Summary

通过螺纹栓塞方法建立高级射手座-鼻塞的鼠模型

Published: July 04, 2021
doi:

Summary

在这里,我们建立了一个新的斯普拉格道利(SD)大鼠模型的优越下垂鼻窦(SSS)血栓通过螺纹栓塞方法,并验证了模型的稳定性和可靠性。

Abstract

促成脑静脉鼻窦血栓形成(CVST)自然发病的机制大多未知,在疾病过程中涉及各种无法控制的因素,导致临床研究存在很大局限性。因此,建立稳定的CVST动物模型,可以标准化各种无法控制的混淆因素,有助于规避临床研究的不足。近几十年来,已经构建了各种CVST动物模型,但基于这些模型的结果是不一致和不完整的。因此,为了进一步探索CVST的病理生理机制,有必要建立一种新型的、高度兼容的动物模型,这对CVST的诊断和治疗具有重要的现实价值和科学意义。在本研究中,通过螺纹栓塞法建立了优越的下垂鼻窦(SSS)血栓形成的新型斯普拉格-道利(SD)大鼠模型,验证了模型的稳定性和可靠性。此外,我们评估了CVST形成后大鼠脑静脉血流量的变化。SD-rat SSS-血栓形成模型是一种新型的CVST动物模型,它易于建立,最大限度地减少创伤,产生良好的稳定性,并允许精确控制缺血时间和位置。

Introduction

脑静脉鼻窦血栓(CVST)是脑静脉系统罕见的疾病,仅占中风所有病因的0.5-1.0%,但在儿童和青少年中发病率较高。在验尸过程中,CVST被查出是导致10%脑血管疾病死亡的原因2。血栓形成可能发生在颅内静脉系统的任何部分。优越的下垂鼻窦 (SSS) 是 CVST 中最常见的受影响区域之一,可能涉及多个血管。由于静脉鼻窦的狭窄或闭塞,颅内静脉回流被阻断,这通常伴随着颅内压力增加3。CVST的临床表现是复杂的,并随着时间的推移而变化:虽然症状缺乏特异性,但最常见的症状包括头痛(77.2%)、癫痫发作(42.7%)和神经缺陷(39.9%)。在严重的情况下,昏迷,甚至死亡可能发生4,5。近年来,由于医疗卫生水平和公共卫生意识的全面提高,相关危险因素的比例有所变化,创伤和感染的比例有所下降,妊娠、幼虫、口服避孕药等原因引起的CVST比例逐步上升5.

目前,CVST的发病机当时还没有得到很好的了解。为了深入探索CVST,需要进一步的病理生理学研究。然而,这些研究方法大多具有侵入性,因此难以在临床上实施。由于临床研究的诸多局限性,动物模型在基础研究和转化研究方面具有不可替代的优势。

CVST 的原因很复杂,因为它的初始发病通常无法识别,血栓形成的位置也非常多变。幸运的是,动物模型可以更好地控制这些因素。在过去的几十年里,各种CVST动物模型已经建立,每个模型都有其自身的缺点。根据不同的生产方法,大致可分为以下几个类:简单的SSS-ligation型号6、7:SSS内部注射加速器型号8:铁氯化物诱发的SSS血栓形成模型9:光化学诱发的SSS血栓模型10:和自制的栓塞闭塞SS模型11。然而,这些模型大多无法规避对动物大脑皮层的侵入性损伤,也无法准确控制缺血时间和位置。在某些模型中,血栓会自发地重新扫描:在其他模型中,SSS 将永久被遮挡。此外,复杂的手术和/或严重伤害可能会影响这些模型中随后的病理生理学发现。

在本研究中,将螺纹插头插入斯普拉格-道利(SD)大鼠的SSS中,以成功建立CVST模型,最大限度地减少损伤,实现精确可控性,并产生良好的稳定性。此外,小动物磁共振成像 (MRI) 和激光斑点血流成像相结合,以验证模型的有效性。我们评估了模型建立前后脑血流的变化,并评估了模型的稳定性,为进一步研究CVST的发生、发展和相关病理生理机制奠定了基础。

Protocol

涉及动物学科的程序已获温州医科大学医学规范与伦理委员会批准,并符合中国关于实验室动物使用和护理的立法。 1. 准备螺纹插头、SD 大鼠和实验设备 使用直径为 0.28 mm 的尼龙线作为螺纹插头的主体。注意:尼龙线的柔软度和硬度应适中。 用硅胶材料覆盖尼龙线的一端。螺纹塞的硅胶部分长度约为 1.2 厘米,直径约为 1.2 毫米。头端锥形,硅胶部分为圆?…

Representative Results

要通过缝合方法建立SD-rat SSS-血栓形成模型,缝合应提前准备(图1A),并准备实验所需的设备(图1B)。由于操作的微妙性,模型的准备需要在解剖显微镜下完成。主要步骤显示在图2 中。为了便于描述模型血流观测的具体细节,图 3B标记了血流观察区域、骨窗和插头点,还显示了插入 SSS (…

Discussion

在这项研究中,通过将自制螺纹插头插入SD大鼠的SSS,成功建立了一种新型的CVST模型。此外,激光斑点血流成像和小动物MRI相结合,监测SD大鼠栓塞前后脑部表面血流的变化,以标准化缺血时间和位置。

1989年,隆加等人逆行地将自制尼龙缝合物插入大鼠12的外骨动脉,从而制造了可逆的MCA遮挡模型。为了提高这种模式的稳定性,自13日起,?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究由福建中医药大学高层次人才科研基金会资助。

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

References

  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. 신경과학. 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

Cite This Article
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