Induction de l’AVC ischémique aigu chez la souris à l’aide de la technique d’occlusion de l’artère moyenne distale
Summary
Ici, nous présentons un protocole pour établir un modèle distal d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (dMCAO) par électrocoagulation transcrânienne chez les souris C57BL/6J et évaluons le comportement neurologique et les caractéristiques histopathologiques ultérieurs.
Abstract
L’AVC ischémique reste la principale cause de mortalité et de déficience fonctionnelle parmi les populations adultes à l’échelle mondiale. Seule une minorité de patients victimes d’un AVC ischémique sont éligibles pour recevoir une thrombolyse intravasculaire ou une thrombectomie mécanique dans la fenêtre de temps optimale. Parmi ces survivants d’AVC, environ deux tiers souffrent de dysfonctionnements neurologiques sur une période prolongée. L’établissement d’un modèle expérimental stable et reproductible de l’AVC ischémique est extrêmement important pour approfondir l’étude des mécanismes physiopathologiques et développer des stratégies thérapeutiques efficaces pour l’AVC ischémique. L’artère cérébrale moyenne (ACM) représente l’emplacement prédominant de l’AVC ischémique chez l’homme, l’occlusion de l’ACM servant de modèle fréquemment utilisé de l’ischémie cérébrale focale. Dans ce protocole, nous décrivons la méthodologie d’établissement du modèle d’occlusion distale de MCA (dMCAO) par électrocoagulation transcrânienne chez les souris C57BL/6. Étant donné que le site d’occlusion est situé au niveau de la branche corticale de l’ACM, ce modèle génère une lésion infarctus modérée limitée au cortex. La caractérisation neurologique, comportementale et histopathologique a mis en évidence un dysfonctionnement moteur visible, une dégénérescence neuronale et une activation prononcée de la microglie et des astrocytes dans ce modèle. Ainsi, ce modèle de souris dMCAO fournit un outil précieux pour étudier l’ischémie, l’AVC et la valeur de la popularisation.
Introduction
L’accident vasculaire cérébral est une maladie cérébrovasculaire aiguë fréquente caractérisée par une incidence élevée d’invalidité et de mortalité1. Sur l’ensemble des cas d’AVC, près de 80 % appartiennent à l’AVC ischémique2. Jusqu’à présent, la thrombolyse intraveineuse reste l’une des rares approches productives pour le traitement de l’AVC ischémique aigu. Cependant, l’efficacité du traitement thrombolytique est limitée par la fenêtre temporelle efficace étroite et la survenue d’une transformation hémorragique3. Dans la phase de rééducation à long terme après un AVC ischémique, un nombre considérable de patients sont susceptibles de présenter des dysfonctionnements neurologiques durables4. Des recherches plus approfondies sont nécessaires de toute urgence pour démêler les mécanismes physiopathologiques sous-jacents de l’AVC ischémique, ainsi que pour faciliter le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant l’AVC ischémique. L’établissement d’un modèle fiable et reproductible de l’AVC ischémique est crucial pour la recherche fondamentale ainsi que pour la recherche translationnelle ultérieure dans le domaine de l’AVC ischémique.
En 1981, Tamura et al. ont développé un modèle d’ischémie cérébrale focale en utilisant l’électrocoagulation transcrânienne au site proximal de l’artère cérébrale moyenne (ACM)5. Depuis lors, de nombreux chercheurs ont utilisé diverses méthodologies telles que la ligature, la compression ou le clipping pour induire une occlusion distale de MCA (dMCAO) pour établir des modèles d’AVC ischémique transitoire ou permanent 6,7,8. Par rapport au modèle de filament, le modèle dMCAO présente des avantages notables tels qu’une taille d’infarctus plus petite et un taux de survie plus élevé, ce qui le rend plus adapté à l’étude de la récupération fonctionnelle à long terme après un AVC ischémique9. De plus, le modèle dMCAO démontre un taux de survie plus élevé chez les rongeurs âgés par rapport au modèle à filament, ce qui en fait un outil avantageux pour l’étude de l’AVC ischémique chez les personnes âgées et les modèles animaux comorbides10. Il a été démontré que le modèle d’AVC photothrombotique (PT) possède les caractéristiques d’une intervention chirurgicale moins invasive et d’un taux de mortalité significativement faible. Cependant, le modèle PT présente un degré plus élevé de nécrose cellulaire et d’œdème tissulaire par rapport au modèle dMCAO, conduisant à l’absence de circulation collatérale11. De plus, il convient de noter que les lésions ischémiques observées dans le modèle PT résultent principalement d’une occlusion microvasculaire, qui diffère considérablement de l’ischémie cérébrale induite par l’embolie des gros vaisseaux dans le modèle dMCAO12.
Dans cet article, nous présentons la méthodologie permettant d’induire le modèle murin dMCAO en coagulant le MCA distal via une craniotomie à fenêtre osseuse. De plus, nous avons effectué des examens histologiques et des évaluations comportementales pour caractériser de manière exhaustive les agressions ischémiques et les résultats des accidents vasculaires cérébraux dans ce modèle expérimental. Notre objectif est de familiariser les chercheurs avec ce modèle et de faciliter d’autres recherches sur les mécanismes pathologiques de l’AVC ischémique.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans le protocole actuel du modèle dMCAO d’électrocoagulation par craniotomie, les interventions chirurgicales sont menées avec un minimum d’invasivité, dans lequel seule une partie du muscle temporal est séparée pour atténuer les effets indésirables sur la fonction masticatoire. Les souris se sont toutes bien rétablies après la procédure, sans qu’aucun cas de difficultés d’alimentation n’ait été observé. L’ACM peut être facilement discernée dans l’os temporal de la souris, facilitant ainsi…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette étude a été soutenue par les subventions de la Nature Science Foundation de la province du Hubei (2022CFC057).
Materials
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium Chloride (TTC) |
Sigma-Aldrich | 108380 | Dye for TTC staining |
| 24-well culture plate | Corning (USA) | CLS3527 | Vessel for TTC staining |
| 4% paraformaldehyde | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1101 | Tissue fixation |
| 5% bovine serum albumin | Wuhan BOSTER Bio Co., Ltd. | AR004 | Non-specific antigen blocking |
| 5-0 Polyglycolic acid suture | Jinhuan Medical Co., Ltd | KCR531 | Material for surgery |
| Anesthesia machine | Midmark Corporation | VMR | Anesthetized animal |
| Antifade mounting medium | Beyotime Biotech | P0131 | Seal for IF staining |
| Automation-tissue-dehydrating machine |
Leica Biosystems (Germany) | TP1020 | Dehydrate tissue |
| Depilatory cream | Veet (France) | 20220328 | Material for surgery |
| Diclofenac sodium gel | Wuhan Ma Yinglong Pharmaceutical Co., Ltd. |
H10950214 | Analgesia for animal |
| Drill tip (0.8 mm) | Rwd Life Science Co., Ltd. | Equipment for surgery | |
| Eosin staining solution | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1001 | Dye for H&E staining |
| Eye ointment | Guangzhou Pharmaceutical Co., Ltd | H44023098 | Material for surgery |
| Fluorescence microscope | Olympus (Japan) | BX51 | Image acquisition |
| GFAP Mouse monoclonal antibody | Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
3670 | Primary antibody for IF staining |
| Goat anti-mouse Alexa 488-conjugated IgG |
Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
4408 | Second antibody for IF staining |
| Goat anti-rabbit Alexa 594-conjugated IgG |
Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
8889 | Second antibody for IF staining |
| Grip strength meter | Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd. | XR501 | Equipment for behavioral test |
| Hematoxylin staining solution | Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd. |
G1004 | Dye for H&E staining |
| Iba1 Rabbit monoclonal antibody | Abcam | ab178846 | Primary antibody for IF staining |
| Isoflurane | Rwd Life Science Co., Ltd. | R510-22-10 | Anesthetized animal |
| Laser doppler blood flow meter | Moor Instruments (UK) | moorVMS | Blood flow monitoring |
| Meloxicam | Boehringer-Ingelheim | J20160020 | Analgesia for animal |
| Microdrill | Rwd Life Science Co., Ltd. | 78001 | Equipment for surgery |
| Microsurgical instruments set | Rwd Life Science Co., Ltd. | SP0009-R | Equipment for surgery |
| Microtome | Thermo Fisher Scientific (USA) | HM325 | Tissue section production |
| Microtome blade | Leica Biosystems (Germany) | 819 | Tissue section production |
| Monopolar electrocoagulation generator | Spring Scenery Medical Instrument Co., Ltd. |
CZ0001 | Equipment for surgery |
| Mupirocin ointment | Tianjin Smith Kline & French Laboratories Ltd. |
H10930064 | Anti-infection for animal |
| NeuN Rabbit monoclonal antibody | Cell Signaling Technology Inc. (Danvers, MA, USA) |
24307 | Primary antibody for IF staining |
| Neutral balsam | Absin Bioscience | abs9177 | Seal for H&E staining |
| Paraffin embedding center | Thermo Fisher Scientific (USA) | EC 350 | Produce paraffin blocks |
| Pentobarbital sodium | Sigma-Aldrich | P3761 | Euthanized animal |
| Phosphate buffered saline | Shanghai Beyotime Biotech Co., Ltd | C0221A | Rinsing for tissue section |
| Shaver | Shenzhen Codos Electrical Appliances Co.,Ltd. |
CP-9200 | Equipment for surgery |
| Sodium citrate solution | Shanghai Beyotime Biotech Co., Ltd. | P0083 | Antigen retrieval for IF staining |
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