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

지난 10년 동안, 폐쇄성 두부 손상을 입은 설치류에서 경미한 외상성 뇌 손상 모델이 개발되었다. 그러나 설치류 발달에 대한 이러한 모델의 구현은 성인 TBI 문헌에 비해 희박합니다. 임상적 타당성을 다루기 위해 이 연구는 장기 장애가 있는 폐쇄성 두부 손상 또는 아동 TBI 모델을 개발했습니다.

오랫동안 외상성 뇌 손상은 심각한 뇌 손상의 결과에 초점을 맞추어 왔습니다. 지난 20년 동안 경미한 TBI 영향이 보고되었지만 장기적인 결과를 평가한 연구는 거의 없었습니다. 신경 영상의 새로운 발전으로 소아과 모델에서는 놓치고 있던 장기적인 결과에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

CHILD는 이러한 간극을 메우기 위해 설계되었습니다. CHILD 모델을 사용하여 노화에 따른 신경 세포 사멸, 확산 MRI 변경, 신경 세포 활동 및 가소성 변형, 신경교증 증가, 점진적 행동 동요 및 심장 기능 장애와 같은 뇌 내 점진적이고 지속적인 변화를 특성화했습니다. 당사의 새로운 CHILD 모델은 다양한 실험실에서 수행 및 재현 가능하다는 이점을 제공합니다.

널리 채택됨에 따라 소아 뇌진탕의 장기적인 결과에 대한 지식의 확장을 기대할 수 있습니다. CHILD 모델을 사용하여 반복적 스트레스의 영향과 결과를 지속적으로 조사하고 있습니다. 우리는 이미 출생 후 조기 감염과 CHILD의 결합된 효과가 장기적인 결과에 어떻게 기여할 수 있는지 연구하기 시작했습니다.

또한, 반복적인 스트레스 후 혈관층이 보호되는 것을 관찰했는데, 이는 조기 감염 후 사전 조절이 발생할 수 있음을 시사하지만 이는 추가 연구를 기다리고 있습니다. 시작하려면 저체온증을 방지하기 위해 보온 패드를 사용하여 마취 유도를 위해 챔버를 따뜻하게 하고 회복 케이지를 미리 따뜻하게 합니다. 임팩터가 90도 각도로 장착된 입체식 장치를 설정합니다.

입체 장치의 모든 부품이 제대로 조여지고 고정되었는지 확인하십시오. 피스톤이 임팩터에 단단히 조여졌는지 확인합니다. 다음으로, 알루미늄 시트를 자르고 입체 프레임을 호일로 감싸서 동물이 쉴 수 있는 패드를 만듭니다.

동물의 무게를 지탱하기 위해 실험실 테이프를 사용하여 호일의 위치와 장력을 고정합니다. 그런 다음 임팩터 컨트롤러를 켜고 부상의 심각성에 따라 충격 속도를 1등급의 경우 초당 2미터, 2등급의 경우 초당 3미터로 조정합니다. 그런 다음 저울에 동물의 무게를 잰다.

마우스를 마취한 후 마우스의 머리를 임팩터 아래에 놓습니다. 강아지의 길이가 완전히 늘어났는지 확인하십시오. 두개골과의 금속 접촉을 최소화하기 위해 직경 3mm의 임팩터 팁이 고무로 덮여 있는지 확인합니다.

이제 노브를 확장 위치로 전환하여 임팩터를 내립니다. 임팩터를 대략적으로 내려 마우스의 귀 사이에 위치하도록 합니다. 그런 다음 피스톤 팁이 하나의 피스톤 팁 길이와 동물의 왼쪽으로 하나의 팁 길이에 해당하는 앞으로 이동하도록 마우스를 밉니다.

임팩터를 후퇴 위치로 설정합니다. 그런 다음 피스톤 위치를 조정하여 부상의 정도를 확인합니다. 부상 심각도에 관계없이 드웰 시간을 0.1초로 설정합니다.

오른쪽 노브의 Impact를 눌러 임팩트를 시작합니다. 시스템 과열을 방지하기 위해 왼쪽 손잡이를 빠르게 꺼짐 위치로 돌립니다. 그런 다음 복구 케이지의 오른쪽 측면에 마우스를 놓습니다.

마우스가 네 다리를 모두 세울 때 쓰기 시간을 모니터링하고 기록합니다. 탐색 동작을 다시 시작하는 시간을 확인합니다. 완전히 복구되면 마우스를 홈 케이지로 되돌립니다.

교반 상태에서 PBS에서 각각 10분씩 뇌 부분을 4회 씻습니다. 뇌 절편을 차단 용액으로 옮기고 실온에서 10분 동안 배양합니다. 차단 용액에 희석된 1차 항체를 취하고 뇌 단면을 추가합니다.

섭씨 4도에서 밤새 섹션을 배양합니다. 배양 후 교반 상태에서 PBS에서 각각 10분씩 섹션을 4회 세척합니다. 1 내지 1000으로 희석된 2차 형광항체를 함유한 차단용액으로 절편을 옮기고 실온에서 1시간 동안 배양한다.

PBS에서 섹션을 4회 세척한 후 장착 매체를 사용하여 슬라이드에 장착합니다. 이미지를 획득할 때까지 섭씨 4도에서 보관하기 전에 각 슬라이드에 커버 슬립을 추가하십시오. epifluorescence microscope 및 Micro-Manager 소프트웨어를 사용하여 면역 형광 이미지를 획득합니다.

G2 그룹의 암컷 마우스는 같은 그룹 내의 수컷보다 훨씬 더 오래 서 있는 시간을 보였으며, 남녀 모두 가짜 대조군에 비해 G1과 G2 중증도 수준 사이에 더 큰 차이가 있어 더 긴 시간을 보였습니다. G2 그룹의 암컷 마우스는 수컷에 비해 탐색 시간이 훨씬 더 길었고 남녀 모두 가짜 대조군에 비해 더 높은 시간을 보였으며 G1과 G2 사이에 상당한 중증도 의존적 증가가 있었습니다. 신경교섬유산성 단백질 염색의 증가에 의해 입증된 성상교세포증(astrogliosis)은 G2 그룹의 동측 체성감각 피질(ipsilateral somatosensory cortex)에서 손상 후 하루 만에 가짜 대조군과 비교하여 관찰되었습니다. NeuN 면역조직화학은 부상 후 하루가 지나도 유의미한 신경 세포 손실을 보여주지 않았습니다.