Spinal cord injury models should be highly reproducible. We demonstrate that the calibrated forceps compression model of spinal cord injury is an easy to use surgical method for generating reproducible injuries to the murine spinal cord.
小鼠脊髓压迫损伤是有价值的动物模型脊髓损伤(SCI)和脊髓再生疗法的研究。压迫损伤的校准镊子模型是一个方便,成本低,而且非常重复性的动物模型SCI。我们所用的一对修改的镊子根据由Plemel 等人发表的方法(2008),以横向地压迫脊髓,以0.35毫米的距离。在此视频中,我们将展示一个背椎板切除以暴露脊髓,其次是脊髓与改性钳子的压缩。在视频中,我们也将解决与截瘫实验动物的护理问题。这种损伤模型产生表现出的感觉障碍,以及受损的后肢运动功能的小鼠。此外,受伤的这个方法,在SCI的病理产生一致的畸变,通过免疫组化方法确定。看着这个VID后EO,观众应该能够确定用于各种严重程度的,在小鼠为设计损伤后,以减轻损害对脊髓损伤和/或治疗方法的研究产生的SCI的必要的用品和方法。
脊髓损伤的动物模型可用于评估旨在减轻损害创伤到脊髓的后果的治疗范例的功效有价值的工具。出实验的必要性,这些模型必须提供运动和感觉的行为重复的缺陷,随意调节产生不同程度的伤害,并证明损害严重程度与神经功能缺损的观察到的程度。有SCI三种主要类型有伤害的鲜明特色:切断,挫伤和压缩1。简要地说,一个横断损伤是裂伤至脊髓,挫伤损伤起因于施加到背侧脊髓的简要,焦力,并且当有害的力被施加到脊髓发生压迫损伤,并且也可以是被称为挤压伤2。
完全横断伤是在人类3临床上较少见,而挫伤了ð压缩损伤是比较常见的。压缩损伤产生类似于被人的SCI发现引起,例如,肿瘤压迫或其他有害的压缩力的结果,并且可以使用的工具的一个简单的阵列来执行。挫伤和压缩损伤是在双方都是一个压缩力两者具有类似的病理特征,如cytoarchitectonic解体相似,并且唤起类似的内源性应答损伤1,4。挫伤损伤模型通常适用于类似SCI的人类病例来自脊柱2,5,6的冲击造成的方式使用特殊的设备,这股力量对脊髓背侧。与此相反,压缩损伤可通过各种施加力背侧或侧面的方法来生成的。的压缩损伤的方法包括校准钳7,动脉瘤夹2,或者直接放置一个重量到脊髓8。的优势动脉瘤夹是它们能提供不同量的力9。添加权重给脊髓直接8的背表面的方法中,需要的重量到位10分钟后,急剧增加了手术的长度,并导致不一致由于重量和运动的放置由于的呼吸动物。由于小尺寸的小鼠,情境动物设计用于大鼠,如撞击用于挫伤受伤使用专门的设备,可能是困难的或导致不一致的受伤7。然而,小鼠是可在一个宽范围的转基因品系,不象较大的动物如大鼠或兔,这对脊髓损伤的研究非常有用的。
使用校准钳压迫脊髓的Plemel方法生成一个可重复使用SCI损伤程度及神经功能缺损7之间的相关度很高。这种手术SCI模型使用一对修饰将在由任一金属的环氧树脂或一些其它障碍物,防止完全关闭一个限定的距离保持分开号5杜蒙钳生成的。这种工程化的间距确保了钳子将始终接近一定的宽度在多次手术和由不同的用户。所述Plemel方法的优点是,以产生校准的钳子的材料可以容易地购得,使用时需要专门的设备组装在实验室。这些镊子可以承受多轮高压灭菌和杀菌的,而且缺乏一个单独的,笨重的设备的简化手术。
在这个视频,我们证明在小鼠脊髓外科手术使用的一对校准镊子以产生一个压缩的损伤。我们也解决与脊髓受伤的实验动物的照顾,以提高他们的生活质量手术后,降低死亡率独特的担忧。
的脊髓损伤模型的选择是在设计实验,以确定对脊髓损伤的人类病例的治疗的疗效很重要。这些实验需要的动物模型,该模型是高度可再现的,以限制可变性可能导致不确定的数据。他们也应该是临床相关正确地评价人的条件,他们的造型。为此目的,在一个横切选择的压缩或挫伤性损伤是更临床相关的3。然而,撞击和体重下降的装置为挫伤受伤需要使用昂贵和复杂的机械。与此相反,脊髓损伤的校准钳子模型利用改性镊子,很容易从普通实验室材料来组装,并在手术仅需要一个标准的背侧椎板切除后额外的步骤,以暴露脊髓。然而,使用这种方法的一个缺点是,压缩力总是施加横向而非背侧,如是最常见于脊髓损伤9,和压缩损伤的方法,使用影响组织的更大的喙-尾程度比挫伤模型1,2-产生人类临床病例。该模型已被证明了该技术的发起者,并且我们,以生成可再现的SCI 7,11,并且非常适合于小鼠的大小。此外,这种损伤模型允许动物手术后及治疗方法使用多种行为测试,如巴索鼠标规模为运动和冯弗雷头发测试,以验证动物的人群共享相同的损伤程度进行评估和神经功能缺损7,11-13。这些相同的技术也可以用来评估的过程中调查研究给予动物治疗的功效,满足对用于评估疗法的SCI 2,7-动物模型的一般标准。
制备校准钳子的方法S为损伤模型简单,能够实现与各种不同的方法。我们已经使用了隔板11的方法,由Plemel 7所公布,并且还修改使用小螺钉,它不仅提供了一个更简单的方法,用于产生压缩装置钳子,也允许为多功能性在调整最终压缩宽度受益比较研究。在创造钳子选项的范围几乎是无限的,只要该间隔件(多个)提供始终关闭所述钳子以相同距离的稳定装置,并能承受高压灭菌和消毒。此视频中所描述的手术方法是在用户之间高度重现,但是有必要执行椎板切除和缝合动物后的程序已被执行,以使脊髓不会受到任何附加的压缩力,可能会增加当护理采取受伤的严重程度和混淆未来的实验。 </p>
用适当的训练和练习,压迫损伤的校准钳子模型非常适合于在模仿在人体中观察到的2,3,7-临床病例的小鼠进行脊髓损伤。由于易于制造镊子,产生不同程度损伤严重程度的小鼠能够容易地完成。这将是大有裨益观察不同程度的转基因小鼠严重的遗传效应对SCI以及评价干细胞移植的疗效小鼠。大多数的文献中的研究已经在大鼠上进行,由于它们的大小,这通常使得手术更容易执行。然而由Plemel 等 7本视频出版,由我们描述的方法应该使SCI要对小鼠以极大的方便和可重复性进行。
The authors have nothing to disclose.
Funding for this work was provided by Shriners Hospitals and CIRM fellowships to AMC and AM. We would also like to acknowledge Plemel et al.7 for first designing and publishing the calibrated forceps model.
Name | Company | Catalog No. |
Isoflurane Machine | Smiths Medical PM, Inc | VCT302 |
Isoflurane | Phoenix Pharmaceutical | NDC: 66794-013-25 |
Dissecting Scope | Seiler Precision Microscopes | SSI 202/402 |
Germinator-500 (tool sterilizer) | Thomas Scientific | 3885A20 |
Puralube (Eye Ointment) | Dechra | NDC 17033-211-38 |
Scalpel Handle (#3) | Fine Science Tools | 10003-12 |
Scalpel Blade (#11) | Fisher Scientific | 08-914B |
Retractor (Colibri ) | Fine Science Tools | 17000-03 |
Friedman Pearson Roungeur | Fine Science Tools | 16021-14 |
Vanna (Castroviejo) Scissors | Roboz | RS-5658 |
Tissue Forceps | Fine Science Tools | 11029-14 |
Laminectomy Forceps (Dumont #2) | Fine Science Tools | 11223-20 |
Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11252-20 |
Stapler | Fine Science Tools | 12031-07 |
Staples (wound clips) | Reflex7 | 203-1000 |
Sutures | Henry Schein | 101-2636 |
Needles (30 G x ½) | BD Biomedical | 305106 |
Syringe (1 ml) | BD Biomedical | 309659 |
Baytril (enrofloxacin) | Bayer | NADA 140-913 |
Buprenex (buprenorphine) | Cardinal Health | NDC 12496-0757-1 |