Name: surgical approach for middle cerebral artery occlusion and reperfusion induced stroke in mice
Uploaded: 2016-10-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 30 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice at JoVE.com

This work was funded by the National Institute of Health, the National Heart Lung and Blood Institute (NIH and NHLBI; HL125572-01A1) and the LSUHSC-S start up fund to F.N.E. Gavins.

このプロトコルとビデオで報告した実験はLSUHSC-S施設内動物管理使用委員会によって承認され、NIHのガイドラインに準拠しているました。 注：25体重の雄C57BL / 6マウス - 47 gをこの研究で使用しました。マウスは個別換気ケージで12時間の明/暗サイクルの下で、水に自由にアクセスさせて、標準的な固形飼料ペレット食で維持しました。手順は、滅菌技術（ 例えば 、滅菌手袋、滅菌器具）を用いて無菌条件下で行われます。 1.手術前の準備<ol><li>ケタミン（150ミリグラム/ kg）およびキシラジン（10mg / kg）の組み合わせを使用して麻酔を誘導腹腔内（IP）を注射しました。麻酔が達成された後、5分及び10分ごとに - 最初は足のピンチごとに3によって麻酔深度を監視します。動物が麻酔下にある間、乾燥を防ぐために無菌眼軟膏を管理します。ケタミン/キシラジンの初期投与量は、通常、AB持続します30-40分アウト。足のピンチに対する動物の応答により検証され、必要に応じて追加の用量を投与することができます。 </li><li>温度調節熱マットの上に仰臥位でマウスを置き、直腸プローブを使用して検証されて36.5±0.1℃、で体温を維持。 </li><li>首を剃ると、70％のエチルアルコールで皮膚を消毒します。 </li></ol> MCAの2閉塞（図1） <ol><li>アイリスストレートはさみを使用して、正中頸部切開を行い、血管を露出させるために軟組織を（リトラクターを使って）後退させます。 </li><li>迷走神経を損傷することなくデュモンの鉗子を使用して周囲の組織からCCAとECAを解剖。 </li><li> 6-0シルクを使用して、CCAの周りの緩い結び目を結ぶことにより、一時的な縫合糸を作ります。 </li><li> ECAの周りに永久縫合糸、しっかりと（CCAの分岐に対して遠位）血管を結紮することによって、それから延びる小型船を作ります。 </li><li>縫合糸AROを作りますCCAの分岐にECAの近位をUND。 </li><li>内頸動脈（ICA）と翼口蓋動脈（PPA）の周りの微小血管クリップを配置します。 </li><li>春のはさみを解剖マイクロを使用して、ECAの小さな切開を行い、180μmのシリコンチップ付きモノフィラメントを挿入します。フィラメントのより容易な操作のために可能な限り永久縫合糸へのカットはの近くにしてください。 </li><li>挿入されたフィラメントとECAの周りに一時的な縫合糸を締めて、微小血管クリップを削除します。 </li><li>永久、遠位縫合糸と春のはさみを解剖マイクロを使用して、フィラメントのエントリポイント間のECAをカットします。 </li><li> MCAに - （CCAの分岐を超えて10μmの約9）抵抗が感じられるまでICAを通してフィラメントを案内します。 注：フィラメントの大部分はまだ表示されている間あまり抵抗が感じられる場合には、フィラメントは、PPAを入力した可能性があります。この問題が発生した場合は、ゆっくり膿、分岐点に戻って、フィラメントを引っ張りますICAへの前進時間デュモンの鉗子を使用して、それがICAで可視化することができるまで、フィラメントを進めます。 </li></ol> 3.再灌流<ol><li> 30分の閉塞期間の後、静かにデュモンの鉗子を使用して、それを引き戻すことにより、フィラメントを除去し、ECAの開放端の周りに縫合糸を固定します。 </li><li>慎重デュモンの鉗子を使用して、合字を緩めて血流がCCAを通して再開されることにより、CCAの周りに一時的な縫合糸を取り外します。 </li><li>連続外科手術用縫合糸で切開を閉じます。皮膚の閉鎖は、連続又は中断どちら縫合することによって達成することができます。スキンステープルも許容方法です。 </li><li>ボリューム補充などの鎮痛カルプロフェンと生理食塩水を皮下の1ミリリットルをマウスに注入する（5ミリグラム/キログラム、SC）の外科的処置、追加の疼痛緩和がバック猫背含ま必要であることを示す兆候、ungroomedコートからの痛みや不快感の軽減のため、異常な、活性の低下姿勢、そして食欲を減少させました。 </li><li>温度コントローラーを使用して、規制ヒートランプを使用して加熱された30℃のケージ内の麻酔からの回復を通じてマウスを観察し、食べることを奨励するために、ケージの床にペトリ皿にマッシュ飼料を配置します。マウスは、再灌流期間中のケージ当たり1匹収容されます。 </li></ol> 4.シャム手術<ol><li>モノフィラメント挿入せずに、同じ手順に従うことをマウス。 </li></ol> 5.術後の神経学的スコア（表1;図2） <ol><li>神経学的全般を評価する18ポイントスコアリングシステムを用いて適切な再灌流期間の後、マウスを評価します。モーター;感覚;固有感覚。高い神経学的スコアは、神経学的機能の低下に相当します。 注：応答しないと歩くことができないと判断されたマウスは安楽死させます。人道的な安楽死のための他の基準は20％以上の体重減少を含む、呼吸ジ手術領域の周りのストレス、および感染症。 CO 2チャンバーは、安楽死のために使用され、死を確認するための物理的方法は、頸椎脱臼または開胸になります。 </li></ol>測定脳梗塞体積の6（図3） <ol><li>麻酔が達成された後5分および10分毎 - ケタミン（150ミリグラム/ kg）およびキシラジン（10mg / kg）を最初に足ピンチ毎に3によって麻酔のIP監視深注入の組み合わせを使用して麻酔を誘導します。 </li><li>仰臥位でマウスを置き、アイリスをまっすぐはさみを使用して腹膜に続く首に腹部から皮膚をカット。 </li><li>デュモンの鉗子を使用して胸骨を持ち上げ、心臓を露出するリブをカット。 </li><li>心臓を露出させ、止血の2ペアを使用して左と右胸を開きます。 </li><li>左心室に5ミリリットルの注射器に取り付けた26 G針を挿入し、右心房を切りました。室温通常の生理食塩水またはホスファで潅流TE緩衝食塩水（PBS）液が透明になるまで（通常3 - 5分）。 </li><li>アイリスストレートはさみとデュモンの鉗子を使用して慎重に離れて脳から頭蓋骨を削除します。 </li><li>嗅球と脳がマトリクス状に収まるようにカミソリの刃を使用して、小脳をカット。でもセグメントに脳をスライスし、この行列を使用します。クールな組織を維持するために、使用前に行列を冷やします。マトリックスに脳を置き、氷の上に置きます。 </li><li> 2かみそりの刃を使用して、2ミリメートルの冠状セグメントに脳をスライス。上から2ミリメートルを開始するカミソリの刃を使用して最初のカットを作成し、代わりにこのかみそりの刃を残します。最初の後ろにカットし、別の2ミリメートルを行います。付着した組織との最初のカミソリの刃を取り外します。すべての組織がスライスされるまで、このプロセスを繰り返します。 注：4があるはずです - 終了時に5つのセグメント。 </li><li>その後、浅い水浴aで配置され、2％2,3,5- triphenyltetrazaliumクロリド（TTC）を含む24ウェルプレートにセグメントを配置します20分間T 37℃です。個々のウェルに各セグメントを配置すると、それらがカットされた順序でそれらを維持するのに役立ちます。 TTC溶液が完全に組織セグメントをカバーしていることを確認してください。 10分には、すべてのスライスを裏返した後。 </li><li>新しい24ウェルプレートのウェルに10％ホルマリンの少量を置き、それが切断されたために、このプレートにセグメントを転送します。 </li><li>コンピュータにセグメントをスキャンし、ImageJの解析ソフト（NIH 1.57 Imageソフトウェア）6を用いて全脳切片6の割合として梗塞サイズを分析します。 <ol><li>面積測定を生成するために、梗塞領域の輪郭を描きます。次の領域を決定するために、全体の半球を測定します。対側半球の面積によって梗塞領域を分割し、梗塞体積を決定するために100を掛け。 </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Go, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+disease+and+stroke+statistics-2014+update:+a+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics-2014 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 129 (3), e28-e292 (2014).</li><li>Marks, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patients+with+acute+stroke+trated+with+intravenous+tPS+3-6+hours+after+stroke+onset:+correlations+between+MR+angiography+findings+and+perfusion-+and+diffusion-weighted+imaging+in+the+DEFUSE+study.">Patients with acute stroke trated with intravenous tPS 3-6 hours after stroke onset: correlations between MR angiography findings and perfusion- and diffusion-weighted imaging in the DEFUSE study.</a> Radiology. 249 (2), 614-623 (2008).</li><li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats.">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).</li><li>Koizumi, J., Yoshida, Y., Nakazawa, T., Ooneda, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+studies+of+ischemic+brain+edema,+I:+a+new+experimnetal+model+of+cerebral+embolism+in+rats+in+which+recirculation+can+be+introduced+in+the+ischemic+area.">Experimental studies of ischemic brain edema, I: a new experimnetal model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area.</a> Jpn J Stroke. (8), 1-8 (1986).</li><li>Smith, H. K., Russell, J. M., Granger, D. N., Gavins, F. N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+differences+between+two+classical+surgical+approaches+for+middle+cerebral+artery+occlusion-induced+stroke+in+mice.">Critical differences between two classical surgical approaches for middle cerebral artery occlusion-induced stroke in mice.</a> J Neurosci Meth. 249, 99-105 (2015).</li><li>Gavins, F. N., Dalli, J., Flower, R. J., Granger, D. N., Perretti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+the+annexin+1+counter-regulatory+circuit+affords+protection+in+the+mouse+brain+microcirculation.">Activation of the annexin 1 counter-regulatory circuit affords protection in the mouse brain microcirculation.</a> FASEB J. 21 (8), 1751-1758 (2007).</li><li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atorvastain+induction+of+VEGF+and+BDNF+promotes+brain+plasticity+after+stroke+in+mice.">Atorvastain induction of VEGF and BDNF promotes brain plasticity after stroke in mice.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 25 (2), 281-290 (2005).</li><li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrastriatal+transplantation+of+bone+marrow+nonhematopoietic+cells+improves+functional+recovery+after+stroke+in+adult+mice.">Intrastriatal transplantation of bone marrow nonhematopoietic cells improves functional recovery after stroke in adult mice.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 20 (9), 1311-1319 (2000).</li><li>Liesz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spectrum+of+systemic+immune+alterations+after+murine+focal+ischemia;+the+immunodepression+versus+immunomodulation.">The spectrum of systemic immune alterations after murine focal ischemia; the immunodepression versus immunomodulation.</a> Stroke. 40 (8), 2849-2858 (2009).</li><li>Beckmann, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+resolution+magnetic+resonance+angiography+non-invasively+reveals+mouse+strain+differences+in+the+cerebrovascular+anatomy+in+vivo.">High resolution magnetic resonance angiography non-invasively reveals mouse strain differences in the cerebrovascular anatomy in vivo.</a> Magn Reson Med. 44 (2), 252-258 (2000).</li><li>Barone, F. C., Knudsen, D. J., Nelson, A. H., Feuerstein, G. Z., Willette, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+strain+differences+in+susceptibility+to+cerebral+ischemia+are+related+to+cerebral+vascular+anatomy.">Mouse strain differences in susceptibility to cerebral ischemia are related to cerebral vascular anatomy.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 13 (4), 683-692 (1993).</li><li>Burk, J., Burggraf, D., Vosko, M., Dichgans, M., Hamann, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protection+of+cerebral+microvasculature+after+moderate+hypothermia+following+experimental+focal+cerebral+ischemia+in+mice.">Protection of cerebral microvasculature after moderate hypothermia following experimental focal cerebral ischemia in mice.</a> Brain Res. (1226), 248-255 (2008).</li><li>Noor, R., Wang, C. X., Shuaib, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+hyperthemia+on+infarct+volume+in+focal+embolic+model+of+cerebral+ischemia+in+rats.">Effects of hyperthemia on infarct volume in focal embolic model of cerebral ischemia in rats.</a> Neurosci Lett. 349 (2), 130-132 (2003).</li><li>Shin, H. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mild+induced+hypertension+improves+blood+flow+and+oxygen+metabolism+in+transient+focal+cerebral+ischemia.">Mild induced hypertension improves blood flow and oxygen metabolism in transient focal cerebral ischemia.</a> Stroke. 39 (5), 1548-1555 (2008).</li><li>Richter, S. H., Garner, J. P., W&#252;rbel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+standardization:+cure+or+cause+of+poor+reproducibility+in+animal+experiments?.">Environmental standardization: cure or cause of poor reproducibility in animal experiments?.</a> Nat Methods. 6 (4), 257-261 (2009).</li><li>Holloway, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Both+MC1+and+MC3+receptors+provide+protection+from+cerebral+ischemia-reperfusion-induced+neutrophil+recruitment.">Both MC1 and MC3 receptors provide protection from cerebral ischemia-reperfusion-induced neutrophil recruitment.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 35, (2015).</li><li>Vandeputte, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+inflammatory+response+in+a+photothrombotic+stroke+model+by+MRI:+implications+for+stem+cell+transplantation.">Characterization of the inflammatory response in a photothrombotic stroke model by MRI: implications for stem cell transplantation.</a> Mol Imaging Biol. 13 (4), 663-671 (2010).</li><li>Iwae, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glial+cell-mediated+deterioration+and+repair+of+the+nervous+system+after+traumatic+brain+injury+in+a+rat+model+as+assessed+by+positron+emission+tomography.">Glial cell-mediated deterioration and repair of the nervous system after traumatic brain injury in a rat model as assessed by positron emission tomography.</a> J Neurotrauma. 27 (8), 1463-1475 (2010).</li><li>Morris, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developments+of+a+water-maze+procedure+for+studying+spatial+learning+in+the+rat.">Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat.</a> J Neurosci Methods. 11 (1), 47-60 (1984).</li><li>Mouzon, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repetitive+mild+traumatic+brain+injury+in+a+mouse+model+produces+learning+and+memory+deficits+accompanied+by+histological+changes.">Repetitive mild traumatic brain injury in a mouse model produces learning and memory deficits accompanied by histological changes.</a> J Neurotrauma. 29 (18), 2761-2773 (2012).</li><li>Fleming, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+and+progressive+sensorimotor+anomalies+in+mice+overexpressing+wild-type+human+&#945;-synuclein.">Early and progressive sensorimotor anomalies in mice overexpressing wild-type human &#945;-synuclein.</a> J Neurosci. 24 (42), 9434-9440 (2004).</li><li>Sedelis, M., Schwarting, R. K. W., Huston, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+phenotyping+of+the+MPTP+mouse+model+of+Parkinson's+disease.">Behavioral phenotyping of the MPTP mouse model of Parkinson's disease.</a> Behav Brain Res. 125 (1-2), 109-125 (2001).</li><li>Toon, L., Silva, M., D'Hooge, R., Aerts, J. M., Berckmans, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+gait+analysis+in+the+open-field+test+for+laboratory+mice.">Automated gait analysis in the open-field test for laboratory mice.</a> Behav Res Methods. 41 (1), 148-153 (2009).</li><li>Lubjuhn, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+testing+in+a+mouse+stroke+model+induced+by+occlusion+of+the+distal+middle+cerebral+artery.">Functional testing in a mouse stroke model induced by occlusion of the distal middle cerebral artery.</a> J Neurosci Methods. 184 (1), 95-103 (2009).</li><li>Bou&#235;t, V., Freret, T., Toutain, J., Divoux, D., Boulouard, M., Schumann-Bard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+and+cognitive+deficits+after+transient+middle+cerebral+artery+occlusion+in+the+mouse.">Sensorimotor and cognitive deficits after transient middle cerebral artery occlusion in the mouse.</a> Exp Neurol. 203 (2), 555-567 (2007).</li><li>Freret, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+deficits+after+distal+focal+cerebral+ischemia+in+mice:+usefulness+of+adhesive+removal+test.">Behavioral deficits after distal focal cerebral ischemia in mice: usefulness of adhesive removal test.</a> Behav Neurosci. 123 (1), 224-230 (2009).</li><li>Zhan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficient+neuron-microglia+signaling+results+in+impaired+functional+brain+connectivity+and+social+behavior.">Deficient neuron-microglia signaling results in impaired functional brain connectivity and social behavior.</a> Nature Neurosci. 17, 400-406 (2013).</li><li>Balkaya, M., Kr&#246;ber, J. M., Rex, A., Endres, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+post-stroke+behavior+in+mouse+models+of+focal+ischemia.">Assessing post-stroke behavior in mouse models of focal ischemia.</a> J Cereb Blood Flow. 33, 330-338 (2012).</li><li>Wiessner, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-nogo-a+antibody+infusion+24+hours+after+experimental+stroke+imporved+behavioral+outcome+and+corticospinal+plasticity+in+normotensive+and+spontaneously+hypertensive+rats.">Anti-nogo-a antibody infusion 24 hours after experimental stroke imporved behavioral outcome and corticospinal plasticity in normotensive and spontaneously hypertensive rats.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 23, 154-165 (2003).</li><li>Schaar, K. L., Brenneman, M. M., Savitz, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+assessments+in+the+rodent+stroke+model.">Functional assessments in the rodent stroke model.</a> Exp Transl Stroke Med. 2 (13), (2010).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

20年前の概念ので、フィラメントの挿入を含むヒトの脳卒中のMCAOモデルは、研究の膨大な数に使用されています。これは、それが脳卒中（ すなわち、虚血性脳卒中）の最も一般的な形で臨床的に何が起こるかを模倣したという事実のために主です。線条体は大脳皮質よりも虚血に対してより敏感であり、そのようなものとして、虚血時間の長さは、線条体と背皮質の両方が影響を受け、または単に線条されるかどうかに翻訳されます。両方梗塞および再灌流時間はそれに応じて変化させることができ、これは研究者にはるかに大きな梗塞に一過性脳虚血発作（TIA）に関連する病理学的効果を研究することができるようにする能力を提供しています。 長年にわたって修正およびにMCAoのフィラメント方法のトラブルシューティングは、感染9の危険性を避けるために無菌状態で実行される手順の重要性を示しています。結果が異なる場合がありますげっ歯動物種間で、歪み10,11、体重、および麻酔薬を使用（解剖学的バリエーションが示されている）が、ここで提示された結果の傾向はにMCAoが行われている他の研究室に反映される可能性があります。考慮すべき他の重要なステップは、体温、血圧および血液ガスです。よく低体温12、より深刻な障害に関連したより小さな病変が温熱療法13に提示されていると体温は、神経損傷に影響を与えることが確立されています。 36.5℃の体温を維持するようにこのように、温度は、熱パッドと動物温度コントローラを使用することにより、例えば、測定及び制御されるべきです。ボリューム補充とケージの底に軟化餌を配置することによって食べるの励ましも観察する追加の要因です。血圧および血液ガス6,14は両方とも容易に測定およびcommercから容易に入手可能な装置を用いて監視することができIALサプライヤー。 MCAO技術の限界が適切に損傷を与えることなく、動脈から迷走神経を解剖し、効果的に脳卒中を誘発する能力だけでなく、マウスの生存率だけでなくに影響を与えることができるPPA、にフィラメントを進め回避含まれています。ここで説明ロンガ法を用いる場合、インビボのMCAO法代替に対する最も重要な意義は、生存率です。我々はまた、これは、このモデルでは、一度習得し、脳卒中の治療のための潜在的な治療標的を研究するための優れたツールを作る増加白血球 - 内皮細胞相互作用および増加し、梗塞容積に相当することを見出しました。 私たちはここに任意のを報告していませんが、行動試験の数はまた、モリス水迷路のように、ロータロッド、ポール試験、歩行分析を行うことができ、粘着性のラベル試験、コーナーテスト、シリンダーテスト、階段テスト、およびラダー試験は、（ 表を参照してください詳細および参照のための2）。シャム動物は、これらの行動試験を完了したとの問題がありません。しかし、卒中動物はそれほど成功し、これらのテストを実行します。このに続き、議論の一つの領域は、環境エンリッチメントだけでなく、MCAOモデルの再現性に影響を与えるかどうか、だけでなく、それは行動試験15の結果に影響を与えるかどうかです。これは不明であるが、それは研究室の中にこれを標準化する価値がある、と研究を通して。 ストロークの成果を測定するために利用可能な異なる試験の茄多があります。私たちは、血流測定のための綿密な18点の神経学的評価スコアをレーザードップラーの雇用を提示し、また体積測定を梗塞しています。しかし、追加のオプションは、このような撮像としても有用です。私たちは日常的にろう膜内（炎症反応の特性）細胞間相互作用を研究するための生体蛍光顕微鏡の使用6を採用します麻酔した動物5,6,16でリアルタイムでbralは微小循環、。 MCAoおよび再灌流は、偽動物5,6,16対高め、脳の炎症応答を生成します。それらは、臨床的に関連する長期的な研究のための機会を提供するような磁気共鳴画像17及び陽電子放出断層撮影18のような他のイメージングモダリティもまた、使用することができます。 彼らは脳卒中に病態生理学的応答と関与するメカニズムのさらなる特徴付けを可能にするように、脳組織、血漿および血清サンプルの組織学的分析は、日常的に行われるべきであるが、また、そしておそらくもっと重要なのは、彼らは研究者が成果に対する化合物の効果を研究することを可能にします脳卒中の、したがって、この衰弱し、壊滅的な疾患のための潜在的な治療標的のための重要なデータを提供します。最後に、私たちは、研究者だけでなく、最も適切なストロークモデルのBAを考慮することは非常に賢明であると考えています彼らの研究のための要件にsedをするだけでなく、そのGLP（「優良試験所の練習」）が強制されます。 GLPの提案については、 表3を参照してください。

脳卒中は、病気から4分ごとに死んで一人で、世界的な死因の第5位です。 80万人のアメリカ人は、患者のためだけでなく、その家族のためだけでなく、壊滅的であるストローク毎年、苦しみます。脳卒中は成人の身体障害の主な原因であり、歳出は非常にいくつかの治療オプションが利用可能であるにもかかわらず$ 36.5 10億のオーダーであると推定されます。 組織プラスミノーゲンアクチベーター（tPA）は唯一の食品医薬品局（FDA）は、虚血性脳卒中のための薬のライセンスを取得しています。脳卒中の発症から3~6時間以内に患者に投与し、そしてこれらのケースでは、患者2のわずか4％に利益をもたらす場合は、それだけに有効です。したがって、脳卒中の再現可能な、臨床的に関連する動物モデルは、この疾患の潜在的な治療戦略および治療法の開発を助けるために使用されることが必須です。 in vitroでのことに注意することが重要です</em&gt;のモデルは、脳機能障害の特定の側面をモデル化するのに有用な一方で、脳卒中後の脳と周辺で発生する複雑な生理学的相互作用を反復することができません。その結果、in vivoでのモデルが不可欠です。 脳卒中の最も一般的なタイプは、全ストロークの87％を占め、原点における虚血性です。他のストロークは脳内出血（9％）とくも膜下出血（4％）であり、中大脳動脈（MCA）の塞栓によって最も頻繁に引き起こされます。これは、破砕になるために脳に入る層の血流を引き起こすMCAのルートにある著名な曲線、に起因するものです。 MCAは、内頸動脈（ICA）から生じ、大脳基底核と一次運動や感覚皮質を含む前頭葉、頭頂と側頭葉の側面、に分岐し、プロジェクトの横方向溝に沿ってルート。ウィリス動脈輪はある大脳動脈によって作成されます脳動脈と後部の通信動脈に接続されています。 MCAoの腔内フィラメントまたは縫合糸モデルは、最も広く脳卒中の研究で使用されるの一つです。しかし、このモデルの異なるバリエーションがいくつかあり、これらはマイクロフィラメントが外頸動脈に挿入されているかどうかに基づいている（ECA、ロンガ法と呼ばれる）3、またはそれはICAに挿入されたかどうか（小泉と称される方法）4。ロンガの方法で、それが永久に5を接続する必要があり、そのECAありながらフィラメントは、CCAの切開部からの出血を防ぐために削除された場合は小泉の方法では、手術の側の総頸動脈（CCA）は、恒久的に接続する必要があります。私たちは、これははるかに優れおよび虚血性脳卒中のより臨床的に関連する外科的なモデルであると感じるようにここでロンガの方法が使用されます。また、特にロンガ法によるシリコン先端モノフィラメントの使用は、非常に生産します多くの場合、不完全閉塞および/またはくも膜下出血6を生成難鈍化しモノフィラメントとは対照的に、再現可能にMCAo。 腔内フィラメント法は、永久的または一時的閉塞4,6のモデルとして使用することができます。過渡モデルを実行するために、フィラメントは、虚血の期間（ 例えば、30分、60分、または2時間）後に除去され、そして再灌流が起こることが許されます。このモデルは、ある程度、ヒトにおける血栓塞栓性血餅を溶解するために、自発的または治療的介入（ 例えば 、tPAの投与）後の血流の回復をシミュレートします。永久的なモデルでは、フィラメントは、単に時間の期間（ 例えば 、24時間）のための場所に放置されているので、何の再灌流は発生しません。腔内フィラメント法の別の利点は、開頭術が頭蓋骨をそのまま残すことを可能にすると、頭蓋内圧や温度の変化を回避し、実行する必要がないという事実です。

<table><tbody><tr><td>Male C57BL/6 mice</td><td>Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME</td><td>#000664</td><td></td></tr><tr><td>Ketamine Hydrochloride</td><td>Morris &amp;amp; Dickson, Shreveport, LA</td><td>67457-108-10</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Akorn, Inc, Lake Forest, IL</td><td>NADA# 139-236</td><td></td></tr><tr><td>DC temperature control system</td><td>FHC, Bowdoin, ME</td><td>40-90-8D</td><td></td></tr><tr><td>Mini rectal thermistor probe</td><td>FHC, Bowdoin, ME</td><td>40-80-5D-02</td><td></td></tr><tr><td>Heating pad</td><td>FHC, Bowdoin, ME</td><td>40-90-2-06</td><td></td></tr><tr><td>Clippers</td><td>Amazon, Bellevue, WA</td><td>#64800</td><td></td></tr><tr><td>70% ethanol</td><td>Worldwide Medical Products, Bristol, PA</td><td>#51011023</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting microscope</td><td>Olympus, Center Valley, PA</td><td>SZ40</td><td></td></tr><tr><td>Iris scissors (straight)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>Dumont forceps (45&amp;deg; bent tip)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>11297-00</td><td></td></tr><tr><td>Micro vessel clip</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>18055-05</td><td></td></tr><tr><td>Micro dissecting spring scissors (straight)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>14088-10</td><td></td></tr><tr><td>Retractors (blunt)</td><td>Fine Science Tools, Foster City, CA</td><td>18200-11 (Helen used 17022-13)</td><td></td></tr><tr><td>Cotton tipped applicators</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>23-400-100</td><td></td></tr><tr><td>Gauze sponges</td><td>Covidien, Mansfield, MA</td><td>#9023</td><td></td></tr><tr><td>7-0 silk braided surgical suture</td><td>Braintree Scientific, Braintree, MA</td><td>SUT-S103</td><td></td></tr><tr><td>0.9% sodium chloride</td><td>Morris &amp;amp; Dickson, Lake Forest, IL</td><td>0409-4888-20</td><td></td></tr><tr><td>6-0 medium MCAO suture (silicon rubber coated monofilament)</td><td>Doccol Corporation, Sharon, MA</td><td>6023PKRe</td><td></td></tr><tr><td>Sofsilk 6-0 silicone coated braided silk</td><td>Covidien, Mansfield, MA</td><td>SUT-14-1</td><td></td></tr><tr><td>Carprofen</td><td>Pfizer, New York, NY</td><td>NADA# 141-199</td><td></td></tr><tr><td>Puralube</td><td>Dechra, Norwich, UK</td><td>NDC 17033-211-38</td><td></td></tr><tr><td>Physitemp temperature controller</td><td>Harvard Apparatus, Holliston, MA</td><td>TCAT-2AC</td><td></td></tr><tr><td>Heat lamp</td><td>Harvard Apparatus, Holliston, MA</td><td>HL-1</td><td></td></tr><tr><td>Laser doppler probe</td><td>AD Instruments, Colorado Springs, CO</td><td>MSP100XP</td><td></td></tr><tr><td>24-well plates</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>#353226</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate buffered saline (PBS)</td><td>Life Technologies, Carlsbad, CA</td><td>20012-050</td><td></td></tr><tr><td>Single edge razor blades</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA</td><td>12-640</td><td></td></tr><tr><td>2,3,5-triphenyltetrazalium chloride (TTC)</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>T8877-50G</td><td></td></tr><tr><td>Mouse brain matrix slicer</td><td>Braintree Scientific, Braintree, MA</td><td>BS-A 5000C</td><td></td></tr><tr><td>Water bath</td><td>VWR, Radnor, PA</td><td>#182</td><td></td></tr><tr><td>10% formalin</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>HT501128-4L</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ analysis software</td><td>NIH, Bethesda, MD</td><td>free download</td><td></td></tr><tr><td>Retractor</td><td>Medical Device Purchase, Newcastle, CA</td><td>MP-740</td><td></td></tr></tbody></table>

surgical approach for middle cerebral artery occlusion and reperfusion induced stroke in mice

脳卒中は、世界中の主要な死亡原因であり、長期的な成人の障害の主要な原因の一つであり続けています。ストロークの約87％が起源における虚血性であり、中大脳動脈（MCA）の領土で発生します。現在、食品医薬品局（FDA）は、この壊滅的な疾患の治療のための薬物を承認し、組織プラスミノーゲンアクチベーター（tPA）です。しかし、tPAが投与のための小さな治療窓があり（3から6時間）、および実際にそれを受けた患者の4％でのみ有効です。現在の研究は、潜在的な治療標的を見つけるために脳卒中の病態生理を理解することに焦点を当てています。したがって、信頼性のあるモデルが重要であり、MCA閉塞（MCAO）モデルは、虚血性脳卒中の最も臨床的に関連する外科的モデルとみなされる（さらに腔内フィラメントまたは縫合糸モデルと呼ばれる）、およびかなり非侵襲的かつ容易に再現可能です。典型的には、MCAOモデルは、特にによるマウスと、げっ歯類で使用されていますこの種のために利用可能なすべての遺伝的変異に。ここでは、成功し、信頼性と再現性のあるデータを生成するために、マウスでは（再灌流で）MCAOモデルを実行する方法について説明します（とビデオに存在します）。

マウスは、（24時間と1週間がここに提示されているが、再灌流の長さを変化させることができる）再灌流の期間に続いて30分にMCAo誘発性脳虚血（ 図1）を受けました。 MCAo時の死亡率は、（約2％）最小でした。ポスト虚血、（最初の24時間以内）の死亡率は約26％でした。 レーザードップラー流量測定は、にMCAo /再灌流前後のMCA領域における血流灌流を確認した。 図4は、一時的なCCAタイの発生が30フィラメントを除去するための虚血分の再灌流後に放出されたときに、サージが存在することを明らかに実証します&lt;ベースライン灌流（ すなわち 、手術前に）再灌流に5分の100％に達した灌流、インチ （前の梗塞容積の測定に）脳卒中発症neurol後24時間一般に関連ogicalスコアは、感覚、運動および固有受容赤字を評価した（ 表1）。このスコアリングシステムは、対物（ &#39;yesまたはno&#39;）評価のための基準を提供することを目的とする。 図2は、11.50±1.5（24時間でマウスのスコア（N = 27）は12.56±0.7であった、そして1週間後に高止まりしていることを示しています）。高い神経学的スコアは、神経学的機能の低下に相当します。 梗塞体積は、偽の動物よりも大きい24時間、 すなわち 、で神経学的スコアに類似したパターンを反映しました。 1週間脳卒中後（28.5±1.9％）を高めた、24時間にMCAo後、マウスは大きな梗塞体積（15.9±2.6％、図3）を有していました。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54302/54302fig1.jpg" /> 図1：中大脳動脈閉塞の場所を示す概略（MCAO）手術と脳循環の大血管の血管系が。A.外科にMCAoは外頸動脈にした後、近位ミドル頚動脈にフィラメントの挿入によって達成される。BG。にMCAoを誘導するための手順。前部通信動脈（ACA）。中大脳動脈（MCA）。後部通信動脈（PcomA）。大脳動脈（PCA）を後方。脳底動脈（BA）;内頸動脈（ICA）。外頸動脈（ECA）。翼口蓋動脈（PPA）。内頸動脈（ICA）。 （Smithらの許可を得て変更され、参照＃5。） <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54302/54302fig1large.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/54302/54302fig2.jpg" /> 図2：18点ストロークスコアこのcomprehensi。ストロークスコアが一般的で機能的な改善を評価し、脳卒中後のマウスの行動の感覚、運動および固有受容側面VEの。データは、平均±SEMです。 * P &lt;0.05。 n = 3のマウス/群。データはANOVAプラスボンフェローニ事後検定を用いて分析しました。 （Smithらの許可を得て変更され、参照＃5。） <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54302/54302fig2large.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3" src="/files/ftp_upload/54302/54302fig3.jpg" /> 図 3： にMCAo後のC57BL / 6マウス24時間の梗塞ボリューム 、マウスを30分にMCAoおよび24時間または再灌流の1週間に供したA）脳を取り出し、切断し、2％で染色しました2,3,5-。塩化トリフェニル（TTC）。生体組織では、脱水素酵素は、酵素的に1,3,5-旅行にTTCを減らします赤い色ですが、虚血組織中の酵素が機能していないので、組織は白のままhenylformazaon（TPF）、。B）のグラフは、脳卒中を起こしたマウスにおける梗塞体積の増加を示しています。データは、平均±SEMです。 ** P &lt;0.002、**** P &lt;シャム対0.0001; n = 4のマウス/群。データはANOVAプラスボンフェローニ事後検定を用いて分析しました。スケールバー= 1センチメートル（Smithらの許可を得て変更され、参照＃5。） <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54302/54302fig3large.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/54302/54302fig4.jpg" /> 図4：にMCAoおよび再灌流を通してMCA領域の灌流マウスは、&lt;5分間の再灌流を30分にMCAoを施した、としました。ベースラインは、100％に正規化しました。 EXPEとしてCTED、再灌流期間中に灌流5分は、組織のない灌流が発生していないにMCAo、 すなわち 、より高かったです。データは、平均±SEMです。 * P &lt;0.05。 n = 3のマウス/群。データはANOVAプラスボンフェローニ事後検定を用いて分析しました。 （Smithらの許可を得て変更され、参照＃5。） <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54302/54302fig4large.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="表1" src="/files/ftp_upload/54302/54302table1.jpg" /> 表1：神経学的スコアリングシステムの一つのポイントは、各テストにyesの応答のために与えられました。 18 7,8のうちマーク。 <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> テスト </td><td> 簡単な説明 </td><td> それは何のためにテストするのですか？ </td><td> リファレンス </強いです&gt; </td></tr><tr><td> モリス水迷路 </td><td>げっ歯類が隠されたプラットフォーム上に水から脱出することを学ぶオープンフィールド水迷路手順</td><td>空間記憶、運動制御、および認知マッピング</td><td> 19 </td></tr><tr><td> ロータロッド </td><td>脱落しないように、げっ歯類が前方に歩く必要があり、水平回転棒</td><td>運動協調、バランス、および握力</td><td> 20 </td></tr><tr><td> ポール </td><td>げっ歯類彼らはケージの中にダウンして自分の道を作るようにスライドまたは立ち下がりのポールの上に置き、観察</td><td>皮質の損傷に起因する運動障害</td><td> 21、22 </td></tr><tr><td> 歩行分析 </td><td>げっ歯類は、ガラス板を横切るように彼らの足跡は、その動きを調べるために捕獲されます</td><td>ウォーキングパターン（足圧力、ストライド長さ、幅及び周波数、つま先の広がり、歩行角、体の回転）そして運動協調</td><td> 23、24 </td></tr><tr><td> 付箋ラベル試験 </td><td>テープのストリップは、各足に接触するように記録時間にげっ歯類の前足の毛のない部分に接触し、除去の時間、および除去のための順序を適用しました</td><td>感度や感覚障害前足</td><td> 25、26 </td></tr><tr><td> コーナー </td><td> 30°の角度を形成する2つの基板間に配置されたげっ歯類;深いコーナーに入るとき鼻毛の両側が刺激され、げっ歯類の後部開放端に対向するように折り返しています</td><td>神経発達障害および反復行動（監視が反対方向に対して一方向に回転します） </td><td> 27、28 </td></tr><tr><td> シリンダー </td><td>壁のに対して飼育が記録されている間げっ歯類は前肢活性を有するガラスシリンダー内に配置されています</td><td>自発運動の非対称性とpoststrを評価桶四肢使用</td><td> 28 </td></tr><tr><td> 階段 </td><td>餌を付けた二重階段とボックス内のプラットフォーム上に配置されたげっ歯類;齧歯類は、食品餌を収集するために、階段までの動きを促進するために制限されています</td><td>独立感覚能力を必要とする各前肢のための能力に達し、器用さ、および運動協調</td><td> 25、29 </td></tr><tr><td> はしご </td><td>げっ歯類は、彼らのケージに到達するために、水平はしごを歩いて渡ります。記録されている梯子の上を歩くながら、足が滑ります</td><td>歩行時の足の障害;前肢と後肢の機能との連携</td><td> 30 </td></tr></tbody></table> 表2： マウスの行動試験の例。 <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> 次のようにGLPのための提案は次のとおりです。 </td></tr><tr><td> -脳卒中のモデルが選択されているの具体的な内容（ 例えば、小泉対ロンガ）、および明確に報告された菌株、年齢、性別、体重。 </td></tr><tr><td> - 二重盲検法で行われた研究。 </td></tr><tr><td> - パワー解析が報告されました。 </td></tr><tr><td> - 研究に包含と除外の基準は研究の前に決めた、と報告しました。 </td></tr><tr><td> - 動物を毎日苦痛、痛みや病気の兆候がないか（基本的な外観、体重および行動を）監視しました。 </td></tr><tr><td> - 研究から除外した動物の報告。 </td></tr><tr><td> - グループに動物のランダム化。 </td></tr><tr><td> - ＆＃160;陰性及び陽性結果の報告。 </td></tr><tr><td> - 手術、麻酔、体温と血液ガスの長さの報告。 </td></tr><tr><td> - もしあれば、使用環境エンリッチメントの報告。 </td></tr></tbody></table> 表3：優良試験所の練習のための提案。

Watch this Scientific Journal Video about Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice at JoVE.com

Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

脳卒中の病態生理学を理解するためには、信頼性のあるモデルを使用することが重要です。この論文は、マウスにおいて最も頻繁に使用される脳卒中モデルのいずれかを説明する、中大脳動脈閉塞（MCAO）モデルと呼ばれる再潅流と（また腔内フィラメントまたは縫合モデルと呼ばれます）。

マウスの中大脳動脈閉塞再灌流誘発性の脳卒中のための外科的アプローチ

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ...

surgical-approach-for-middle-cerebral-artery-occlusion-reperfusion

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

21.5K ビュー.  Louisiana State University. 脳卒中の病態生理学を理解するためには、信頼性のあるモデルを使用することが重要です。この論文は、マウスにおいて最も頻繁に使用される脳卒中モデルのいずれかを説明する、中大脳動脈閉塞（MCAO）モデルと呼ばれる再潅流と（また腔内フィラメントまたは縫合モデルと呼ばれます）。 

ビデオ: Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

Modeling Stroke in Mice - Middle Cerebral Artery Occlusion with the Filament Model

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are very limited. To meet the need for novel therapeutic approaches, experimental stroke research frequently employs rodent models of focal cerebral ischaemia. Most researchers use permanent or transient occlusion of the middle cerebral artery (MCA) in mice or rats.
Proximal occlusion of the middle cerebral artery (MCA) via the intraluminal suture technique (so called filament or suture model) is probably the most frequently used model in experimental stroke research. The intraluminal MCAO model offers the advantage of inducing reproducible transient or permanent ischaemia of the MCA territory in a relatively non-invasive manner. Intraluminal approaches interrupt the blood flow of the entire territory of this artery. Filament occlusion thus arrests flow proximal to the lenticulo-striate arteries, which supply the basal ganglia. Filament occlusion of the MCA results in reproducible lesions in the cortex and striatum and can be either permanent or transient. In contrast, models inducing distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA occlusion typically spare the striatum and primarily involve the neocortex. In addition these models do require craniectomy. In the model demonstrated in this article, a silicon coated filament is introduced into the common carotid artery and advanced along the internal carotid artery into the Circle of Willis, where it blocks the origin of the middle cerebral artery. In patients, occlusions of the middle cerebral artery are among the most common causes of ischaemic stroke. Since varying ischemic intervals can be chosen freely in this model depending on the time point of reperfusion, ischaemic lesions with varying degrees of severity can be produced. Reperfusion by removal of the occluding filament at least partially models the restoration of blood flow after spontaneous or therapeutic (tPA) lysis of a thromboembolic clot in humans.
In this video we will present the basic technique as well as the major pitfalls and confounders which may limit the predictive value of this model.

Filamentous occlusion of the Middle cerebral artery is a common model for studying ischemic stroke in mice.

マウスにおけるモデリングのストローク - フィラメントモデルと中大脳動脈閉塞

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are ...

医学

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the brain (ischemic stroke) 2. Since most ischemic strokes (~80%) occur in the territory of middle cerebral artery (MCA) 3, many animal stroke models that have been developed have focused on this artery. The intraluminal monofilament model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) involves the insertion of a surgical filament into the external carotid artery and threading it forward into the internal carotid artery (ICA) until the tip occludes the origin of the MCA, resulting in a cessation of blood flow and subsequent brain infarction in the MCA territory 4. The technique can be used to model permanent or transient occlusion 5. If the suture is removed after a certain interval (30 min, 1 h, or 2 h), reperfusion is achieved (transient MCAO); if the filament is left in place (24 h) the procedure is suitable as a model of permanent MCAO. This technique does not require craniectomy, a neurosurgical procedure to remove a portion of skull, which may affect intracranial pressure and temperature 6. It has become the most frequently used method to mimic permanent and transient focal cerebral ischemia in rats and mice 7,8. To evaluate the extent of cerebral infarction, we stain brain slices with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to identify ischemic brain tissue 9. In this video, we demonstrate the MCAO method and the determination of infarct size by TTC staining.

We demonstrate in the video a method for producing a middle cerebral artery occlusion in adult mice using an intraluminal monofilament. We also show how to evaluate the extent of cerebral infarction by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining.

中大脳動脈閉塞のマウスモデル

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the ...

Mouse Model of Intraluminal MCAO: Cerebral Infarct Evaluation by Cresyl Violet Staining

Stroke is the third cause of mortality and the leading cause of disability in the World. Ischemic stroke accounts for approximately 80% of all strokes. However, the thrombolytic tissue plasminogen activator (tPA) is the only treatment of acute ischemic stroke that exists. This led researchers to develop several ischemic stroke models in a variety of species. Two major types of rodent models have been developed: models of global cerebral ischemia or focal cerebral ischemia. To mimic ischemic stroke in patients, in whom approximately 80% thrombotic or embolic strokes occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), the intraluminal middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is quite relevant for stroke studies. This model was first developed in rats by Koizumi et al. in 1986 1. Because of the ease of genetic manipulation in mice, these models have also been developed in this species 2-3.
	Herein, we present the transient MCA occlusion procedure in C57/Bl6 mice. Previous studies have reported that physical properties of the occluder such as tip diameter, length, shape, and flexibility are critical for the reproducibility of the infarct volume 4. Herein, a commercial silicon coated monofilaments (Doccol Corporation) have been used. Another great advantage is that this monofilament reduces the risk to induce subarachnoid hemorrhages. Using the Zeiss stereo-microscope Stemi 2000, the silicon coated monofilament was introduced into the internal carotid artery (ICA) via a cut in the external carotid artery (ECA) until the monofilament occludes the base of the MCA. Blood flow was restored 1 hour later by removal of the monofilament to mimic the restoration of blood flow after lysis of a thromboembolic clot in humans. The extent of cerebral infarct may be evaluated first by a neurologic score and by the measurement of the infarct volume. Ischemic mice were thus analyzed for their neurologic score at different post-reperfusion times. To evaluate the infarct volume, staining with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) was usually performed. Herein, we used cresyl violet staining since it offers the opportunity to test many critical markers by immunohistochemistry. In this video, we report the MCAO procedure; neurological scores and the evaluation of the infarct volume by cresyl violet staining.

The intraluminal middle cerebral occlusion model in mice is herein presented. The extent of cerebral infarct is evaluated by a neurologic score and cresyl violet staining, an alternative staining to TTC, offering the great advantage to test in parallel many interest markers.

腔内MCAOのマウスモデル：クレシルバイオレット染色による脳梗塞の評価

Stroke is the third  cause of mortality and the leading cause of disability in the World. Ischemic  stroke accounts for approximately 80% of all strokes. ...

Induction of Ischemic Stroke and Ischemia-reperfusion in Mice Using the Middle Artery Occlusion Technique and Visualization of Infarct Area

Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of stroke on tissue injury and to evaluate the effectiveness of therapeutic interventions, several experimental models in a variety of species were developed. They include complete global cerebral ischemia, incomplete global ischemia, focal cerebral ischemia, and multifocal cerebral ischemia. The model described in this protocol is based on the middle cerebral artery occlusion (MCAO) and is related to the focal ischemia category. This technique produces consistent focal ischemia in a strictly defined region of the hemisphere and is less invasive than other methods. The procedure described is performed on mice, given the availability of several genetic variants and the high number of tests standardized for mice to aid in the behavioral and neurodeficit evaluation.

We describe a mouse model of stroke induced by the occlusion of the middle cerebral artery using a silicone coated suture. The protocol can be applied to induce permanent occlusion or a temporary ischemia, followed by reperfusion.

梗塞エリアの中央動脈閉塞技術と可視化を使用したマウスにおける虚血性脳卒中および虚血 - 再灌流の誘導

Cerebrovascular disease is highly prevalent in the global population and encompasses several types of conditions, including stroke. To study the impact of ...

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

マウスにおける一般的な頸動脈の修理で再灌流を許可する中大脳動脈閉塞

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse model is useful for investigating the pathophysiology of cerebral ischemia-reperfusion and determining potential therapeutic strategies for patients with stroke. Variations in the anatomy of the circle of Willis of C57BL/6 mice affects their infarct volume after cerebral-ischemia-induced injury. Studies have indicated that distal MCA occlusion (MCAO) can overcome this problem and result in a stable infarct size. In this study, we establish a two-vessel occlusion mouse model of cerebral ischemia-reperfusion through the interruption of the blood flow to the right MCA. We distally ligate the right MCA and right common carotid artery (CCA) and restore blood flow after a certain period of ischemia. This ischemia-reperfusion injury induces an infarct of stable size and a behavioral deficit. Peripheral immune cells infiltrate the ischemic brain within the 24 h infiltration period. Additionally, the neuronal loss in the cortical area is less for a longer reperfusion duration. Therefore, this two-vessel occlusion model is suitable for investigating the immune response and neuronal recovery during the reperfusion period after cerebral ischemia.

A mouse model of cerebral ischemia-reperfusion is established to investigate the pathophysiology of stroke. We distally ligate the right middle cerebral artery and right common carotid artery and restore blood flow after 10 or 40 min of ischemia.

2 血管閉塞マウス脳虚血・再灌流モデル

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse ...

Modeling Stroke in Mice: Transient Middle Cerebral Artery Occlusion via the External Carotid Artery

Stroke is the third most common cause of mortality and the leading cause of acquired adult disability in developed countries. To date, therapeutic options are limited to a small proportion of stroke patients within the first hours after stroke. Novel therapeutic strategies are being extensively investigated, especially to prolong the therapeutic time window. These current investigations include the study of important pathophysiological pathways after stroke, such as post-stroke inflammation, angiogenesis, neuronal plasticity, and regeneration. Over the last decade, there has been increasing concern about the poor reproducibility of experimental results and scientific findings among independent research groups. To overcome the so-called &#8220;replication crisis&#8221;, detailed standardized models for all procedures are urgently needed. As an effort within the &#8220;ImmunoStroke&#8221; research consortium (https://immunostroke.de/), a standardized mouse model of transient middle cerebral artery occlusion (MCAo) is proposed. This model allows the complete restoration of the blood flow upon removal of the filament, simulating the therapeutic or spontaneous clot lysis that occurs in a large proportion of human strokes. The surgical procedure of this &#8220;filament&#8221; stroke model and tools for its functional analysis are demonstrated in the accompanying video.

Different models of middle cerebral artery occlusion (MCAo) are used in experimental stroke research. Here, an experimental stroke model of transient MCAo via the external carotid artery (ECA) is described, which aims to mimic human stroke, in which the cerebrovascular thrombus is removed due to spontaneous clot lysis or therapy.

マウスにおける脳卒中のモデリング:外頸動脈を介した過渡中脳動脈閉塞

Stroke is the third most common cause of mortality and the leading cause of acquired adult disability in developed countries. To date, therapeutic options ...

神経科学

A Model for Encephalomyosynangiosis Treatment after Middle Cerebral Artery Occlusion-Induced Stroke in Mice

There is no effective treatment available for most patients suffering with ischemic stroke, making development of novel therapeutics imperative. The brain's ability to self-heal after ischemic stroke is limited by inadequate blood supply in the impacted area. Encephalomyosynangiosis (EMS) is a neurosurgical procedure that achieves angiogenesis in patients with moyamoya disease. It involves craniotomy with placement of a vascular temporalis muscle graft on the ischemic brain surface. EMS has never been studied in the setting of acute ischemic stroke in mice. The hypothesis driving this study is that EMS enhances cerebral angiogenesis at the cortical surface surrounding the muscle graft. The protocol shown here describes the procedure and provides initial data supporting the feasibility and efficacy of the EMS approach. In this protocol, after 60 min of transient middle cerebral artery occlusion (MCAo), mice were randomized to either MCAo or MCAo + EMS treatment. The EMS was performed 3-4 h after occlusion. The mice were sacrificed 7 or 21 days after MCAo or MCAo + EMS treatment. Temporalis graft viability was measured using nicotinamide adenine dinucleotide reduced-tetrazolium reductase assay. A mouse angiogenesis array quantified angiogenic and neuromodulating protein expression. Immunohistochemistry was used to visualize graft bonding with brain cortex and change in vessel density. The preliminary data here suggest that grafted muscle remained viable 21 days after EMS. Immunostaining showed successful graft implantation and increase in vessel density near the muscle graft, indicating increased angiogenesis. Data show that EMS increases fibroblast growth factor (FGF) and decreases osteopontin levels after stroke. Additionally, EMS after stroke did not increase mortality suggesting that protocol is safe and reliable. This novel procedure is effective and well-tolerated and has the potential to provide information of novel interventions for enhanced angiogenesis after acute ischemic stroke.

The protocol aims to provide methods for encephalomyosynangiosis-grafting of a vascular temporalis muscle flap on the pial surface of ischemic brain tissue-for the treatment of non-moyamoya acute ischemic stroke. The approach's efficacy in increasing angiogenesis is evaluated using a transient middle cerebral artery occlusion model in mice.

マウスにおける中大脳動脈閉塞性脳卒中後の脳筋シナジア症治療モデル

There is no effective treatment available for most patients suffering with ischemic stroke, making development of novel therapeutics imperative. The ...

経頭蓋中大脳動脈閉塞マウスモデルの確立

A Modified Transcranial Middle Cerebral Artery Occlusion Model to Study Stroke Outcomes in Aged Mice

In experimental stroke research, middle cerebral artery occlusion (MCAO) with an intraluminal filament is widely used to model ischemic stroke in mice. The filament MCAO model typically exhibits a massive cerebral infarction in C57Bl/6 mice that sometimes includes brain tissue in the territory supplied by the posterior cerebral artery, which is largely due to a high incidence of posterior communicating artery atresia. This phenomenon is considered a major contributor to the high mortality rate observed in C57Bl/6 mice during long-term stroke recovery after filament MCAO. Thus, many chronic stroke studies exploit distal MCAO models. However, these models usually produce infarction only in the cortex area, and consequently, the assessment of post-stroke neurologic deficits could be a challenge. This study has established a modified transcranial MCAO model in which the MCA at the trunk is partially occluded either permanently or transiently via a small cranial window. Since the occlusion location is relatively proximal to the origin of the MCA, this model generates brain damage in both the cortex and striatum. Extensive characterization of this model has demonstrated an excellent long-term survival rate, even in aged mice, as well as readily detectable neurologic deficits. Therefore, the MCAO mouse model described here represents a valuable tool for experimental stroke research.

著者スポットライト:脳卒中研究における革新的な技術と将来の方向性 

This protocol demonstrates a unique mouse stroke model with a medium-sized infarct and an excellent survival rate. This model allows preclinical stroke researchers to extend the ischemia duration, use aged mice, and assess long-term functional outcomes.

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

In experimental stroke research, middle cerebral artery occlusion (MCAO) with an intraluminal filament is widely used to model ischemic stroke in mice. ...

マウスの中大脳動脈閉塞再灌流誘発性の脳卒中のための外科的アプローチ

要約

さらに動画を探す

この動画の章

マウスにおけるモデリングのストローク - フィラメントモデルと中大脳動脈閉塞

中大脳動脈閉塞のマウスモデル

腔内MCAOのマウスモデル：クレシルバイオレット染色による脳梗塞の評価

梗塞エリアの中央動脈閉塞技術と可視化を使用したマウスにおける虚血性脳卒中および虚血 - 再灌流の誘導

マウスにおける一般的な頸動脈の修理で再灌流を許可する中大脳動脈閉塞

2 血管閉塞マウス脳虚血・再灌流モデル

マウスにおける脳卒中のモデリング:外頸動脈を介した過渡中脳動脈閉塞

マウスにおける中大脳動脈閉塞性脳卒中後の脳筋シナジア症治療モデル

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

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