高齢マウスの脳卒中転帰を研究するための修正経頭蓋中大脳動脈閉塞モデル
Summary
このプロトコルは、中型の梗塞と優れた生存率を持つユニークなマウスストロークモデルを示しています。このモデルにより、脳卒中前臨床研究者は虚血期間を延長し、高齢マウスを使用し、長期的な機能的転帰を評価することができます。
Abstract
実験的脳卒中研究では、マウスの虚血性脳卒中をモデル化するために、管腔内フィラメントによる中大脳動脈閉塞(MCAO)が広く使用されています。フィラメントMCAOモデルは、通常、C57Bl/6マウスで大規模な脳梗塞を示し、後大脳動脈によって供給される領域に脳組織が含まれることがありますが、これは主に後部連絡動脈閉鎖症の発生率が高いためです。この現象は、フィラメントMCAO後の長期脳卒中回復期にC57Bl/6マウスで観察される高い死亡率の主な原因と考えられています。したがって、多くの慢性脳卒中研究は遠位MCAOモデルを利用しています。しかし、これらのモデルは通常、皮質領域にのみ梗塞を引き起こすため、脳卒中後の神経学的欠損の評価が課題となる可能性があります。この研究は、体幹のMCAが部分的に部分的に閉塞している修正経頭蓋MCAOモデルを確立しました 小さな頭蓋窓 を介して 永久的または一過性に閉塞します。閉塞位置はMCAの起点に比較的近いため、このモデルは皮質と線条体の両方に脳損傷を引き起こします。このモデルの広範な特性評価により、高齢のマウスでも優れた長期生存率と、容易に検出可能な神経学的欠損が実証されています。したがって、ここで説明するMCAOマウスモデルは、実験的な脳卒中研究のための貴重なツールを表しています。
Introduction
米国では毎年約80万人が脳卒中を患っており、そのほとんどが虚血性です1。組織プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)および/または血栓摘出術による脳血流のタイムリーな回復は、現在、脳卒中患者にとって最も効果的な治療法です。しかし、長期的に神経機能が完全に回復することはまれです2,3。したがって、機能改善を標的とした新しい脳卒中治療法の探索は、臨床的に関連性のある脳卒中の動物モデルを必要とする集中的な研究分野です。
げっ歯類の最も一般的な虚血性脳卒中モデルは、脳卒中を誘発するために管腔内中大脳動脈閉塞(MCAO)を使用します。1989年にZea Longa社が開発したこのモデルでは、ナイロンフィラメントを内頸動脈(ICA)に導入し、中大脳動脈(MCA)への血流を遮断します4。ただし、このモデルには制限があります。まず、フィラメントをICAに挿入すると、特にマウスでは、後大脳動脈(PCA)への血流も部分的に遮断される可能性があります。重要なことに、前大脳循環と後大脳循環をつなぐ小動脈である後部連絡動脈(PcomA)は、主に実験的脳卒中研究に使用されているC57Bl/6株など、一部のマウス系統ではしばしば未発達です。このPcomAの開存性は、脳卒中後のマウスの病変サイズの変動に寄与していると考えられている5。実際、MCAO中にPCAへの血流が急激に低下し、PcomAが十分な副血流を提供できない場合、脳卒中梗塞はPCAの領域に拡大する可能性があります。さらに、このモデルでは、虚血の期間が長いほど、マウスの死亡率が高くなります。その結果、30〜60分の短いMCAO持続時間がマウスで典型的に用いられる。しかし、ほとんどの脳卒中患者は、再灌流治療の前に数時間の虚血を経験します。したがって、虚血の期間が長いマウス脳卒中モデルは、臨床的関連性が高い。
この手順の全体的な目標は、中型の梗塞があり、生存率が優れたマウスの虚血性脳卒中をモデル化することです。この経頭蓋MCAOモデルは、長期の虚血を行うことができるため、臨床的脳卒中の重要な属性に対処し、高齢のマウスはこのモデルによく耐え、機能回復の長期的な評価を可能にします。
Protocol
Representative Results
Discussion
最初の経頭蓋MCA閉塞モデルは、1981年にラットで確立され11,12、1989年に頭蓋切除術なしのMCAOモデルに置き換えられました4。最初の経頭蓋MCA閉塞術は、頬骨弓全体が切除され、筋肉が横方向に引っ張られるように、広い手術野を持っていました。手術後に局所組織が腫れ上がり、ストレスがかかり、動物の餌摂取量が減少しました?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、編集サポートしてくれたキャシー・ゲージに感謝します。スキームの数字は BioRender.com で作成されました。この研究は、デューク大学医療センター麻酔科からの資金とNIHの助成金(NS099590、HL157354、NS117973、およびNS127163)によって支援されました。
Materials
| 0.25% bupivacaine | Hospira | NDC 0409-1159-18 | |
| 0.9% sodium chloride | ICU Medical | NDC 0990-7983-03 | |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium Chloride (TTC) | Sigma or any available vendor | ||
| 20 G IV catheter | BD | 381534 | 20 GA 1.6 IN |
| 30 G needle | BD | 305106 | |
| 4-0 silk suture | Look | SP116 | Black braided silk |
| 8-0 suture with needle | Ethilon | 2822G | |
| Alcohol swabs | BD | 326895 | |
| Anesthesia induction box | Any suitable vendor | Pexiglass make | |
| Electrical grinder | JSDA | JD 700 | |
| High temperature cautery loop tip | Bovie | AA03 | |
| Isoflurane | Covetrus | NDC 11695-6777-2 | |
| Laser doppler perfusion monitor | Moor Instruments | moorVMS-LDF1 | |
| Lubricant eye ointment | Bausch + Lomb | 339081 | |
| Mouse rectal probe | Physitemp | RET-3 | |
| Nitrous Oxide | Airgas | UN1070 | |
| Otoscope | Welchallyn | 728 | 2.5 mm Speculum |
| Oxygen | Airgas | UN1072 | |
| Povidone-iodine | CVS | 955338 | |
| Recovery box | Brinsea | TLC eco | |
| Rimadyl (carprofen) | Zoetis | 6100701 | Injectable 50 mg/mL |
| Rodent ventilator | Harvard | Model 683 | |
| Temperature controller | Physitemp | TCAT-2DF | |
| Triple antibioric & pain relief | CVS | NDC 59770-823-56 | |
| Vaporizer | RWD | R583S |
References
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