Summary

スレッド塞栓法による上矢状・中症のラットモデルの確立

Published: July 04, 2021
doi:

Summary

ここでは、糸塞栓法により優れた矢状静脈ス(SSS)血栓症の新しいスプレイグ・ドーリー(SD)ラットモデルを確立し、その安定性と信頼性を検証した。

Abstract

脳静脈静脈血栓症(CVST)の自然発症に寄与するメカニズムはほとんど知られておらず、様々な制御不能な要因が疾患の経過に関与しており、臨床研究において大きな限界をもたらす。従って、制御不能な様々な交絡因子を標準化できる安定したCVST動物モデルの確立は、臨床研究における欠点を回避するのに役立った。ここ数十年、様々なCVST動物モデルが構築されていますが、これらのモデルに基づく結果は矛盾しており、不完全でした。したがって、CVSTの病態生理学的メカニズムをさらに探求するためには、CVSTの診断と治療に重要な実用的価値と科学的意義を有する新しく、高い適合性の動物モデルを確立することが必要である。本研究では、スレッド塞栓法により、優れた矢状静脈炎(SSS)の新しいスプレイグ・ドーリー(SD)ラットモデルを確立し、モデルの安定性と信頼性を検証した。さらに、CVSTの形成後のラットにおける脳静脈血流の変化を評価した。総称して、SDラットSSS-血栓症モデルは、容易に確立され、外傷を最小にし、良好な安定性を生じさせ、虚血的なタイミングおよび位置を正確に制御することを可能にする新しいCVST動物モデルを表す。

Introduction

脳静脈静脈血栓症(CVST)は、脳卒中の全原因のわずか0.5〜1.0%を占めるが、小児および若年成人において比較的高い発生率を有する脳静脈系の稀な疾患である。解剖の間に、CVSTは脳血管疾患死亡の10%の原因であることが判明した2.血栓症は頭蓋内静脈系の任意の部分で起こり得る。上矢状のSSSはCVSTの最も一般的に影響される区域の1つであり、複数の血管を含むことができる。静脈洞の狭窄または閉塞のために、頭蓋内静脈戻りが遮断され、頭蓋内圧が上昇する場合が多い3。CVSTの臨床症状は複雑であり、時間の経過とともに変化する。症状の特異性の欠如があるが、最も一般的な症状は、頭痛(77.2%)、発作(42.7%)、および神経学的欠損(39.9%)を含む。重症例では、昏睡状態、さらには死亡が4、5に起こる。近年、医療・健康水準の全体的な改善と公衆衛生意識の向上により、関連する危険因子の割合が変化し、外傷や感染の割合が減少し、妊娠、プエルペリウム、経口避妊薬等によるCVSTの割合が徐々に増加している

現在のところ、CVSTの病因はまだ十分に理解されていない。CVSTを深く探索するには、さらなる病態生理学的研究が必要である。しかし、これらの研究方法のほとんどは侵襲的であり、したがって臨床的に実施することは困難である。臨床研究の多くの制限により、動物モデルは基礎研究と翻訳研究の面でかけがえのない利点を有する。

CVSTの原因は複雑であり、初期発症はしばしば認識されず、血栓形成の位置は非常に可変である。幸いなことに、動物モデルはこれらの要因のより良い制御を達成することができます。過去数十年の間に、CVST動物モデルの様々な確立され、各モデルは、独自の欠点を持っています。異なる生産方法に従って、それらは大まかに次のカテゴリに分けることができます: 単純なSSS-ライゲーションモデル6,7;SSS 内部インジェクション アクセラレータ モデル8;塩化第二鉄誘発性SSS血栓症モデル9;光化学的に誘導されたSSS血栓症モデル10;自作の塞栓症-閉塞SSモデル11.しかし、これらのモデルのほとんどは、動物の大脳皮質への侵襲的損傷を回避することができず、虚血的な時間と位置を正確に制御することができません。一部のモデルでは、血栓は自発的に再キャロナイズします。他のモデルでは、SSSは永久に閉塞します。さらに、複雑な手術や重傷は、これらのモデルのその後の病態生理学的所見に影響を与える可能性があります。

本研究では、スプレイグ・ドーリー(SD)ラットのSSSに糸プラグを挿入し、損傷を最小限に抑え、正確な制御性を可能にし、良好な安定性をもたらすCVSTモデルを確立することに成功した。さらに、小型動物磁気共鳴画像(MRI)とレーザースペックル血流イメージングを組み合わせて、モデルの有効性を検証しました。モデルの確立前後の脳血流の変化を評価し、モデルの安定性を評価し、CVSTの発生、発達、関連病態生理学的メカニズムを探求するさらなる研究の基礎を築いた。

Protocol

動物の被験者に関する手続きは、温州医科大学の医療規範倫理委員会によって承認されており、実験動物の使用とケアに関する中国の法律に従っています。 1. スレッドプラグ、SDラット、実験装置の準備 ねじプラグ本体には直径0.28mmのナイロン糸を使用してください。注:ナイロン糸の柔らかさと硬さは適度でなければなりません。 ナイロン糸の一端を…

Representative Results

縫合法を介してSDラットSSS-血栓症モデルを確立するためには、縫合を事前に用意し(図1A)、実験に必要な装置(図1B)を用意する必要があります。操作の繊細な性質のために、モデルの準備は解剖顕微鏡の下で完了する必要があります。主な手順を図2に示します。モデルの血流観察の具体的な詳細の説明を容易にするために、<str…

Discussion

本研究では、自作のスレッドプラグをSDラットのSSSに挿入することで、新しいタイプのCVSTモデルが確立されました。さらに、レーザースペックル血流イメージングと小動物MRIを組み合わせて、虚血的なタイミングと位置を標準化するために、塞栓前後のSDラットの脳表面の血流の変化を監視した。

1989年、ロンガらはラット12の外頸動脈に自作ナイロン縫…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究は、福建省伝統医科大学(X2019002)の高レベル人材科学研究財団の助成金によって支援されました。

Materials

2 mL syringe Becton,Dickinson and Company 301940
brain stereotaxic instrument Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd 68025
dissecting microscope Wuhan SIM Opto-technology Co. SIM BFI-HR PRO
high-speed skull drill Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd 78046
laser-speckle blood-flow imaging system Wuhan SIM Opto-technology Co. SIM BFI-HR PRO
needle holder Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd F31022-12
needle thread Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd F33303-08
scissors Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd S13029-14
silica gel Heraeus Kulzer 302785
small animal anesthesia machine Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd R540
small-animal MRI Bruker Medical GmbH Biospec 94/30 USR
tweezers Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd F11029-11
vascular forceps Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd F22003-09

Riferimenti

  1. Bousser, M. G., Ferro, J. M. Cerebral venous thrombosis: an update. Lancet Neurology. 6 (2), 162-170 (2007).
  2. Guenther, G., Arauz, A. Cerebral venous thrombosis: A diagnostic and treatment update. Neurologia. 26 (8), 488-498 (2011).
  3. Stam, J. Thrombosis of the cerebral veins and sinuses. New England Journal of Medicine. 352 (17), 1791-1798 (2005).
  4. Einhäupl, K., et al. EFNS guideline on the treatment of cerebral venous and sinus thrombosis in adult patients. European Journal of Neurology. 17 (10), 1229-1235 (2010).
  5. Coutinho, J. M., Zuurbier, S. M., Stam, J. Declining mortality in cerebral venous thrombosis: a systematic review. Stroke. 45 (5), 1338-1341 (2014).
  6. Gotoh, M., Ohmoto, T., Kuyama, H. Experimental study of venous circulatory disturbance by dural sinus occlusion. Acta Neurochir (Wien). 124 (2-4), 120-126 (1993).
  7. Miyamoto, K., Heimann, A., Kempski, O. Microcirculatory alterations in a mongolian gerbil sinus-vein thrombosis model. Journal of Clinical Neuroscience. 8 (4), (2001).
  8. Ungersböck, K., Heimann, A., Kempski, a. O. Cerebral Blood Flow Alterations in a Rat Model of Cerebral Sinus Thrombosis. Stroke. 24 (4), (1993).
  9. Röttger, C., et al. A new model of reversible sinus sagittalis superior thrombosis in the rat: magnetic resonance imaging changes. Neurosurgery. 57 (3), 573-580 (2005).
  10. Chen, C., et al. Photothrombosis combined with thrombin injection establishes a rat model of cerebral venous sinus thrombosis. Neuroscienze. 306, 39-49 (2015).
  11. Yang, H., Meng, Z., Zhang, C., Zhang, P., Wang, Q. Establishing a new rat model of central venous sinus thrombosis and analyzing its pathophysiological and apoptotic changes. Journal of Neuroscience Methods. 203 (1), 130-135 (2012).
  12. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).
  13. Fluri, F., Schuhmann, M. K., Kleinschnitz, C. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research. Drug Design, Development and Therapy. 9, 3445-3454 (2015).
  14. Wang, E., et al. Mapping tissue pH in an experimental model of acute stroke – Determination of graded regional tissue pH changes with non-invasive quantitative amide proton transfer MRI. Neuroimage. 191, (2019).
  15. Liu, C., et al. Identification of Vigilin as a Potential Ischemia Biomarker by Brain Slice-Based Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment. Analytical Chemistry. 91 (10), 6675-6681 (2019).

Play Video

Citazione di questo articolo
Jiang, W., Jin, C., Xu, W., Li, Y., Lin, Y., Liang, S., Wang, W. Establishment of a Rat Model of Superior Sagittal-Sinus Occlusion via a Thread-Embolism Method. J. Vis. Exp. (173), e62118, doi:10.3791/62118 (2021).

View Video