אינדוקציה של פגיעה מלאה בחוט השדרה מסוג טרנס-פעולה בעכברים
Summary
פרוטוקול זה מתאר כיצד ליצור כריתת למינקטוע מדויקת עבור אינדוקציה של פגיעה יציבה בחוט השדרה מסוג transection במודל העכבר, עם נזק משני מינימלי למחקר פגיעה בחוט השדרה.
Abstract
פגיעה בחוט השדרה (SCI) מובילה במידה רבה לאובדן תפקוד בלתי הפיך וקבוע, הנפוץ ביותר כתוצאה מטראומה. מספר אפשרויות טיפול, כגון שיטות השתלת תאים, נחקרים כדי להתגבר על המוגבלויות מתישה הנובעות SCI. רוב הניסויים בבעלי חיים פרה-קליניים נערכים במודלים של מכרסמים של SCI. בעוד מודלים חולדה של SCI כבר בשימוש נרחב, מודלים עכבר קיבלו פחות תשומת לב, למרות מודלים עכבר יכול להיות יתרונות משמעותיים על מודלים חולדה. הגודל הקטן של עכברים משווה לעלויות תחזוקה נמוכות יותר של בעלי חיים מאשר לחולדות, והזמינות של דגמי עכבר טרנסגניים רבים היא יתרון עבור סוגים רבים של מחקרים. פגיעה חוזרת ומדויקת בבעלי החיים היא האתגר העיקרי למחקר SCI, אשר מכרסמים קטנים דורש ניתוח דיוק גבוה. מודל הפציעה מסוג transection היה מודל פציעה נפוץ בעשור האחרון למחקר טיפולי מבוסס השתלה, עם זאת שיטה מתוקמנת לזימת פציעה מלאה מסוג transection בעכברים אינה קיימת. פיתחנו פרוטוקול כירורגי לגרימת פציעה מלאה של סוג התרדמות בעכברים C57BL/6 ברמת בית החזה 10 (T10). ההליך משתמש במקדחת קצה קטנה במקום rongeurs כדי להסיר במדויק את ה למינה, לאחר מכן להב דק עם קצה חיתוך מעוגל משמש כדי לגרום לתנופה של חוט השדרה. שיטה זו מובילה לפציעה מסוג transection לשחזור מכרסמים קטנים עם נזק מינימלי לשרירים ולעצם, ולכן ממזערת גורמים מבלבלים, במיוחד כאשר ניתחו תוצאות תפקודיות התנהגותיות.
Introduction
פגיעה בחוט השדרה (SCI) היא בעיה רפואית מורכבת התוצאה היא שינויים דרסטיים בבריאות ואורח החיים. אין תרופה ל-SCI, והפתופיזיולוגיה של SCI אינה מובנת היטב. מודלים של בעלי חיים SCI, במיוחד דגמי מכרסמים, מציעים כלי יקר ערך לניסויים בטיפולים חדשים, והשתמשו בהם כדי לחקור SCI במשך עשרות שנים. עד כה, מעל 72% של מחקרים פרה-קליני SCI העסיקו מודלים חולדה, לעומת רק 16% שהשתמשו בעכברים1. למרות חולדות, בשל גודלם גדול יותר ונטייה ליצור חללים דומה SCIs אנושי, היו באופן מסורתי חיות המודל המועדף לחקר גישות טיפוליות חדשניות, עכברים (כולל מודלים רבים של עכבר טרנסגניים) נמצאים כעת בשימוש בתדירות גבוהה יותר כדי ללמוד מנגנונים תאיים ומולקולריים של SCI2. דגם העכבר מציע יתרונות נוספים במונחים של טיפול קל יותר, שיעורי רבייה מהירים יותר ועלויות נמוכות יותר מאשר חולדות; עכברים גם להפגין רמה גבוהה של דמיון גנומי עםבני אדם 1,2,3. החיסרון העיקרי של מודל העכבר זוהה כגודל קטן יותר באופן משמעותי היוצר אתגרים עבור התערבויות כירורגיות ליצירה ולטפל בפציעות בחוט השדרה4,5.
יש פער בספרות הקיימת המדגיש את הצורך בפרוטוקול כירורגי חזק ותו לא כדי לגרום ל-SCI יציב במודל העכבר. לכן, אנו מספקים גישה כירורגית חדשנית ומדויקת בפרוטוקול זה כדי להתגבר על מגבלות אלה. פרוטוקול זה מספק הנחיות מעמיקות כדי לגרום לפציעה מסוג transection בעכברים, כמו סוג פציעה זה הוכר להיות המתאים ביותר ללמוד שינויים רגנרטיביים ניווניות בעקבות פציעה 6 ,כמו גםneuroplasticity, מעגלים עצביים והנדסת רקמות גישות7. בחרנו לגרום לפציעה באזור בית החזה התחתון, מאז SCI רמת בית החזה משמש הנפוץ ביותר בספרות1.
Protocol
Representative Results
Discussion
שיטה זו גורמת לפציעה מלאה של סוג ההתזזה ברמת החוליות T10 בעכברים, מה שגורם לשיתוק מוחלט של בעל החיים, מתחת לרמת הפציעה. בסך הכל, שיטה זו גורמת לדימום מינימלי, נזק משני זניח ופציעה יציבה, לשחזור. בהשוואה לשיטות שפורסמו בעבר של transection ללא כריתת למינקטוע10, שיטה זו מציעה את היתרונות ב?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי סטודנט בינלאומי באוניברסיטת גריפית ‘(PhD) קצבה RR, פרי קרוס קרן מענק JE ו JSJ, מענק קרן קלם ג’ונס JSJ ו JE, ומענק ועדת ביטוח תאונות דרכים של קווינסלנד JSJ ו JE.
Materials
| Baytril injectable 50 mg/mL, 50 mL | Provet | BAYT I | Post-operative care drug |
| Betadine 500 mL | Provet | BETA AS | Consumable |
| Castroviejo needle holder, locking | ProSciTech | T149C | Reusable |
| Ceramic zirconia blade, round with sharp sides, single edge, angled | ProSciTech | TXD101A-X | Reusable |
| Cotton swabs (5pcs) | Multigate | 21-893 | Consumable |
| Dremel Micro | DREMEL | 8050-N/18 | Cordless rotary tool |
| Dressing forceps fine | Multigate | 06-306 | Single use disposable |
| Drill bits | Kemmer Präzision | SM 32 M 0550 070 | Reusable |
| Dumont #7b forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | Reusable |
| Dumont tweezers, style 5 | ProSciTech | T05-822 | Reusable |
| Fur trimmer | WAHL | WA9884-312 | Zero Overlap Hair Trimmer |
| Iris scissors, Ti, sharp tips, straight, 90mm | ProSciTech | TY-3032 | Reusable |
| Isoflurane isothesia NXT 250 | Provet | ISOF 00 HS | Anaesthetic agent |
| Colibri Retractor – 4cm | Fine Science Tools | 17000-04 | Reusable |
| Scalpel handle | ProSciTech | T133 | Reusable |
| Signature latex surgical gloves size 7.5 | Medline | MSG5475 | Consumable |
| Sodium Chloride 0.9% | STS | PHA19042005 | Consumable |
| Sterile Dressing Pack | Multigate | 08-709 | Single use disposable |
| Sterile Fluid Impervious Drape 60×60 cm | Multigate | 29-220 | Single use disposable |
| Surgical spirit 100 mL | Provet | # SURG SP | Consumable |
| Suture Material – SILK BLK 45CM 5/0 FS-2 | Johnson & Johnson Medical | 682G | Silk Suture |
| Suture Material – Vicryl 70CM 5-0 S/A FS-2 | Johnson & Johnson Medical | VCP421H | Vicryl Suture |
| Temgesic 0.3 mg in 1 mL, x 5 ampoules (class S8 drug) | Provet | TEMG I | Post-operative care drug |
References
- Sharif-Alhoseini, M., et al. Animal models of spinal cord injury: a systematic review. Spinal Cord. 55 (8), 714-721 (2017).
- Lee, D. H., Lee, J. K. Animal models of axon regeneration after spinal cord injury. Neuroscience Bulletin. 29 (4), 436-444 (2013).
- Sharif-Alhoseini, M., Rahimi-Movaghar, V., Dionyssiotis, Y. . Topics in Paraplegia. , (2014).
- Talac, R., et al. Animal models of spinal cord injury for evaluation of tissue engineering treatment strategies. Biomaterials. 25 (9), 1505-1510 (2004).
- Nakae, A., et al. The animal model of spinal cord injury as an experimental pain model. Journal of Biomedicine & Biotechnology. 2011, 939023 (2011).
- Kwon, B., Oxland, T., Tetzlaff, W. Animal models used in spinal cord regeneration research. Spine. 27, 1504-1510 (2002).
- Kundi, S., Bicknell, R., Ahmed, Z. Spinal cord injury: current mammalian models. American Journal of Neuroscience. (4), 1-12 (2013).
- Harrison, M., et al. Vertebral landmarks for the identification of spinal cord segments in the mouse. Neuroimage. 68, 22-29 (2013).
- Basso, D. M., et al. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains. Journal of Neurotrauma. 23 (5), 635-659 (2006).
- Seitz, A., Aglow, E., Heber-Katz, E. Recovery from spinal cord injury: a new transection model in the C57Bl/6 mouse. Journal of Neuroscience Research. 67 (3), 337-345 (2002).
