Method Article
* These authors contributed equally
Accic postconditioning מגן מפני איסכמיה מוחית. כאן אנו מציגים שני מודלים לביצוע APC. הם מושגים בהתאמה על ידי העברת פרוסות corticostriatal למאגר חומצי לאחר מחסור בגלוקוז חמצן במבחנה ועל ידי שאיפה 20% CO 2 לאחר חסימת עורק המוח התיכון in vivo .
שבץ הוא אחד הגורמים המובילים לתמותה ולמוגבלות ברחבי העולם, עם גישות טיפוליות מוגבלות. כאסטרטגיה אנדוגנית עבור neuroprotection, טיפולים postconditioning הוכיחו להיות טיפולים מבטיחים נגד איסכמיה מוחית. עם זאת, נהלים מורכבים ובעיות בטיחות פוטנציאליות להגביל את היישום הקליני שלהם. כדי להתגבר על החסרונות הללו, פיתחנו חומצה postconditioning (APC) כטיפול לאיסכמיה מוחית ניסויית ניסויית. APC מתייחס לטיפול acidosis מתון על ידי שאיפה CO 2 במהלך reperfusion בעקבות איסכמיה. כאן אנו מציגים שני מודלים לבצע APC במבחנה in vivo , בהתאמה. מחסור בגלוקוז חמצן (OGD) טיפול בעכברים ואת חסימת corticostriatal ואת חסימת עורק המוח התיכון (MCAO) של עכברים הועסקו לחקות איסכמיה מוחית. APC יכול להיות מושגת רק על ידי העברת פרוסות מוח חיץ חומצי מבעבע עם 20% CO 2, oR על ידי עכברים inhaling 20% CO 2 . APC הראה השפעות הגנה משמעותיות נגד איסכמיה מוחית, כפי שמשתקף על ידי הכדאיות רקמות נפח המוח באוטם.
שבץ הוא אחד הגורמים המובילים לתמותה ולנכות ברחבי העולם. מאמצים רבים נעשו כדי למצוא טיפולים יעילים לשבץ בעשורים האחרונים, עם זאת, ההישג הוא די משביע רצון. התנאי הוא תהליך המניפולטיבי על ידי דחקים מתוחים בעקבות אפיזודה איסכמית. בנוסף, כולל איסכמי, היפוקסי, גלוקוז נמוך, postconditioning איסכמי מרחוק, המנגנונים אנדוגניים אדפטיבית להפעיל, הוכחו להיות טיפולים מבטיחים נגד איסכמיה מוחית 1 , 2 , 3 , 4 . עם זאת, postconditioning איסכמי עלול להציג פגיעה נוספת. אימבסיס מרחוק איסכמי postconditioning בדרך כלל צריך כמה מחזורים של 5-20 דקות חסימה reperfusion על אימפיטלי ips צדדית או דו צדדית 5 , 6 , 7 . תלכן, המניפולציות האלה שלאחר המוות הן מסוכנות או לא מעשיות בתרגול הקליני. כדי להתגבר על החסרונות הללו, פיתחנו APC כטיפול לאיסכמיה מוחית מוקדמת בעכברים 8 . המושרה פשוט על ידי שאיפת 20% CO 2 , APC מפחית באופן משמעותי את פגיעה מוחית איסכמית בצורה בריאה יותר ובטוחה יותר. לאחרונה הוכחנו כי APC מרחיב את חלון reperfusion, המדגיש את המשמעות של APC לטיפול שבץ 9 .
כאן אנו מציגים שני מודלים ניסיוניים כדי לחקור את neuroprotection של APC נגד איסכמיה מוחית. הראשון הוא מחסור בגלוקוז חמצן (OGD) מודל פרוסות corticostriatal עכברים. הכנה מהירה והעברה של פרוסות המוח לסביבה מלאכותית, בדרך כלל נוזל מוחי מלאכותי (ASCF), יכולים לשמור על כדאיות התא ומעגלים נוירונים, המאפשרים ללמוד תפקוד מוחי במבחנה 10 , 11 . OGD ב ASCF מחקה איסכמיה מוחית וגורמת פגיעה איסכמית 12 , 13 , 14 . לאחר OGD, פרוסות המוח מתרעננות באופן קבוע ASCF (r-ASCF) כדי לספק reperfusion ולאחר מכן מטופלים עם APC באמצעות ASCF חומצי מבעבע עם 20% CO 2 . פרוסת corticostriatal שומרת על אפיון היסטולוגית שלם לעומת תאים מתורבת העיקרי.
כדי לחקור את תפקוד המוח in vivo , עכבר באמצע מוחי חסימה עורק (MCAO) המודל מועסק. העורק המוחי האמצעי נחסם על ידי החדרת מונופילמנט להבה- blunted דרך עורק הצוואר המשותף. בתור אחד המודולים שבץ הנפוץ ביותר, מודל MCAO מראה הרלוונטיות הקלינית ואת היישום של monofilament מקל יותר להשיג reperfusion. פשוט על ידי שאיפת גז מעורבים normoxic המכיל 20% CO 2 לאחר הופעת reperfusioN, APC הראו השפעות הגנה משמעותיות נגד איסכמיה מוחית המצוינת על ידי נפח מופחת של המוח.
כל הניסויים אושרו על ידי ונערכו בהתאם לקווים המנחים האתיים של ועדת הניסוי של אוניברסיטת ג'ה-ג'יאנג, ועמדו בהתאמה מלאה עם המכונים הלאומיים לבריאות הציבור לטיפול ולשימוש בחיות מעבדה. נעשו מאמצים כדי למזער כל כאב או אי-נוחות, והשתמש במספר המינימלי של בעלי-חיים.
1. OGD של פרוסות Corticostriatal
2. MCAO
במודל פרוסה corticostriatal שתואר לעיל, הכדאיות פרוסת corticostriatal היה לכמת על ידי assay TTC ב 1 שעות לאחר reperfusion. המרת TTC חושבה על ידי מנרמל את הקליטה ב 490 ננומטר לשליטה מלאה. על פי TTC המרה, APC מוגן מפני OGD- המושרה reperfusion פציעה בזמן התחלה משך תלוי. בפירוט, הן 1 ו 3 דקות של טיפול acidosis שיפור משמעותי הכדאיות ב 5 דקות לאחר 15 דקות OGD, ואילו 5 דקות לא (OGD: 0.609 ± 0.029, 5/1: 0.758 ± 0.034, 5/3: 0.821 ± 0.041, 5/5: 0.672 ± 0.053, הנתונים מדווחים כממוצע ± SEM) ( איור 1 א ). הטיפול ב- neposrotection על ידי טיפול בחומציות נשאר מוגן בתוך 5 דקות לאחר reperfusion, ואילו 15 דקות לא (OGD: 0.584 ± 0.044, 0/3: 0.762 ± 0.036, 5/3: 0.833 ± 0.062, 15/3: 0.627 ± 0.038) איור 1 G> B ).
במודל MCAO, 5 דקות של טיפול acidosis יזמה ב 5 דקות לאחר הופעת reperfusion המוות הציל את התא נגרם על ידי עלבון איסכמי, משתקף על ידי נפח infarct קטן (MCAO: 33.4 ± 4.4%, 5/5: 16.6 ± 2.7%, 50 / 5: 19.5 ± 2.1%, 100/5: 37 ± 2.1%). את neuroprotection היה עדיין חזק, גם כאשר זמן הופסקה התעכב 50 דקות לאחר reperfusion. עם זאת, טיפול acidosis יזמה ב 100 דקות לא לחסום את הפציעות איסכמי ( איור 2 ).
כל הנתונים נאספו ונותחו בצורה עיוורת. הנתונים מוצגים כ ממוצע ± SEM. במודל פרוסת corticostriatal, כל קבוצה יש 6-8 דגימות. במודל MCAO, כל קבוצה יש 9-10 דגימות. ניתוח חד-כיווני של שונות עם פער משמעותי ביותר נעשה על השוואות מרובות.
-together.within-page = "1">
איור 1 . APC מגן מפני OGD- המושרה Reperfusion פגיעה ב Corticostriatal פרוסות. פרוסות Corticostriatal טופלו עם חומצה (pH 6.8) עבור משכי (A) וציין תקופות התאוששות (B) לאחר OGD. הכדאיות התא הוערך על ידי 3- [4,5-dimethylthiazol-2-yl] -2,5-diphenyltetrazolium assay ברומיד ב 24 שעות לאחר reperfusion, ואת הכדאיות פרוסת corticostriatal היה לכמת על ידי assay TTC בשעה 1 אחרי reperfusion. ערכים מראים ממוצע ± SEM. N = 6 - 8 עבור כל קבוצה; * P <0.05 ו ** p <0.01 על ידי ניתוח חד-כיווני של שונות; R, reperfusion. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 2 . APC מגן מפני פגיעה ב- MCAO-Induced בעכברים. בעלי חיים היו נתון 60 דקות MCAO ומטופלים על ידי שאיפת 20% CO2 במשך 5 דקות ב 5, 50, או 100 דקות לאחר reperfusion. נפח אוטם היה לכמת ידי 2,3,5-triphenyltetrazolium הידרוכלוריד מכתים ב 24 שעות לאחר reperfusion (מסומן על ידי קו מנוקד שחור על הפאנל השמאלי). ערכים מראים ממוצע ± SEM. N = 8 - 10 עבור כל קבוצה; * P <0.05 ו ** p <0.01 על ידי ניתוח חד-כיווני של שונות; R, reperfusion. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.
כאן אנו מציגים שני מודלים ניסיוניים כדי לחקור את neuroprotection של APC נגד איסכמיה מוחית. ב פרוסות המוח, APC מושגת על ידי דוגרים עכברים פרוסות corticostriatal חיץ חומצי מבעבע עם 20% CO 2 לאחר הופעת reperfusion, בעוד המודל MCAO, APC מושגת על ידי שאיפת 20% CO 2 לעכברים לאחר reperfusion. שני המודלים משקפים את הנוירו-פרוטקציה של APC כנגד איסכמיה מוחית. ההגנה היתה דומה לזו שהושגה על ידי התסמינים האיסכמיים אך עם חלון זמן רחב יותר. במודל MCAO, חלון הזמן יכול להיות עוד 50 דקות לאחר reperfusion לעומת 10 דקות עבור postconditioning איסכמי 15 . בנוסף, הנוהל של APC הוא קל ובטוח יותר.
במודל פרוסות corticostriatal, פעולות עדינות ומהירה חיוניים כדי להצדיק את הכדאיות של פרוסות המוח עד למקסימום. עבור הביצועים MCAO, ניטור זרימת הדם במוח הואנדרש, ואת הירידה החדה של זרימת הדם חייב להיות שנצפה כדי להבטיח חסימה של עורק מוחי באמצע. לאחר המוח גזור החוצה עבור מכתים TTC, בדיקה זהירה של המוח הכרחי עבור הרחקה של דימום subarachnoid.
ההארכה ואת משך החומצה הם קריטיים כדי להשיג את neuroprotection של APC. משך ממושך של טיפול acidosis אינו מועיל מודל פרוסות corticostriatal ( איור 1 א ). בנוסף, המחקר הקודם שלנו הראו כי הן שאיפה 10% ו 20% CO 2, ולא 30% משאיפת CO 2 להעניק neuroprotection על עכברים 8. אלה מצביעים על חומציות מתונה חיונית עבור neuroprotection של APC, ולכן הריכוז של CO 2 ומשך APC הם הכרחיים עבור neurosrotection acidosis.
בנוסף מכתים TTC, טכניקות רבות ניתן לשלב sAtisfy צרכים מחקר מגוונים. לדוגמה, הקלטה חשמלית חוץ-תאית יכולה להתווסף לשלב האחרון כדי לבחון כיצד איסכמיה וחומציות משפיעות על הפוטנציאל העצבי 16 . פתרון זלוף של פרוסת המוח יכול גם להיות שנאסף כדי למדוד את שינוי הריכוז של נוירוטרנסמיטורים חומצת אמינו לאחר APC על ידי HPLC 17 . פרוסות של אזורים מסוימים במוח יכול להיות מוכן ללמוד את התגובות של אזור מסוים איסכמיה APC. בסך הכל, חלופות רבות ניתן להציג כדי להאיר את ההשפעות של איסכמיה ו acidosis.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו מומנה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81573406, 81373393, 81273506, 81221003, 81473186, 81473186 ו 81402907), Zhejiang מחוזי מדעי הטבע הקרן (LR15H310001) ואת התוכנית עבור Zhejiang צוות מוביל של S & T חדשנות צוות (2011R50014).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sodium chloride | Sigma | S5886 | |
Potassium chloride | Sigma | P5405 | |
Potassium phosphate monobasic | Sigma | P9791 | |
Magnesium sulfate | Sigma | M2643 | |
Sodium bicarbonate | Sigma | S5761 | |
Calcium chloride dihydrate | Sigma | C5080 | |
D-(+)-Glucose | Sigma | G7021 | |
Vibratome | Leica | VT1000 S | |
2,3,5-triphenyltetrazolium hydrochloride | Sigma | T8877 | |
Absolute Ethanol | Aladdin Industrial Corporation | E111993 | |
Dimethyl sulfoxide | Sigma | D8418 | |
Laser Doppler Flowmetry | Moor Instruments Ltd | Model Moor VMS-LDF2 | |
Diethyl ether anhydrous | Sinopharm Chemical Reagent Corporation | 80059618 | |
Trichloroacetaldehycle hydrate | Sinopharm Chemical Reagent Corporation | 30037517 | |
10% Formalin | Aladdin Industrial Corporation | F111936 | |
24-well plates | Jet Biofil | TCP-010-024 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved