التنسيق النموذجي نقص تروية الدماغ عن طريق خياطة اللف انسداد الشريان الدماغي الأوسط في الجرذ
Summary
الحث الجراحية الدماغية من تلف في الدماغ في الفئران هو نموذج يستخدم على نطاق واسع للأبحاث السكتة الدماغية. هنا علينا أن نظهر للتحريض نقص التروية الدماغية التنسيق مع انسداد الشريان الدماغي الأوسط. ويرد أيضا تصور من احتشاء الناجم عن تلطيخ النسيجي والتصوير بالرنين المغناطيسي.
Abstract
السكتة الدماغية هي السبب الرئيسي للعجز وثالث سبب رئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم البالغين 1. السكتة الدماغية في الإنسان ، وهناك حالة شديدة التباين السريرية ؛ في تطوير نماذج حيوانية لنقص التروية التنسيق ، ومع ذلك ، فإن تحقيق استنساخ حجم احتشاء الناجم تجريبيا أمر ضروري. الفئران هو نموذج حيواني تستخدم على نطاق واسع للسكتة الدماغية ، نظرا لانخفاض التكاليف نسبيا تربية الحيوانات ، وإلى التشابه في تعميمه الجمجمة إلى أن 2،3 من البشر. في البشر ، هو الأكثر شيوعا وأثرت على الشريان الدماغي الأوسط (MCA) في متلازمات السكتة الدماغية ، وأساليب متعددة للإطباق MCA (MCAO) وقد وصفت لتقليد هذه المتلازمة السريرية في النماذج الحيوانية. لأن إعادة الاستقناء يحدث عادة بعد السكتة الدماغية الحادة في ضخه ، الإنسان بعد فترة من إطباق أدرج في العديد من هذه النماذج. في هذا الفيديو ، نبدي عابرة اللف نموذج MCAO خياطة ارتفاع ضغط الدم في الفئران بصورة عفوية (SHR). يتم وضع فتيلة مع طلاء السيليكون غيض intraluminally MCA في الأصل لمدة 60 دقيقة ، تليها ضخه. علما أن الفترة المثلى انسداد قد تختلف في سلالات الفئران الأخرى ، مثل ويستار أو سبراغ داولي. وتظهر المؤشرات السلوكية العديد من السكتة الدماغية في الفئران. ويؤكد نقص التروية باستخدام التنسيق T2 المرجحة صور الرنين المغناطيسي وعبر تلطيخ أقسام الدماغ مع 2،3،5 – triphenyltetrazolium كلوريد (TTC) 24 ساعة بعد MCAO
Protocol
Discussion
ويمكن تصنيف النماذج من نقص تروية الدماغ القوارض والتنسيق على الصعيد العالمي أو كما وعكسها أو لا رجعة فيها. نستخدم عكسها نموذج الإسكيمية التنسيق من أجل تقليد ضخه الاصابة التي يمكن أن تحدث إعادة الاستقناء التالية في مرضى السكتة الدماغية البشرية. في حين أن الأسهم الفئران في الاستفادة من التداول في الجمجمة تشبه الإنسان ، وضمانات واسعة التداول داخل الجمجمة نتيجة لدائرة ويليس والسحايا الرقيقة anastomoses النتائج في أحجام متناسقة احتشاء 6. نستخدم الفئران ارتفاع ضغط الدم بصورة عفوية (SHR) لأن حجم سلالة احتشاء أكبر في SHRs تتعرض لنقص التروية الدماغية مقارنة مع الفئران التنسيق normotensive 70-10. الحث بجلطة في SHRs هو أيضا أكثر ثباتا وأقل معدل وفيات قد تولد منه في سائر السلالات شيوعا 11. وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن رصد المعلمات الفسيولوجية طوال عملية جراحية ، بسبب التقلبات يمكن أن تضاف إلى التباين في حجم احتشاء ، وهذه تشمل المعلمات ضغط الدم والشرايين ومستويات O 2 CO 2 ، وانخفاض حرارة الجسم ، وارتفاع السكر في الدم ، والتي يمكن أن تفاقم الإصابة الدماغية 2،12 . انخفاض حرارة الجسم يبعث على القلق بوجه خاص لأنه يمكن أن يقلل من درجة الإصابة الدماغية العصبية ، وبالتالي ، وضع فأر على وسادة التدفئة للحرارة خلال عملية جراحية غير ضرورية.
نحن نوظف تجاريا أعد السيليكون المغلفة الغرز في هذا الإجراء في محاولة لزيادة الاتساق في حجم احتشاء 13-15. تقليديا ، وقد أعدت داخل اللمعة الغرز المستخدمة لتسد MCA بواسطة اللهب التقريب طرف الخيط النايلون 3-0 أو باستخدام مسدس الغراء الساخن لمعطف طرف الخيط مع الغراء حبة صغيرة 16. هذه الإجراءات انتاج خيوط بأقطار مختلفة طرف ، وبالتالي ، قد يتطلب عدة محاولات لإيجاد انسداد قبل خياطة يطابق سفينة القطر من الفئران معين. تغيرات إضافية على طريقة MCAO وصفها في هذا الفيديو تشمل انسداد أكثر القاصي ، يجنب فروع العدسي من أجل أن يكون لها احتشاء نقية القشرية 17 ، وانسداد في وقت واحد من MCA المماثل والشريان السباتي المشتركة للحد من تدفق الدم 6،9 جانبية.
ويمكن تقييم الآثار الفنية من السكتة الدماغية باستخدام مجموعة متنوعة من الاختبارات السلوكية ، والتي تنعكس في العجز في مهام محددة في نطاق التهديف بسيطة. على سبيل المثال ، وضعت Bederson آخرون 18 (أ) تصنيف درجة العصبية الفئران على مدى انثناء forelimb في وضع الجسم مرتفعة ، ومقاومة غير متكافئة لدفع الأطراف ، وفتح المجال تدور حول السلوك. وكانت الفئران متدرج يمتد على حد سواء الأمامية على الأرض عند ارتفاع وعرض أي عجز الآخر "عادي (0)" ، في حين أن الفئران مع انثناء forelimb المقابل صنفت فقط مع "المعتدلين العجز (1)". عرض "الشديدة الصف 2" الجرذان المقاومة انخفضت على الجانب المقابل للقوة الوحشية و "شديد الصف 3" بالإضافة إلى ذلك الفئران تشارك في الطواف السلوكيات. وقد لوحظت دائما أقل درجة العجز السلوكية في الصف الأعلى التالية (على سبيل المثال ، الصف 2 و 3 الحيوانات أيضا عرض انثناء forelimb) ، وهذه الحسابات كانت تنبئ عن الاختلافات في حجم احتشاء 18. وبالتالي ، فإن مثل هذا النظام يسمح ليحرز بسيطة سريعة ، والتقييم الكمي شبه ثابت من العجز وظيفية من السكتة الدماغية.
عادة يتم إنجاز قياس مدى احتشاء الدماغ بواسطة تلطيخ النسيجي للتلف الأنسجة باستخدام TTC ، البنفسج cresyl (نيسل صمة عار) أو الهيماتوكسيلين ويوزين. تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي ، بما في ذلك نشر مرجح. التصوير بالرنين المغناطيسي لتصور احتشاء في نقاط وقت مبكر بعد إطباق ، والسماح لتحديد وحدة تخزين احتشاء في كل فأر الفردية دون الحاجة للحصاد الأنسجة هذه هي قيمة خاصة في الدراسات الرامية إلى تحديد مدى فعالية العلاج اعصاب المخ التالية ؛ تصوير الفئران بعد MCAO لكن قبل ادارة العلاج يعطي الثقة المحقق أن جميع حيوانات التجارب والتحكم شهدت ضربات مماثلة لبدء ، والحد من آثار التقلبات التباس في تحريض السكتة الدماغية.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر بيت راوخ وجامعة ويسكونسن الصغيرة مرفق التصوير الحيوانية للتصوير بالرنين المغناطيسي. قدم قسم الجراحة العصبية في جامعة ويسكونسن ماديسون التمويل لهذا العمل.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 4-0 Nylon suture | Doccol Corporation | 2-3 mm silicon coating length, 0.39 mm tip diameter | ||
| Spontaneously hypertensive rats | Charles River Laboratories | 290-300 g, male | ||
| Gaymar T/Pump thermoregulatory pump and pads | Gaymar Industries | |||
| Vetroson V-10 bipolar electrosurgical unit | Summit Hill Laboratories | |||
| Germinator 500 glass bead sterilizer | CellPoint Scientific | |||
| Vasamedics Bpm2Laserflo blood perfusion monitor | TSI Inc. |
References
- van Gijn, J., Dennis, M. S. Issues and answers in stroke care. Lancet. 352, SIII23-27 (1998).
- Macrae, I. M. New models of focal cerebral ischaemia. British Journal of Clinical Pharmacology. 34, 302-302 (1992).
- Lee, R. M. Morphology of cerebral arteries. Pharmacol Ther. 66, 149-173 (1995).
- Sasaki, M., Honmou, O., Kocsis, J. D. A rat middle cerebral artery occlusion model and intravenous cellular delivery. Methods Mol Biol. 549, 187-195 (2009).
- Bråtane, B. T., Bastan, B., Fisher, M., Bouley, J., Henninger, N. Ischemic lesion volume determination on diffusion weighted images vs. apparent diffusion coefficient maps. Brain Res. 1279, 182-188 (2009).
- Chen, S. T., Hsu, C. Y., Hogan, E. L., Maricq, H., Balentine, J. D. A model of focal ischemic stroke in the rat: reproducible extensive cortical infarction. Stroke. 17, 738-743 (1986).
- Dogan, A., Başkaya, M. K., Rao, V. L., Rao, A. M., Dempsey, R. J. Intraluminal suture occlusion of the middle cerebral artery in Spontaneously Hypertensive rats. Neurol Res. 20, 265-270 (1998).
- Ogata, J., Fujishima, M., Morotomi, Y., Omae, T. Cerebral infarction following bilateral carotid artery ligation in normotensive and spontaneously hypertensive rats: a pathological study. Stroke. 7, 54-60 (1976).
- Brint, S., Jacewicz, M., Kiessling, M., Tanabe, J., Pulsinelli, W. Focal brain ischemia in the rat: methods for reproducible neocortical infarction using tandem occlusion of the distal middle cerebral and ipsilateral common carotid arteries. J Cereb Blood Flow Metab. 8, 474-485 (1988).
- Duverger, D., MacKenzie, E. T. The quantification of cerebral infarction following focal ischemia in the rat: influence of strain, arterial pressure, blood glucose concentration, and age. J Cereb Blood Flow Metab. 8, 449-461 (1988).
- Coyle, P. Different susceptibilities to cerebral infarction in spontaneously hypertensive (SHR) and normotensive Sprague-Dawley rats. Stroke. 17, 520-525 (1986).
- Slivka, A. P. Hypertension and hyperglycemia in experimental stroke. Brain Res. 562, 66-70 (1991).
- Bouley, J., Fisher, M., Henninger, N. Comparison between coated vs. uncoated suture middle cerebral artery occlusion in the rat as assessed by perfusion/diffusion weighted imaging. Neurosci Lett. 412, 185-190 (2007).
- Schmid-Elsaesser, R., Zausinger, S., Hungerhuber, E., Baethmann, A., Reulen, H. J. A critical reevaluation of the intraluminal thread model of focal cerebral ischemia: evidence of inadvertent premature reperfusion and subarachnoid hemorrhage in rats by laser-Doppler flowmetry. Stroke. 29, 2162-2170 (1998).
- Shimamura, N., Matchett, G., Tsubokawa, T., Ohkuma, H., Zhang, J. Comparison of silicon-coated nylon suture to plain nylon suture in the rat middle cerebral artery occlusion model. J Neurosci Methods. 156, 161-165 (2006).
- Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, 84-91 (1989).
- Shigeno, T., McCulloch, J., Graham, D. I., Mendelow, A. D., Teasdale, G. M. Pure cortical ischemia versus striatal ischemia. Circulatory, metabolic, and neuropathologic consequences. Surgical neurology. 24, 47-51 (1985).
- Bederson, J. B. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination. Stroke. 17, 472-476 (1986).
