Name: neurobehavioral assessments in a mouse model of neonatal hypoxic-ischemic brain injury
Uploaded: 2017-11-24T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
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이 연구는 국립 연구 재단 (NRF 2014R1A2A1A11052042; 2015M3A9B4067068), 과학의 부 및 기술, 한국, 한국 건강 기술 R & D 프로젝트 (HI16C1012), 건강의 교육부에서 교부 금에 의해 지원 되었다 & 복지, 한국, 그리고 연세대 학교 의과대학 (6-2016-0126)의 "동화" 교수 연구 지원 프로그램

모든 동물 시설 평가 및 인증의 실험실 동물 배려 (AAALAC)에 대 한 협회에 의해 신임 된 주어진 음식에에서 대 한 표준 케이지 (27 × 22.5 × 14 cm3)에서 지 내게 및 광고 libitum 번갈아 12 h 빛/어둠 아래 물 사이클입니다. 저자 뒤 동물 보호 규정, 그리고 실험적인 절차는 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 연 세 대학 대학의과 대학에 의해 승인 되었다 (IACUC No. 2010-0252; 2013-0220).
1. 마우스 모델 신생아이 뇌 손상의
<ol><li>Isoflurane와 강아지 anesthetize<ol>
<li>Anesthetizing 상자에 강아지 (5 미만)을 놓고 뚜껑을 닫습니다.</li>
		<li>약 15 분; anesthetizing 시스템 설정 가스 및 isoflurane 테이블 상단 마 취 기계를 사용 하 여 조정 합니다. 1.5 L/분 조절 마 취의 유도 대 한 3-5 %isoflurane 기화 기에 산소 유량을 조정 합니다.</li>
		<li>15 분 후 마 취의 유지 보수에 대 한 1-2 %isoflurane 기화 기를 조정 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>해 부 현미경 (복 부 연구원 직면) 완전히 마 취 강아지를 테이프와 함께 그것을 확보.</li>
	<li>소독된가 위를 사용 하 여 목에 절 개를 ~0.7-mm을 확인 합니다.</li>
	<li>조심 스럽게 소독된 집게를 사용 하 여 지방 조직을 제거 하 고 일방적인 오른쪽 경 동맥을 노출.</li>
	<li>5-0 흡수 봉합으로 일방적인 오른쪽 경 동맥 선</li>
	<li>5-0 봉합 사로 봉합 목에 절 개.</li>
	<li>복구에 대 한 1 시간 37 ℃ 따뜻한 hypoxic 챔버에 각 강아지를 배치 합니다. 챔버 뚜껑을 닫지 마십시오.</li>
	<li>수술 후, 1 h 새끼 완전히 깨어 있을 때 산소 챔버 뚜껑 닫고 hypoxic 조건 (8% O2 와 92% N2) 확립 가스 수준을 감소.</li>
	<li>산소의 90 분 후에 그들의 감 금 소에 강아지를 반환 합니다.</li>
	<li>1 주일이 뇌 손상 후 1 단계를 반복 합니다.<ol>
<li>마 취, 후 소독된가 위와 오른쪽 뇌의 posterolateral 영역에서 뇌 병 변 식별에 집게 사용 두 피에 절 개를 확인 합니다. 참고:이 치료는 강아지에서 hypoxia를 유도합니다. 존재와 모든 쥐에서 뇌 손상의 정도 반투명 두개골을 통해 육안으로 시각적으로 부과 됩니다. 크기 또는 변색 (즉, 뇌 병 변)의 볼륨에 따라, 새끼 그룹으로 분류 됩니다. 보이는 대뇌 피 질의 상해 없음 경우 마우스 "대뇌 피 질의 부상" 그룹으로 분류 됩니다. 보이는 대뇌 피 질의 부상 (즉, 오른쪽 뇌에 병 변을) 있는 경우에, 마우스 "대뇌 피 질의 부상" 그룹으로 분류 됩니다. 뇌 샘플의 형태학 희생1,2,3의 때에 명확 하 게 정의 그룹화 수정할 수 있습니다 때문에 그룹으로 쥐의 분류는 수술 후 1 주, 4.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55838/55838fig1v3.jpg"> 그림 1: 신생아이 뇌 손상 생쥐에서 모델링. (A) 7-하루-오래 된 마우스 강아지 수술 하 고 일방적인 오른쪽 경 동맥 출혈 했다. (B) 새끼는 8% O2 와 92% N290 분의 산소 챔버에 배치 했다. (C, D 및 E) 신생아이 부상으로 두뇌 손상의 다양 한 심각도 그리고 손상의 정도에 따라 분류 했다. 14 주, 두뇌를 가져온, 그리고 병 변의 시각화 했다. (C)는 "대뇌 피 질의 상해 없음"으로 분류 하는 두뇌의 이미지. 둘 다 (D) 및 (E) "대뇌 피 질의 부상" 그룹으로 분류 했다. (F, G 및 H) (C)의 대표적인 MRI (D), 및 (E) 쥐, 각각. (F) 해 마에 피해는 노란색 화살표가 표시 되 고 오른쪽 뇌 병 변 (G 및 H) 노란색 화살표도 표시 됩니다. 스케일 바 1 mm = <a href="https://cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55838/55838fig1v3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
2. 신생아 행동 테스트
참고: 여기, 행동 테스트 나이의 6 주에 수행 했다.
<ol><li>
수동 제거 작업입니다. 참고: 메모리 기능 학습 및 혐오 자극의 제거에 따라 평가, 팻 단계를 통해 2 구획 이어야 한다 실시13,14,,1516.<ol>
<li>유리 야 셔틀 상자 (41.5 × 21 × 35 cm3) 팻 기구의의 밝은 구획에 마우스를 놓습니다.</li>
		<li>30 후 s, 단두대 문을 열고 어두운 구획으로 이동 하려면 마우스에 대 한 대기 시간을 기록 (최대 300 s).</li>
		<li>마우스의 모든 4 개의 사지는 완전히 어두운 구획 안에 단두대 문을 닫습니다.</li>
		<li>전기 발 충격을 관리 (0.5 mA) 2 s 및 그것의 감 금에 반환 마우스.</li>
		<li>전기 발 충격 후 24 h 밝은 칸에 마우스를 교체 합니다.</li>
		<li>단두대 문 10 s 후 마우스는 완전히 밝은 칸에 열고 어두운 구획으로 이동 하려면 마우스에 대 한 대기 시간을 기록 (최대 300 s).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
사다리 워킹 테스트 합니다. 참고: 사다리 가로 대 걷는 작업 질적 결합 하 여 모터 기능의 미묘한 소요와 숙련 된 걷는17,18의 정량 분석 사이 차별에 대 한 허용 됩니다.<ol>
<li>비디오 카메라를 켭니다.</li>
		<li>사다리의 시작 패널에 마우스를 놓고 즉시 녹화를 시작 합니다.</li>
		<li>마우스 팔 다리에 초점을 맞추고 비디오를 기록 합니다.</li>
		<li>마우스는 사다리의 마지막 패널에 닿을 때 녹음을 중지 합니다. 뒤로-및-앞뒤 여행 4 번 반복 합니다.</li>
		<li>비디오 녹화를 분석 하 고 수동으로 각 forelimb의 수를 다음과 같이 계산:<ol>
<li>느린 속도로 컴퓨터에 비디오 녹음 재생 (0.1 x) 단계를 수동으로 계산 하 고.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
그립 강도 테스트 합니다. 참고: 그립 강도 테스트 푸시 풀 스트레인 게이지를 포함 하는 그립 강도 측정기를 사용 하 여 수행 됩니다.<ol>
<li>아크릴 패널에 그립 강도 장치를 수정 합니다.</li>
		<li>아크릴 패널에 마우스를 놓고 꼬리를 개최 합니다.<ol>
<li>마우스에 도달할 수 있도록 꼬리를 들고 손과 그립 기구의 금속 와이어를 이동 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>마우스 그립 금속 와이어 (직경에서 2mm);의 삼각형 조각 때까지 여러 실험을 허용 피크 힘 기구에 의해 그램에 자동으로 등록 됩니다. 참고: 3 개의 시험의 평균 피크 힘을 사용 하 여 분석19,,2021.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Yager, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+hypoxic-ischemic+brain+damage+in+the+newborn.">Animal models of hypoxic-ischemic brain damage in the newborn.</a> Semin Pediatr Neurol. 11 (1), 31-46 (2004).</li><li>Vannucci, R. 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=Rat+model+of+perinatal+hypoxic-ischemic+brain+damage.">Rat model of perinatal hypoxic-ischemic brain damage.</a> J Neurosci Res. 55 (2), 158-163 (1999).</li><li>Im, S. H., 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=Induction+of+striatal+neurogenesis+enhances+functional+recovery+in+an+adult+animal+model+of+neonatal+hypoxic-ischemic+brain+injury.">Induction of striatal neurogenesis enhances functional recovery in an adult animal model of neonatal hypoxic-ischemic brain injury.</a> Neuroscience. 169 (1), 259-268 (2010).</li><li>Clowry, G. J., Basuodan, R., Chan, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+are+the+Best+Animal+Models+for+Testing+Early+Intervention+in+Cerebral+Palsy?.">What are the Best Animal Models for Testing Early Intervention in Cerebral Palsy?.</a> Front Neurol. 5 (258), 1-17 (2014).</li><li>Colver, A., Fairhurst, C., Pharoah, P. 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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=The+effect+of+injury+severity+on+behavior:+a+phenotypic+study+of+cognitive+and+emotional+deficits+after+mild,+moderate,+and+severe+controlled+cortical+impact+injury+in+mice.">The effect of injury severity on behavior: a phenotypic study of cognitive and emotional deficits after mild, moderate, and severe controlled cortical impact injury in mice.</a> J Neurotrauma. 29 (13), 2283-2296 (2012).</li><li>Cho, S. R., 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=Astroglial+Activation+by+an+Enriched+Environment+after+Transplantation+of+Mesenchymal+Stem+Cells+Enhances+Angiogenesis+after+Hypoxic-Ischemic+Brain+Injury.">Astroglial Activation by an Enriched Environment after Transplantation of Mesenchymal Stem Cells Enhances Angiogenesis after Hypoxic-Ischemic Brain Injury.</a> Int J Mol Sci. 17 (9), 1-15 (2016).</li><li>Tsuji, 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=A+novel+reproducible+model+of+neonatal+stroke+in+mice:+comparison+with+a+hypoxia-ischemia+model.">A novel reproducible model of neonatal stroke in mice: comparison with a hypoxia-ischemia model.</a> Exp Neurol. 247, 218-225 (2013).</li></ol>

저자 아무 경쟁 관심사 있다.

이 연구에서 우리 신생아 P7-10 CD-1 마우스에이 뇌 손상을 유발 하 고 관련 인식과 모터 적자와 함께 뇌 병 변 확인. 이 절차 동안, 일방적인 오른쪽 경 동맥의 폐색 중요 했다. 이 단계에서는 동맥 손상 고 해체 될 수 있습니다. 동맥 눈물을 경험 대부분 새끼 죽 었 다. 반대로, 연구원은 일방적인 오른쪽 경 동맥 대신 다른 혈액 정 맥 출혈, 강아지의 뇌만 약간 손상, 그리고 아무 중요 한 표현 형24관찰 될 수 있었다.
이 연구, 쥐 및 병 변 볼륨, 두뇌에 있는 변이 때문에 (그림 1 C H) 여러 그룹으로 분류 했다. 가벼운 부상된 두뇌와 여러 쥐 해 마에만 대뇌 피 질의 영역 (그림 1 층)13에 손상을 했다. 반대로, 심각 하 게 손상 된 두뇌 우 반구는 외피가의 손실된 대부분 심각 했다 여러 생쥐 (그림 1G 및 H) 손상. 따라서, 연구 절차19,25후에 1 주 병 변의 크기를 식별 해야 합니다. 때문에 두뇌 MRI 검사를 사용 하 여 평가 했다, 볼륨의 결정과 병 변의 크기 더 안정적 이었다. 따라서, 비록 육안으로 검사는 또한 가능한 연구원 두뇌 MRI를 사용 하 여 평가 하는 것이 좋습니다.
뇌성 마비는 1000 어린이5당 약 2 명의 환자의 발병 률과 유아 동안 일반적으로 발생합니다. 신생아이 마우스 모델에서 뇌성 마비 또는 신생아 선4,,1126의 대표 모델, 될 수 있는 때문이 연구에서 초기 계획 정보는 뇌성 마비에 대 한 전 임상 연구에 사용할 수 있습니다 또는 신생아 선입니다.
Neurobehavioral 평가 인식과 모터 적자13의 고기를 식별 하기 위해 유용 합니다. 이 연구에 도입 된 neurobehavioral 평가 다른 신경 퇴행 성 질환, 헌팅턴의, 파 킨 슨 병의 등, 일반적으로 사용 됩니다 고에 적응할 수 있습니다. 연구자는, 패트릭, 동안 과목 전기 충격 받을 알고 있어야 합니다. 따라서, 팻 수행 되어야 한다 마지막으로, 전기 충격 다른 행동 평가 영향을 미치지 않습니다.
추가 연구에 대 한 연구원은 그룹에 비해 가짜 운영 그룹 공부를 해야 합니다. 특정 컨트롤 그룹에 대 한 연구 목에 절 개를 할 수 있습니다 고 어떤 동맥 결 찰 하지 않고 절 개를 닫습니다. 이 작업을 모방,이 새끼 넣어 되어야 합니다 저 산소 증, 산소 챔버에 않고 그들의 감 금 소를 반환 하기 전에 그룹으로 시간의 동일한 금액에 대 한.

신생아이 뇌 손상 초기 아 동기 (어린이 1000 당 약 2 명의 환자)1,2,3,,45발생합니다. 신생아이 뇌 손상에 관한 연구는 중요 한, 그리고는 설립된 신생아 안녕 뇌 부상 마우스 모델을 사용 하 여이 뇌 손상에 vivo에서 전 임상 연구를 촉진할 수 있다.
전통적인이 모델 성인 쥐6에 사용 됩니다. 신생아 모델에 대 한 쌀 있습니다 메서드는 P7 쥐7,8에 주로 사용 됩니다. 그러나, 때문에 쥐와 생쥐 약간 다른9,10, 비록 그들은 둘 다 설치류, 우리 수행 수정된 쌀 있습니다 방법 p 7-10, p 7-10 기간은 보여준 이전의 연구에 따라 CD-1 강아지에 특징 미 숙 oligodendrocytes, 인 간에 게 해당 용어 P011,12. 신생아이 마우스 모델 p 7-10 새끼에 모두 일방적인 경 동맥의 결 찰 및 8% 산소와 산소를 쥐의 노출을 통해 설정 됩니다.
쥐 오른쪽 반구의 posterolateral 영역에서 뇌 병 변의 다양 한 학위를 보여주 하는 절차를 거쳐야 합니다. 인식과 모터 적자, neurobehavioral 평가 팻에 따라 식별, 사다리, 테스트 및 그립 강도 테스트 수행 했다. 비 운영 (즉, 일반)와 쥐의 차이점 분석 되었다. 이 일이 마우스 모델에 대 한 기본 정보를 제공합니다. MRI 이미지에는 다른 고기, 모터 및 인지 테스트를 사용 하 여 뇌 손상의 심각도 따라 보여 줍니다.

<table><tbody><tr><td>Hypoxic chamber</td><td>Jeung Do Bio &amp;amp; Plant Co</td><td>Experimental Builder</td><td></td></tr><tr><td>PAT apparatus</td><td>Jeung Do Bio &amp;amp; Plant Co</td><td>Experimental Builder</td><td></td></tr><tr><td>The ladder rung walking</td><td>Jeung Do Bio &amp;amp; Plant Co</td><td>Experimental Builder</td><td></td></tr><tr><td>SDI Grip Strength System</td><td>San Diego Instruments Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Grip-Strength Meter</td><td>Ugo Basile</td><td>47200</td><td></td></tr><tr><td>Harvard Apparatus Fluovac anesthetizing system&amp;nbsp;</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anesthetizing box</td><td></td><td></td><td>acryl box</td></tr><tr><td>I-Fran Liquid (Isofluorane)</td><td>Hana Pharm. Co., Ltd.</td><td></td><td>General Anesthetics ( isoflurane 100ml)</td></tr><tr><td>CD-1 mice</td><td>Orient Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Blue Nylon Mono Non-Absorbbable suture 5-0 50cm</td><td>Ailee Co., Ltd.</td><td>NB 521</td><td></td></tr><tr><td>IBM SPSS Statistics</td><td>IBM</td><td>Ver. 23</td><td></td></tr></tbody></table>

neurobehavioral assessments in a mouse model of neonatal hypoxic-ischemic brain injury

우리 신생아 hypoxic-허 혈 성 (HI) 모델을 만들려면 CD-1 마우스에 일방적인 경 동맥 폐색을 수행 하 고 비 운영 (즉, 에 비해 이러한 마우스 neurobehavioral 함수를 공부 하 여 신생아이 뇌 손상의 영향을 조사 일반) 쥐입니다. 연구 기간 동안 쌀 있습니다 방법은 출생 후 하루 7-10 (p 7-10) 쥐에 신생아이 뇌 손상 유발 하 사용 되었다. 이 작업은 일방적인 경 동맥 결 찰 및 hypoxia (8% O2 와 90 분의 92% N2 )에 노출에 의해 새끼에서 수행 되었다. 수술 후, 1 주일 손상 된 두뇌 반투명 두개골을 통해 육안으로 평가 되었다 고 부재 ("대뇌 피 질의 부상" 그룹) 또는 피 질 손상의 존재 ("대뇌 피 질의 부상" 그룹)에 따라 하위 그룹으로 분류 했다 오른쪽 반구에 병 변을 등 주 6 일에 다음 neurobehavioral 테스트를 수행한 인식과 모터 기능을 평가 하기: 수동 회피 작업 (PAT), 사다리, 테스트 및 그립 강도 테스트. 이러한 행동 테스트 신생아이 뇌 손상의 효과 결정 하는 데 도움이 되 고 신경 퇴행 성 질환의 다른 마우스 모델에서 사용 됩니다. 이 연구에서 신생아 안녕 뇌 부상 쥐 우 반구 손상에 대응 하는 모터 적자를 보여주었다. 행동 테스트 결과 인간의 신생아이 환자, 뇌성 마비 등 신생아 뇌졸중 환자에서에서 관찰 하는 적자와 관련이 있습니다. 이 연구에서 신생아이 뇌 손상의 마우스 모델 그리고 설립 되었다 모터 적자와 비 운영 쥐에 비해 인지 장애의 다른 정도 보여주었다. 이 일이 마우스 모델에 기본 정보를 제공합니다. MRI 이미지 다른 고기, 모터 및 인지 테스트 구분 뇌 손상의 심각을 보여줍니다.

모든 데이터는 평균 ± 표준 오차 (SEM) 의미의로 표현 됩니다. 두 그룹 사이의 변수 비교 독립 또는 쌍 t를 사용 하 여 실시 했다-SPSS 통계 소프트웨어에 대 한 테스트. P-값 < 0.05 통계적으로 중요 하 게 고려 되었다.
신생아이 부상으로 두뇌 손상의 다른 심각도 그리고 그러므로 분류 했다 (그림 1 c-E). 두뇌 주 14에서 가져온 하 고 병 변 시각화 했다. 그림 1C 는 "대뇌 피 질의 부상" 두뇌, 그림 1D 로 분류 하는 두뇌 두뇌 가벼운 부상으로 분류 고 그림 1E 심각 하 게 손상 된 두뇌를 보여 줍니다. (D) 약한 및 (E) 심각한 부상 "대뇌 피 질의 부상" 그룹으로 분류 했다. 이 작업 후 13 주 된 쥐 MRI를 사용 하 여 촬영 했다 그리고 결과 (그림 1 층-H) (C)의 대표 이미지 (D), 및 (E) 부상, 각각. 뇌의 형태학에 아무 중요 한 병 변은, 비록 MRI 이미지 hippocampal 부상 (그림 1 층)을 보였다. (그림 1 층, 노란색 화살표가 표시) 해 마에 손상 가벼운 부상된 두뇌에 약간 명백한 것입니다. 심각 하 게 손상 된 두뇌에서 마우스 오른쪽 뇌 (그림 1G 와 H, 노란색 화살표가 표시 된)의 대부분을 잃었다.
이후이 부상으로 두뇌 보였다 hippocampal 부상 (그림 1 층-H),이 부상으로 쥐 적자 정상 쥐에 비해 메모리를 전시. 팻 성능은 밀접 하 게 관련이 hippocampal 손상13,15,,1619입니다. 그림 2 는 부상으로 마우스는 팻에 평가13일반 마우스 보다 더 많은 인식 적자를 했다 (보통 n = 10; 안녕하세요 n = 9). 그림 2A 와 같이 기준선과 일반 마우스에서 24 h 메모리 테스트 사이 통계적으로 유의 한 차이가 관찰 되었다 (*p = 0.003 쌍체 t에 따라-테스트). 그림 2B 쇼 인지 변화 기능이 부상 쥐에 정상에 비해 쥐 (델타 (Δ)는 기준선과 24 시간 테스트의 차이)13.
우 반구 손상 되었기 때문에 신생아 안녕 뇌 부상 쥐 편 모터 기능을 보여주었다. 단계 각 forelimb에 의해 촬영의 총 수를 기준으로 사다리의 가로 가로 대에 미 끄 러 짐 비율에 차이 신생아이 뇌 손상 생쥐17,19와 정상 쥐를 비교에 사용 되었다. 그림 3 은 뇌 손상 생쥐에서 contralateral forelimb의 슬립 율은 일반 마우스 보다 훨씬 더 높은 (보통 n = 19; 안녕하세요 n = 18; *p = 0.010 독립 t에 따라-테스트)22, 하지만 차이가 동측 forelimb에서 관찰 되었다(p = 0.798 기반 독립 t-테스트).
또한, 그립 강도 포함 하므로 뇌의 운동 피 질, 정상 및 대뇌 피 질의 부상 그룹 그립 힘에 차이 보였다. 비록 그립 강도에서 결과 테스트 보여준 정상 및 아무 대뇌 피 질의 부상 쥐의 차이 (그림 4A; 정상 n = 4, 대뇌 부상 n = 12), 그래프로 contralateral forelimb 그립 힘은 크게 일반 쥐에서 보다 대뇌 피 질의 부상 쥐에 약한 (그림 4B; 정상 n = 4; 대뇌 피 질의 부상 n = 36; *p = 0.036 독립 t에 따라-테스트)21,,2223.

<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55838/55838fig2v2.jpg"> 그림 2: 팻 신생아이 뇌 손상에 정상적인 쥐. (A) 밝은 구획에 대기 시간 측정 되었고 신생아이 뇌 손상 및 정상적인 쥐 사이 비교 (n = 9, n = 10, 각각). (B) 전자 충격의 순간에 측정 기준선으로 여겨졌다 고 장기 메모리 전기 충격 후 24 h를 평가 했다. 델타 (Δ) 24 시간 대기 시간 24 h와 기준선 평가 함수 사이의 차이 했다. p< 0.05; 모든 데이터는 평균 ± SEM.로 표현 된다 <a href="https://cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55838/55838fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55838/55838fig3v2.jpg"> 그림 3: Forelimb 슬립 속도 테스트를 산책 하는 사다리입니다. Contralateral 동측 forelimb 슬립 속도 정상 및이 뇌 부상 쥐 사이 평가 했다 (n = 19와 n = 18, 각각). p< 0.05; 모든 데이터는 평균 ± SEM.로 표현 <a href="https://cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55838/55838fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55838/55838fig4v2.jpg"> 그림 4: 신생아이 뇌 손상 및 정상적인 쥐에 그립 강도 테스트 합니다. contralateral forelimb 그립 힘 평가 되었고 (A) 정상, 더 대뇌 피 질의 부상 및 (B) 대뇌 피 질의 부상 쥐 사이 비교 (n = 4, n = 12, n = 36). * p< 0.05; 모든 데이터는 평균 ± SEM.로 표현 <a href="https://cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55838/55838fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Neurobehavioral Assessments in a Mouse Model of Neonatal Hypoxic-ischemic Brain Injury

우리는 출생 후 하루에 일방적인 경 동맥 폐색을 수행 7-10 CD-1 신생아 hypoxic-허 혈 성 (HI) 모델을 만드는 새끼 마우스와 뇌 손상의 영향을 조사. 우리는 운영 되지 않은 정상 쥐에 비해 이러한 마우스 neurobehavioral 함수 공부.

신생아 Hypoxic-허 혈 성 뇌 손상의 마우스 모델에서 Neurobehavioral 평가

We performed unilateral carotid artery occlusion on CD-1 mice to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of neonatal HI ...

neurobehavioral-assessments-mouse-model-neonatal-hypoxic-ischemic

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.2K 조회수.  Yonsei University College of Medicine. 우리는 출생 후 하루에 일방적인 경 동맥 폐색을 수행 7-10 CD-1 신생아 hypoxic-허 혈 성 (HI) 모델을 만드는 새끼 마우스와 뇌 손상의 영향을 조사. 우리는 운영 되지 않은 정상 쥐에 비해 이러한 마우스 neurobehavioral 함수 공부.

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Mouse Models of Periventricular Leukomalacia

We describe a protocol for establishing mouse models of periventricular leukomalacia (PVL). PVL is the predominant form of brain injury in premature infants and the most common antecedent of cerebral palsy. PVL is characterized by periventricular white matter damage with prominent oligodendroglial injury. Hypoxia/ischemia with or without systemic infection/inflammation are the primary causes of PVL. We use P6 mice to create models of neonatal brain injury by the induction of hypoxia/ischemia with or without systemic infection/inflammation with unilateral carotid ligation followed by exposure to hypoxia with or without injection of the endotoxin lipopolysaccharide (LPS). Immunohistochemistry of myelin basic protein (MBP) or O1 and electron microscopic examination show prominent myelin loss in cerebral white matter with additional damage to the hippocampus and thalamus. Establishment of mouse models of PVL will greatly facilitate the study of disease pathogenesis using available transgenic mouse strains, conduction of drug trials in a relatively high throughput manner to identify candidate therapeutic agents, and testing of stem cell transplantation using immunodeficiency mouse strains.

We established mouse models of periventricular leukomalacia (PVL), the predominant brain injury in premature infants characterized by periventricular white matter lesions. Hypoxia/ischemia with/without systemic infection are the primary causes of PVL. Unilateral carotid ligation and hypoxia exposure with/without lipopolysaccharide injection creates PVL-like lesions in P6 mice.

Periventricular Leukomalacia의 마우스 모델

We describe a protocol for establishing mouse models of periventricular leukomalacia (PVL). PVL is the predominant form of brain injury in premature ...

연구

신경과학

Neurodevelopmental Reflex Testing in Neonatal Rat Pups

Neurodevelopmental reflex testing is commonly used in clinical practice to assess the maturation of the nervous system. Neurodevelopmental reflexes are also referred to as primitive reflexes. They are sensitive and consistent with later outcomes. Abnormal reflexes are described as an absence, persistence, reappearance, or latency of reflexes, which are predictive indices of infants that are at high risk for neurodevelopmental disorders. Animal models of neurodevelopmental disabilities, such as cerebral palsy, often display aberrant developmental reflexes, as would be observed in human infants. The techniques described assess a variety of neurodevelopmental reflexes in neonatal rats. Neurodevelopmental reflex testing offers the investigator a testing method that is not otherwise available in such young animals. The methodology presented here aims to assist investigators in examining developmental milestones in neonatal rats as a method of detecting early-onset brain injury and/or determining the effectiveness of therapeutic interventions. The methodology presented here aims to provide a general guideline for investigators.

Behavioral testing is the gold standard for determining outcomes following brain injury, and can identify the presence of developmental disabilities in infants and children. Neurodevelopmental reflexes are an early indicator of these abnormalities. A host of easily accomplished developmental reflex tests in the neonatal rodent were developed and described here.

신생아 쥐 새끼들까지 잔치에서 신경 발달 반사 테스트

Neurodevelopmental reflex testing is commonly used in clinical practice to assess the maturation of the nervous system. Neurodevelopmental reflexes are ...

행동분석학

The Hypoxic Ischemic Encephalopathy Model of Perinatal Ischemia

Hypoxic-Ischemic Encephalopathy (HIE) is the consequence of systemic asphyxia occurring at birth. Twenty five percent of neonates with HIE develop severe and permanent neuropsychological sequelae, including mental retardation, cerebral palsy, and epilepsy. The outcomes of HIE are devastating and permanent, making it critical to identify and develop therapeutic strategies to reduce brain injury in newborns with HIE. To that end, the neonatal rat model for hypoxic-ischemic brain injury has been developed to model this human condition. The HIE model was first validated by Vannucci et al 1 and has since been extensively used to identify mechanisms of brain injury resulting from perinatal hypoxia-ischemia 2 and to test potential therapeutic interventions 3,4. The HIE model is a two step process and involves the ligation of the left common carotid artery followed by exposure to a hypoxic environment. Cerebral blood flow (CBF) in the hemisphere ipsilateral to the ligated carotid artery does not decrease because of the collateral blood flow via the circle of Willis; however with lower oxygen tension, the CBF in the ipsilateral hemisphere decreases significantly and results in unilateral ischemic injury. The use of 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to stain and identify ischemic brain tissue was originally developed for adult models of rodent cerebral ischemia 5, and is used to evaluate the extent of cerebral infarctin at early time points up to 72 hours after the ischemic event 6. In this video, we demonstrate the hypoxic-ischemic injury model in postnatal rat brain and the evaluation of the infarct size using TTC staining.

The postnatal rat model for hypoxic-ischemic brain injury is a well-established model of human neonatal hypoxic ischemic encephalopathy (HIE). In this article, we describe the model of HIE in post-natal rat pups.

Perinatal 국소 빈혈의 Hypoxic 허혈성 뇌증 모델

Hypoxic-Ischemic Encephalopathy (HIE) is the consequence of systemic asphyxia occurring at birth. Twenty five percent of neonates with HIE develop severe ...

생물학

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the world&#8217;s 2.9 million neonatal deaths. Animal models of HIE have contributed to the understanding of the pathophysiology in HIE, and have highlighted the dynamic process that occur in brain injury due to perinatal asphyxia. Thus, animal studies have suggested a time-window for post-insult treatment strategies. Hypothermia has been tested as a treatment for HIE in pdiglet models and subsequently proven effective in clinical trials. Variations of the model have been applied in the study of adjunctive neuroprotective methods and piglet studies of xenon and melatonin have led to clinical phase I and II trials1,2. The piglet HIE model is further used for neonatal resuscitation- and hemodynamic studies as well as in investigations of cerebral hypoxia on a cellular level. However, it is a technically challenging model and variations in the protocol may result in either too mild or too severe brain injury. In this article, we demonstrate the technical procedures necessary for establishing a stable piglet model of neonatal HIE. First, the newborn piglet (&#60; 24 hr old, median weight 1500 g) is anesthetized, intubated, and monitored in a setup comparable to that found in a neonatal intensive care unit. Global hypoxia-ischemia is induced by lowering the inspiratory oxygen fraction to achieve global hypoxia, ischemia through hypotension and a flat trace amplitude integrated EEG (aEEG) indicative of cerebral hypoxia. Survival is promoted by adjusting oxygenation according to the aEEG response and blood pressure. Brain injury is quantified by histopathology and magnetic resonance imaging after 72 hr.

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

신생아 저산소 - 허혈성 뇌증의 돼지 모델

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

의학

Immunohistochemical Visualization of Hippocampal Neuron Activity After Spatial Learning in a Mouse Model of Neurodevelopmental Disorders

Induction of phosphorylated extracellular-regulated kinase (pERK) is a reliable molecular readout of learning-dependent neuronal activation. Here, we describe a pERK immunohistochemistry protocol to study the profile of hippocampal neuron activation following exposure to a spatial learning task in a mouse model characterized by cognitive deficits of neurodevelopmental origin. Specifically, we used pERK immunostaining to study neuronal activation following Morris water maze (MWM, a classical hippocampal-dependent learning task) in Engrailed-2 knockout (En2-/-) mice, a model of autism spectrum disorders (ASD). As compared to wild-type (WT) controls, En2-/- mice showed significant spatial learning deficits in the MWM. After MWM, significant differences in the number of pERK-positive neurons were detected in specific hippocampal subfields of En2-/- mice, as compared to WT animals. Thus, our protocol can robustly detect differences in pERK-positive neurons associated to hippocampal-dependent learning impairment in a mouse model of ASD. More generally, our protocol can be applied to investigate the profile of hippocampal neuron activation in both genetic or pharmacological mouse models characterized by cognitive deficits.

We describe an immunohistochemistry protocol to study the profile of hippocampal neuron activation following exposure to a spatial learning task in a mouse model characterized by cognitive deficits of neurodevelopmental origin. This protocol can be applied to both genetic or pharmacological mouse models characterized by cognitive deficits.

신경 발달 장애의 마우스 모델에서 공간 학습 후 해마 신경 세포 활동의 면역 시각화

Induction of phosphorylated extracellular-regulated kinase (pERK) is a reliable molecular readout of learning-dependent neuronal activation. Here, we ...

A Battery of Motor Tests in a Neonatal Mouse Model of Cerebral Palsy

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, standardized battery of neonatal mouse motor tests. These tests can validate injury or disease models, determine treatment efficacy and/or assess motor behaviors in new transgenic strains. This paper presents a series of neonatal motor tests to evaluate general motor function, including ambulation, hindlimb foot angle, surface righting, negative geotaxis, front- and hindlimb suspension, grasping reflex, four limb grip strength and cliff aversion. Mice between the ages of post-natal day 2 to 14 can be used. In addition, these tests can be used for a wide range of neurological and neuromuscular pathologies, including cerebral palsy, hypoxic-ischemic encephalopathy, traumatic brain injury, spinal cord injury, neurodegenerative diseases, and neuromuscular disorders. These tests can also be used to determine the effects of pharmacological agents, as well as other types of therapeutic interventions. In this paper, motor deficits were evaluated in a novel neonatal mouse model of cerebral palsy that combines hypoxia, ischemia and inflammation. Forty-eight hours after injury, five tests out of the nine showed significant motor deficits: ambulation, hindlimb angle, hindlimb suspension, four limb grip strength, and grasping reflex. These tests revealed weakness in the hindlimbs, as well as fine motor skills such as grasping, which are similar to the motor deficits seen in human cerebral palsy patients.

Presented is a concise battery of mouse neonatal motor tests. Using these tests, neonatal motor deficits can be demonstrated in a variety of neonatal motor disorders. By having a standardized set of tests, results from different studies can be compared, allowing for better and accurate reporting between groups.

뇌성 마비의 신생아 마우스 모델에서 모터 테스트의 배터리

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, ...

A Controlled Mouse Model for Neonatal Polymicrobial Sepsis

Neonatal sepsis remains a global burden. A preclinical model to screen effective prophylactic or therapeutic interventions is needed. Neonatal mouse polymicrobial sepsis can be induced by injecting cecal slurry intraperitoneally into day of life 7 mice and monitoring them for the following week. Presented here are the detailed steps necessary for the implementation of this neonatal sepsis model. This includes making a homogeneous cecal slurry stock, diluting it to a weight- and litter-adjusted dose, an outline of the monitoring schedule, and a definition of observed health categories used to define humane endpoints. The generation of a homogeneous cecal slurry stock from pooled donors allows for the administration into many litters over time, reducing the variation between donors, and preventing the use of potentially toxic glycerol. The monitoring strategy used allows for the anticipation of survival outcome and the identification of mice that would later progress to death, allowing for an earlier identification of the humane endpoint. Two main behavioral features are used to define the health scores, namely, the ability of the neonatal mice to right themselves when placed on their back and their level of mobility. These criteria could potentially be applied to address humane endpoints in other studies of neonatal disease in mice, as long as a pilot study is performed to confirm accuracy. In conclusion, this approach provides a standardized method to model newborn sepsis in mice, while providing resources to assess animal welfare used to define early humane endpoints for challenged animals.

This protocol provides the necessary steps to establish and evaluate neonatal sepsis in 7-day-old mice.

신생아 Polymicrobial 패 혈 증에 대 한 제어 마우스 모델

Neonatal sepsis remains a global burden. A preclinical model to screen effective prophylactic or therapeutic interventions is needed. Neonatal mouse ...

면역학 및 감염병학

Continuous Video Electroencephalogram during Hypoxia-Ischemia in Neonatal Mice

Hypoxia ischemia is the most common cause of neonatal seizures. Animal models are crucial for understanding the mechanisms and physiology underlying neonatal seizures and hypoxia ischemia. This manuscript describes a method for continuous video electroencephalogram (EEG) monitoring in neonatal mice to detect seizures and analyze EEG background during hypoxia ischemia. Use of video and EEG in conjunction allows description of seizure semiology and confirmation of seizures. This method also allows analysis of power spectrograms and EEG background pattern trends over the experimental time period. In this hypoxia ischemia model, the method allows EEG recording prior to injury to obtain a normative baseline and during injury and recovery. Total monitoring time is limited by the inability to separate pups from the mother for longer than four hours. Although, we have used a model of hypoxic-ischemic seizures in this manuscript, this method for neonatal video EEG monitoring could be applied to diverse disease and seizure models in rodents.

This manuscript describes a method for continuous video EEG recordings using multiple depth electrodes in neonatal mice undergoing hypoxia-ischemia.

신생아 쥐의 저산소증-허혈 중 연속 비디오 뇌전도

Hypoxia ischemia is the most common cause of neonatal seizures. Animal models are crucial for understanding the mechanisms and physiology underlying ...

Early Pathological and Magnetic Resonance Detection of Cerebral Injury Using a Rat Model of Neonatal Hypoxic Ischemic Encephalopathy

Perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) is an acute disease that may afflict newborns, resulting in variable long- and short-term neurodevelopmental outcomes. Early diagnosis is critical to identifying infants who may benefit from intervention; however, early diagnosis relies heavily on clinical criteria. No molecular or radiological tests have shown promise in detecting early cerebral injury. Studies have shown that magnetic resonance imaging (MRI) can show changes in both blood flow/ischemia and metabolic disruption. However, they have all been used to evaluate the secondary phase of the disease (&gt;12 h) after the onset of the injury. Early diagnosis is critical to rapidly starting therapeutic hypothermia in eligible infants, which is currently recommended to be initiated within 6 h of birth. The rat model of hypoxic-ischemic injury was developed in 1981 and has been validated and used extensively to study changes in brain perfusion, cerebral injury markers, and morphology. However, it has primarily been used as a "late model", evaluating injury several days after the initial ischemic insult. The model has been known to have poor sensitivity in evaluating reliable and reproducible early cerebral changes. The objective of this study was to develop a reliable model to study early gross morphological and radiological markers of HIE using pathological staining and cerebral magnetic resonance imaging/magnetic resonance spectroscopy.

The present protocol describes a rodent model of newborn hypoxic-ischemic injury for identifying early changes in cerebral tissue by gross morphology and magnetic resonance imaging. This has benefits over existing models, which can be used to study late injury but do not allow the evaluation of reproducible early changes.

Perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) is an acute disease that may afflict newborns, resulting in variable long- and short-term ...

<meta charset="utf8"></head><body>CHILD 모델 — 생쥐의 청소년 뇌진탕 및 장기 결과 요약

A Pediatric Concussion Model in Mice: Closed Head Injury with Long-Term Disorders (CHILD)

Concussions and mild traumatic brain injuries (mTBI) during childhood represent a significant health endangerment, with many patients later in life exhibiting debilitating physiological, neurological, and psychosocial outcomes. The cellular and molecular pathophysiological mechanisms are relatively unknown, and this significant gap effectively precludes investigations into specific therapeutic strategies to mitigate chronic sequelae. No single animal concussion model recapitulates all the features reported in human subjects, and current models are designed to answer specific research questions. We set out to develop a juvenile concussion that recapitulates clinical early, and long-term symptomology encountered, termed Closed Head Injury with Long-term Disorder (CHILD). In this model, a concussive force via an electromagnetic impactor is delivered to the head of a lightly anesthetized unrestrained post-natal day 17 (P17) mouse, allowing free rotation of the head. Mice are placed on a tightly stretched tin foil across a stereotactic device, and the impactor is carefully aligned with the targeted cortical region. The electromagnetic impactor facilitates the selection of impact depth, dwell, and duration to determine injury severity. A strength of this model is that it allows head rotation, an important clinical feature. After impact, mice are immediately monitored for righting time and time to explore their environment, followed by their return to their dam. Increasing the severity of concussion results in intracranial bleeds in a subset of mice. Mice can be routinely monitored for behavior and neuroimaging over their lifespan, as desired. Various injury severities mimic the heterogeneous nature of juvenile concussions. The current standard CHILD model exhibits no skull fracture, no observable conventional neuroimaging change (similar to clinical), but leads to progressive and persistent neuronal death, altered diffusion MRI, modified neuronal activity and plasticity, increased gliosis, and progressive behavioral perturbations with age. In summary, this CHILD model mimics the early and long-term features observed in many clinical concussion patients.

<meta charset="utf8"></head><body>생쥐의 소아 뇌진탕 모델: 장기 장애를 동반한 폐쇄성 두부 손상(CHILD)

Pediatric concussions can result in long-term sequelae with physiological and psychological perturbations. This pediatric concussion mouse model results in long-term neuroinflammation, white matter alterations, and neuronal modifications with behavioral dysfunction. The model can be adapted to differential impact locations or repeated concussions to assess lifetime changes.

생쥐의 소아 뇌진탕 모델: 장기 장애를 동반한 폐쇄성 두부 손상(CHILD) 

Concussions and mild traumatic brain injuries (mTBI) during childhood represent a significant health endangerment, with many patients later in life ...