إينترالومينال الشعيرة انسداد الشريان الدماغي الأوسط هو النموذج الأكثر استخداماً في فيفو السكتة الدماغية التجريبية في القوارض. يتم تنفيذ نهج جراحية بديلة للسماح بإصلاح الشريان السباتي المشترك هنا، الذي يسمح لضخه الشريان السباتي المشترك وضخه كامل لإقليم الشريان الدماغي الأوسط.
السكتة الدماغية سبب رئيسي للكبار طويلة الأجل الإعاقة والوفاة في جميع أنحاء العالم. العلاجات الحالية المتاحة محدودة، مع الأنسجة البلاسمينوجين منشط فقط (طن سنوياً) كعلاج المخدرات معتمدة لاستهداف السكتات الدماغية. البحوث الجارية في مجال السكتة الدماغية يركز على تحسين فهم الفسيولوجيا المرضية للسكتة الدماغية، لتطوير والتحقيق في رواية أهداف الصيدلية. نماذج موثوقة السكتة الدماغية التجريبية حاسمة بالنسبة لتطور العلاجات المحتملة. النموذج (مكاو) انسداد الشريان الدماغي الأوسط ذات الصلة سريرياً والأكثر استخداماً نموذج الجراحية من السكتة الدماغية في القوارض. غير أن نتائج هذا النموذج، مثل حجم الآفة، ترتبط بمستويات عالية من التقلب، لا سيما في الفئران. يسمح نموذج ماكاو البديلة الموضحة هنا ضخه الشريان السباتي المشترك (CCA) وزيادة التروية الإقليم الشريان الدماغي الأوسط (MCA)، استخدام لوحة أنسجة مع تسرب الفيبرينوجين المستندة إلى إصلاح السفينة، وتحسن الرعاية الاجتماعية للفئران بتجنب ربط الشريان السباتي الخارجي (اللجنة الاقتصادية لأفريقيا). وهذا يقلل الاعتماد على “دائرة ويليس”، الذي يعرف بأن تكون الغاية تشريحيا متغير في الفئران. وتظهر بيانات تمثيلية أن استخدام هذا النهج الجراحية البديلة يقلل من التفاوت في حجم الآفة بين ماكاو النهج التقليدي والنهج البديلة الموضحة هنا.
هو أحد أسباب رئيسية للسكتة الدماغية الاسكيمية المحورية في إقليم الشريان الدماغي الأوسط. منشط البلاسمينوجين الأنسجة (طن سنوياً) هو العلاج الدوائي فقط المتوفرة مع أثبتت فعاليتها، على الرغم من المحاكمات المخدرات السريرية العديدة الموجهة إلى السكتة الدماغية1،2. ومع ذلك، بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة، ونافذة علاجية ضيقة (< 4.5 ح)، ~ 15% فقط من جميع مرضى السكتة الدماغية تكون مؤهلة لتلقي طن سنوياً، ومعدلات إعادة الاستقناء يمكن < 50%3،4.
نماذج حيوانية ذات الصلة سريرياً واستنساخه من السكتة الدماغية تعتبر أساسية يسترشد بها في وضع العلاجات العلاجية السكتة الدماغية الجديدة والمحتملة. ومع ذلك، بسبب المخاوف بشأن الاتساق وتقلب في النتائج مع نماذج حيوانية، يظل من المهم صقل القائمة في فيفو نماذج لتحسين الترجمة من الدراسات الإكلينيكية للعيادة. عدم وجود ترجمة من فعالية التجارب السريرية للعلاجات المحتملة للاستخدام السريري مصدر قلق مستمر للسكتة الدماغية البحث5. أسباب الفشل للترجمة من المحتمل أن تكون متعددة، وقد تكون ذات صلة إلى، على سبيل المثال، تصميم التجربة، وتأخر العلاج، التغايرية السريرية السكتة الدماغية، والقيود المفروضة على النماذج الحيوانية المستخدمة6. ويظل تحديا رئيسيا لأبحاث السكتة الدماغية تطوير علاجات آمنة وفعالة.
انسداد الشريان الدماغي الأوسط (ماكاو) بالإدراج الشعيرة intraluminal هو الأكثر استخداماً في فيفو القوارض نموذج تجريبي السكتة الدماغية. هذا النموذج يتيح استعادة تدفق الدم بعد التعريفي الاسكيمية، ومحاكاة الأحداث التي تحدث في المخ البشري7. ومع ذلك، خاصة في الفئران، حجم الآفة غير متجانسة مع انحرافات قياسية متنوعة تحدث على الرغم من أن تعريف البروتوكولات الجراحية هي التطبيقية8،،من910. من المعتاد أن نرى توزيع ثنائي الصيغة سترياتال الصغيرة و كميات كبيرة من الآفة سترياتو القشرية11. للحث على الاسكيمية، يتم إدراج الشعيرة عادة من خلال شق للتقييم القطري المشترك أو اللجنة الاقتصادية لأفريقيا التي تظل ثم الواصلة بشكل دائم12. ربط دائم للتقييم القطري الموحد يمنع إعادة تدفق الدم إلى الشريان السباتي الداخلي (ICA)، وبعد ذلك الإقليم MCA. يؤدي ضخه تعتمد على العرض الجانبية داخل “دائرة ويليس” (بقرة). هيكل البقر قد تقلب التشريحية بين الحيوانات الفردية، ولا سيما في C57BL/6 الفئران سلالة المستخدمة عادة في فيفو السكتة الدماغية البحوث13. تسمح طريقة بديلة، من خيوط الإدراج من خلال اللجنة الاقتصادية لأفريقيا، التروية المستمرة من خلال التقييم القطري المشترك، ولكن هذه التنازلات أسلوب الإمداد الشرياني لإقليم اللجنة الاقتصادية لأفريقيا، التي تبين، بالنسبة للفئران، يكون لها تأثير ضار على الحيوان 14من الرفاه.
الاعتماد على البقرة للعرض الجانبية وضخه في ماكاو نموذج المنشأة، جزئيا، تستأثر بتباين حجم الآفة بعد انسداد. يصف لنا إجراء العمليات جراحية مورين بديل حيث يتم تجنب ربط اللجنة الاقتصادية لأفريقيا وهو إصلاح شق التقييم القطري المشترك، مما يسمح بضخه من خلال التقييم القطري المشترك، مستقلة عن البقرة. إصلاح شق التقييم القطري المشترك سابقا ثبت في الفئران يؤدي ضخه ناجحة من خلال التقييم القطري المشترك15. ونحن بتطبيق هذا النهج بنجاح في الفئران11 وتقرير هنا في البروتوكول الذي ينتج تقلب انخفاض في حجم الآفة، قياس النتيجة الرئيسية المستخدمة في الدراسات التجريبية السكتة الدماغية.
في هذا البروتوكول، نحن لشرح كيفية إجراء ماكاو من خلال التقييم القطري المشترك السفينة الشعيرة الإدراج متبوعاً بإصلاح السفينة التقييم القطري المشترك، والذي ينطوي على تطبيق لوحة وتسرب أنسجة للسماح بضخه.
التعريفي خيوط من ماكاو عابر في القوارض الأكثر استخداماً نموذج تجريبي السكتة الدماغية، وأنها تتيح ضخه إلى المنطقة المتضررة، محاكاة وقوع الأحداث عقب السكتة الدماغية السريرية7. ذكرت هنا نهج جراحية بديلة للطريقة التقليدية في ماكاو عابر المستحثة بخيوط في الفئران. ويؤدي النهج البديلة، التي تنطوي على معاملة التسكين وتجنب ربط اللجنة الاقتصادية لأفريقيا، وإصلاح شق التقييم القطري المشترك، انخفاض تقلب LV عند تقييم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي و أساليب نسيجية المصبوغة11.
النهج التقليدي للحث على ماكاو إلى حد كبير الاعتماد ترانسيكشن، أو ربط أقل، للجنة الاقتصادية لأفريقيا، التي تبين، بالنسبة للفئران، تؤثر على سلوك الشرب وزيادة في الوزن الجسم عقب ماكاو14. البروتوكول المحدد هنا، في الفئران، مع تجنب ربط اللجنة الاقتصادية لأفريقيا والتسكين علاوة على ذلك، اقترح تخفيض الوزن الجسم بعد مكاو مع أي تأثير على حجم الآفة. تجنب استخدام التسكين، أو على الأقل لم يبلغ، في معظم الدراسات التجريبية السكتة الدماغية، نتيجة للتأثيرات التباس ممكن على نتائج تجريبية. ومع ذلك، تجنب التسكين تماما غير مبررة دائماً وهناك حاجة لتحقيق التوازن بين احتياجات رعاية الحيوانات مع تحقيق الأهداف العلمية.
الاختلافات في حجم الحيوان والسلالة والتشريح المخية، بالإضافة إلى الاختلافات حجم ونوع الشعيرة، كل ما يقترح للتأثير على نتائج السكتة الدماغية23،24. ويتجنب النهج البديلة الموصوفة هنا الاعتماد على البقرة أثناء ضخه، مما يقلل، على الأقل في جزء منه، تقلب بين الحيوانات في حجم الآفة. تشريح البقر اختلافاً كبيرا في الفئران، وبخاصة في C57BL/6 سلالة، التي غالباً ما تستخدم في الدراسات التجريبية السكتة الدماغية. 90% فئران C57BL/6 يكون البقر ناقصة بسبب متنوعة الخلفي اتصال شريان (بكوما) سالكيه، التي قد يكون لها تأثير على حجم الأضرار الدماغية سبب نضح عدم كفاية الهياكل خارج الإقليم MCA13، 25-إصلاح التقييم القطري المشترك في الفئران، كما هو موضح هنا، تدفق النتائج في إعادة إنشاء الدم عن طريق التقييم القطري المشترك إلى منطقة الدماغية، كما سبق ذكره في الفئران15. إظهار البيانات الممثلة هنا أن إصلاح التقييم القطري المشترك يزيد ضخه، على الرغم من أن تدفق الدم في التقييم القطري الموحد قد لا تقاس مباشرة. ومع ذلك، من الممكن للجراح لتصور ريبيرفوسي التقييم القطري المشترك مع الدم بعد إصلاح السفن، كما أنه يعود إلى دولة النبض وكامل على طول الجذع، الدانية والبعيدة إلى موقع إصلاح. يمكن استخدام هذا التأكيد البصرية، جنبا إلى جنب مع الليزر دوبلر flowmetry قراءات المنطقة الدماغية، لتأكيد نجاح إصلاح السفينة. الوقت بين تطبيق لوحة الأنسجة وإزالة مقطع السفينة من التقييم القطري المشترك يمكن أن يكون لها تأثير على سالكيه الناتجة عن التقييم القطري الموحد، كخفض الوقت بين تطبيق لوحة الأنسجة وإزالة مقطع سيمنع pad الأنسجة من التمسك س الجانب بسيط للتقييم القطري المشترك. إجراء بديل ماكاو أوضح هنا على الرغم من أن تحديا من الناحية التقنية، لا تتطلب أي مهارات إضافية من تلك المطلوبة لأداء التعريفي الجراحية من ماكاو في الفئران.
الدراسات التجريبية السكتة الدماغية المرتبطة تقليديا تقلب عالية في مقاييس النتائج، قد تميل إلى أن تكون أضعفت. المتطلبات الأخلاقية والرعاية في تركيبة مع الشواغل الاقتصادية والعملية قد تسهم الدراسات التي أضعفت. الحد من التفاوت في النتائج، والتالي، تنتج نتائج الآفة أكثر اتساقا عبر مجموعة تجريبية، يمكن إجراء حسابات الطاقة أكثر فعالية مع الهدف النهائي للدراسات ويجري مدعوم على نحو ملائم.
وفي الختام، هذا الإجراء إصلاح التقييم القطري المشترك البديلة، في الفئران، ينتج أقل تقلب في حجم الآفة بعد السكتة الدماغية التجريبية وتمكن أصغر من المجموعات التجريبية لتكون مطلوبة لاختبار تأثير معاملة عند الاقتضاء السلطة العمليات الحسابية وتستخدم.
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذا العمل من “المركز الوطني” للاستبدال، وصقل والحد من الحيوانات في البحوث (NC3Rs؛ NC/M000117/1 للفريق الاستشاري). يشكر المؤلفون موظفي “شعبة الخدمات الطبية”، جامعة ليستر، على رعايتهم للحيوانات التجريبية وماريا فيسكادوراكي للمشورة الإحصائية لها. نتائج تمثيلية يتم تكييفها مع إذن من الموديلات المرض والآليات11.
0.7mm flexible single fibre optic probe | Moor Instruments, UK | P10d | Use with master probe code: VP10M200ST |
7-0 silicone coated monofilament | Doccol, USA | 701956PKRe | Item dependent on animal size and weight – use manufacteurer guidelines. Product code here was used for representative results shown in article. |
9.4T Preclinical MRI system | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | MY11520101 | Equipped with gradient and RF coils suitable for mouse brain imaging |
Animal monitoring and gating equipment | SA Instruments, Stony Brook, New York, USA | 22124005 | MRI compatible temperature and respiration monitoring |
Bupivacaine | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 512345 | Marcaine |
C57BL/6 Mice | Charles River, Oxford, UK | B6JSIMA49D | |
Carprofen | Norbrook Laboratories | 143658 | Carprieve 5% w/v Small animal solution for injection |
Chlorhexidine 4% hand cleanser solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | MOLN10008780 | HibiScrub Antimicrobial hand cleanser, Molnlycke Health Care |
Cotton buds | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 213512 | Any plastic body, cotton bud tip are suitable once made sterile by autoclaving. |
Dissecting stereoscope | Carl Zeiss | OPMI99 | Resident piece of equipment. Any binocular dissecting stereoscope capable of x1-x5 magnification will be suitable. |
dissolvable 6-0 sutures | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 9544 | Absorbable Sutures Ethicon Coated Vicryl 6/0 (Ethicon code: W9981) |
Donut probe holder | Moor Instruments, UK | PHDO | Probe holder for mouse, required to be used with single fibre optic probe when used with laser doppler flowmtry machine. |
dumont #5 forceps | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 500342 | |
Fibrinogen and thrombin sealant | Baxter, Berkshire, UK | 1502243 | TISSEEL Ready to use solutions for Sealant 2ml |
Gel food | Datesand group, Manchester, UK | 72065022 | Diet Gel Recovery |
Image display and measuring software package | 3D Slicer | https://www.slicer.org/ | Version 4.0 |
Image display and measuring software package | NIH, Maryland, USA | https://imagej.nih.gov/ij/index.html | NIH/ImageJ |
LDF monitor | Moor Instruments, UK | moorVMS-LDF | |
micro vannas scissors | InterFocus Ltd, Linton, UK | 15000-08 | Other microvannas spring scissors can be used as an alternative, although fine tips are required. |
Microvascular clip | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 15911 | 10 G Vessel Clip |
microvascular clip holders | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 14189 | |
MRI acquisition and analysis software | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | VnmrJ Version 4.2 | Revision A |
no. 15 scalpel | Scientific Laboratory Supplies, Nottingham, UK | INS4678 | Sterile No15 Scalpel – manufactuer number P305. Other suppliers are available. |
Non-disolvable 6-0 suture | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | W529 | Ethicon Mersilk Sutures |
Ocular lubricant | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 847288 | Lacrilube (5100G13) |
Optical matching gel | Moor Instruments, UK | PMG | |
Pulse Oximetry Reader | Starr Life Sciences Corp., Oakmont, PA, USA | MouseOx | MouseOx – rat & mouse pulse oximeter & physiological monitor Use with mouse thigh sensor. |
Rehydration gel | Datesand group, Manchester, UK | 70015022 | HydroGel |
Small hair clippers | vetproductsuk.com | HS61 | Contura Cordless trimmer/clippers |
Sterile 0.9 % NaCl Solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK |
LOCA3528286 | SODIUM CHLORIDE 0.9% W/V INTRAVENOUS INFUSION BP 500 ML IN ECOFLAC½ PLUS |
sterile petri dish | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | 5168021 | 50mm sterile petri dish. Any brand is suitable. Minimum 50mm diameter is required. |
Topical tissue adhesive | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 503763 | GLUture topical Tissue Adhesive |
Waterproof superglue | Loctite | Loctite Superglue Precision Max | Available at most hardware shops. |
White paper chip | Datesand group, Manchester, UK | CS1BPB | Pure-O'Cel |