腔内フィラメント中大脳動脈閉塞症は、齧歯動物で実験的ストロークの生体内で最も頻繁に使用されるモデルです。一般的な頚動脈修復が可能にする手術方法は、総頸動脈の再灌流と中大脳動脈領域に完全再灌流が可能ここでは、実行されます。
虚血性脳卒中は、長期的な障害を成人と死の世界の主要な原因です。利用可能な現在の治療法が制限のみ組織プラスミノーゲン活性化因子 (tPA) 虚血性脳卒中を対象に承認された薬物治療として。虚血性脳卒中の分野の現在の研究は開発・新規医薬品のターゲットを調査するストロークの病態の理解に焦点を当ててください。信頼性の高い実験的ストローク モデルは、潜在的な治療の進行のために重要です。中大脳動脈閉塞 (MCAO) モデルは臨床的に関連する、最も頻繁に齧歯動物で虚血性脳卒中の外科的モデルを使用します。ただし、性病変の容積など、このモデルの結果は、マウスにおいて、変動性の高いレベルに関連付けられます。ここで説明した代替 MCAO モデルにより、総頸動脈 (CCA) の再灌流および容器、および改善された修復するフィブリノゲン系シーラントと組織パッドを使用中大脳動脈 (MCA) 領土増加血流(ECA) 外頸動脈結紮術を回避することによってマウスの福祉。これはマウスの変数でなければ高い解剖学的に知られているウィリス輪への依存が軽減されます。代表的なデータは、この手術方法を使用して病変ボリューム MCAO 従来とここで説明する別のアプローチの間の変動を減少させることを示しています。
脳卒中の主な原因は、中大脳動脈領域の虚血です。組織プラスミノーゲン活性化因子 (tPA) は、のみに薬理学的治療にもかかわらず、虚血性脳卒中1,2を対象とした多数の臨床試験の実績のある効果で利用可能です。ただし、安全上の懸念と狭い治療ウィンドウ (< 4.5 h) のためすべての脳卒中患者の ~ 15% のみが tPA を受け取る資格と再開通率は、< 503,4をすることができます。
ストロークの再現性と臨床的に関連する動物モデルは、新しい、潜在的な脳卒中治療の開発に知らせる必要と見なされます。ただし、一貫性と、動物モデルでの変動についての懸念のためそのまま前臨床試験からクリニックへの翻訳を改善するために既存の体内モデルを改良することが重要。臨床使用に潜在的な治療の臨床実験的効果から翻訳の不足は、ストローク研究5の継続的な問題です。翻訳の失敗の理由は複数あるらしい、試作、治療遅延、臨床ストロークの不均一性などに関連する可能性がありの動物モデルの限界が6を使用します。ストローク研究にとって重要な課題には、安全かつ効果的な治療法の開発が残っています。
腔内のフィラメントの挿入による中大脳動脈閉塞 (MCAO) は、実験線の生体内で最も頻繁に使用される齧歯動物モデルです。このモデルは、人間ストローク7で発生するイベントを模倣した虚血誘発後の血流の回復できます。ただし、特にマウスで様々 な標準偏差と異機種混在病変ボリューム発生定義でも外科プロトコル、応用8,9,10。バイモーダル分布小さな線条体と striato 皮質病変が大きいボリューム11を参照するが一般的です。虚血を誘導して、フィラメント、通常 CCA または完全に結紮12のままで、ECA の切開して挿入されます。CCA の永久的な結紮内頸動脈 (ICA) と、その後 MCA 領域への血流の再確立を防ぐことができます。これは、ウィリス動脈輪 (牛) 内で担保の供給に依存することに再灌流を発生します。牛の構造は C57BL/6 マウスの緊張体内ストローク研究13で通常使用で特に、個々 の動物の解剖学的変動。ECA、フィラメント挿入の代替方法は、CCA がこのメソッド妥協を通して継続的な灌流動物の有害な効果がラットで示されている ECA の領土への動脈供給を許可して幸福14。
担保供給と確立された MCAO モデルで再灌流の牛への依存可能性があります、次の閉塞病変量変動のアカウントの一部。代替のマウスの外科的処置、ECA 結紮は避け、CCA 切開を修復すると、CCA、牛の独立による再灌流が可能について述べる。CCA 切開の修理は以前から CCA15成功再灌流が発生するラットで示されています。我々 はマウス11正常にこのアプローチを適用したし、プロトコル性病変の容積、脳卒中の研究で使用される主な結果メジャーで減少変動の結果をここに報告します。
このプロトコルでは CCA 船舶修理、再灌流を許可する組織シーラントとパッド アプリケーションを含む続いて CCA 容器フィラメント挿入を介して MCAO を実施する方法を示します。
齧歯動物で過渡 MCAO のフィラメント誘導は頻繁に使用する実験的ストローク モデル臨床虚血性脳卒中7の後のイベントの発生を模倣した患部に再灌流ことができます。マウスにおけるフィラメント誘起過渡 MCAO の従来の方法に代わる手術アプローチは、ここで報告します。代替アプローチは、MRI および組織学的染色法11を使用して評価すると低 LV 変動の鎮痛治療、ECA 結紮回避、および CCA 切開修理の結果を含みます。
主 MCAO を誘導するために従来の依存、断裂や少なくとも結紮、ECA は、飲酒行動と MCAO14以降体重の増加に影響を与える、ラットで示されています。ECA 結紮と鎮痛添加の回避を持つマウスで、ここで定義されたプロトコルは、体重減少しても性病変の容積に影響 MCAO の次の減少を提案しました。鎮痛の使用は避ける、または、少なくとも、ない実験結果への交絡影響が原因の脳卒中研究の大半で、報告します。鎮痛を完全に避けることは常に正当化されないし、科学的調査の目的の達成と動物の福祉のニーズのバランスをとる必要があります。
動物のサイズ、歪み、およびフィラメントのサイズと種類のバリエーションに加え、脳の解剖学の違いはすべてのストロークの結果23,24に影響を与える示唆されました。ここで説明した方法は、したがって、少なくとも部分で、可変性を減らす性病変の容積の動物の間に見、再灌流時の牛依存を回避できます。牛の解剖学は、C57BL に特に高いマウス、変数/6ひずみ実験的脳卒中の研究で頻繁に使用されます。c57bl/6 マウスの 90% があるために、様々 な後部通信 (PcomA) 動脈の開存性、MCA 領域13,の外の構造の不十分な血流による虚血性損傷の量に影響を及ぼす可能性のある不完全な牛25します。 ここで示すように、マウスで CCA の修復、血液の再確立の結果を介して虚血領域、ラット15で述べたように CCA 流れ。ここに代表的なデータは、CCA の血流量は直接計測していませんが CCA の修理が再灌流を増加させることを示します。しかし、外科医は近位および遠位修理場所にトランクに沿ってパルスとフル状態に戻ります、船舶修理の後の血を持つ CCA reperfuse を視覚化することが可能です。虚血領域のレーザー レーザードップラー血流計の測定値と一緒に、この視覚的に確認を使用して、血管の修復が成功を確認できます。CCA から血管クリップの除去や組織 pad アプリケーション間の時間することができます組織 pad アプリケーションの間の時間を減らす、CCA の結果開存に影響があるし、組織パッドの o 付着防止、クリップの取り外しCCA の pposite 側。技術的に困難なここで説明した代替 MCAO プロシージャにマウス MCAO の手術誘導を実行に必要なものよりも任意の追加のスキルは不要です。
伝統的アウトカム指標の高変動に関連付けられている、実験的ストローク研究はパワー不足になりがちをかもしれません。倫理的・福祉要件経済的かつ実用的な懸念との組み合わせでパワー不足される研究に貢献するかもしれない。結果の可変性を減らすと、したがって、実験グループ全体でより一貫性のある病変の成果を生産、適切に動力を与えられる研究の究極の目的をより効果的な電力計算を実行できます。
結論としては、マウスで、この代替の CCA 修理手順の実験的脳卒中病変容積のより少ない可変性の結果、適切な治療効果をテストするために必要になる有効小さいの実験グループの電源を計算使用されます。
The authors have nothing to disclose.
0.7mm flexible single fibre optic probe | Moor Instruments, UK | P10d | Use with master probe code: VP10M200ST |
7-0 silicone coated monofilament | Doccol, USA | 701956PKRe | Item dependent on animal size and weight – use manufacteurer guidelines. Product code here was used for representative results shown in article. |
9.4T Preclinical MRI system | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | MY11520101 | Equipped with gradient and RF coils suitable for mouse brain imaging |
Animal monitoring and gating equipment | SA Instruments, Stony Brook, New York, USA | 22124005 | MRI compatible temperature and respiration monitoring |
Bupivacaine | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 512345 | Marcaine |
C57BL/6 Mice | Charles River, Oxford, UK | B6JSIMA49D | |
Carprofen | Norbrook Laboratories | 143658 | Carprieve 5% w/v Small animal solution for injection |
Chlorhexidine 4% hand cleanser solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | MOLN10008780 | HibiScrub Antimicrobial hand cleanser, Molnlycke Health Care |
Cotton buds | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 213512 | Any plastic body, cotton bud tip are suitable once made sterile by autoclaving. |
Dissecting stereoscope | Carl Zeiss | OPMI99 | Resident piece of equipment. Any binocular dissecting stereoscope capable of x1-x5 magnification will be suitable. |
dissolvable 6-0 sutures | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 9544 | Absorbable Sutures Ethicon Coated Vicryl 6/0 (Ethicon code: W9981) |
Donut probe holder | Moor Instruments, UK | PHDO | Probe holder for mouse, required to be used with single fibre optic probe when used with laser doppler flowmtry machine. |
dumont #5 forceps | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 500342 | |
Fibrinogen and thrombin sealant | Baxter, Berkshire, UK | 1502243 | TISSEEL Ready to use solutions for Sealant 2ml |
Gel food | Datesand group, Manchester, UK | 72065022 | Diet Gel Recovery |
Image display and measuring software package | 3D Slicer | https://www.slicer.org/ | Version 4.0 |
Image display and measuring software package | NIH, Maryland, USA | https://imagej.nih.gov/ij/index.html | NIH/ImageJ |
LDF monitor | Moor Instruments, UK | moorVMS-LDF | |
micro vannas scissors | InterFocus Ltd, Linton, UK | 15000-08 | Other microvannas spring scissors can be used as an alternative, although fine tips are required. |
Microvascular clip | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 15911 | 10 G Vessel Clip |
microvascular clip holders | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 14189 | |
MRI acquisition and analysis software | Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA | VnmrJ Version 4.2 | Revision A |
no. 15 scalpel | Scientific Laboratory Supplies, Nottingham, UK | INS4678 | Sterile No15 Scalpel – manufactuer number P305. Other suppliers are available. |
Non-disolvable 6-0 suture | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | W529 | Ethicon Mersilk Sutures |
Ocular lubricant | National Veterinary Services, Stoke-on-trent, UK | 847288 | Lacrilube (5100G13) |
Optical matching gel | Moor Instruments, UK | PMG | |
Pulse Oximetry Reader | Starr Life Sciences Corp., Oakmont, PA, USA | MouseOx | MouseOx – rat & mouse pulse oximeter & physiological monitor Use with mouse thigh sensor. |
Rehydration gel | Datesand group, Manchester, UK | 70015022 | HydroGel |
Small hair clippers | vetproductsuk.com | HS61 | Contura Cordless trimmer/clippers |
Sterile 0.9 % NaCl Solution | VWR International Ltd, Lutterworth, UK |
LOCA3528286 | SODIUM CHLORIDE 0.9% W/V INTRAVENOUS INFUSION BP 500 ML IN ECOFLAC½ PLUS |
sterile petri dish | VWR International Ltd, Lutterworth, UK | 5168021 | 50mm sterile petri dish. Any brand is suitable. Minimum 50mm diameter is required. |
Topical tissue adhesive | World Precision Instruments, Hertfordshire, UK | 503763 | GLUture topical Tissue Adhesive |
Waterproof superglue | Loctite | Loctite Superglue Precision Max | Available at most hardware shops. |
White paper chip | Datesand group, Manchester, UK | CS1BPB | Pure-O'Cel |