Uma nova técnica para criar um reprodutível<em> In vivo</em> Modelo de lesão da medula espinhal cervical laceração no mouse é descrito. Esta técnica baseia-se na estabilização da coluna pela fixação das facetas do colo do útero e laceração da medula espinhal usando uma lâmina oscilante com uma precisão de ± 0,01 mm.
Uso de camundongos geneticamente modificados aumenta nossa compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes a vários distúrbios neurológicos, como uma lesão da medula espinhal (SCI). Controlo manual à mão livre utilizado para produzir um modelo de laceração da SCI cria muitas vezes inconsistentes lesões associadas com um componente de esmagamento ou contusão e, por conseguinte, uma nova técnica foi desenvolvida. Nosso modelo de laceração cervical SCI resolveu dificuldades inerentes com o método à mão livre, incorporando 1) estabilização vertebral cervical por meio da fixação faceta vertebral, 2) maior exposição da medula espinhal, e 3) criação de uma laceração reprodutível da medula espinhal usando uma lâmina oscilante com uma precisão de ± 0,01 mm de profundidade sem contusão associada. Em comparação com os métodos convencionais de criação de uma laceração SCI como o uso à mão livre de um bisturi ou tesoura, o nosso método produziu uma lesão consistente. Este método é útil para estudos sobre a regeneração axonal de corticospinal, rubrospinal e dorsal tratos ascendentes.
A disponibilidade de ratinhos geneticamente modificados é uma ferramenta poderosa para identificar os efeitos dos genes específicos que desempenham um papel nos mecanismos de SCI. Laceração SCI é um importante modelo usado para examinar agentes terapêuticos ou moléculas que podem proporcionar um tratamento eficaz seguindo esta lesão 8. Fixação dos processos espinhosos durante a criação da lesão laceração em ratos é imprecisa, devido à dificuldade em apreender os finos e frágeis processos espinhosos envolvidos com a manutenção da fixação da coluna vertebral 5,11. A variabilidade na profundidade da laceração de apenas 0,2 mm (10% do diâmetro da medula espinal do rato) faz com que a interpretação dos dados enganosos. A natureza ea extensão da lesão espinhal laceração cabo deve ser definido com precisão 10. Para responder a este desafio, desenvolvemos uma nova técnica de estabilização consistindo vertebral e utilizadas lâminas fabricadas ligados ao ferimento Louisville Aparelho Sistema (LISA) para produzir uma laceração SCI 7,14. Esta lesão foi criado usando uma lâmina afiada oscilante que evitou a deformação dos tecidos durante o processo de laceração. A profundidade da laceração foi precisa com uma precisão de 0,01 milímetros, utilizando micro-drivers que controlam a profundidade laceração. As lâminas de corte são feitos sob medida para as formas e espessuras específicas para criar o contorno desejado laceração 9. Demonstramos 1) o método de exposição da coluna cervical, 2) a técnica de estabilização vertebral por meio de um dispositivo de fixação faceta bilateral, e 3) a criação de uma lesão laceração cervical usando uma lâmina vibrante.
Estabilização vertebral antes da dilaceração lesões na medula espinhal foi obtido por meio da fixação dos processos espinhosos. Tanto a curva lordótica da coluna cervical e fixação dos grampos para os friáveis processos espinhosos cervicais curtas de C3 até T1 no rato evitar estabilização da coluna eficaz. Além disso, o uso de uma lâmina de barbear ou microtesoura utilizado sob controle manual do tecido provoca deformação significativa que cria variabilidade na profundidade da lesão 6. Isso pode levar a uma má interpretação de dados especialmente quando a regeneração axonal de sectores específicos é estudado. Por exemplo, poupados dorsal axónios corticoespinais podem ser mal interpretadas como axónios regenerados se o trato corticoespinhal dorsal não foi completamente cortado transversalmente, no momento da lesão de. Estes problemas podem ser ultrapassados por meio de um dispositivo de estabilização da coluna com fixação para as facetas de um único nível de precisão e a lesão da medula espinal. Além disso, utilizando ahigh freqüência lâmina oscilante produz uma laceração aguda sem esmagar ou contundente da medula espinhal adjacente. Este método tem sido usado para produzir lesões laceração na medula espinhal em ratos 9,12,14, com modificações posteriores para produzir lacerações torácica da medula espinhal em ratos 6. Na presente comunicação, descreve-se o método de criação de lesões cervicais laceração de confiança no mouse.
Na medida em que o diâmetro ântero-posterior da medula espinhal é <2 mm no mouse, profundidades precisas da lesão laceração são vitais para a criação de um modelo experimental confiável. Variabilidade mínima na profundidade da lesão vai alterar significativamente os resultados de experiências que avaliaram a regeneração do axónio, bem como estudos volumétricos e comportamentais. A precisão da profundidade da lesão utilizando este método é de ± 0,01 milímetro porque utilizado elevada precisão de micro-controladores para controlar a posição da lâmina de corte. Este método tem reduzido a inconsistência naherent em outros modelos da criação de uma laceração SCI. Este método é particularmente útil para estudar a regeneração axonal da medula espinhal longo das vias localizadas na metade dorsal da medula espinal, tais como o trato corticoespinhal, o tracto rubroespinal e o tracto ascendente dorsal. Com este método, os feixes de fibras pode ser completamente cortado transversalmente e de forma fiável. A este respeito, os erros de interpretação dos dados são minimizados, melhorando assim a confiabilidade dos relatórios de estudos experimentais sobre SCI.
Em resumo, nós descrevemos uma nova técnica para criar um reprodutível em modelo in vivo de lesão da medula espinhal cervical laceração no mouse. Esta técnica baseia-se na estabilização da coluna pela fixação das facetas do colo do útero e laceração da medula espinhal usando uma lâmina oscilante. Usando esse método em um modelo dorsal torácica da coluna vertebral laceração cabo em ratos 6, demonstramos uma correlação estreita entre a profundidade laceração, histologia erecuperação comportamento. Esta técnica também foi encontrada para ser fiável por vários outros laboratórios 2,12.
The authors have nothing to disclose.
O desenvolvimento deste dispositivo foi apoiado pelo LISA Co., Louisville, Kentucky. Reconhecemos também o apoio contínuo de Norton Healthcare, Louisville, KY a CBS, e NIH NS050243, NS052290 e NS059622 para XMX.
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
Mice vertebral stabilizer | Louisville Impactor System | Stabilize and expose the cervical vertebra | |
LISA vibraknife | Louisville Impactor System | Produce the laceration injury of the cervical spinal cord | |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15013-12 | Skin and trapezius muscle incision |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15023-10 | Separate muscles from the laminae |
Spring Scissors | Fine Science Tools (USA) | 15002-08 | Incision of dura |
Graefe forceps | Fine Science Tools (USA) | 11154-10 | Retract skin |
Dumont #7 forceps | Fine Science Tools (USA) | 11274-20 | Muscle retraction (tip modified)(Fig. A) |
Dumont SS forceps | Fine Science Tools (USA) | 11203-25 | Fixation of vertebra (tip modified )(Fig.B) |
30G needle | Becton Dickenson | 305106 | Create a dural opening |
6-0 suture | Ethicon | 8806H | Close muscle and fascial layers |
wound clip | Fine Science Tools (USA) | 12031-07 | Skin closure |
Tribromoethanol (Avertin) | Sigma-Aldrich | 90710-10G | Anesthetic agent |
Louisville Impactor System, Inc, 210 E. Gray St., Suite 1102, Louisville, KY 40202, (502) 629-5510, E-mail: cbshields1@gmail.com Fine Science Tools (USA), Inc, 373-G Vintage Park Drive, Foster City, CA 94404-1139, (800) 521-2109, E-mail: info@finescience.com Becton Dickenson, 1 Becton Drive, Franklin Lakes, NJ USA 07417, (201) 847-6800 Ethicon, Route 22 West, Somerville, NJ 08876 1-877-ETHICON Sigma-Aldrich Corp. St. Louis, MO, USA, 63178 (314) 771-5765, E-mail: cssorders@sial.com |
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Figure A is the modified Dumont #7 forceps; B is the modified Dumont SS forceps. |