概要

げっ歯類モデルにおける中大脳動脈閉塞前の脳血流モニタリングのためのレーザードップラープローブの眼窩周囲配置

Published: November 22, 2024
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概要

ここでは、ラットやマウスに適した眼窩周囲位置である中大脳動脈(MCA)の遠位領域上の頭蓋骨にレーザードップラープローブを配置して、一過性MCA閉塞時の血流を評価する低侵襲手術を示します。

Abstract

中大脳動脈閉塞術 (MCAO) は、げっ歯類の虚血性脳卒中の前臨床モデリングのゴールドスタンダード法です。しかし、咬合の成功は、最も熟練した外科手術の手によっても保証されるものではありません。エラーは主に、フィラメントが正しい深さに配置されていない場合に発生し、梗塞がない場合や血管の穿孔がある場合に発生し、死に至る可能性があります。レーザードップラー流量測定(LDF)は、MCAO手順中に局所脳血流(CBF)に関するリアルタイムのフィードバックを提供する信頼性の高い技術です。ここでは、マウスとラットの両方でCBFを測定するためのレーザードップラープローブの眼窩周囲配置の迅速な技術を示します。私たちの理論的根拠は、LDFの実施を簡素化し、手術の信頼性を向上させるために広くの使用を促進することでした。この技術により、頭蓋骨の薄化や特殊な機器が不要になり、背側ではなく眼窩周囲領域に配置されるため、効率と採用の容易さが促進されます。ここで説明するプロトコルには、術前の準備、眼窩周囲ドップラープローブの配置、および術後ケアが含まれます。代表的な結果には、手続き要素の視覚的描写と、成功したMCAO手術を示す代表的なLDFトレースが含まれ、フィラメントの配置が失敗した例が合併症につながります。このプロトコルは、適切なフィラメントの配置を確認するためのLDFを示しており、他の方法と比較して簡略化された手順を提供します。

Introduction

中大脳動脈閉塞術(MCAO)法は、1986年にラットへの適用のために科学界に導入されて以来、げっ歯類で広く使用されており、1990年にロンガ適応が記載され、2、その後すぐにマウスに適応しました3。Longaの出版物には記載されていませんが、フィラメントの配置を確認するためのレーザードップラーフローメトリー(LDF)信号の使用は、すぐに文献に記載されています4。MCAO手順中のLDFの使用は、文献で目立つように取り上げられていますが、現在の脳卒中前臨床評価ネットワーク(SPAN)標準手術手順(SOP)5ではオプションのステップとして指定されています。

LDFを使用すると、MCAO手順中のフィラメントの正しい配置が確認されるため、特に薬効を調査するために設計された実験において、研究デザインの厳密さとその後の結果に貢献します。LDFを使用すると、フィラメントの不適切な配置に起因する手術ミスが減少し、フィラメントが十分に配置されていないときに怪我をしないか、フィラメントが挿入されすぎると血管の穿孔が発生して動物が死亡するかという二分法の状況が発生します。一方、LDFの使用は、MCAO手順6の後に一般的に観察される梗塞サイズの変動とは関連していません。MCAO手順でのLDFの使用は、特にラットでは、頭蓋骨がマウスよりも厚く、LDF留置前に頭蓋骨を薄くする必要があるため、困難で面倒であると認識される可能性があります7,8。また、背側プローブの配置は、特殊な機器または調製を必要とするいくつかのプロトコルでしばしば説明される7,8,9。これらの障壁のいずれかを使用すると、フィラメントの配置を確認するためのLDFの実装が行われない可能性があります。

このプロトコルでは、マウスとラットの両方でMCAO手順中の血流を評価するために、頭蓋骨および中大脳動脈の遠位領域(眼窩周囲配置)に対するレーザードップラープローブの配置について説明します。私たちの理論的根拠は、文献 7,8,9,10 で報告されているいくつかの方法に比べて複数の利点を持つ手順を開発することでした。つまり、低侵襲で高速であり、頭蓋骨の薄化やレーザー ドップラー プローブ以外の特殊な機器を必要としません。

Protocol

成体マウスおよびラットを用いて、このプロトコルを例示した(25g、C57BL/6J、Jackson Laboratories;250g、Sprague Dawley、Envigo)。動物の取り扱いおよび実験手順は、承認を得て、アリゾナ大学施設動物管理および使用委員会、国内法、および実験動物管理の原則に従って実施されました11。ラットとマウスは、12時間の明暗スケジュール(午前7時から午後7時)で飼…

Representative Results

MCA領域におけるレーザードップラープローブの配置を 図1に視覚的に示し、血管系のピクトグラフを提供し、矢状および背側の観点からの視覚的なガイドとして機能します。 図2 は、レーザードップラープローブをマウスに配置するための重要な手順と結果をまとめたものです。 図2A は、麻酔をかけ…

Discussion

MCAO は、げっ歯類の脳動脈閉塞と再灌流をモデル化するためのゴールドスタンダードの手順であり、前臨床脳卒中研究の基礎であり、げっ歯類の限局性虚血の誘導を可能にして、ヒトの脳卒中病態生理学を模倣しています。これは、外科医間および外科医内の大きな変動性を伴う厳格な外科的処置です。LDFの適用がばらつきを減少させるという証拠はありませんが、?…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、NINDS 1R41NS124450によって資金提供されました。バイオレンダリング:KT26JWLYF6

Materials

curved spring scissors Castroviejo 1501710
forceps #5 Fine science tools 11250-20
forceps #5/45 Fine science tools 1151-35
Forcepts Cautery tool Conmed M18019-01
Laboratory tape Fisherbrand Labeling Tape 15-950
Laser Doppler Monitor Moore Instruments  MOORVMS-LDF
LDF software Perisoft for Windows or moorSOFT NA
Mouse clippers Philips Norelco MG7910
Periflux System 4000, probe 407 Perimed equipment no longer available
plastic wrap Glad press n seal
Rat clippers oster A5 or similar
Small rodent anesthesia JD Medical custom order
small scissors excelta 362 Sissors or similar
Temperature monitor system with probe Physitemp TCAT-2AC Controller

参考文献

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記事を引用
Dickson, D. C., Bartlet, M. J., Hom, S., Morrison, H. W. Periorbital Placement of a Laser Doppler Probe for Cerebral Blood Flow Monitoring Prior to Middle Cerebral Artery Occlusion in Rodent Models. J. Vis. Exp. (213), e66839, doi:10.3791/66839 (2024).

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