脊椎稳定是必要的最小化可变性,以及生产一致的实验性脊髓损伤。使用与NYU / MASCIS冲击设备一起定制的稳定装置,我们在这里展示了合适的设备和程序,产生重复的半挫伤颈椎(C5)脊髓成年大鼠受伤。
临床相关的动物颈脊髓损伤(SCI)模型是用于开发和测试潜在的治疗是必不可少的;然而,生产可靠宫颈SCI是困难的,因为缺乏椎体稳定的令人满意的方法。传统的方法来稳定脊柱是通过连接到颈椎棘突夹暂停吻端和尾鳍颈椎。然而,稳定化的这种方法不能防止组织挫伤期间产生的颈椎过程太短被有效地由夹具( 图1)固定。在这里,我们引入一个新的方法,在撞击伤的同一水平,完全稳定的颈椎。这种方法有效地在撞击的部位,从而大大提高了生产一致的SCI的最小化的脊柱运动。我们提供的设备( 图2-4)的直观描述,方法s和一步一步的协议,用于颈椎5椎骨成年大鼠(C5)的稳定化,以执行椎板切除术( 图5),并产生一个挫伤性SCI后。虽然我们只说明使用NYU / MASCIS冲击装置的颈部半挫伤,这种脊椎稳定技术可以应用到脊髓的其他区域,或者适用于其他的SCI的设备。改善通过椎体稳定脊髓曝光和固定可以是用于生产一致和可靠的受伤脊髓有价值。这种脊椎稳定方法也可用于细胞和示踪剂的立体定向注射,以及使用双光子显微镜在各种神经生物学研究的成像。
目标脊髓组织一致,且可复制的机械力是最小化的功能和病理变化,并为建立成功的挫伤性脊髓损伤(SCI)模型1-7的关键。施加到脊髓的目标区域的力的大小取决于用于脊柱稳定的方法。目标脊柱的冲击柱塞和脊髓之间接触的过程中的位置偏移改变所得伤力。颈椎挫伤性SCI模型是一个更临床相关的模型比其它形式的SCI的,因为约50%的人的SCI的情况下,发生在这个级别8,以及使用动物颈椎损伤模型9-14几个SCI研究已经完成。虽然挫伤性SCI的模型通常通过夹紧棘突前部和后部的损伤部位利用某种形式的稳定化,这种制剂是困难的制造颈脊髓损伤。  如在该演示中,我们开发了稳定的方法是在提高质量和挫伤的再现能力有利。具体地,建立了在试图修改的缺点和其他型号的挑战椎体稳定的这种方法:1)变异椎通过夹紧相邻背侧棘突喙和尾部的椎板切除可能发生的冲击力的作用下屈服。椎移位的程度取决于冲击和被稳定椎骨( 图1)之间的椎关节的数量。因此,多个关节所涉及的不太稳定的脊柱变; 2)背侧棘突是脆弱的,导致钳衰竭为棘突骨折或夹具脱落的过程的结果;和3)对这些椎骨棘突极短的C3至T1椎骨相比,这些胸韦尔特的布雷,用传统的夹具,这使得难以把握棘突稳定颈椎。
在这里,我们描述了一种新的稳定的脊柱对于成年雌性Sprague-Dawley大鼠制备的C5挫伤性SCI的方法。这种方法可以用于其他级别的脊柱和脊髓,和缀合物的稳定性以及与其他挫伤性SCI的设备,包括纽约大学/多中心动物脊髓损伤研究(NYU / MASCIS)冲击15( 图2)精密系统和仪器仪表,LLC无限地平线(IH)装置16,美国俄亥俄州立大学/电磁脊髓损伤设备1,和路易斯维尔损伤系统仪器(LISA)17,允许在SCI研究广泛使用。
在这里,我们已经表现出了颈椎的稳定制造方法单侧挫伤SCI在C5。这种稳定化方法增加了创伤解剖学的精度,并产生一致的功能缺损13,18。在依赖于棘突背夹紧其他车型,棘突损害或脊椎夹子脱落的风险是相当高的。这些模型也可以允许相当脊柱移位和从挫伤力和脊柱和椎骨柱( 图1A和B)的柔性性质产生。组织得到涂改柱塞组织接触时间,并导致不可预测的损伤力( 图1A-B 6B)。我们的描述椎体稳定还提供了其它好处的外科准备:1)该方法充分稳定下的中心在C 5椎骨手术显微镜这增加椎板切除术( 图1C)的精度; 2)安装在所述U形的稳定剂可以直接从手术位置来定制安装附件,避免了重新安装上的SCI设备动物的过程和节省时间采取内的动物; 3)稳定椎骨的伤害水平,直接背和尾部的损伤可以大大减少所造成的呼吸身体运动的目的网站,另一项措施,以减少可变性。
利用该稳定化方法的主要优点是,得到的减少量,或受冲击时的脊髓和列的腹侧运动。基于对一个挫伤简单的物理,冲击力和能量将从杆传送到脊髓,最好用软线在撞击的部位吸收能量。但是,如果线下方的脊柱的产量,因为有可能在背棘突夹紧方法( 图1A&B)所示 ,实际的力施加到被减小的线和可变的,这取决于产量的程度。
虽然这段视频显示的颈椎挫伤性脊髓损伤模型的整个过程中,这篇文章的精髓是引进我们的各种应用在我们的实验室使用的脊椎稳定的方法,专门针对SCI研究。这种稳定装置和方法的修改后的版本已被用于对小鼠SCI 23。这个简单的脊柱稳定的方法是一种用于脊髓损伤的研究非常有用的,我们先前已经用这种方法和设备,以执行胸椎挫伤以及裂伤SCI模型。另一个实验室在这22杂志最近描述了这种形式的稳定的宫颈损伤的变化。综上所述,我们介绍的这款新颖的椎体稳定的方法来几个surgic人的程序产生重复性实验SCI从椎板切除损伤的生产。这种稳定装置的优点不限于颈脊髓挫伤,因为此稳定化方法已适应于各种各样的实验,如帧内脊髓注射,细胞移植,脑脊液采集从延髓池,半切和横断损伤,胸椎挫伤损伤, 体内成像采用双光子显微镜,和脊髓电生理记录。增加的脊柱外科和外伤程序的质量,降低了实验变异性将有助于提供洞察损伤和恢复的真实机制,以及筛选对脊髓损伤的破坏性疾病不同疗法的效果。
The authors have nothing to disclose.
这项工作是由卫生[NS36350,NS52290和NS50243以X-MX]美国国家研究院的支持;霍曼马里乔治捐赠基金;印第安纳州;和露丝L.基施施泰国家研究服务奖(NRSA)1F31NS071863到CLW
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Artificial Tears Eye Ointment | Webster Veterinary | 07-870-5261 | |
Antiobiotic Ointment | Webster Veterinary | 07-877-0876 | |
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Surigical Scissors | Fine Science Tools | 15009-08 | |
Scissors (blunt dissection) | Fine Science Tools | 14040-10 | |
Surgical Retractor | Fine Science Tools | 17005-04 | |
Large Forceps | Fine Science Tools | 11024-18 | |
Fine Forceps | Fine Science Tools | 11223-20 | |
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NYU/MASCIS Impactor Device | Custom Manufactured | W. M. Keck Center for Collaborative Neuroscience Rutgers, The State University of New Jersey e-mail: impactor@biology.rutgers.edu |