מודלים עכבריים שונים של חסימת עורק המוח אמצעית (MCAO) נמצאים בשימוש נרחב בחקר המוח ניסיוני. הנה, אנחנו מדגימים את המודל של MCAO דיסטלי הקבוע transcranial אשר מייצר אוטם קליפת המוח עקבי של גודל המתאים לנזק שהוטל על ידי הרוב המכריע של מקרי שבץ איסכמי אנושיים.
שבץ הוא הגורם השלישי הנפוץ ביותר למוות וגורם עיקרי למוגבלות מבוגרים שנרכשו במדינות מפותחות. אפשרויות טיפוליות מוגבלות בלבד זמינות עבור חלק קטן של חולי שבץ מוחי בשלב האקוטי. מחקר הנוכחי הוא באינטנסיביות בחיפוש אחר אסטרטגיות טיפוליות חדשניות ומתמקד יותר ויותר, כי יותר חולים עשויים להיות זכאים להתערבויות טיפוליות בחלון זמן ממושך בשלב תת אקוטי וכרוני לאחר שבץ. מנגנונים עכבו אלה כוללים מסלולי pathophysiological חשובים כגון דלקת לאחר השבץ, אנגיוגנזה, פלסטיות עצבית והתחדשות. על מנת לנתח את המנגנונים הללו ולהעריך לאחר מכן מטרות תרופה חדשניות, מודלים שבץ ניסיוניים עם הרלוונטיות קלינית, תמותה נמוכה ושחזור גבוה הם חיפשו אחרי. יתר על כן, עכברים הם היונקים הקטנים ביותר שבו יכולה להיגרם פגיעה שבץ מוקד ועבורו קשת רחבה של מודלים מהונדסים הןזמין. לכן, אנו מתארים כאן מודל העכבר של transcranial, קרישה קבועה של עורק המוח האמצעי באמצעות דיסטלי electrocoagulation של עורקי lenticulostriatal, מה שנקרא "מודל הקרישה". האוטם וכתוצאה מהמודל זה נמצא בעיקר בקליפה; ביחס אוטם הנפח ביחס לגודל המוח תואם את רוב משיכות אנושיות. יתר על כן, המודל עומד בקריטריונים הנ"ל של שחזור ותמותה נמוכה. בסרטון הזה אנחנו מדגימים את השיטות הניתוחיות של אינדוקציה שבץ ב" מודל הקרישה "ולדווח על כלי ניתוח היסטולוגית ופונקציונליים.
שבץ הוא הגורם השלישי הנפוץ ביותר למוות ואחד הסיבות העיקריות למוגבלות מבוגרים שנרכשו במדינות מפותחות 1. כ 80% ממחלות נוירולוגיות אקוטיות זה נגרם על ידי איסכמיה המוחית כתוצאה מחסימה של זרימת דם במוח בזמן ש-15% נגרמים על ידי דימום תוך מוחי 2. למרות מחקר מתמשך, עירוי לוריד של activator plasminogen רקמות הוא הטיפול התרופתי המאושר רק לשבץ איסכמי עד כה, וזמין רק למיעוט של חולי שבץ בשל חלון הזמן שאושר הקצר של 4.5 שעות לאחר שבץ תחילת 3,4. מכיוון שאין מודלים חוץ גופית ב, שיכול מודל כראוי את יחסי הגומלין המורכבים שבין המוח, כלי הדם ומנגנוני pathophysiological מערכתיים במהלך שבץ, מודלים של בעלי החיים הם חיוניים למחקר שבץ פרה.
לכן, מספר דגמי שבץ איסכמי פותחו בVariאתי של מינים. אחד דגמי השבץ הנפוצים ביותר הוא "מודל נימה" שבו נימה תפר הוא הציג transiently לתוך עורק התרדמה הפנימי ומועבר עד הקצה חוסם את מקורו של עורק המוח האמצעי (MCA), וכתוצאה מעצירה של זרימת דם והאוטם מוחי הבא של גם אזורים בקליפת המוח קורטיקליים ובמקרה של חסימה ממושכת 5,6. בדגמי photothrombotic של שבץ איסכמי, חסימת פוטו של כלי השיט בקליפת המוח המוקרן מושגת לאחר ההזרקה של פוטוסנסיטייזר וכתוצאה מנגעים קטנים, מוגבלים באופן מקומי 7. חסימה הקבועה של דיסטלי MCA של עורקי lenticulostriatal יכולה להיות מושגת על ידי קשירה של העורק, הדחיסה חולפת שלה או על ידי 8,9 קרישה הקבוע. האוטם וכתוצאה מהמודל זה בעיקר משפיע על קליפת המוח 10 בגלל חסימה של MCA במודל זה היא דיסטלי lenticעורקי ulostriatal, המספקים את הגרעינים הבזליים.
מאחר שרוב נגעי שבץ אדם נמצאים בטריטוריה של עורק המוח האמצעי, כל דגמי השבץ הנפוצים דומה חסימות של MCA או אחד מענפיו 11. MCA הוא אחד העורקים הראשיים המספק את אספקת דם למוח; זה נובע מעורק התרדמה הפנימי, המסלולים לאורך מענית לרוחב שבו לאחר מכן סניפים ופרויקטים לגרעיני בסיס והמשטחים לרוחב של חזיתי, הקודקודית ואונה הטמפורלית, כולל את המנוע העיקרי וחושית קליפת המוח. ימין ושמאל MCA מחובר לעורקי המוח הקדמי והאחורי תקשורת עורקים, אשר מתחברים לעורקי המוח האחוריים, יוצר מעגל של ויליס (איור 1).
כפי שדווח בעבר על ידי קרמייקל ואח'. 11, אוטמים דגם ידי המוח האמצעי Ar דיסטלימודל טרי ספיגה (MCAO) בעכברים להקיף כ 10-15% מחץ הכדור, ובכך מחקה את רוב נגעי שבץ אדם הנמצאים בשטח MCA קליפת המוח 11,12. ב -1981 Tamura et al. תאר מודל קבוע, transcranial MCAO קרישה בחולדות 8. עם זאת, המודל שתואר על ידי Tamura מעורב חסימה הפרוקסימלי של MCA על מנת לעקוף את הסתעפות דיסטלי יותר של העורק. לפיכך, "מודל Tamura" המקורי גורם לנגעים בקליפת המוח, אלא גם של הסטריאטום לא רק, בדומה לנגעים שהושגו על ידי "מודל נימה" 6. כאן, אנו מתארים את מודל MCAO דיסטלי הקבוע על ידי electrocoagulation transcranial בעכברים. בנוסף, אנו מדווחים היסטולוגית קשורים ושיטות פונקציונליות כדי לנתח את תוצאות השבץ המוחי במודל זה. כל השיטות מבוססות על נהלי הפעלה סטנדרטיים שפותחו ושימוש במעבדות שלנו.
הפרוטוקול הנוכחי מתאר את המודל הניסיוני של שבץ דיסטלי MCAO, הקבוע על ידי electrocoagulation transcranial – מה שנקרא "מודל הקרישה". מודל זה בינתיים הפך לאחד המודלים של בעלי החיים הנפוצים ביותר בשימוש במחקר שבץ ניסיוני 12. לעומת דגמי איסכמיה המוחית המוקדים אחרים, מודל הקרישה כפי שהוצג בסרטון הזה יש את היתרון של זמן פעולה קצר מאוד של כ 10 דקות כאשר היא מבוצעת על ידי מדען מאומן. לפיכך, יכולות להיות מושגת פעמים הרדמה קצרות במודל זה, אשר הוא תכונה חיובית של מודל שבץ ניסיוני בגלל ההשפעה של חומרי הרדמה על תוצאת neuroprotection ושבץ ידועה 15. יתר על כן, כפי שתואר בעבר על ידי קרמייקל ואח'. 11, אנו מאשרים כי כתוצאה אוטם הנפח והלוקליזציה לאחר קרישת MCA הקבועה דיסטלי מתאים לנגעים במוח איסכמי ברוב המכריע של בני אדםמשיכות באופן יחסי לגודל מוח. השבץ המוחי אנושי הוא בעיקר בגודל קטן עם נגעים של כ 5-15% מהאונה, המבוסס על מחקרי אוכלוסייה קודמים וניסויים הדמיה קליניים 16-18, בניגוד לנגעי שבץ נרחבים עם בצקת במוח דחיסה אשר מתרחשים בפחות מ 10% קליני מלטף 19. ובכך, נגעי שבץ בשטח MCA של כ 12% מאונת מושגת על ידי המודל שהוצג יכולים להיחשב רלוונטי translationally נפח פעימה. עם זאת, יש לו שיש לקחת בחשבון שזנים שונים עכבר או פרוטוקולי הרדמה בשימוש עשויים להשפיע על תוצאת נגע 20 הנפח.
תמותה במהלך תקופת המעקב אחרי גיוס שבץ במודל זה היא נעדר כמעט. התמותה הכוללת של פחות מ 5% כוללת בעיקר מקרי מוות במהלך המבצע בגלל סיבוכים או הקרבה anesthesiological כי לכת של קריטריוני הכללה. על מנת להצדיק את v הנמוךariability של מודל זה ואת שחזור שלה מעולה, אנו מציעים קריטריוני ההדרה הבאים: 1) כל דימום תת עכבישי במהלך המבצע. 2) בזמן מבצע זמן רב יותר מאשר 15 דקות. 3) recanalization של MCA לאחר שני ניסיונות לelectrocoagulation עם MCAO החולף בלבד. יתר על כן, בעלי חיים, יש לבחון מדי יום לאחר MCAO (התנהגות פיזיולוגית בסיסית, מראה פרווה ומשקל גוף) כדי לשלוט בכאב, אי נוחות או מחלה התנהגות.
מספר צעדים יכולים להיות מיושמים לצורך הניתוח של תוצאות שבץ כמו מדידת רבב לייזר, דימות תהודה מגנטית, בדיקות התנהגותיות או ניתוח היסטולוגית. בפרוטוקול זה אנו מספקים שיטות למופת לניתוח התנהגות וניתוח אוטם נפח. כמה מבחן לניתוח התנהגותי לאחר איסכמיה מוחית מוקד פותחו ומשמש במחקר שבץ ניסיוני. בדיקות מתאימות לתפקוד חושי השתמש בעבר על ידי הקבוצה שלנו באנו 21,22 מודל שבץ זהמחדש את מבחן Rotarod 23, בדיקת תווית דביקה 24, מבחן הפינה 25 ובדיקת הצילינדר 13, אשר באה לידי ביטוי בסרט הזה. בדיקת הצילינדר מתארת באופן עקבי סימטריה מוטורית בשלב האקוטי לאחר MCAO קבע דיסטלי וגם מזהה להחזיר רצוף של תפקוד מוטורי.
למרות היתרונות ברורים, כמה מגבלות של מודל שבץ זה צריכה להילקח בחשבון. ראשית, בקידוח של הגולגולת נדרש כדי להקריש את העורק, ובכך לייצר גישת פוטנציאל לפרי מבצעי זיהומים של המוח, אם כי זיהומים חיידקיים של פצע הניתוח, שרירים זמניים או המוח עצמו מעולם לא אותרו על ידי עצמנו או שתועד על ידי אחרים באמצעות מודל זה. יתר על כן, נזק מכאני לקליפת המוח במהלך הכנה וקרישה לא ניתן לשלול, אבל יכול להיות מוגבל על ידי קידוח זהיר וההסרה של הגולגולת, humidification המתמיד של האתר כירורגית וne המינימלי electrocoagulation cessary (ראה קריטריוני הדרה). אמנם במהלך MCA כמתואר באיור 2 נמצא ברוב המכריע של C57Bl / 6 עכברים, אנו מתארים בפרוטוקול כיצד להמשיך בוריאציות נורמליות של קורס הכלי כדי למזער את השתנות מודל. יתר על כן, אנו ממליצים על השימוש במספר רב (3 במקרה של הסתעפות; 2 ללא הסתעפות של MCA) אתרי חסימה כדי למזער את הסיכון של recanalization החלקית של MCA, אשר בניסיון שלנו הוא גורם חשוב להשתנות של מודל זה.
במונחים של בדיקות התנהגותיות, יכולים להתגלות רק גירעונות התנהגותיים קלים בבדיקות התנהגותיות הנ"ל והתחדשות תפקודית ניתן לצפות בתוך השבוע לאחר אירוע מוחי הראשון. לכן, מערכות בדיקה מתקדמות יותר ברגישות ובפרמטרי בדיקה איכותיות כמו מבחן לכת המיומן 27 גבוהים יותר עשויות להיות מתאימות יותר כדי לזהות תוצאה תפקודית לטווח ארוך במודל זה.
ontent "> לבסוף, בשל הקרישה הקבועה של MCA ניתן להשיג שום reperfusion, אשר הוא תכונה שנצפתה באחוז ניכר של חולי שבץ בשל תמוגה קריש הספונטנית או טיפול 28. עם זאת, מודל שבץ תרומבואמבוליים שתואר קודם לכן 26 מספק האפשרות למודל שבץ חינם עם reperfusion של איסכמיה המוחית בקליפת המוח. יחדיו, שחזור הגבוה, התצפית ארוך הטווח האפשרי בשל מינימאלית תמותה ולהשוות אוטם ביחס הנפח והלוקליזציה בגין ללטף אדם להבחין "מודל הקרישה" כמודל יקר ערך למחקר שבץ בסיסי וtranslational.The authors have nothing to disclose.
עבודה זו מומנה על ידי המקבץ המצוינות של קרן המחקר הגרמנית "אשכול מינכן למערכות נוירולוגיה (סינרגיה)" ועל ידי קרן דיימלר בנץ לAL
Camera Canon Eos 500D | Canon | optics: 18-55 mm; 30 fps; 640×480 video function | |
Mirror | Kristallform | 2677089 | 30×30 cm |
Transparent acrylic glass cylinder | H&S Kunststofftechnik | diameter: 8 cm, height: 25 cm | |
Heating blanket | FHC DC Temperature Controller | ||
Fine Scissors | FST | 15000-00 | |
Mayor Scissors | FST | 1410-15 | |
Forceps | FST | 11616-15 | |
Cotons | NOBA Verbondmitel Danz | 974116 | |
Saline solution | Braun | 131321 | |
Bepanthen pomade | Bayer | ||
Isoflurane | Abbot | B506 | |
Anesthesia system for isoflurane | Drager | ||
Stereomikroskop | Zeiss | Stemi DV4 | |
Electrosurgical device | ERBETOM ICC 80/50 HF-Chirurgiegerät | ||
Drill | Proxxon | D-34343 | |
Ketamine | Inresa Arzneimittel GmbH | ||
Xylacine | Albrecht | ||
5ml Syringe | Braun | ||
Phosphate Buffered Saline PH: 7,4 | Apotheke Innestadt Uni Munchen | P32799 | |
Isopentane | Fluka | 59070 | |
Cryostat | Thermo Scientific CryoStarNX70 | ||
Superfrost Plus Slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Cresyl violet | Sigma Life Science | C5042-10G | |
Acetic Acid | Sigma Life Science | 695092 | |
Ethanol 70% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 521005 | |
Ethanol 96% | CLN Chemikalien Laborbedorf | 522078 | |
Ethanol 99% | CLN Chemikalien Laborbedorf | ETO-5000-99-1 | |
Roti-Histokit mounting medium | Roth | 6638.1 | |
C57Bl/6J mice | Charles River | 000664 |