Индукция полной трансекции типа травмы спинного мозга у мышей
Summary
Этот протокол описывает, как создать точную ламинэктомию для индукции стабильной трансекционной травмы спинного мозга в модели мыши, с минимальным побочным ущербом для исследования травмы спинного мозга.
Abstract
Повреждение спинного мозга (SCI) в значительной степени приводит к необратимой и постоянной потере функции, чаще всего в результате травмы. Несколько вариантов лечения, таких как методы трансплантации клеток, в настоящее время исследованы для преодоления изнурительных инвалидности, вытекающих из SCI. Большинство доклинических испытаний на животных проводятся в моделях грызунов SCI. В то время как крысы модели SCI были широко использованы, мыши модели получили меньше внимания, хотя мыши модели могут иметь значительные преимущества по сравнению с крысой моделей. Небольшой размер мышей приравнивается к более низким расходам на содержание животных, чем для крыс, и наличие многочисленных трансгенных моделей мыши выгодно для многих типов исследований. Индуцирование повторяемых и точных повреждений у животных является основной задачей для исследований SCI, которые у мелких грызунов требует высокой точности хирургии. Модель травмы трансекционного типа была широко используемой моделью травмы в течение последнего десятилетия для трансплантации на основе терапевтических исследований, однако стандартизированный метод для индуцирования полной трансекции типа травмы у мышей не существует. Мы разработали хирургический протокол для индуцирования полной травмы типа трансекции у мышей C57BL/6 на уровне грудного позвонка 10 (T10). Процедура использует небольшой кончик сверла вместо rongeurs точно удалить ламина, после чего тонкий лезвие с округлыми передний край используется для индуцирования перепись спинного мозга. Этот метод приводит к воспроизводимой трансекционной травмы типа у мелких грызунов с минимальным побочным повреждением мышц и костей и, следовательно, сводит к минимуму смешанные факторы, в частности, где поведенческие функциональные результаты анализируются.
Introduction
Повреждение спинного мозга (SCI) является сложной медицинской проблемой, которая приводит к радикальным изменениям в здоровье и образе жизни. Существует никакого лечения SCI, и патофизиология SCI не досконально понял. Модели Animal SCI, в частности модели грызунов, предлагают бесценный инструмент для испытания новых методов лечения, и были использованы для изучения SCI на протяжении десятилетий. На сегодняшний день более 72% доклинических исследований SCI использовали крысы модели, по сравнению с просто 16%, которые использовалимышей 1. Хотя крысы, из-за их больших размеров и тенденции к образованию полостей сродни человеческим SCIs, традиционно были предпочтительной моделью животных для изучения новых терапевтических подходов, мыши (в том числе многие трансгенные модели мыши) в настоящее время используются чаще для изучения клеточных и молекулярных механизмов SCI2. Модель мыши предлагает дополнительные преимущества с точки зрения более простой обработки, более быстрые репродуктивные ставки и более низкие затраты, чем крысы; мыши также демонстрируют высокую степень геномного сходства с людьми1,2,3. Основным недостатком мыши модель была определена как значительно меньший размер, который создает проблемы для хирургических вмешательств для создания и лечения травмспинного мозга 4,5.
Существует пробел в существующей литературе, что подчеркивает необходимость надежного и воспроизводимого хирургического протокола, чтобы вызвать стабильный SCI в модели мыши. Поэтому мы предоставляем новый и точный хирургический подход в этом протоколе для преодоления этих ограничений. Этот протокол содержит углубленные руководящие принципы, чтобы вызвать травму трансекции типа у мышей, так как этот тип травмы был признан наиболее подходящим для изучения регенеративных и дегенеративных измененийпосле травмы 6, а также нейропластичности, нервной схемы и тканевой инженерииподходы 7. Мы решили вызвать травму в нижней грудной области, так как грудной уровень SCI используется чаще всего в литературе1.
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот метод вызывает полную травму типа трансекции на уровне T10 позвонков у мышей, что приводит к полной параплегии животного, ниже уровня травмы. В целом, этот метод приводит к минимальному кровотечению, незначительному сопутствующему повреждению и стабильной, воспроизводимой травме. ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Гриффит университета Международный студент (PhD) стипендию RR, Перри Креста Фонд Грант JE и JSJ, Клем Джонс Фонд Грант JSJ и JE, и комиссия по страхованию дорожно-транспортных происшествий Квинсленда грант JSJ и 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).
