Massieve Pontine bloeding door dubbele injectie van autologe bloed
Summary
We presenteren een protocol om een enorm pontine bloedingsmodel in een rat vast te stellen via dubbele injectie van autoloog bloed.
Abstract
We bieden een protocol om een enorm pontine bloedingsmodel in een rat vast te stellen. Ratten met een gewicht van ongeveer 250 gram werden in deze studie gebruikt. Honderd microliters autologe bloed werd uit de staartader gehaald en stereotaxisch in de pons geïnjecteerd. Het injectieproces was verdeeld in 2 stappen: Eerst werd 10 μL bloed geïnjecteerd op een specifieke locatie, anteroposterior positie (AP) -9,0 mm; zijdelings (Lat) 0 mm; verticaal (Vert) -9,2 mm, gevolgd door een tweede injectie van het resterende bloed bij AP -9,0 mm; Lat 0 mm; Vert -9,0 mm met een interval van 20 minuten. De balansstraaltest, ledemaatplaatsingstest en de gemodificeerde Voestch-neuroscore werden gebruikt om de neurologische functie te evalueren. Magnetic Resonance Imaging (MRI) werd gebruikt om het volume van de bloeding in vivo te beoordelen. De symptomen van dit model waren in lijn met patiënten met een enorme pontinebloeding.
Introduction
Intracerebrale bloeding is goed voor een vijfde van de beroertepatiënten. De prognose van de intracerebrale bloeding hangt af van de snelheid, het volume en de locatie van de bloeding1,2. In vergelijking met de forebrain bloeding, de hersenstam bloeding heeft een hogere mortaliteit en morbiditeit3. Ongeveer 40% van de hersenstambloeding komt voor bij de pons4. De etiologie en pathofysiologie van pontinebloeding zijn heel anders en minder bestudeerd dan voorhersenenbloeding5.
Er zijn twee soorten pontine bloeding dierlijke modellen. Een daarvan is spontane bloeding model geïnduceerd door infusie van bacteriële collagenase in de pons6,7,8. Het grootste voordeel van dit model is dat het bloeden spontaan is. Collagenase kan echter slechts een klein volume pontinebloeding veroorzaken. Trouwens, collagenase kan andere verwondingen aan de hersenen veroorzaken. Het andere model wordt geïnduceerd door stereotactische injectie van autologe bloed in de pons9. Het voordeel van dit model is dat het gemakkelijk te beheersen is met een hoog slagingspercentage. Theoretisch kunnen onderzoekers elk volume bloed injecteren in elke locatie van pons. Vanwege de teruglekkage door de naaldroute is het geïnjecteerde volume echter beperkt. Onlangs is de methode met dubbele injectie bevorderd om de ruglekkage te verminderen9. Deze methode injecteert autologe bloed twee keer met een interval van 20 minuten tussen de injecties. De methode met dubbele injectie wordt toegepast om een milde (30 μL) en matige (60 μL) pontinebloeding te veroorzaken, maar geen massale pontinebloeding. In de kliniek hebben de meeste pontinebloedingpatiënten met een slechte prognose een enorme bloeding (meer dan 10 ml).
In de vorige studie hebben we een protocol verstrekt om een pontine ischemisch beroertemodel vast te stellen bij rat10. In deze studie wijzigen we de bestaande dubbele injectiemethode en bieden we een gedetailleerd protocol om een massale pontinebloeding bij een rat te veroorzaken door dubbele injectie van 100 μL autologe bloed op twee verschillende locaties in de pons.
Protocol
Representative Results
Discussion
In deze studie hebben we een protocol verstrekt om een enorm pontinebloedingsratmodel te genereren. Dit model kan worden gebruikt voor het onderzoek naar het pathofysiologische mechanisme en de prognose van een massale pontinebloeding.
Tijdens het experiment werden 25 ratten gebruikt, waarvan er slechts één stierf. De verificatie van MRI, grove anatomie en de HE-kleuring gaven aan dat deze methode een zeer laag sterftecijfer en een hoog slagingspercentage had. Om een enorm pontinebloedingsmo…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Deze studie werd financieel ondersteund door de National Science Foundation of China (81471181 en 81870933) en het Opening Lab Program van Guangzhou Medical University (0506308) aan Y Jiang, en door de National Science Foundation of China (81701471) en het Scientific Program of Guangzhou Municipal Health Commission (20191A011083) aan Z Qiu, en door de National Science Foundation of China (81501009) aan L Wu.
Materials
| 100ml Saline solution | Guangdong yixiang | 191222201 C1 | Preparing heparin diluent |
| 100μl Microinjector | Shanghai Gaoge | Injection of autologous blood | |
| 1ml Syringe | Jiangsu Zhiyu | 20191014 | Withdraw autologous blood from the tail vein |
| 75% Alcohol | Shandong Lierkang | Disinfection of rat tail | |
| Adhesive tape | Shanghai Jinzhong | Surgicl instruments | |
| Animal anesthesia system | RWD | R510-31S-6 | Inducing and maintaining anesthesia |
| Balance beam | Jiangsu Saiangsi | For neurological deficit scores | |
| Blades | Shanghai Feiying | 74-C | For gross anatomy |
| Bone cement | Shanghai Xinshiji | 20180306 | Surgicl instruments |
| Brain tank | Shenzhen LEIYEA | For gross anatomy | |
| Butorphanol tartrate | Jiangsu Hengrui | For pain management | |
| Electric cranial drill | Nanjing Darwin biotechnology | 20180090018 | Making a burr hole on the skull |
| EP tube | Nantong Surui | Transfer autologous blood | |
| Erythromycin eye cream | Yunnan pharmacy | Eyes protection | |
| HE dye liquor | Solarbio | G1120 | For HE staining |
| Heating pad | Dangerous Jungle | JR01 | Keeping warm |
| Heparin sodium injection | Chengdu Haitong Pharmacal Company | 190701 | Preparing heparin diluent |
| IndoPhors | Guoyao of China | Sterilization | |
| Isoflurane | RWD | 20080701 | Inducing and maintaining anesthesia |
| Light dark box | Jiangsu Saiangsi | For neurological deficit scores | |
| Micro-injection pump | Baoding Leifu | TFD03-01-C | Injection of autologous blood |
| MRI system | Philips | Confirmation of infarction in vivo | |
| Needle holder | Shanghai Jinzhong | J32020 | Surgicl instruments |
| Penicilin | Guoyao of China | Infection Prevention | |
| Q-tips | Jiangxi Songhe | Surgicl instruments | |
| Scalp heedle | Jiangxi Hongda | 20200313 | Withdraw autologous blood from the tail vein |
| Scalpel | Shanghai Kaiyuan | 170902 | Surgicl instruments |
| Shearing scissors | Shanghai Jinzhong | Y00040 | Surgicl instruments |
| Stereotaxic apparatus | RWD | 900-00001-00 | for surgical positioning |
| Surgical towel | Xinxiang Huakangweicai | 20070601 | Surgicl instruments |
| Suture needle | Shanghai Jinzhong | Surgicl instruments | |
| Suture scissors | Shanghai Jinzhong | J25041 | Surgicl instruments |
| Tissue holding forcepts | Shanghai Jinzhong | J31080 | Surgicl instruments |
References
- Charidimou, A., et al. Brain hemorrhage recurrence, small vessel disease type, and cerebral microbleeds: A meta-analysis. Neurology. 89 (8), 820-829 (2017).
- Tao, C., et al. A novel brainstem hemorrhage model by autologous blood infusion in Rat: White Matter Injury, Magnetic Resonance Imaging, and Neurobehavioral features. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 25 (5), 1102-1109 (2016).
- Ichimura, S., et al. Surgical treatment for primary brainstem hemorrhage to improve postoperative functional outcomes. World Neurosurgery. 120, 1289-1294 (2018).
- Behrouz, R. Prognostic factors in pontine haemorrhage: A systematic review. European Stroke Journal. 3 (2), 101-109 (2018).
- Guo, X., et al. Brainstem iron overload and injury in a rat model of brainstem hemorrhage. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 29 (8), 104956 (2020).
- Chung, Y., Haines, S. J. Experimental brain stem surgery. Neurosurgery Clinics of North America. 4 (3), 405-414 (1993).
- Lekic, T., Tang, J., Zhang, J. H. A rat model of pontine hemorrhage. Acta Neurochirurgica Supplement. 105, 135-137 (2008).
- Lekic, T., et al. Evaluation of the hematoma consequences, neurobehavioral profiles, and histopathology in a rat model of pontine hemorrhage. Journal of Neurosurgery. 118 (2), 465-477 (2013).
- Shrestha, B. K., et al. Rat brainstem hemorrhage model: Key points to success in modeling. World Neurosurgery. 117, 106-116 (2018).
- Luo, M., Tang, X., Zhu, J., Qiu, Z., Jiang, Y. Establishment of acute pontine infarction in rats by electrical stimulation. Journal of Visualized Experiments. (162), (2020).
- Wu, L., et al. Keep warm and get success: The role of postischemic temperature in the mouse middle cerebral artery occlusion model. Brain Research Bulletin. 101, 12-17 (2014).
