Microhemorrhages מוחי תת חריפה הנגרמת על ידי הזרקת ליפופוליסכריד בחולדות
Summary
אנו מציגים פרוטוקול זירוז ולגלות CMHs הנגרמת על ידי הזרקת LPS בחולדות ספראג-Dawley, אשר עשוי להיות מנוצל בעתיד חקירות מחקר בפתוגנזה של CMHs.
Abstract
Microhemorrhages מוחי (CMHs) שכיחים בחולים בגילאי, נמצאים בקורלציה מנוטלי הפרעות שונות. האטיולוגיה של CMHs מורכבים, neuroinflammation נצפית לעיתים קרובות כמו מופע משותף. כאן, אנו מתארים תת חריפה CMHs חולדה מודל המושרה על ידי הזרקת ליפופוליסכריד (LPS), כמו גם שיטה לגילוי הזרקת LPS מערכתית CMHs. הוא יחסית פשוט, חסכוני וחסכונית. אחד היתרונות של הזרקת LPS הוא יציבותו כדי לגרום לדלקת. CMHs הנגרמת על ידי הזרקת LPS יכול יזוהו על-ידי התבוננות ברוטו hematoxylin ו אאוזין (הוא) צביעת, של Perl מכתים הפרוסי, אוונס כחול (EB) כפול-תיוג, דימות תהודה מגנטית-הרגישות משוקלל טכנולוגיית הדמיה (MRI-מושכל). לבסוף, שיטות אחרות לפתח מודלים בעלי חיים CMHs, כולל שלהם יתרונות או חסרונות, נדונות גם בדו ח זה.
Introduction
Microhemorrhages מוחי הקלאסית (CMHs) עיין perivascular זעירים פיקדונות של מוצרי דם השפלה כגון hemosiderin של תאי דם אדומים במוח1. על פי המחקר רוטרדם לסרוק, CMHs ניתן למצוא אותה כמעט 17.8% של אנשים בגילאי 60-69 שנים ו- 38.3% אלה מעל 80 שנה2. השכיחות של CMHs אצל הקשישים הוא גבוה יחסית, מתאם בין ההצטברות של CMHs תפקוד קוגניטיבי, מנוטלי כבר הוקמה3,4. מספר מודלים חייתיים של CMHs לאחרונה דווחו, כולל דגמים מכרסמים המושרה על ידי הסוג הרביעי collagenase הזרקת stereotaxic5, APP הטרנסגניים6, β-N-methylamino-L-אלנין חשיפה7ויתר לחץ דם8, עם CMHs הנגרמת על ידי דלקת מערכתית כאחת האפשרויות המקובלת יותר היטב. פישר. et al. 9 השימוש הראשון LPS נגזר סלמונלה typhimurium לפתח מודל העכבר CMHs חריפה. לאחר מכן, באותה הקבוצה דיווח על התפתחות מודל תת חריפה CMHs העכבר באמצעות גישה זהה של2.
LPS נחשבת תקנית גירוי דלקתי באמצעות הזרקת בקרום הבטן. מחקרים קודמים אישרו כי הזרקת LPS עלול לגרום neuroinflammation כפי שהיא משתקפת כמויות גדולות של מיקרוגלייה, הפעלת אסטרוציט בחיה מודלים2,10. יתר על כן, מתאם חיובי בין הפעלה של הפעלת neuroinflammation המספר של CMHs כבר הקים2,10. בהתבסס על מחקרים קודמים אלה, אנחנו כשהתבקשת לפתח מודל עכברוש CMHs על ידי הזרקה בקרום הבטן של LPS.
. ההתקדמות זיהוי הטכנולוגיות גרמו לעלייה במספר חקירות מחקר ב- CMHs. הכי נרחב הודה שיטות גילוי CMHs כוללות את הגילוי של כדוריות דם אדומות על ידי hematoxylin אאוזין (הוא) מכתים, ברזל ferric זיהוי על ידי כחול פרוסי מכתים9, זיהוי של אוונס כחול (EB) תצהיר על ידי immunofluorescence הדמיה, טסלה 7.0 תהודה מגנטית-הרגישות משוקלל הדמיה (MRI-מושכל)10. המחקר הנוכחי שואפת לפתח שיטת הקרנה של CMHs.
Protocol
Representative Results
Discussion
מחקרים על CMHs הגבירו בשנים האחרונות. עם זאת, המנגנון של CMHs עדיין לא ברור, הנחיה מדענים ליצור מודלים בבעלי חיים לדמות מצב מסוים זה. לדוגמה, הופמן. et al. פיתח הנוצרות על-ידי היפוקסיה CMHs העכבר מודל שמראה כי CMHs נגרמים על ידי היפוקסיה, שיבוש autoregulation כשאבדן12. רויטר. et al. <sup class="xref…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים ליי פנג ג’יאן המורה ועמיתיו מאוניברסיטת קפיטל הרפואה עבור הדרכה במהלך בדיקת MRI. אנו מודים גם ג’ינג Zeng מן המחלקה לנוירולוגיה, בבית החולים של ייצ’אנג של העם השני למתן תמיכה טכנית.
Materials
| LPS | Sigma-Aldrich | L-2630 | for inflammation induction |
| EB | Sigma-aldrich | E2129 | for EB leakage detection |
| DAPI dying solution | Servicbio | G1012 | count medium for IF |
| Perl’s Prussian staining | Solarbio | G1424 | Kit for Prussian staining |
| HE staining | Solarbio | G1120 | Kit for HE staining |
| chloral hydrate | Sigma-Aldrich | 47335U | For anesthesia |
| phosphate buffer saline (PBS) | Solarbio | P1022 | a kind of buffer solution commonly used in experiment |
| 0.9% saline solution | Hainan DonglianChangfu Pharmaceutical Co., Ltd., China | solution for perfusion | |
| paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127 | a kind of solution commonly used for fixation |
| 20% sucrose solution | Solarbio | G2461 | a kind of solution commonly used for fixation |
| 30% sucrose solution | Solarbio | G2460 | a kind of solution commonly used for fixation |
| vet ointment | Solcoseryl eye gel, Bacel, Switzerland | for rat's eyes protection |
References
- Sumbria, R. K., et al. A murine model of inflammation-induced cerebral microbleeds. J Neuroinflammation. 13 (1), 218 (2016).
- Vernooij, M. W., et al. Prevalence and risk factors of cerebral microbleeds the Rotterdam Scan Study. Neurology. 70 (14), 1208-1214 (2009).
- Pettersen, J. A., et al. Microbleed topography, leukoaraiosis, and cognition in probable Alzheimer disease from the Sunnybrook dementia study. Archives of Neurology. 65 (6), 790-795 (2008).
- Xu, X., et al. Cerebral microbleeds and neuropsychiatric symptoms in an elderly Asian cohort. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 88 (1), 7-11 (2017).
- Mcauley, G., Schrag, M., Barnes, S., Obenaus, A., Dickson, A., Kirsch, W. In vivo iron quantification in collagenase-induced microbleeds in rat brain. Magnetic Resonance in Medicine. 67 (3), 711-717 (2012).
- Reuter, B., et al. Development of cerebral microbleeds in the APP23-transgenic mouse model of cerebral amyloid angiopathy-a 9.4 tesla MRI study. Frontiers in Aging Neuroscience. 8 (8), 170 (2016).
- Scott, L. L., Downing, T. G. A single neonatal exposure to BMAA in a rat model produces neuropathology consistent with neurodegenerative diseases. Toxins. 10 (1), E22 (2018).
- Toth, P., et al. Aging exacerbates hypertension-induced cerebral microhemorrhages in mice: role of resveratrol treatment in vasoprotection. Aging Cell. 14 (3), 400-408 (2015).
- Liu, S., et al. Comparative analysis of H&E and Prussian blue staining in a mouse model of cerebral microbleeds. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 62 (11), 767-773 (2014).
- Zeng, J., Zhào, H., Liu, Z., Zhang, W., Huang, Y. Lipopolysaccharide induces subacute cerebral microhemorrhages with involvement of Nitric Oxide Synthase in rats. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 27 (7), 1905-1913 (2018).
- Greenberg, S. M., et al. Cerebral microbleeds: A guide to detection and interpretation. Lancet Neurology. 8 (2), 165-174 (2009).
- Hoffmann, A., et al. High-Field MRI reveals a drastic increase of hypoxia-induced microhemorrhages upon tissue reoxygenation in the mouse brain with strong predominance in the olfactory bulb. Plos One. 11 (2), e0148441 (2016).
- Sumbria, R. K., et al. Effects of phosphodiesterase 3A modulation on murine cerebral microhemorrhages. Journal of Neuroinflammation. 14 (1), 114 (2017).
- Sumbria, R. K., et al. Aging exacerbates development of cerebral microbleeds in a mouse model. Journal of Neuroinflammation. 15 (1), 69 (2018).
- Mello, B. S. F., et al. Sex influences in behavior and brain inflammatory and oxidative alterations in mice submitted to lipopolysaccharide-induced inflammatory model of depression. Journal of Neuroimmunol. 320, 133-142 (2018).
- Souza, D. F. D., et al. Changes in astroglial markers in a maternal immune activation model of schizophrenia in Wistar rats are dependent on sex. Frontiers in Cellular Neuroscience. 9 (489), (2015).
- Dutta, G., Zhang, P., Liu, B. The Lipopolysaccharide Parkinson’s disease animal model: mechanistic studies and drug discovery. Fundamental & Clinical Pharmacology. 22 (5), 453-464 (2008).
- El-Sayed, N. S., Bayan, Y. Possible role of resveratrol targeting estradiol and neprilysin pathways in lipopolysaccharide model of Alzheimer disease. Advances in Experimental Medicine and Biology. 822 (822), 107-118 (2015).
- Combrinck, M. I., Perry, V. H., Cunningham, C. Peripheral infection evokes exaggerated sickness behaviour in pre-clinical murine prion disease. Neuroscience. 112 (1), 7-11 (2002).
- Pantoni, L. Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges. Lancet Neurology. 9 (7), 689-701 (2010).
- Rosand, J., et al. Spatial clustering of hemorrhages in probable cerebral amyloid angiopathy. Annals of Neurology. 58 (3), 459-462 (2005).
- Robinson, S., et al. Microstructural and microglial changes after repetitive mild traumatic brain injury in mice. Journal of Neuroscience Research. 95 (4), 1025-1035 (2017).
- Kraft, P., et al. Hypercholesterolemia induced cerebral small vessel disease. Plos One. 12 (8), e0182822 (2017).
- Schreiber, S., Bueche, C. Z., Garz, C., Baun, H. Blood brain barrier breakdown as the starting point of cerebral small vessel disease? – New insights from a rat model. Experimental & Translational Stroke Medicine. 5 (1), 4 (2013).
