외상성 뇌 손상의 유도에 대한 제어 피질 영향의 뮤린 모델
Summary
여기에서 우리는 열린 머리 통제된 피질 충격을 통해 뮤린 외상성 뇌 손상의 유도를 위한 프로토콜을 기술합니다.
Abstract
질병 통제 및 상해 예방 센터는 거의 2백만명의 사람들이 미국에서 매년 외상성 뇌 손상 (TBI)를 지속한다는 것을 추정합니다. 사실, TBI는 모든 부상 관련 사망률의 3 분의 1 이상에 기여 요인입니다. 그럼에도 불구하고, TBI의 병리생리학의 근본적인 세포 와 분자 기계장치는 제대로 이해됩니다. 따라서, 인간 환자에서 TBI와 관련된 상해 기전을 복제할 수 있는 TBI의 전임상 모델은 중요한 연구가 필요하다. TBI의 제어 된 피질 충격 (CCI) 모델은 기계적 장치를 사용하여 노출된 피질에 직접 영향을 미칩니다. 어떤 모델도 인간 환자에서 TBI의 이질적인 상해 패턴 및 이질적인 특성을 완전히 재현할 수는 없지만, CCI는 임상적으로 적용 가능한 광범위한 TBI를 유도할 수 있다. 또한 CCI는 쉽게 표준화되어 조사자가 실험 뿐만 아니라 조사 그룹 전체에서 결과를 비교할 수 있습니다. 다음 프로토콜은 TBI의 뮤린 모델에서 시판되는 충격 장치를 가진 가혹한 CCI를 적용하는 상세한 기술이다.
Introduction
질병 통제 및 상해 예방 센터는 대략 2백만명의 미국인이 외상성 뇌손상 (TBI)를 매년 1,2를지탱한다는 것을 추정합니다. 실제로, TBI는 가혹한TBI3,4,5를살아남기 위하여 매년 $800억 및 1인당 거의 $4백만에 가까운 헬스케어 비용으로 미국에 있는 모든 상해 관련 죽음의 30% 이상에 기여합니다. TBI의 영향은 행동, 인지 및 운동 장애의 교활한 개시와 생존자에 의해 고통 받는 중요한 장기 신경 인지 및 신경 정신병 합병증에 의해 강조된다 만성 외상성 뇌병증 (CTE) 6개 , 7명 , 8개 , 9개 , 10. 심지어 임상 증상을 초래하지 않는 그 영향 – 이러한 비임상 뇌진탕 이벤트 -장기 신경 기능 장애로 이어질 수있습니다 11,12.
TBI의 연구를 위한 동물 모형은 1800년대 후반13년부터채택되었습니다. 1980년대에는 TBI 모델링을 목적으로 공압 충격기가 개발되었습니다. 이 방법은 이제 제어 된 피질 충격 (CCI) 14라고합니다. CCI의 제어 및 재현성은 설치류15에사용하기 위한 모델을 적응시키기 위해 연구원을 지도했습니다. 우리의 실험실은 상업적으로 이용 가능한 충격기 및 전자 작동 장치16,17를통해 TBI를 유도하기 위하여 이 모형을 이용합니다. 이 모델은 사용되는 생체 역학 적 파라미터에 따라 임상적으로 적용 가능한 광범위한 TBI 상태를 제조 할 수 있습니다. 우리의 실험실에서 유도 된 심각한 부상 후 TBI 뇌의 조직 학적 평가는 상당한 측삭 피질 과 해마 손실뿐만 아니라 반대 측 부종과 왜곡을 보여줍니다. 추가적으로, CCI는 행동 측정제18에의해 측정된 것과 같이 모터 및 인식 기능에 있는 일관된 손상을 일으킵니다. CCI에 대한 제한사항에는 개두술의 필요성과 임팩터 및 작동 장치를 획득하는 비용이 포함됩니다.
TBI의 몇몇 추가 모델이 존재하고 측면 유체 타악기 모델, 중량 감소 모델 및 폭발 상해 모델19,20,21을포함하는 문헌에 잘 확립되어 있다. 이들 모델들 각각은 그들의 뚜렷한 장점을 가지고 있지만 그들의 주요 단점은 혼합 된 부상, 높은 사망률 및 표준화의 부족, 각각22. 또한 이러한 모델 중 어느 것도 CCI의 정확성, 정밀도 및 재현성을 제공하지 않습니다. CCI 모델은 생체 역학 적 파라미터 입력을 작동 장치로 조정함으로써 조사자가 뇌에 적용 된 부상의 크기, 부상 깊이 및 운동 에너지를 정밀하게 제어 할 수 있습니다. 이것은 조사자에게 두뇌의 특정 지역에 TBI의 전체 스펙트럼을 적용하는 기능을 줍니다. 그것은 또한 실험에서 실험에 가장 큰 재현성을 허용합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
안정적이고 일관된 부상을 적용하는 데 중요한 몇 가지 단계가 있습니다. 첫째, 마우스는 두개골 절제술의 성능 동안 아무 움직임을 보장 수술 마취의 깊은 평면에 도달해야합니다. 수많은 마취 식이요법이 설치류에 있는 전신 마취를 유도하기 위하여 이용될 수 있는 동안, 흡입 마취와 같은 호흡 불경기를 유도하는 마취제는 가혹한 TBI와 결합될 때 호흡 정지귀착될 수 있습니다. 이 프로토콜은 ?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 건강 보조금 GM117341의 국립 연구소와 외과 의사의 미국 대학 C. 제임스 카리코 연구 펠로우십S에 의해 지원되었다.
Materials
| AnaSed Injection Xylazine Sterile Solution | LLOYD, Inc. | 5939911020 |
| Buprenorphine SR Lab 0.5mg/mL | Zoopharm-Wildlife Pharmaceuticals USA | BSRLAB0.5-182012 |
| High Speed Rotary Micromotor KiT0 | Foredom Electric Company | K.1070 |
| Imapact one for Stereotaxix CCI | Leica Biosystems Nussloch GmbH | 39463920 |
| Ketathesia Ketamine HCl Injection USP | Henry Schein, Inc | 56344 |
| Mouse Specific Stereotaxic Base | Leica Biosystems Nussloch GmbH | 39462980 |
| Trephines for Micro Drill | Fine Science Tools, Inc | 18004-50 |
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