Funded by NHLBI R01HL091905 (SE), the United Leukodystrophy Foundation CADASIL research grant (FD) and AHA 15POST247200 (PWP). The authors would like to thank Samantha P. Ahchay for providing the image on Figure 1, and Dr. Gerry Herrera, Ph.D., for providing critical comments on the manuscript.

1.カニューレと商工会議所の準備<ol><li>きれいなホウケイ酸ガラスキャピラリーを挿入（外径：1.2ミリメートル;内径：0.69ミリメートル、長さ10mm）白金フィラメント（直径：100ミクロン）でピペットプラーの溝に。 </li><li>適切な設定を使用して、マイクロピペットプラーを使用して、長い、細い先端（ 図2）とのカニューレを生成するために、キャピラリを引き出します。使用される設定は次のとおりです。熱 - 700、プル - 100、速度 - 50、時間 - 10。 </li><li>圧力ミオグラフ室のホルダーにカニューレを挿入します。適切にカニューレを合わせます。 </li><li>慎重に所望の直径に解剖顕微鏡下でピンセットを使用して、カニューレの先端を破ります。ここでは、10μmの先端部（ 図2）とのカニューレを示します。 </li><li> 1.8 mMののCa 2+を含む人工脳脊髄液（aCSFの）との両方のカニューレを埋めます。 1％ウシ血清を補充した Ca 2+フリーのaCSFのでチャンバーを埋めますアルブミン（BSA）+ 10μMジルチアゼム（すべてのソリューションは、実験の開始前に、新たに調製されるべきです）。チャンバの大きさに応じて、5〜20 mlのaCSFの量を変化させます。カニュレーションを開始する準備ができるまで4ᵒCで室内に保管してください。 注：ジルチアゼムは、細動脈の拡張を引き起こすであろう可逆L型電位依存性カルシウム阻害剤である挿管を容易にします</li></ol>実質細動脈の2の単離<ol><li>金融機関の動物管理委員会によって承認された実験室での標準プロトコルを使用して、直前の解剖に動物を安楽死させます。他の一般的に使用される麻酔薬は、脳循環15における血管拡張作用を有することができるようにバルビツレートまたは二酸化炭素の使用が、好ましいです。ここに示されているすべての動物の手順は、医学の大学ネバダ州の学校から施設内動物管理使用委員会により承認され、及びAgであるされています国立衛生研究所「動物の管理と使用における指導原則」とreement。 </li><li>二酸化炭素を使用して動物を安楽死させます。断頭前に、動物が呼吸を停止し、その足をつまむときに応答しない状態になっていることを確認してください。 </li><li>鋭いハサミ（マウス）またはギロチン（ラット）を用いて動物を刎ねます。動物の頭から肌を削除し、先端の細いハサミを使用して、正中頭蓋縫合糸に沿って切断。鈍鉗子（マウス）または骨プライヤーを使用すると、慎重に頭蓋骨を削除し、大脳を公開します。ゆっくりと慎重に表面の軟膜動脈を損傷しないように脳を削除してください。氷上で1％のBSAを添加した Ca 2+フリーのaCSFのの20ミリリットルを充填した容器の中に脳を置きます。 </li><li> 1％BSAを添加し、氷冷のCa2 +フリーaCSFのとパッドを含む解剖皿を記入し、この料理（ 図2A）に上向きに腹面で脳を転送します。 dissecの下に皿を置きますティン顕微鏡（ 図3A）。 27ゲージの針を使用してパッドに脳をピン。中大脳動脈（MCA）の近くにピンを配置しないように注意してください。 </li><li>ウィリスとそれから分岐するMCAのサークルをローカライズ。シャープと整列Vannas春のはさみを使用して、MCAの周囲に小さな長方形をカット。その矩形がMCAの全長を通って渡って5ミリメートルの近くに位置していることを確認します。長方形の上部には、ウィリス（ウィリス動脈輪、 図2Bに近位、矢印）のサークルから分岐点を越えなければなりません。 </li><li> 3ミリメートル - Vannas春のはさみを使用して、約2のための組織の深さにアンダーカットを行います。 注：この部分は実質細動脈の良好な分離のために重要であり、それは右のそれを得るために、いくつかの試験を取ることができます。カットが深く十分に作られたノートがある場合は、孤立した実質細動脈が短くなります。カットが深すぎる解剖とき、細動脈は、その分岐点で壊れます組織が除去されます。 </li><li> MCAは虫ピンを使用して（ウィリス動脈輪から遠位）上向きと解剖皿に脳切片の最も先端を突き止めます。 （そうしないと、ピンが保持されません）基本となる大脳皮質にあまりにも深く切らないように注意しながら、ピンの近くにPIAをカットする浅い切開を行います。 </li><li>慎重に小さな鉗子で軟膜の両側をつかみ、皮質から軟膜を剥離開始。必要であれば、周囲の軟膜膜が損傷していないことを確認して、MCAにしがみつきます。 </li><li> MCAを含むPIAは皮質から外れるまで剥がれてください。剥離に対する抵抗がサークルウィリスの近くに増加することに注意してください。長い実質細動脈がこの領域になりますので、この時点では、余分な注意してください。 </li><li> PIAが自由になると、（ 図2B）を下に向けて細動脈を実質とは反対側の面と解剖皿上のパッドの上に慎重に置きます。 </li> &lt;LI&gt; Vannas春のはさみを使用して、容器の端部が露骨にカットされていることを確認すること、MCAから切り離し細動脈を切り出します。 </li><li>集めた動脈は、圧力筋運動記録法、分子解析、または天然の平滑筋または内皮細胞の単離のために使用することができます。 </li></ol> 3.圧力筋運動記録法<ol><li>事前に縫合糸を準備します。 5ミリメートル片に濃い緑色のナイロン糸をカットし、ペトリ皿に両面テープの粘着面に置きます。解剖顕微鏡下で、微細な鉗子を使用して、そのフィラメントに各部分を分離し、緩く他にフィラメントを一方の端を通過することにより、簡単なハーフヒッチ結び目を準備します。 </li><li>鉗子を使用して、あまりにも多くの圧力でそれをつかむしないように確認しながら、両面テープから結び目を選びます。浴溶液の中に縫合糸を引いて、カニューレ上に結び目をスライドさせ、カニューレの先端からの距離でそれを締めます。各カニューレ上の2縫合糸を持っているために、このプロセスを繰り返します。 </li><li>ガラスコート10％のBSA溶液でマイクロピペット、その後、1％BSAを添加した Ca 2+フリーのaCSFのと過剰を洗い流してください。 </li><li>ガラスマイクロピペット溶液50μlを引き、圧力筋運動記録法室に実質細動脈および転送を引き上げます。ガラスマイクロピペットの内部チャンバに付着することを防止するために、チャンバー内に実質細動脈を分配するために一つの流体運動にプランジャーを押してください。 </li><li> 2超微細鉗子を使用して、PAの内腔を開き、唯一の容器の最後に触れように注意してください。 </li><li>実質細動脈のエッジを保持するために鉗子を使用して、慎重にカニューレ上に容器を引っ張ります。容器は、カニューレ（ 図3A）の非常に先細の終わりにならないようにカニューレに十分引き出します。 </li><li>カニューレ上の2縫合糸を緩め、容器（ 図3B）でそれらを締めます。スペースの小さな容器に離れて縫合糸、およびtighながら、オペレータに向かってプル10それは。いずれかの分岐が実質細動脈の反対側の端部を閉じる前にオフに結びついていることを確認します。 </li><li>周り室を回して、盲嚢として実質細動脈の反対側の端部を閉じます。それを達成するために、反対側のカニューレ上の結びつきを開き、細動脈にそれを渡します。ゆっくり実質細動脈をカニューレの側に縛られるように結び目を閉じます。細動脈の長手方向のストレッチをすることは避けてください。 （ 図3C）。 注：本研究の目的は、内腔を通って薬を灌流する場合、カニューレの側に実質細動脈を結ぶのではなく、反対側の端にカニューレを挿入します。カニューレは、任意の塩の結晶または管腔内の流れを遮断する内部ビルドアップがないことを確認してください。生理学的なレベル内にせん断応力を維持するために適切に流量を調節します。シーズーらの研究は、ラット8に細動脈を貫通する内部の流量を示しており、パイのための最初のガイドとして機能することができます多くの研究。 </li><li>慎重に血管径を記録するために使用される顕微鏡のステージにチャンバーを転送します。正しいチューブに灌流するための温度プローブおよび入口と出口を接続し、顕微鏡ステージ上にチャンバーを取り付けます。 （圧力変換器に接続され、蠕動ポンプ、 など 。水柱）実験室で利用可能な圧力システムを使用して、40 mmHgの管腔内マウス実質動脈圧力またはラット動脈50 mmHgのに動脈を加圧する。 図4Dは、一例を示しています圧力変換器に接続された蠕動ポンプは、カニューレ動脈を加圧します。 </li><li>直径（ 図3E）の変化を検出するために使用されるシステムの電源をオンにします。可能な限り最高の検出を得るために、このような照明やコントラストのように、顕微鏡の設定を調整します。理想的には細動脈の壁が暗いとルーメン半透明であるべきです。検出が適切になったら、トンの記録を開始彼は実験します。 </li><li>灌流システムを起動します。 5ミリリットル/分- 3との間の流量で15〜20分間、1.8 mMののCa 2+を含む温かい（37ᵒC）aCSFのでカニューレを挿入し、加圧された実質細動脈を洗ってください。このaCSFのは、ジルチアゼムまたはBSAを含むべきではありません。 </li><li>準備の生存能力を評価するために、60mMのKClをaCSFのと定期的にaCSFを交換してください。 60 mMのKClに対する20％の狭窄 - この時点で、PAは10を示すべきです。細動脈は、その程度に収縮しない場合は、削除して、別の細動脈にカニューレを挿入。 </li><li>定期的にaCSFで60のKClを洗浄します。 1時間程度かかる可能性が自発的な筋原性緊張の世代まで待ちます。細動脈は、それまでに筋原性緊張を持っていない場合は、別の細動脈と交換してください。 注：筋原トーンが収縮アゴニストまたは高KCl溶液による刺激なしの血管の内腔直径の漸進的な、そして時にはゆっくりと、減少として観察されます。筋原性緊張は以下のfで計算されますormula：（1 -直径ルーメンパッシブ（アクティブ管腔直径は/））100 5 xは筋原性緊張の適切な量は、治療法、株、種、遺伝子組換えなどに応じて異なる場合があります。 30％5 -一般的に、生理学的な筋原性緊張15の範囲です。 </li></ol> 4.例の圧力筋運動記録法実験：アゴニスト誘発性狭窄および筋原性反応性<ol><li>適切な濃度を用いてaCSFの中の選択肢のアゴニストの希釈系列を調製します。現在、例えばトロンボキサンA 2受容体アゴニストU46619を使用しました。 1mMの濃度でU46619を1mlのストック溶液を調製しました。 100μMのU46619を含む溶液が得られ、薬剤の10倍希釈液を作るためにaCSFの900μLを含む新しい管に1 mMの溶液100μlを移します。濃度 - 応答コンストリクター曲線を作成するために1 mMのから100nmの範囲、6の希釈のために、このプロセスを繰り返します。 </li><li>加えますaCSFのをsuperfusingの100ミリリットルのアゴニストを含む溶液の全体積（それ以降のすべての用量の900μlのに続いて、最初の投与のための1ミリリットル、）。これは、アゴニストの余分な100倍希釈につながります。このように、10時から午後10μMのバス範囲におけるアゴニストの最終濃度。管腔直径が定常状態に達するまで細動脈は、各濃度で〜10分間インキュベートすることができます。 </li><li> PA径が元の値になるまで任意の薬なしにaCSFでのPAをsuperfusingことにより、アゴニストを洗浄します。最大拡張を誘導し、細動脈の受動的な直径を記録するために、10μMジルチアゼム+ 2mMのEGTAを補充した（BSAなし）のCa 2+を含まないaCSFの中の実質細動脈をインキュベートします。 </li><li>慎重にネクタイの端部に保持しながら、それを引き出して、カニューレから実質細動脈を削除します。破片やアゴニストの過剰を除去するために、二重脱イオン水で容器室を洗ってください。 Caでチャンバーを埋めます2+を含まないaCSFの+ BSAおよび他の細動脈にカニューレを挿入。細動脈ごとに複数の実験を行うことは推奨されません。 </li><li>筋原性反応実験を行うために、（上記の）自発的な筋原性緊張が生成されるまで実質細動脈が40 mmHgの管腔内圧力で平衡化することができます。管腔直径が定常状態に達するまで、10分 - 5 mmHgのに管腔内の圧力を削減し、PAは〜5平衡化することができます。 （20 mmHgの単位で5〜140 mmHgでから例えば）の選択の間隔を使用して管腔内の圧力を段階的に増やします。 </li><li>それが崩壊を引き起こし、したがって、実験の成果を変える、内皮を損傷する可能性があるとして、5 mmHgの下の管腔内の圧力に細動脈を露出させないでください。 </li><li>圧力曲線の終わりには、ローズから始まる、10μMジルチアゼム+ 2mMのEGTAを補充したのCa（BSAなし）2+を含まないaCSFのと実質細動脈を表面かん流すると圧力の手順を繰り返しトンの圧力。 注：これは、式で定義される％筋原性緊張を計算するために必要なPAの受動的直径を、与える：％トーン=（1 - （有効直径/パッシブ直径））×100。 </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

脳実質細動脈は、異なるニューロン集団を灌流少数の吻合や支店を持つ高抵抗細動脈です。これらの専門の血管は、星状細胞媒介血管拡張1を介して脳血管自動調節し、神経血管カップリングの中心的プレーヤーです。脳血管疾患におけるこれらの特殊な血管の重要性は、ミラー博士フィッシャーの先駆的な仕事は、高血圧患者の死後 16の脳内にラクナ梗塞の領土内で実質細動脈に構造的変化を説明する際、約50年前から知られています。機能障害に結合されたこれらの変化は、深部白質の低灌流、血管関連痴呆17の開発のための主要な危険因子を引き起こす可能性があります。実質細動脈は、大規模な頭蓋内および軟膜動脈だけでなく、表面の細動脈、こうして蓄積されたDからの機能的に区別されます脳血管ツリーのこれらのメンバーを使用してATA簡単実質微小循環に外挿することはないかもしれません。適切な脳の恒常性を維持する上で、その明確な重要性にもかかわらず、これらの細動脈の生理学および機能的応答に焦点を当てた研究は、主に単離および操作に関連した技術的な問題に、近年までは希少となっています。 本原稿では、単離および実質細動脈のカニュレーション圧力筋運動記録法の研究のため、分子解析、またはネイティブの平滑筋または内皮細胞の調製のためのシンプルかつ再現性のテクニックを説明します。さらに、我々は実質細動脈における筋原性規制、コンストリクター、および遅れがちなメカニズムを調べるために、この技術の使用に関するデータを提示します。我々は、これらの容器は、管腔内の圧力が一定に維持されているときに自発的筋トーンを生成するだけでなく、その変化を、myogenically活性であることを確認します管腔内圧力の変化に直面して筋原状態、 筋原性反応性 18と呼ばれる抵抗動脈のために十分に記載現象。筋原性の反応性は、脳内の灌流圧を調節、全身動脈圧のそれ一定対向変動を維持しながら、より高い圧力18で低圧で潅流の喪失、または血管原性浮腫を防止するのに重要な因子です。加えて、我々はこれらの動脈は、エンドセリン-1、内皮細胞によって産生される重要な内因性血管収縮剤として、血管作動性物質に応答することを示しています。ここに記載された製造の主要な制限は、実質細動脈を単離することによって、神経血管ユニットの重要なコンポーネントが失われ、機能的充血応答を研究することができないことです。このような脳切片のような他の製剤には、無傷の神経血管ユニットの構造を維持し、脳動脈径19のアストロサイトの制御を研究するのがより適切です。ホーweverは、脳スライス標本において、実質細動脈は加圧されず、受容体依存性の血管収縮剤の外因性投与は、血管拡張応答を研究するために、基礎音を模倣するために必要とされます。圧力筋運動記録法と脳スライス標本は、脳微小循環の研究のための補完的な考慮すべきです。 ここで説明するプロトコルは、最初の1982年20でDaceyとDulingにより記載の製造から適合、およびコインら 21によって変更されました。ピペットの異なる2組、保持外部ピペットと管腔内カニューレ挿入ピペットを使用し、我々は唯一の管腔内ピペットを使用しDaceyとDulingとコインらながら、手動ピペットの中にPAをスライド：主な違いは、使用カニュレーション技術であります。この技術は、最近、脳虚血後のラットのPAでの研究を行うために使用されている-再灌流傷害22、CHRONからのPAとりわけ的には高血圧ラット5、。マウスでは、平滑筋細胞13内の Ca 2+波と火花を評価するために、レーザー走査共焦点顕微鏡へのPAカニューレを連結して、生理学的条件およびアシドーシス下で加圧PA平滑筋細胞中のCa 2+シグナルを評価するためにこの技術を利用しました。我々はまた、膜電位の記録と一緒に薬理学的ツールを使用して、いくつかの神経血管カップリング剤3をテストし、実証し、K V 1は、小血管疾患の遺伝的モデル7におけるチャネロパチー状欠陥の原因となるアップレギュレーション電位依存性カリウムチャネルのcerebrospecific。これらの例は、異なる研究の質問に答えるために、この準備の実行可能性を示しています。 挿管の容易さのPAイソラの数と長さに依存することになるように、脳組織から脳のPAの単離は最も重要なステップであることを強調することが重要ですテッド。これは、分離を最適化するために、いくつかの試験を取ることができます。さらに、カニューレ挿入のための学習曲線は長く、イライラすることができ、初期の成功率は50％と低くすることができます。しかし、一度習得し、この手法の再現性およびスループットが高く、多くの実験が一日で行うことができます。 要約すると、本原稿は、脳実質細動脈の分離とカニュレーションのための技術が記載されています。このような製剤は、加圧された細動脈の無傷の応答を維持し、神経血管ユニットの血管成分を単離しました。孤立のPAを用いた研究では、両方の生理学的および病理学的条件下で、脳実質循環に貴重な洞察を提供します。

脳循環を一意中枢ニューロン、エネルギー貯蔵を制限され、酸素圧力と必要な栄養素の供給の変化に結果的に非常に敏感であるた細胞の代謝要求をサポートするように構成されています。特定のタスクが実行されるときに、特定の神経細胞の亜集団がアクティブになると、血管系は、地元の低酸素や栄養素1の枯渇を防ぐために、灌流の高度に局在化の増加を促進します。これは、アクティブニューロン、アストロサイト、および大脳動脈2から成る、 神経血管カップリングとして知られている機能性充血の一形態であり、そして神経血管ユニットの適切な動作に依存しています。脳実質動脈は、血管、実質を取り囲む貫通し、前毛細血管細動脈の基は、この反応のために集中的に重要であり、神経血管カップリング3を調査するために、個別に研究するために、次に重要です。 &lt;脳内の異なるニューロン集団を潅流 - （70μmの内径20）高抵抗血管のpクラス= &quot;jove_contentは&quot;&gt;実質細動脈は小さいです。表面の軟膜動脈から分岐、実質細動脈は地下微小循環（ 図1）を供給するために、ほぼ90ᵒ角度で脳実質に浸透します。これらの細動脈は、彼らが毛細血管を保護する最も遠位の平滑筋を含む血管があるように、適切な灌流圧を維持する上で重要な役割を果たしています。表面軟膜の循環とは対照的に、実質細動脈は、担保の枝と吻合を欠き、その結果、脳循環4の「ボトルネック」です。その結果、実質細動脈の機能不全は、血管認知障害および（またサイレントまたはラクナストロークとして知られている）小虚血性脳卒中などの脳血管疾患の発展に貢献しています。研究はindicatEその実質細動脈の機能不全は、本態性高血圧5、慢性ストレス6により誘導され、および小血管疾患の遺伝的マウスモデル7の初期事象であることができます。ラットにおける単一貫通動脈のさらなる実験的に誘発される閉塞は、古い人間8で観察される円筒形状で、類似している小さな虚血性脳卒中を引き起こすのに十分です。 これらの解剖学的な違いに加えて、収縮機能を調節するメカニズムは軟膜動脈および実質細動脈の間で異なります。筋原性血管収縮はおそらく外因性神経支配10の欠如、メカノ11の別個のモード、および細胞内Caの違いにより、実質細動脈9に大きい2+血管平滑筋細胞における12,13に信号を送ります。証拠は、内皮依存性血管拡張剤機構はまた、これらの間で異なることを示唆しているvascuカルシウムが関与するメカニズムのより大きな信頼を示す実質動脈2+活性化K +チャネルおよびそのような一酸化窒素とプロスタサイクリン14などの拡散性因子と比較して血管壁内の電気緊張通信とLARセグメント。したがって、軟膜動脈を用いた実験で収集したデータは必ずしも脳かん流の局所制御の知識のギャップを残して、実質細動脈には適用されない場合があります。 その重要性にもかかわらず、実質細動脈は、主として分離とex vivoでの研究のための実装と技術的な課題に、大幅に下に研究されています。この原稿では、隔離し、圧力筋運動記録法に使用することができ、または免疫標識、電気生理学、分子生物学、および生化学的解析のための組織を分離するためにどの、脳実質細動脈にカニューレを挿入する方法について説明します。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="629">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">artificial Cerebrospinal Fluid</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:216px;">NaCl</td>
			<td style="width:127px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S-640</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">KCl</td>
			<td style="width:127px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">P217</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MgCl Anhydrous</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">M-8266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">NaHCO3</td>
			<td style="width:127px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S233</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">NaH2PO4</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S9638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">D-(+)-Glucose</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">G2870</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">CaCl2</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">C4901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Bovine Serum Albumin</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A9647</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Name</td>
			<td style="width:127px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isolation/ Cannulation</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stereo Microscope</td>
			<td style="width:127px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">SZX7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:216px;">Super Fine Forceps</td>
			<td style="width:127px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11252-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:216px;">Vannas Spring Scissors</td>
			<td style="width:127px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">15000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Wiretrol 50 &#956;L</td>
			<td style="width:127px;">VWR Scientific</td>
			<td style="width:119px;">5-000-1050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">0.2 &#956;m Sterile Syringe Filter</td>
			<td style="width:127px;">VWR Scientific</td>
			<td style="width:119px;">28145-477</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Micropipette Puller</td>
			<td style="width:127px;">Sutter Instruments</td>
			<td style="width:119px;">P-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Borosilicate Glass O.D.: 1.2 mm, I.D.: 0.68 mm</td>
			<td style="width:127px;">Sutter Instruments</td>
			<td style="width:119px;">B120-69-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dark Green Nylon Thread</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">THR-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Linear Alignment Single Vessel Chamber</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">CH-1-LIN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pressure Servo Controller with Peristaltic Pump</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">PS-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Video Dimension Analyzer</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">VDA-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Four Channel Recorder with LabScribe 3 Recording and Analysis Software</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">DAQ-IWORX-404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Heating Unit</td>
			<td style="width:127px;">Warner Instruments</td>
			<td style="width:119px;">64-0102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Automatic Temperature Controller</td>
			<td style="width:127px;">Warner Instruments</td>
			<td style="width:119px;">TC-324B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation and cannulation of cerebral parenchymal arterioles

実質細動脈、貫通細動脈および前毛細血管細動脈を含む脳実質細動脈（PAは）、脳実質に軟膜動脈および細動脈やダイビングから分岐高抵抗血管です。個々のPAは実質および内に含まれるニューロンの離散的な円筒形の領土を灌流。これらの細動脈は、局所的に脳の血流の両方グローバル（脳血管自動調節）と（機能性充血）の調節において中心選手です。 PAは神経血管ユニット、脳内の代謝活性への局所血流量と一致し、また、ニューロン、介在ニューロン、アストロサイトを含む構造の一部です。 PAを介した灌流は、直接フィードPAの拡張によって引き起こされる局所灌流の増強に、その特定の地域内のニューロンとニューロンの代謝リードの増加の活動にリンクされています。 PAの調節は、より良好に特徴づけとは異なります軟膜動脈。圧力誘起血管収縮は、PAの中で大きくなり、血管拡張メカニズムが異なります。また、PAは血管周囲神経から外因性の神経支配を受けていない - 神経支配は、アストロサイトのエンドフィートとの接触を介して自然の中で、固有かつ間接的です。このように、軟膜動脈を用いた研究によって蓄積された収縮の調節に関するデータは直接PAの機能を理解するには変換されません。さらに、それは、高血圧や糖尿病などの病理学的状態は、PAの構造と反応性をどのように影響するか未定のまま。この知識のギャップは、部分的にPAの分離とカニュレーションに関連する技術的な問題の結果です。この原稿では、げっ歯類のPAの単離およびカニューレ挿入するためのプロトコルを提示します。さらに、我々は、アゴニスト誘導性の収縮および筋原性反応を含む、これらの細動脈、で行うことができる実験の例を示しています。この原稿の焦点は、PAカニューレ挿入および圧力筋運動記録法、孤立したPAにあるが、Sはまた、生化学的、生物物理学的、分子、およびイメージング研究のために使用することができます。

図5Aは、製剤の完全性を評価するために、60mMのKClをaCSFのにマウスPASの代表的な収縮を示します。 60のKClの存在下で30％ - PAは15の間に収縮する必要があります。狭窄が15％未満である場合は、PAを破棄し、それは細動脈の単離およびカニューレ挿入プロセス中に損傷されたことを示唆しているように、別のものにカニューレを挿入。 図5Bは、superfusing浴にトロンボキサン濃度の増加にPA狭窄2アナログU-46619（1μM〜10ピコモル）を示しています。くびれは、各濃度とのインキュベーション後に管腔直径の減少として観察されました。 PAは、10分間の各濃度で平衡化させました。これらのデータは、直径の変化（ΔDiameter）として、またはチャンを正規のKCl％の血管収縮、として分析し、提示することができます60 mMのKClに対する最大収縮することにより、直径の電子。 図6は、筋原性反応実験におけるPAの内腔の直径の代表的なトレースを示しています。管腔内圧力の段階的増加は、1.8 mMの外Ca 2+（ 図6、下のトレース）の存在下でのPAの段階的な収縮を引き起こします。 Ca 2+のないaCSFのと同じPAのインキュベーションおよび10μMジルチアゼム+ 2mMのEGTAを補っは筋原トーン生成を廃止し、PAは増加の内腔直径は受動的である管腔内圧力（ 図5、上側のトレース）によれば、細動脈の直径の内腔。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/53835/53835fig1.jpg" /> 図1：実質細動脈の模式図。 表面パイのうちのPAブランチアル動脈と下にある脳実質に飛び込みます。各PAは、その柱状領土（ハイライトされた領域）内の小さなニューロン集団を灌流する。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53835/53835fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/53835/53835fig2.jpg" /> 図2：腹面は上向きウィリス（矢印1）とそれから分岐MCA（矢印2）のサークルを示す向けて脳のマウス脳のPAの単離 A）の画像。根底にある脳組織とMCAのB）画像。ウィリス動脈輪からMCAの最も近位領域に矢印ポイント。 MCA（矢印）のうち分岐C）のPA。バー=100μmである。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53835/53835fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> </P&gt; <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/53835/53835fig3.jpg" /> 図3：PAの単離されたマウスのPAのカニューレ挿入 A）画像にカニューレを挿入し、まだ縫合糸で結ばれていません。この画像は、縫合糸でそれを閉じる前に、カニューレに挿入されるPAの長さを示しています。 B）PAは、今では、加圧の後にカニューレから滑り落ちないことを保証するために2縫合でカニューレに閉じられています。ブラインド嚢実験構成でカニューレを挿入し、加圧されたマウスPAのC）画像。バー=50μmである。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53835/53835fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/53835/53835fig4.jpg" /> 図4：PA実験 A）と解剖顕微鏡のために私たちの研究室で使用される装置光源。 B）温度コントローラ。 C）aCSFの浴灌流のための蠕動ポンプ。 D）圧力サーボ制御、リビングシステム計装。 E）ビデオディメンションアナライザー（右下）、（右上）を監視し、ノートパソコンに搭載されたビデオエッジ検出システム（左）。 F）小型容器室（リニアアライメント室）。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53835/53835fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/53835/53835fig5.jpg" /> 図5：くびれのKCl誘発性脱分極とトロンボキサンA 2アナログU46619 A）の準備の完全性を評価するための60のKCl aCSFのにマウスのPAの代表的なくびれにPAの 。 60のKClの存在下で30％ - PAは15の間に収縮する必要があります。 B）U46619は、PAの収縮を誘発しました。トレースで観察されるように、U46619が原因濃度依存PAのくびれ、各濃度とインキュベーションした後、内腔の直径の減少として観察された。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53835/53835fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図6" src="/files/ftp_upload/53835/53835fig6.jpg" /> 図6：PAの筋原性反応性管腔内圧力の段階的増加は、1.8 mMの外Ca 2+（下のトレース）の存在下でのPAの段階的な収縮を引き起こします。この圧力誘起収縮抵抗細動脈の特徴です。 1.8 mMのカルシウムなしaCSFのと同じPAのインキュベーション2+および10μMジルチアゼム+ 2mMのEGTAがパッシブルーメンである、管腔内圧力（上側のトレース）に応じた筋原性緊張の生成を廃止し、PAは増加の内腔の直径を補っ目の直径電子細動脈。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53835/53835fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Isolation and Cannulation of Cerebral Parenchymal Arterioles

This manuscript describes a simple and reproducible protocol for isolation of intracerebral arterioles (a group of blood vessels encompassing parenchymal arterioles, penetrating arterioles and pre-capillary arterioles) from mice, to be used in pressure myography, immunofluorescence, biochemistry, and molecular studies.

単離および脳実質細動脈のカニューレ挿入

Intracerebral parenchymal arterioles (PAs), which include parenchymal arterioles, penetrating arterioles and pre-capillary arterioles, are high resistance ...

isolation-and-cannulation-of-cerebral-parenchymal-arterioles

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.5K ビュー.  University of Nevada School of Medicine. This manuscript describes a simple and reproducible protocol for isolation of intracerebral arterioles (a group of blood vessels encompassing parenchymal arterioles, penetrating arterioles and pre-capillary arterioles) from mice, to be used in pressure myography, immunofluorescence, biochemistry, and molecular studies.

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Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence

Monitoring of the spatiotemporal characteristics of cerebral blood and tissue oxygenation is crucial for better understanding of the 
neuro-metabolic-vascular relationship. Development of new pO2 measurement modalities with simultaneous monitoring of pO2 in larger fields of view with higher 
spatial and/or temporal resolution will enable greater insight into the functioning of the normal brain and will also have significant impact on diagnosis 
and treatment of neurovascular diseases such as stroke, Alzheimer's disease, and head injury.
Optical imaging modalities have shown a great potential to provide high spatiotemporal resolution and quantitative imaging of pO2 based on hemoglobin absorption in visible and near infrared range of optical spectrum. However, multispectral measurement of cerebral blood oxygenation relies on photon migration through the highly scattering brain tissue. Estimation and modeling of tissue optical parameters, which may undergo dynamic changes during the experiment, is typically required for accurate estimation of blood oxygenation. On the other hand, estimation of the partial pressure of oxygen (pO2) based on oxygen-dependent quenching of phosphorescence should not be significantly affected by the changes in the optical parameters of the tissue and provides an absolute measure of pO2. Experimental systems that utilize oxygen-sensitive dyes have been demonstrated in in vivo studies of the perfused tissue as well as for monitoring the oxygen content in tissue cultures, showing that phosphorescence quenching is a potent technology capable of accurate oxygen imaging in the physiological pO2 range. 
Here we demonstrate with two different imaging modalities how to perform measurement of pO2 in cortical vasculature based on phosphorescence lifetime imaging. In first demonstration we present wide field of view imaging of pO2 at the cortical surface of a rat. This imaging modality has relatively simple experimental setup based on a CCD camera and a pulsed green laser. An example of monitoring the cortical spreading depression based on phosphorescence lifetime of Oxyphor R3 dye was presented. In second demonstration we present a high resolution two-photon pO2 imaging in cortical micro vasculature of a mouse. The experimental setup includes a custom built 2-photon microscope with femtosecond laser, electro-optic modulator, and photon-counting photo multiplier tube. We present an example of imaging the pO2 heterogeneity in the cortical microvasculature including capillaries, using a novel PtP-C343 dye with enhanced 2-photon excitation cross section.
Click here to view the related article <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/Details.php?ID=1731">Synthesis and Calibration of Phosphorescent Nanoprobes for Oxygen Imaging in Biological Systems.</a>

We present an experimental procedure for measuring the partial pressure of oxygen (pO2) in cerebral vasculature based on oxygen-dependent quenching of phosphorescence. Animal preparation and imaging procedures were outlined for both large field of view CCD-based imaging of pO2 in rats and 2-photon excitation based imaging of pO2 in mice.

燐光の酸素依存性の焼入に基づいて脳の血液の酸素化の測定

Monitoring of the spatiotemporal characteristics of cerebral blood and tissue oxygenation is crucial for better understanding of the 
...

神経科学

Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable clinical state; in the development of animal models of focal ischemia, however, achieving reproducibility of experimentally induced infarct volume is essential. The rat is a widely used animal model for stroke due to its relatively low animal husbandry costs and to the similarity of its cranial circulation to that of humans2,3. In humans, the middle cerebral artery (MCA) is most commonly affected in stroke syndromes and multiple methods of MCA occlusion (MCAO) have been described to mimic this clinical syndrome in animal models. Because recanalization commonly occurs following an acute stroke in the human, reperfusion after a period of occlusion has been included in many of these models. In this video, we demonstrate the transient endovascular suture MCAO model in the spontaneously hypertensive rat (SHR). A filament with a silicon tip coating is placed intraluminally at the MCA origin for 60 minutes, followed by reperfusion. Note that the optimal occlusion period may vary in other rat strains, such as Wistar or Sprague-Dawley. Several behavioral indicators of stroke in the rat are shown. Focal ischemia is confirmed using T2-weighted magnetic resonance images and by staining brain sections with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) 24 hours after MCAO.

Surgical induction of ischemic brain damage in the rat is a widely used model for stroke research. Here we demonstrate the induction of focal cerebral ischemia by occlusion of the middle cerebral artery. Visualization of the resulting infarct by histological staining and magnetic resonance imaging is also shown.

ラット中大脳動脈の血管縫合閉塞による局所脳虚血モデル

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

急性海馬スライスにおけるシナプス誘発アストログリアとニューロン活動の二重の電気生理学的記録

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF differentiates from the amniotic fluid upon closure of the anterior neural tube. CSF volume then increases over subsequent days as the neuroepithelial progenitor cells lining the ventricles and the choroid plexus generate CSF. The embryonic CSF contacts the apical, ventricular surface of the neural stem cells of the developing brain and spinal cord. CSF provides crucial fluid pressure for the expansion of the developing brain and distributes important growth promoting factors to neural progenitor cells in a temporally-specific manner. To investigate the function of the CSF, it is important to isolate pure samples of embryonic CSF without contamination from blood or the developing telencephalic tissue. Here, we describe a technique to isolate relatively pure samples of ventricular embryonic CSF that can be used for a wide range of experimental assays including mass spectrometry, protein electrophoresis, and cell and primary explant culture. We demonstrate how to dissect and culture cortical explants on porous polycarbonate membranes in order to grow developing cortical tissue with reduced volumes of media or CSF. With this method, experiments can be performed using CSF from varying ages or conditions to investigate the biological activity of the CSF proteome on target cells.

The ventricular cerebrospinal fluid (CSF) bathes the neuroepithelial and cerebral cortical progenitor cells during early brain development in the embryo. Here we describe the method developed to isolate ventricular CSF from rodent embryos of different ages in order to investigate its biological function. In addition, we demonstrate our cerebral cortical explant dissection and culture technique that allows for explant growth with minimal volumes of culture medium or CSF.

解剖大脳皮質植で使用するための齧歯類の胚から脳脊髄液の分離

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

Functional Imaging of Auditory Cortex in Adult Cats using High-field fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal models, including monkeys, ferrets, bats, rodents, and cats. In order to draw suitable parallels between human and animal models of auditory function, it is important to establish a bridge between human functional imaging studies and animal electrophysiological studies. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is an established, minimally invasive method of measuring broad patterns of hemodynamic activity across different regions of the cerebral cortex. This technique is widely used to probe sensory function in the human brain, is a useful tool in linking studies of auditory processing in both humans and animals and has been successfully used to investigate auditory function in monkeys and rodents. The following protocol describes an experimental procedure for investigating auditory function in anesthetized adult cats by measuring stimulus-evoked hemodynamic changes in auditory cortex using fMRI. This method facilitates comparison of the hemodynamic responses across different models of auditory function thus leading to a better understanding of species-independent features of the mammalian auditory cortex.

Functional studies of the auditory system in mammals have traditionally been conducted using spatially-focused techniques such as electrophysiological recordings. The following protocol describes a method of visualizing large-scale patterns of evoked hemodynamic activity in the cat auditory cortex using functional magnetic resonance imaging.

ハイフィールドのfMRIを使って大人の猫における聴覚皮質の機能イメージング

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal ...

Non-invasive Parenchymal, Vascular and Metabolic High-frequency Ultrasound and Photoacoustic Rat Deep Brain Imaging

Photoacoustics and high frequency ultrasound stands out as powerful tools for neurobiological applications enabling high-resolution imaging on the central nervous system of small animals. However, transdermal and transcranial neuroimaging is frequently affected by low sensitivity, image aberrations and loss of space resolution, requiring scalp or even skull removal before imaging. To overcome this challenge, a new protocol is presented to gain significant insights in brain hemodynamics by photoacoustic and high-frequency ultrasounds imaging with the animal skin and skull intact. The procedure relies on the passage of ultrasound (US) waves and laser directly through the fissures that are naturally present on the animal cranium. By juxtaposing the imaging transducer device exactly in correspondence to these selected areas where the skull has a reduced thickness or is totally absent, one can acquire high quality deep images and explore internal brain regions that are usually difficult to anatomically or functionally describe without an invasive approach. By applying this experimental procedure, significant data can be collected in both sonic and optoacoustic modalities, enabling to image the parenchymal and the vascular anatomy far below the head surface. Deep brain features such as parenchymal convolutions and fissures separating the lobes were clearly visible. Moreover, the configuration of large and small blood vessels was imaged at several millimeters of depth, and precise information were collected about blood fluxes, vascular stream velocities and the hemoglobin chemical state. This repertoire of data could be crucial in several research contests, ranging from brain vascular disease studies to experimental techniques involving the systemic administration of exogenous chemicals or other objects endowed with imaging contrast enhancement properties. In conclusion, thanks to the presented protocol, the US and PA techniques become an attractive noninvasive performance-competitive means for cortical and internal brain imaging, retaining a significant potential in many neurologic fields.

The present work describes a new protocol to perform non-invasive high-frequency ultrasound and photoacoustic based imaging on rat brain, to efficiently visualize deep subcortical regions and their vascular patterns by directing signals on skull foramina naturally present on animal cranium.

非侵襲的実質細胞、血管および代謝高周波超音波および光音響ラット脳深部イメージング

Photoacoustics and high frequency ultrasound stands out as powerful tools for neurobiological applications enabling high-resolution imaging on the central ...

Utilizing 3D Printing Technology to Merge MRI with Histology: A Protocol for Brain Sectioning

Magnetic resonance imaging (MRI) allows for the delineation between normal and abnormal tissue on a macroscopic scale, sampling an entire tissue volume three-dimensionally. While MRI is an extremely sensitive tool for detecting tissue abnormalities, association of signal changes with an underlying pathological process is usually not straightforward. In the central nervous system, for example, inflammation, demyelination, axonal damage, gliosis, and neuronal death may all induce similar findings on MRI. As such, interpretation of MRI scans depends on the context, and radiological-histopathological correlation is therefore of the utmost importance. Unfortunately, traditional pathological sectioning of brain tissue is often imprecise and inconsistent, thus complicating the comparison between histology sections and MRI. This article presents novel methodology for accurately sectioning primate brain tissues and thus allowing precise matching between histology and MRI. The detailed protocol described in this article will assist investigators in applying this method, which relies on the creation of 3D printed brain slicers. Slightly modified, it can be easily implemented for brains of other species, including humans.

The overall goal of this protocol is to accurately align magnetic resonance imaging (MRI) image volumes with histology sections via the creation of customized 3D-printed brain holders and slicer boxes.

組織学でMRIをマージするために、3D印刷技術を活用：脳セクショニングのためのプロトコルを

Magnetic resonance imaging (MRI) allows for the delineation between normal and abnormal tissue on a macroscopic scale, sampling an entire tissue volume ...

Evaluation of Bioenergetic Function in Cerebral Vascular Endothelial Cells

The integrity of the blood-brain-barrier (BBB) is critical to prevent brain injury. Cerebral vascular endothelial (CVE) cells are one of the cell types that comprise the BBB; these cells have a very high-energy demand, which requires optimal mitochondrial function. In the case of disease or injury, the mitochondrial function in these cells can be altered, resulting in disease or&#160;the opening of the BBB. In this manuscript, we introduce a method to measure mitochondrial function in CVE cells by using whole, intact cells and a bioanalyzer. A mito-stress assay is used to challenge the cells that have been perturbed, either physically or chemically, and evaluate their bioenergetic function. Additionally, this method also provides a useful way to screen new therapeutics that have direct effects on mitochondrial function. We have optimized the cell density necessary to yield oxygen consumption rates that allow for the calculation of a variety of mitochondrial parameters, including ATP production, maximal respiration, and spare capacity. We also show the sensitivity of the assay by demonstrating that the introduction of the&#160;microRNA, miR-34a, leads to a pronounced and detectable decrease in mitochondrial activity. While the data shown in this paper is optimized for the bEnd.3 cell line, we have also optimized the protocol for primary CVE cells, further suggesting the utility in preclinical and clinical models.

Endothelial cell mitochondria are critical to maintain blood-brain-barrier integrity. We introduce a protocol to measure bioenergetic function in cerebral vascular endothelial cells.

脳血管内皮細胞での生体エネルギー機能の評価

The integrity of the blood-brain-barrier (BBB) is critical to prevent brain injury. Cerebral vascular endothelial (CVE) cells are one of the cell types ...

Comprehensive Endovascular and Open Surgical Management of Cerebral Arteriovenous Malformations

Arteriovenious malformations (AVMs) are associated with significant morbidity and mortality, and have a rupture risk of ~3% per year. Treatment of AVMs must be tailored specifically to the lesion, with surgical resection being the gold standard for small, accessible lesions. Pre-operative embolization of AVMs can reduce nidal blood flow and remove high-risk AVM features such as intranidal or venous aneurysms, thereby simplifying a challenging neurosurgical procedure. Herein, we describe our approach for the staged endovascular embolization and open resection of AVMs, and highlight the advantages of having a comprehensively trained neurovascular surgeon leading a multi-disciplinary clinical team. This includes planning the craniotomy and resection to immediately follow the final embolization stage, thereby using a single session of anesthesia for aggressive embolization, and rapid resection. Finally, we provide a representative case of a 22-year-old female with an unruptured right frontal AVM diagnosed during a seizure workup, who was successfully treated via staged embolizations followed by open surgical resection.

Surgery is the gold standard for accessible arteriovenious malformations (AVMs), and pre-operative embolization can simplify this procedure. We describe our approach for staged endovascular embolization and open resection of AVMs, and provide a representative clinical example highlighting the advantages of a comprehensively trained neurovascular surgeon leading a multi-disciplinary clinical team.

包括的な血管内治療、脳動静脈奇形のオープン手術の管理

Arteriovenious malformations (AVMs) are associated with significant morbidity and mortality, and have a rupture risk of ~3% per year. Treatment of AVMs ...

A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies of this phenomenon have been performed in either models with severe intrauterine ischemia or models with gradient degree of intrauterine hypoperfusion. No study has been performed in a model on uniform mild intrauterine hypoperfusion (MIUH). Two models have been used for studies of MIUH: a model based on suture ligation of either side of the arterial arcade formed with the uterine and ovarian arteries, and a transient model based on clipping the bilateral ovarian arteries and aorta having patency. Those two rodent models of MIUH have some limitations, e.g., not all fetuses are subjected to MIUH, depending on their position in the uterine horn. In our MIUH model, all fetuses are subjected to a comparable level of intrauterine hypoperfusion. MIUH was achieved by mild stenosis of all four arteries feeding the uterus, i.e., the bilateral uterine and ovarian arteries.
Arterial stenosis was induced by metal microcoils wrapped around the feeding arteries. Producing arterial stenosis with microcoils allowed us to control, optimize, and reproduce decreased blood flow with very little inter-animal variability and a low mortality rate, thus enabling accurate evaluation. When microcoils with an inner diameter of 0.24 mm were used, the blood flow in both the placenta and fetus was mildly decreased (approximately 30% from the pre-stenosis level in the placenta). The offspring of our MIUH model clearly demonstrates long-lasting alterations in neurological, neuroanatomical and behavioral test results.

Mild intrauterine hypoperfusion was produced by artery stenosis with metal microcoils wrapped around the uterine and ovarian arteries in rats at embryonic day 17. This procedure produced prenatal hypoperfusion and intrauterine growth restriction.

栓塞狭窄軽度子宮内血流の低下のモデルラット

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies ...