폐쇄 머리 경미한 외상성 손상의 쥐 모델 및 그 검증
Summary
여기에서는 급성 및 아급성 단계의 행동 징후와 관련하여 인간 mTBI와 현저한 유사성을 나타내는 폐쇄형 머리 경증 외상성 뇌 손상(mTBI) 쥐 모델과 검증을 제시합니다.
Abstract
동물 모델은 경미한 외상성 뇌 손상(mTBI)에 대한 이해를 높이고 임상 연구를 안내하는 데 매우 중요합니다. 의미 있는 통찰력을 얻으려면 안정적이고 재현 가능한 동물 모델을 개발하는 것이 필수적입니다. 본 연구에서는 폐쇄형 mTBI 모델에 대한 상세한 설명과 모델링 효과를 검증하기 위해 Sprague-Dawley 랫트를 이용한 대표적인 검증 방법을 보고한다. 이 모델은 100cm 높이에서 550g의 질량 무게를 파괴 가능한 표면의 쥐 머리에 직접 떨어뜨린 다음 180도 회전하는 것을 포함합니다. 부상을 평가하기 위해 쥐는 부상 후 10분 동안 의식 상실 시간, 첫 번째 탐색 행동 시간, 탈출 능력 및 빔 균형 능력 테스트를 포함한 일련의 신경 행동 평가를 받았습니다. 부상 후 급성 및 아급성 단계에서는 운동 협응 능력(빔 작업), 불안(오픈 필드 테스트), 학습 및 기억 능력(Morris Water Maze 테스트)을 평가하기 위해 행동 테스트를 수행했습니다. 폐쇄형 머리 mTBI 모델은 사망률을 최소화하고 실제 상황을 재현하면서 일관된 부상 반응을 보였습니다. 검증 방법은 모델 개발을 효과적으로 검증하고 모델의 안정성과 일관성을 보장했습니다.
Introduction
경미한 외상성 뇌손상(mTBI) 또는 뇌진탕은 가장 흔한 유형의 손상이며 다양한 단기 및 만성 증상을 유발할 수 있습니다1. 이러한 증상에는 현기증, 두통, 우울증 및 무쾌감증 등이 포함될 수 있으며, 이는 mTBI2의 영향을 받는 개인에게 상당한 고통을 초래할 수 있습니다. 대부분의 mTBI는 둔기에 의한 외상에 의해 발생하기 때문에3 이러한 부상을 정확하게 모방하는 동물 모델을 개발하는 것이 필수적이다. 이러한 모델은 부상과 그 근본적인 메커니즘을 더 잘 이해하는 데 필수적이며, 인간 연구에 비해 변동성과 이질성이 감소된 통제된 환경을 제공합니다.
외상성 뇌손상(Traumatic Brain Injury, TBI)에 대한 수많은 잘 정립된 설치류 모델이 개발되었는데, 여기에는 유체 타악기 손상(fluid percussion injury, FPI)4, 통제된 피질 충격(controlled cortical impact, CCI)5, 체중 감소 손상(weight-drop injury)6, 폭발 외상성 뇌 손상(blast traumatic brain injury)7 등이 포함된다. 그러나 이러한 모델은 주로 중등도에서 중증의 TBI 시나리오를 복제하는 데 중점을 둡니다. 대조적으로, mTBI를 시뮬레이션하기 위해 특별히 설계된 실험 모델은 상대적으로 덜 주목을 받았으며 아직 연구가 덜 된 상태로 남아 있다8. 따라서 mTBI를 정확하게 나타내는 안정적이고 재현 가능한 동물 모델을 확립하는 것이 중요합니다. 이러한 모델은 mTBI와 관련된 신경생물학적, 행동적 결과에 대한 우리의 이해를 크게 향상시킬 것입니다.
마취 효과가 사라진 후 우연한 관찰을 통해 정상 쥐와 비교한 mTBI 쥐의 기능적 결함을 구별할 수 없습니다. 따라서 특정 테스트를 시행해야 합니다. 인간의 경우, 환자를 평가하기 위해 광범위한 임상적 평가가 사용된다 9,10,11. 마찬가지로, 쥐 모델에서 성공적인 모델을 확립하려면 신속한 평가 도구를 사용하여 타당성을 결정해야 합니다.
이 연구에서는 인간의 조건과 매우 유사한 방식으로 mTBI를 조사할 수 있는 폐쇄형 머리 mTBI 쥐 모델을 제시합니다. 모델 및 검증 절차에 대한 자세한 설명은 mTBI 연구에 사용되는 실험적 접근 방식에 대한 포괄적인 이해를 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 모델은 두피를 절개하거나 두개골을 열 필요 없이 폐쇄된 머리 mTBI를 성공적으로 시뮬레이션하여 인간 사례에서 관찰되는 충격 시나리오를 보다 정확하게 표현합니다. 두피 절개를 피하면 실제 상황과 일치하지 않을 수 있는 염증 반응을 예방하는 데 도움이 됩니다. Richelle Mychasiuk의 소아 모델12와 비교하여 이 연구에 사용된 모델은 체중이 280-320g인 성인 쥐를 위해 특별히 맞?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
중남대학교 실험동물학과의 모든 펠로우들에게 감사의 말씀을 전합니다. 이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (No. 81971791)의 지원을 받았습니다. 상하이 법의학 핵심 연구소, 중국 법무부 법의학 핵심 연구소 (법의학 아카데미) (No. KF202104).
Materials
| Acrylic box | In-house | N/A | 15 cm x 22 cm x 43 cm |
| Anesthesia Machine | RWD Life Science Co. | R540 Mice & Rat Animal Anesthesia Machine | |
| Helmet | In-house | N/A | Stainless-steel disk measuring 10 mm in diameter and 3 mm in thickness |
| Morris water maze | RWD Life Science Co. | Diameter 150 cm, height 50 cm,platform diameter 35 cm | |
| Open field | RWD Life Science Co. | 63007 | Width100 cm, height 40 cm |
| Panlab SMART V3.0 | RWD Life Science Co. | SMART v3.0 | |
| Perforated weight | In-house | N/A | Weight of 550 g and diameter of 18 mm |
| Pillow | In-house | N/A | Wedge-shaped sponge to place beneath the rat's head |
References
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