脳卒中の一過性中大脳動脈閉塞モデル

WHOによると、脳卒中は世界中で年間約1,500万人が罹患する壊滅的な病気です。患者の約3分の1がこの症状に屈し、別の3分の1が永久的な障害を経験します。脳卒中は、神経細胞や末梢免疫細胞、血管系、全身反応など、さまざまな種類の細胞が関与する複雑な病態です¹。脳卒中によって引き起こされる反応の複雑なネットワークは、システムレベルでは、現在のところin vitro モデルを使用して再現することはできません。したがって、実験動物モデルは、病気のメカニズムを掘り下げ、新しい治療法を開発およびテストするために不可欠です。現在、早期組織再灌流は、組織型プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)による血栓溶解または血管内血栓摘^{出術のいずれか}による唯一の承認された介入です1。

中大脳動脈(MCA)の閉塞は脳卒中患者によく見られます。その結果、一過性MCA閉塞(tMCAo)のげっ歯類モデルが最初にラットで開発されました^2,3,4。現在、遺伝子改変マウスは、実験的な脳卒中モデルで最も一般的に使用されている動物です。本研究では、マウスにおける管腔内tMCAoの低侵襲モデルについて述べる。アプローチは、頭蓋切除術なしで、頸部レベルで頸動脈を介して行われます。

閉塞期間の期間は、虚血性病変の範囲を決定する重要な要素です。10分間の短い閉塞でも、明らかな梗塞を伴わずに選択的神経細胞死を引き起こす可能性がありますが、通常30〜60分続く長い閉塞は、ある程度の脳梗塞を引き起こします。皮質に供給し、側副を持つMCAの近位枝および遠位枝とは異なり、線条体に血液を供給するレンチキュロ線条体動脈は側^{副動脈を欠い}ている5。その結果、tMCAo後の皮質よりも線条体の血流が大幅に減少します。したがって、30分以下の閉塞は一般的に線条体に影響を与えますが、皮質には影響を与えませんが、45分以降の長い閉塞は、線条体と背外側皮質を含むMCA領域全体に虚血性病変を生成することがよくあります。

マウスの健康を確保するために、手術前に鎮痛剤を投与し、手術中は麻酔を使用します。それにもかかわらず、麻酔はマウスの生理機能に人為的な変化をもたらす可能性があり、いくつかの結果測定に影響を与える可能性があります⁶。外科的介入は、経験豊富な担当者によって行われた場合、MCAoを誘発するために通常約15分続きます。その後、麻酔下の合計時間は閉塞期間によって異なります。麻酔を最小限に抑えることが重要な実験では、閉塞期間中に麻酔を中止し、MCAを閉塞するフィラメントを挿入および引き抜くための外科的ステップのみに制限する手順の代替ステップがあります。このアプローチは、麻酔の期間を短縮し、^{実験モデルに対する}潜在的な人工的影響を最小限に抑えます^7,8。したがって、一過性限局性虚血を誘発する方法は、MCAの管腔内閉塞によって提示されます:閉塞期間全体を通してマウスを麻酔するか、この期間中にマウスを覚醒させるかの2つのバリアント。いずれの場合も、虚血マウスに実施される介入と並行して偽手術を行うべきである。さらに、再灌流後のさまざまな時点で行動テストとMRIによって測定された結果評価に関するデータが提供されます。最後に、実験手順を実施する際に考慮すべき主な要因について説明します。