yol 6 , 7. hayvan modelleri felç oluşumunu takip BBB disfonksiyon kesin tespiti için ihtiyaç vardır. Patofizyolojik mekanizmaları temel ve yeni nöroprotektif stratejileri tanıtımı için büyük önem böyle modellerdir. BBB vitro hücre kültür tabanlı modelleri son derece geliştirilmiş ve BBB Fizyopatoloji8,9,10moleküler çalışma için kullanılan. Yine de, insan klinik koşullara benzer BBB iskemik hasar üretmek, in vivo hayvan modelleri de bu konuda çok değerli bulunmaktadır. Evans mavi (EB) ekstravazasyonu nicel tespiti değerlendirme BBB bütünlüğü ve nörodejeneratif hastalıklar, iskemik inme11, de dahil olmak üzere bir işlev için kullanılan bir iyi kabul edilen ve hassas teknik olduğunu 12 , 13 , 14. bu deneysel herhangi bir laboratuvarda, tekrarlanabilir mümkün, maliyet-etkin ve tamamen geçerli bir yöntemdir. Onun uygulanması gibi radyoaktif izleyiciler15 veya diğer yöntemleri için önkoşul olan manyetik rezonans görüntüleme (MRG)16, gelişmiş donanım gerektirmez. Bu makalede, biz kapsamlı bir şekilde BBB değerlendirme EB ekstravazasyonu iskemik inme fare modellerinde kullanarak temel teknik işlemleri göstermek.

Protocol

Tüm yordamları hayvan çalışmaları yürütmek için: Ardabil Üniversitesi Sağlık Bilimleri Araştırma Konseyi kılavuzlarınıza uygun olarak gerçekleştirilmiştir (etik Sicil No: IR. ARUMS. rec.1394.08). bu görüntülenmeyecektir çalışmada, biz mera Enstitüsü (Tahran, Iran)’nden elde edilen yetişkin erkek Sprague-Dawley Rat (300-350 g) kullanılır. 1. anestezi ve Flowmetry Anestezi % 4 isoflurane kullanarak teşvik ve ameliyat süresince Nitröz oksit (% 70 v/v) v…

Representative Results

Karşı sahte ile çalışan fareler sol hemisfer sağ hemisfer EB düzeylerinde anlamlı bir fark yoktu (1.06 ± 0,1 µg/g ve 1,1 ± 0,09 µg/g, sırasıyla). Rakamlar 2A-2B, indüksiyon geçici iskemi gösterildiği gibi (90 dk iskemi / 24 h reperfüzyon) EB seviyesi önemli bir fark neden (10.41 ± 0,84 µg/g, p < 0.001) ile karşılaştırıldığında ilgili iskemik sıçan sol yarıküre'deki sham çalışan fareler yarımkürede. Toplu olarak, bu bulgular …

Discussion

Şimdiye kadar autoradiography ve algılama, radyoaktif izleyiciler24,25, ayirt mikroskobu26,27ve EB ekstravazasyonu tekniği20, gibi çeşitli yöntemleri 23 kan – beyin bariyerini zarar değerlendirmek için kullanılmaktadır. EB boya ve serum albümin bağlamak güçlü yapabiliyor bir izleyici vasküler sızıntı tespit ve BBB arıza<sup cla…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar araştırma için mali destek Erdebil eyaleti Üniversitesi Tıp Bilimleri (: Ardabil, Iran) için Şansölye Yardımcısı için müteşekkir olan (Hayır vermek: 9607).

Materials

Isoflurane Piramal AWN 34041100 20 – 25 °C
2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC) Molekula 31216368 4 years
Sprague–Dawley rats  Pasture Institute (Tehran, Iran) 300-350g
Evans Blue  Sigma-Aldrich  314-13-6
Trichloroacetic acid  Sigma-Aldrich  76-03-9 2 years
Bupivacaine HCl (0.5%) Delpharm Tours below  25 °C
Bupernorphine Exir (Iran)
Sodium Carbonate Sigma-Aldrich  497-19-8
Sodium chloride  Sigma-Aldrich  7647-14-5
Di- Sodium hydrogen phosphate EMD Millipore  231-448-7
Potassium chloride Sigma-Aldrich   7447-40-7
Ethanol  Sigma-Aldrich  64-17-5
silicone(Xantopren) Heraeus EN ISO 4823
Activator universal plus Heraeus 66037445
Micro-Dissecting forceps Stoelting 52100-41
Spring Scisors Stoelting 52130-00
Operating  Scissors Roboz 52140-70
Brain matrix  Stoelting 51390
Anesthesia Machine for Small Animals |  Kent Scientific SS-01
Power Lab system AD Instruments ML880
Laser Doppler flowmeter AD Instruments ML191
Heating feed back system Harvard Appratus 72-7560
Vascular micro clamp FineScience Tools 18055-03
Silk 5-0 suture thread Ethicon 682G
Ethilon 4-0 suture thread  Ethicon EH6740G
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jin, G., et al. Protecting against cerebrovascular injury: contributions of 12/15-lipoxygenase to edema formation after transient focal ischemia. Stroke. 39 (9), 2538-2543 (2008).
  2. Lo, E. H., Dalkara, T., Moskowitz, M. A. Mechanisms, challenges and opportunities in stroke. Nat Rev Neurosci. 4 (5), 399-415 (2003).
  3. Tam, S. J., Watts, R. J. Connecting vascular and nervous system development: angiogenesis and the blood-brain barrier. Annu Rev Neurosci. 33, 379-408 (2010).
  4. Zhang, C., et al. The potential use of H102 peptide-loaded dual-functional nanoparticles in the treatment of Alzheimer’s disease. J Control Release. , (2014).
  5. Obermeier, B., Daneman, R., Ransohoff, R. M. Development, maintenance and disruption of the blood-brain barrier. Nat Med. 19 (12), 1584-1596 (2013).
  6. Fang, W., et al. Attenuated Blood-Brain Barrier Dysfunction by XQ-1H Following Ischemic Stroke in Hyperlipidemic Rats. Mol Neurobiol. 52 (1), 162-175 (2015).
  7. Huang, J., et al. CXCR4 antagonist AMD3100 protects blood-brain barrier integrity and reduces inflammatory response after focal ischemia in mice. Stroke. 44 (1), 190-197 (2013).
  8. Omidi, Y., Barar, J. Impacts of blood-brain barrier in drug delivery and targeting of brain tumors. Bioimpacts. 2 (1), 5-22 (2012).
  9. Cho, H., et al. Three-dimensional blood-brain barrier model for in vitro studies of neurovascular pathology. Sci Rep. 5, (2015).
  10. Barar, J., Rafi, M. A., Pourseif, M. M., Omidi, Y. Blood-brain barrier transport machineries and targeted therapy of brain diseases. Bioimpacts. 6 (4), 225-248 (2016).
  11. Kaya, M., et al. Magnesium sulfate attenuates increased blood-brain barrier permeability during insulin-induced hypoglycemia in rats. Can J Physiol Pharmacol. 79 (9), 793-798 (2001).
  12. Pasban, E., Panahpour, H., Vahdati, A. Early oxygen therapy does not protect the brain from vasogenic edema following acute ischemic stroke in adult male rats. Sci Rep. 7 (1), 3221 (2017).
  13. Haghnejad Azar, A., Oryan, S., Bohlooli, S., Panahpour, H. Alpha-Tocopherol Reduces Brain Edema and Protects Blood-Brain Barrier Integrity following Focal Cerebral Ischemia in Rats. Med Princ Pract. 26 (1), 17-22 (2017).
  14. Belayev, L., Busto, R., Zhao, W., Ginsberg, M. D. Quantitative evaluation of blood-brain barrier permeability following middle cerebral artery occlusion in rats. Brain Res. 739 (1-2), 88-96 (1996).
  15. Bodsch, W., Hossmann, K. A. 125I-antibody autoradiography and peptide fragments of albumin in cerebral edema. J Neurochem. 41 (1), 239-243 (1983).
  16. Jiang, Q., et al. Quantitative evaluation of BBB permeability after embolic stroke in rat using MRI. J Cereb Blood FlowMetab. 25 (5), 583-592 (2005).
  17. Uluç, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Aktüre, E., Başkaya, M. K. Focal cerebral ischemia model by endovascular suture occlusion of the middle cerebral artery in the rat. J Vis Exp. (48), (2011).
  18. Hungerhuber, E., Zausinger, S., Westermaier, T., Plesnila, N., Schmid-Elsaesser, R. Simultaneous bilateral laser Doppler fluxmetry and electrophysiological recording during middle cerebral artery occlusion in rats. J Neurosci Methods. 154 (1-2), 109-115 (2006).
  19. Panahpour, H., Nouri, M. Post-Ischemic Treatment with candesartan protect from cerebral ischemic/reperfusioninjury in normotensive rats. Int J Pharm Pharm Sci. 4 (4), 286-289 (2012).
  20. Panahpour, H., Dehghani, G. A., Bohlooli, S. Enalapril attenuates ischaemic brain oedema and protects the blood-brain barrier in rats via an anti-oxidant action. Clin Exp Pharmacol Physiol. 41 (3), 220-226 (2014).
  21. Panahpour, H., Nekooeian, A. A., Dehghani, G. A. Blockade of Central Angiotensin II AT1 Receptor Protects the Brain from Ischemia/Reperfusion Injury in Normotensive Rats. Iran J Med Sci. 39 (6), 536-542 (2014).
  22. Panahpour, H., Nekooeian, A. A., Dehghani, G. A. Candesartan attenuates ischemic brain edema and protects the blood-brain barrier integrity from ischemia/reperfusion injury in rats. Iran Biomed J. 18 (4), 232-238 (2014).
  23. Kaya, M., et al. The effects of magnesium sulfate on blood-brain barrier disruption caused by intracarotid injection of hyperosmolar mannitol in rats. Life sci. 76 (2), 201-212 (2004).
  24. Schöller, K., et al. Characterization of microvascular basal lamina damage and blood-brain barrier dysfunction following subarachnoid hemorrhage in rats. Brain Res. 1142, 237-246 (2007).
  25. Bodsch, W., Hossmann, K. A. 125I-Antibody Autoradiography and Peptide Fragments of Albumin in Cerebral Edema. J Neurochem. 41 (1), 239-243 (1983).
  26. Sandoval, K. E., Witt, K. A. Blood-brain barrier tight junction permeability and ischemic stroke. Neurobiol Dis. 32 (2), 200-219 (2008).
  27. Zhu, H., et al. Baicalin reduces the permeability of the blood-brain barrier during hypoxia in vitro by increasing the expression of tight junction proteins in brain microvascular endothelial cells. J Ethnopharmacol. 141 (2), 714-720 (2012).
  28. Kucuk, M., et al. Effects of losartan on the blood-brain barrier permeability in long-term nitric oxide blockade-induced hypertensive rats. Life Sci. 71 (8), 937-946 (2002).
  29. Uyama, O., et al. Quantitative evaluation of vascular permeability in the gerbil brain after transient ischemia using Evans blue fluorescence. J Cereb Blood Flow Metab. 8 (2), 282-284 (1988).
  30. Kleinig, T. J., Vink, R. Suppression of inflammation in ischemic and hemorrhagic stroke: therapeutic options. Curr Opin Neurol. 22 (3), 294-301 (2009).
  31. Del Zoppo, G. J., Mabuchi, T. Cerebral microvessel responses to focal ischemia. J Cereb Blood Flow Metab. 23 (8), 879-894 (2003).
  32. Fluri, F., Schuhmann, M. K., Kleinschnitz, C. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research. Drug Des Devel Ther. 9, 3445-3454 (2015).
  33. Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. Effects of hyperthermia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats. Neurosci Lett. 349 (2), 130-132 (2003).
  34. Shin, H. K., et al. Mild induced hypertension improves blood flow and oxygen metabolism in transient focal cerebral ischemia. Stroke. 39 (5), 1548-1555 (2008).
  35. Bottiger, B. W., et al. Global cerebral ischemia due to cardiocirculatory arrest in mice causes neuronal degeneration and early induction of transcription factor genes in the hippocampus. Brain Res Mol Brain Res. 65 (2), 135-142 (1999).

Tags

Blood-brain BarrierIschemic StrokeRat ModelMiddle Cerebral Artery OcclusionEvans Blue DyeAnesthesiaCerebral Blood FlowFocal Cerebral IschemiaCommon Carotid Artery

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Panahpour, H., Farhoudi, M., Omidi, Y., Mahmoudi, J. An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke. J. Vis. Exp. (133), e57156, doi:10.3791/57156 (2018).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image