31. Juli 2014
Verschiedene Mausmodellen der mittleren Hirnarterie (MCAO) sind weit verbreitet in der experimentellen Hirnforschung. Hier zeigen wir das Modell der transkraniellen Dauer distalen MCAO, die im Einklang kortikalen Infarkt von einer Größe, die von der Mehrheit der menschlichen ischämische Schlaganfälle auferlegt Schaden produziert.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, einen dauerhaften Verschluss der distalen mittleren Hirnarterie einer Maus mit einem daraus resultierenden Infarkt vorzunehmen, der hauptsächlich in der Hirnrinde liegt und relativ groß ist wie menschliche Schlaganfälle. Dies wird erreicht, indem vor der Operation zunächst die Baseline für die Asymmetrie der Gliedmaßennutzung bewertet wird. Der nächste Schritt des Eingriffs ist die Durchführung der Schlaganfall-Induktionsoperation durch Elektrokoagulation der distalen mittleren Hirnarterie.
Nach der Operation werden fokale sensomotorische Defizite getestet, indem die Asymmetrie der Nutzung von vier Gliedmaßen bewertet wird. Wieder. Der letzte Schritt besteht darin, das Infarktvolumen mit Hilfe der krestalen Violettfärbung zu analysieren. Letztendlich sind die resultierenden kortikalen Läsionen moderat groß und variieren nur geringfügig, was diese Technik zu einem wertvollen Modell für die Grundlagen- und translationale Schlaganfallforschung macht.
Die Hauptvorteile dieser Technik gegenüber anderen gängigen Schlaganfallmodellen sind, dass die Mortalitätsrate in diesem Modell minimal ist, das Infarktvolumen und die Lokalisation. Der Neokortex stellt die Mehrzahl der menschlichen Schlaganfälle dar und ist hochgradig reproduzierbar. Generell ist eine individuelle Neuerung bei dieser Methode, dass wir zunächst mit der schonenden Entfernung des Schädels zu kämpfen haben, um mechanische Läsionen zu minimieren.
Zweitens ist die korrekte Identifizierung und korrekte Korrelation der distalen mittleren Salarterie für dieses Modell von entscheidender Bedeutung. Injizieren Sie zunächst 30 Minuten vor Beginn der Operation Analgetika. Schalten Sie die Wärmedecke für die Maus ein und stellen Sie sie für den Betrieb auf 37 Grad Celsius ein.
Stellen Sie als Nächstes sicher, dass das Anästhesiegas, das aus 70 % Stickstoff, 30 % Sauerstoff und Iso-Fluor besteht, bereit ist. Setzen Sie dann die Maus in einer Induktionskammer 4%ISO Fluor aus, bis sie sich nicht mehr bewegt. Positionieren Sie dann die Maus auf dem Heizkissen und verabreichen Sie das Fluor bei 4 % für eine weitere Minute.
Ändern Sie nach der Minute den isof-Fluorgehalt auf 1,5 %Stellen Sie nun sicher, dass die Maus mit einer Zehenkneifung ausreichend betäubt ist, und tragen Sie in diesem Fall Dafan-Ethanol mit einer Schere auf die Augen auf. Beginnen Sie die Operation mit einem einen Zentimeter langen Schnitt zwischen Ohr und Auge. Trennen Sie die Haut und identifizieren Sie den Schläfenmuskel.
Stellen Sie nun am Hochfrequenzgenerator die Funktion auf Koagulation ein, den Modus auf bipolar die Leistung auf 12 Watt und befestigen Sie die Pinzette. Geben Sie bei der Zubereitung einen Tropfen Kochsalzlösung in den freiliegenden Schläfenmuskel. Dann lösen Sie mit der Elektrokoagulationszange den Schläfenmuskel an seinen apikalen und distalen Anteilen vom Schädel.
Das Ergebnis ist ein gelockerter Muskellappen. Identifizieren Sie nun die Arteria cerebrale medial oder MCA unterhalb des transparenten Schädels. Es befindet sich im rostralen Teil des Schläfenbereichs, dorsal des Sinus retroorbitalis.
Dünnen Sie den Knochen direkt über dieser Arterie mit einem Bohrer aus, bis er flüssig ist. Halten Sie den Schädel während der Bohrung mit Kochsalzlösung feucht. Entfernen Sie nun mit einer sehr feinen Pinzette vorsichtig den Knochen, um den MCA-Ast freizulegen.
Stellen Sie den Hochfrequenzgenerator auf sieben Watt um. Koagulieren Sie nun die Arterie mit der Elektrokoagulationszange, indem Sie sie leicht berühren, ohne zu greifen. Koagulation der Arterie sowohl proximal als auch distal zur Bifurkation im Falle einer anatomischen Variation ohne Bifurkation des MCA, Koagulation der Arterie möglichst proximal an zwei Stellen, etwa einen Millimeter Abstand nach der Gerinnung.
Warten Sie 30 Sekunden und berühren Sie dann vorsichtig die Arterie mit einer abgestumpften Pinzette. Als nächstes verlagerst du den Muskel in seine Position, die das Bohrloch bedeckt. Nähen Sie die Wunde und legen Sie das Tier in eine Stillbox bei 32 Grad Celsius, um sich von der Narkose zu erholen und es in den Käfig zurückzubringen.
In der Regel dauert es fünf bis 10 Minuten, bis sich das Tier von der Narkose erholt hat. Der Zylindertest prüft, ob das eine für die Gliedmaßen gegenüber dem anderen bevorzugt wird. Platzieren Sie das Tier in einen durchsichtigen Acrylglaszylinder, der von zwei Spiegeln im rechten Winkel flankiert wird.
Zeigen Sie das Tier fünf Minuten lang gegenüber dem Scheitelpunkt der beiden Spiegel auf der anderen Seite des Zylinders. Wischen Sie nach jedem Versuch den Zylinder und die Tischplatte mit 60 % Ethanol ab. Führen Sie später eine Frame-für-Frame-Analyse durch.
Bewerten Sie den Assay, indem Sie den Kontakt einer vier Pfoten mit dem Zylinder zählen, während sie vollständig aufgezogen sind, und indem Sie auch die Landung mit einem viergliedrigen Element zählen. Nach einem vollständigen hinteren Score mindestens 20 Kontakte von einem Kryo-Schnitt mit vier Gliedmaßen pro Versuch, jedes Gehirn seriell in 20 Mikrometer dicke Schnitte, die in Abständen von 400 Mikrometern entnommen werden. Sammeln Sie Abschnitte auf Objektträgern, um sie bei minus 20 Grad Celsius zu lagern.
Mit diesem Schnittprotokoll können alle Schnitte, die den Infarktbereich eines Gehirns abdecken, auf einem Objektträger platziert werden. Färben Sie die Schnitte mit einem Standardprotokoll für krestales Violett, um den Bereich des infarktierten Gewebes jedes Hirnabschnitts abzugrenzen. Die Objektträger können dann montiert, gescannt und mit der Swanson-Methode auf Ödeme analysiert werden.
Die Korrekturmortalität aufgrund der MCA-Okklusionsoperation betrug weniger als 5 %, was hauptsächlich auf Subarachnoidal, Blutungen oder falsche Anästhesie zurückzuführen war. Keiner starb in diesem Zeitraum. Für diese Analyse der PA-Anwendung wurde die Asymmetrie mit dem Zylindertest nach Schlaganfallinduktion gemessen, und verglichen mit den Ausgangswerten, die vor dem MCA-Verschluss erhalten wurden, wurde nach 24 Stunden eine signifikante Asymmetrie der Gliedmaßen festgestellt, die sich in der ersten Woche nach dem Schlaganfall, eine Woche nach dem Schlaganfall, teilweise erholte.
Induktionsinfarkt Voltri mit krestaler Violettfärbung maß das mittlere Infarktvolumen bei 15,4 Kubikmillimetern, was etwa 12% einer Gehirnhälfte entspricht. Die Standardabweichung dieses Modells ist sehr gering. Darüber hinaus wies die Infarktlokalisation eine minimale Variabilität auf.
Nach Abschluss des Vorgangs kann dieser Vorgang innerhalb von 10 Minuten abgeschlossen werden, wenn er ordnungsgemäß ausgeführt wird. Neben den demonstrierten Zylindertests und der Kristallviolettfärbung können auch andere etablierte Verhaltenstests und histologische Methoden verwendet werden, um das Ergebnis weiter zu charakterisieren und spezifische Forschungsfragen zu beantworten. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man einen dauerhaften distalen MCA-Verschluss bei Mäusen durchführt.
Wir empfehlen dringend, Standardarbeitsanweisungen und eine detaillierte Dokumentation zu verwenden, um die Reproduzierbarkeit der Methode zu erhalten.
Dieser Artikel stellt eine Methode zur Durchführung einer permanenten distalen Okklusion der Arteria cerebri media (MCAO) bei Mäusen vor, die zu einer konsistenten kortikalen Infarktbildung führt, wie sie auch bei ischämischen Schlaganfällen beim Menschen auftritt. Die Technik ist aufgrund ihrer Reproduzierbarkeit und der geringen Letalitätsrate sowohl für die Grundlagenforschung als auch für translationsmedizinische Schlaganfallstudien von großem Wert.
Dieses Modell ermöglicht reproduzierbare kortikale Infarkte bei Mäusen mit geringer Mortalität und unterstützt die mechanistische Risikominderung bei der Validierung von Schlaganfallzielen. Die Größe und Lokalisation des Infarkts entsprechen der humanen Schlaganfallpathologie und erhöhen somit die translationale Relevanz für die präklinische therapeutische Bewertung. Verhaltens- und histologische Messgrößen liefern quantitative Endpunkte für Go/No-Go-Entscheidungen in frühen Entdeckungsprozessen.
Das Modell fügt sich in den Entdeckungsprozess für Schlaganfalltherapien ein, der von der Zielvalidierung über die Identifizierung von Wirkstoffkandidaten bis hin zur präklinischen Wirksamkeitsprüfung reicht, insbesondere für Therapien, die auf kortikale Schädigungen und Reparaturmechanismen abzielen.