跳到主要内容
访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
大脑血流代谢杂志。2017年11月;37(11): 3488–3517.
2017年8月11日在线发布。 数字对象标识:10.1177/0271678X17709185
预防性维修识别码:项目编号:5669349
PMID:28797196

改进指南(缺血模型:体内实验的程序改进)

关联数据

补充资料

摘要

大多数缺血性中风的体内模型都以大脑中动脉为靶点,可以获得从轻度到重度的中风严重程度谱。这篇综述描述了改善缺血性中风体内模型和动物福利的机会。它提供了一些建议,以尽量降低大脑中动脉阻塞最常见啮齿动物模型的严重程度,同时维持或改善科学结果。这些建议涵盖了手术前的基本要求、选择最合适的麻醉和镇痛方案以及术中和术后护理。其目的是为研究人员和动物护理人员提供支持,以完善他们的程序和实践,并实施微小的增量更改,以提高所用动物的福利,并回答正在调查的科学问题。所有建议都在摘要海报中进行了概述(请参阅补充信息)。

关键词:3R、动物福利、指南、大脑中动脉闭塞、中风

1引言

1.1背景

中风是由于脑组织供血血管的泄漏(出血性中风)或更常见的阻塞(缺血性中风)导致大脑供血中断而引起的。尽管过去25年中中风发病率和死亡率显著下降,但英国每年仍有超过10万人中风,在头30天内,12%的患者死亡,这是发病的主要原因,近三分之二的中风幸存者因残疾离开医院。1缺血性卒中的现有治疗方法主要局限于机械或药物(溶栓)策略,以重新开放阻塞的血管,并且仅适用于少数患者。其他重要策略包括预防复发性中风、最大限度地实现康复以及预防或治疗并发症。目前除了恢复脑血流量(CBF)外,没有其他治疗方法可以保护剩余的脑物质和结构免受中风的影响(神经保护)或帮助修复大脑(神经可塑性)。

使用包括中风动物模型在内的各种方法进行的研究,使人们对哺乳动物大脑缺血的影响有了更深入的了解,而且据我们所知,这些病理过程中的大多数大部分都是跨物种的,包括啮齿动物和人类之间的共同病理过程。这确定了缺血性中风的啮齿动物模型(见O'Neill和Clemens2,和Howells等人。4作为开发和测试新疗法的有用工具。

数百种化合物已经在中风的实验模型中进行了测试5其中许多似乎改善了结果。然而,在改善动物中风模型结果的近100项干预措施中,只有一项(用重组组织纤溶酶原激活剂(rtPA)重新开放阻塞的血管)改善了人类的结果。5

在某些情况下,这种翻译失败的原因显而易见:gavestinel(N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体甘氨酸拮抗剂)可以改善动物的结果,但对人脑和脑脊液(CSF)的渗透性很低;在中风发作后中位时间为10min时,替拉扎德对动物有效,但在人体临床试验中无效,因为研究中四分之三的患者延迟治疗超过3h。对其他人来说,对支持性动物文献的系统回顾表明,在这些研究中观察到的明显疗效可能是由于次优的实验设计。6例如,没有报告随机或盲法等策略以降低偏倚风险的研究往往会夸大药物疗效的估计;过去,只有少数中风研究报告使用了此类策略。最后,可能是明显支持疗效的动物文献仅代表了所做实验的一个子集,其他实验则是绝对中立或否定的,但尚未发表。据估计,这种出版偏见的问题导致了大约30%的疗效被夸大7; 而发表偏倚放大了样本量不足的影响(因此也放大了统计能力),只有那些研究(偶然)显示出极端影响,才会影响到发表的文献。

这些问题绝不局限于中风建模,但由于这些问题是在这里首次发现的,体内中风社区已经处于领先地位,可以带头解决这些问题。这体现在中风治疗学术行业圆桌会议(STAIR)标准中,8,9特定于模型的良好实验室实践指南10并改变了两家公司的编辑政策脑血流与代谢杂志冲程。在英国主要机构最近对所有体内研究的报告标准进行的评估中,只有一份出版物符合所有四项报告标准,本出版物描述了体内中风研究。11

尽管取得了这些进展,但仍有机会进一步改进缺血性中风的体内模型。这不仅将提高研究的可靠性和经济生产力,还将提高科学工作者的技能基础,并通过最大化动物研究所获信息的价值,为此类工作提供更坚实的道德基础。在此背景下,我们在这里考虑动物福利问题,并为在这些模型中尽量减少疼痛和痛苦的策略提供了一些建议,从而提高了科学成果。

1.2工作组

国家研究动物替代、改良和减少中心(NC3Rs)是英国政府于2004年成立的一个科学组织,旨在领导新技术和新方法的发现和应用,以替代、减少和改良用于科学目的的动物。2014年,NC3R召集了一个专家工作组,其职权范围如下:

  1. 回顾最常用的啮齿动物(小鼠和大鼠)中风模型。
  2. 确定动物福利问题。
  3. 建议改进机会。
  4. 出版工作组的审议结果,并在国际中风研究界推广其建议。

总体目标是提供建议,以降低动物在最常见的大脑中动脉(MCA)闭塞模型中所经历的严重程度,同时维持或增加科学的价值。工作组由来自学术界、制药行业和英国内政部(负责动物研究的政府机构)的英国专家组成。此外,作者名单中确定的该小组的几个成员是框架7 Multi-PART项目的参与者(http://www.dcn.ed.ac.uk/multipart网站/)旨在通过为国际多中心临床前试验提供一个平台来测试新的治疗方法,从而采用临床研究中使用的相同标准和方法,从而克服中风临床前研究翻译不良的问题。工作组的信息和建议部分借鉴了Multi-part小组提出的标准操作程序。此外,一些作者参加了一个研讨会,交流最佳实践并确定特定模型的改进。

1.3选择模型的考虑因素

大多数啮齿类动物缺血性中风模型都以MCA为目标,有短暂性或永久性闭塞。MCA闭塞(MCAO)的主要方法是:(1)机械性——例如用细丝在管腔内阻断MCA的起源,使用夹子和/或缝合线捆扎动脉,或施加压力以阻止流经动脉;(2) 电凝-使用精细的透热镊凝固血液并破坏动脉结构;(3) 药理学-例如,将血管收缩物质(如内皮素-1)直接应用于动脉或将其注射到邻近组织中,以诱导长期局部缺血;(4) 血栓/栓子-引入预先形成的血块来阻塞MCA或其远端分支,通过注射凝血酶或使用孟加拉玫瑰红和激光组合来诱导局部血栓形成血块。4

虽然本文考虑了诱导中风的这四种主要方法,但这些模型的修改和完善进一步扩大了范围。例如,皮层下结构可以幸免,通过闭塞MCA或其分支的更远端部分而产生纯皮层梗死(方法1、2和4);同时阻断单侧或双侧颈总动脉(CCA)或控制性降压可加重缺血的严重程度(方法1、2、3和4)。通过调整内皮素-1的浓度或体积(方法3)或Rose Bengal模型中激光的特性(方法4),可以控制缺血持续时间(方法1)和影响严重程度/持续时间。因此,使用各种模型可以实现中风严重程度从轻微到严重的范围。

关于哪些模型最适合使用的建议是最近广泛审查的主题12,13这里不包括。同样,两种实验设计的良好实践10和报告14也超出了本文的范围。

作为设计中风研究的指导原则,所使用的模型应提供回答正在调查的科学问题或正在测试的假设所需的缺血损伤的最低严重程度和持续时间。此外,中风严重程度有两个方面需要考虑:诱导模型过程中产生的严重程度,以及单个动物结果的严重程度。一般来说,对缺血性损伤的严重程度和持续时间进行调整,以实现可测量和可重复的主要结果测量。然而,正如中风患者的情况一样,在一组暴露于标准缺血损伤的动物中,结果(包括发病率和死亡率)往往存在很大的异质性。暂时性MCA闭塞模型的结果数据比永久性闭塞模型的更具可变性,因为暂时性模型可能会导致血管内皮损伤,而二次再灌注事件可能会增加可变性。其目的应该是尽可能减少不必要的变化,以提高信噪比并增加实验的功率。性别、压力、年龄和环境等因素也会影响结果测量,这意味着改变环境以改善福利将对结果产生影响,特别是对生存和恢复的程度产生影响,如下所述。

本文的结构被组织成一个时间线,不同的部分遵循实验过程中遇到的这些事情的顺序,从手术前的动物适应和麻醉方案的选择,到手术本身和术后护理。这些考虑适用于所有啮齿动物缺血性中风模型,而最后一节涵盖了特定模型的改进。建议在每个部分的末尾以粗体突出显示。它们也在摘要海报,其中还包括人性化端点和用于监测中风后动物的红绿灯系统(参见补充信息;海报最好打印成A3尺寸)。

2中风前后的基本要求

2.1适应预击球

实验工作开始前,动物应在新设施中适应至少七天,在此期间应对动物进行目视检查,以检查基线正常健康状态。评估动物的行为和外观(例如,梳毛和皮毛状况)以及体重不仅可以检查其健康状况,还可以识别任何偏离正常的情况。15在手术前至少三天,应每天给动物称重,因为这样可以构建正常的生长曲线。这样可以对手术后体重下降和体重恢复进行适当评估。

有证据表明,啮齿动物的行为、生理和睡眠模式受到运输的影响。1618生理上,啮齿动物体内的许多因素都会受到影响,即使是常规的室内运输,也会导致血浆皮质酮水平升高,19免疫活性下降19尽管可以继续获得食物和水,但体重减轻了。20这些影响可能需要两到四天才能正常化。21,22然而,行为正常化需要更长的时间。小鼠的饲养、攀爬、梳理、喂食和性行为在运输后立即发生显著变化,需要四天以上才能恢复正常。23值得注意的是,大陆之间的运输(转基因小鼠也可能如此)可能会导致光/暗时间延长,导致昼夜节律需要两周以上才能重新同步。24此外,其他环境干扰,包括畜牧业、常见的实验程序,如搬运、注射,甚至建筑/基础设施工作产生的噪音/振动,都会改变生理(心率和平均动脉血压增加)和行为(供Turner等人审查)。25). 重要的是,对动物的日常影响要稳定,以便减少变异性。

许多种类的动物生活在包含支配和服从的等级制度中。如果动物不相容,在新的群体中重新安置动物可能会带来压力。它可能会破坏社会关系,引起攻击,除非绝对必要,否则应避免。26,27因此,建议研究小组避免在到达单位时将动物混在一起,动物应在整个实验过程中保持相同的笼友,并且只应随机进行治疗。

在实验程序开始之前,啮齿动物应该适应同一个实验人员的操作;这可以在驯化期间每天进行。证据表明,行为测试前的定期处理对这两只大鼠都有抗焦虑作用28和老鼠。29与传统的用尾巴抓起老鼠的方法相比,诸如用张开的手给老鼠拔火罐或使用隧道等处理方法更可取,这种方法被证明是令人厌恶的,并且会在几种老鼠中引起高度焦虑。29,30对于大鼠来说,没有关于隧道的数据,拔火罐是不可能的,但应该抓住肩膀而不是尾巴来抓大鼠。减少处理焦虑将确保压力反应不会混淆科学结果。

  • 1从外部供应商处订购的啮齿动物应在程序开始前至少七天交付,以便适应新环境。
  • 2在实验开始之前,动物应该在和谐的群体中适应环境。应避免在新的群体中重新安置动物。
  • 三。动物应该适应搬运,不应该用尾巴搬运。老鼠应使用通道和杯子搬运;应该抓住老鼠的肩膀。
  • 4在手术前至少三天,应每天给动物称重。

2.2笼式浓缩

实验动物护理和使用指南31将环境富集定义为提供结构和/或资源,根据物种特定的行为,通过体育锻炼、操纵活动和认知挑战,改善动物的感官、运动和心理健康。提供丰富的环境是啮齿动物居住和饲养的基本要求,以改善整体福祉32(https://www.nc3rs.org.uk/our-resources/housing-and-husbandry/ratotas网站).

如下文所述,许多研究小组现已证明,相对于幼稚和受损实验动物的“标准住房”,“丰富的环境”具有优势。然而,重要的是要记住,“丰富的环境”总是与动物在野外经历的自然环境相去甚远(例如,自由接触配偶、无限制的三维复杂空间漫游、寻找食物而不是被动的“食物”)。我们必须认识到,相对于野生动物,实验动物总是生活在贫困的环境中。因此,任何诸如“环境富集促进神经发生”的结论都可以更好地表述为“标准(贫困)住房导致神经发生缺陷”。环境富集可以被视为一种基于动物需求的改良形式,可以改善动物的福祉。因此,建议评估对科学方法、结果和统计能力的影响,以确保动物模型保持完整,并确保得出有效的结论。33实验室啮齿动物的环境富集可能会增加数据的可变性。34然而,它不会增加在重复研究中获得冲突数据的风险。35此外,鉴于越来越多的证据表明“超富集”具有如下所述的神经恢复作用,必须仔细考虑富集水平。

在欧洲,欧盟指令2010/63规定了标准住房条件下浓缩水平的最低要求,27其中规定,应为动物提供“足够复杂的空间,以表达广泛的正常行为”。根据动物的重量,规定了每个物种的最小笼子尺寸。例如,35克的小鼠要求最小外壳尺寸和高度为330厘米2和12 cm,至少100 cm2每只老鼠的占地面积为,而350克的老鼠需要800厘米的最小外壳尺寸和高度2和18厘米(注意,这一高度不足以让成年大鼠直立;在英国,最小高度为20厘米36)分别具有至少350 cm2每只老鼠的占地面积。27除了笼子基质外,床上用品、筑巢材料和避难所对于实验室啮齿动物来说也是必不可少的,只能出于兽医或福利原因而扣留。37重要的是,在中风前后,笼子中应包含足够的筑巢材料。实验小鼠通常被安置在远低于其最低临界温度(约30℃)的地方。38深而厚的巢穴可以帮助控制体温过低并进行体温调节,从而减少热应激对科学结果的影响。38手术前至少一天提供足够的筑巢材料很重要,这样动物就可以组装巢穴,因为中风后它们很可能做得不太好。然而,手术后床上用品必须清洁,如果被弄脏了,应更换床上用品,这样带伤口的动物就不会躺在被弄脏的床上用品上。一些研究小组为动物提供装有塑料外壳的笼子和锻炼的机会。例如,Bio-Serv公司(https://www.bio-serv.com网站)卖老鼠筑巢的“雪橇”。这些雪橇可以用一个简单的轮子(一个非水平旋转的圆盘)来购买,而老鼠在这个轮子上花了很多时间。这些都是高压灭菌的,而且相对便宜。咀嚼棒(例如白杨棒)应放置在动物笼中;这允许表达正常的啃咬行为。它还可能有助于防止门牙过度生长,这是老年动物或软性饮食动物特别关注的问题。

2.2.1超富集环境

更高水平的丰富被称为“超级丰富”,通过使用更大的多级笼子、获得新颖多样的玩具和设备(梯子、跑车)、音乐、气味和隐蔽的治疗,提供更复杂的多感官刺激。39虽然有证据表明超富集环境对临床病理学和心血管参数缺乏影响,40值得注意的是,一项啮齿动物研究的荟萃分析表明,使用超富集环境,即超过标准笼富集,可以改善中风模型的功能结果。41因此,应仔细考虑使用这些超富集环境,不仅是为了改善动物福利,而且还因为神经修复策略的效果可能会增强(有关综述,请参阅Mering和Jolkkonen39尼提亚南塔拉亚和哈南)。42超富集环境的影响取决于环境富集的数量,43它们可能与梗死面积无关41它们可能涉及病变诱导的室下区细胞增殖增加。44此外,如果该研究的关键目标是评估功能恢复(行为读出),这些丰富也可能改变中风后恢复的基线速度。因此,应仔细考虑额外的浓缩45重要的是,在文献报道研究时,要明确规定环境富集的数量和成分。

2.2.2与中风动物模型相关的特殊问题

中风动物模型通常刻意旨在模拟中风患者的共病现象,包括久坐生活方式、高脂肪饮食、肥胖和糖尿病。因此,中风研究人员可能会断言,在限制笼式浓缩方面可能存在一些表面有效性。例如,除非需要瘦动物和积极的康复,否则在中风之前或之后为小鼠提供随意使用转轮的机会可能会适得其反。此类决定应公开并相应报告。

  • 5笼子基质、筑巢材料和庇护所是啮齿动物的基本福利需求,应予以提供。隧道、轮子和咀嚼棒是提高浓缩效果的简单、经济有效的方法。
  • 6应仔细考虑额外的“超富集”,因为它可能具有神经恢复作用。应在出版物中具体报告浓缩情况。

2.3手术后床上用品

手术后,必须选择床上用品,以避免进食和饮水并发症,并且不影响伤口愈合。实际上,有许多可能性,但没有一个是完美的,也没有必要进行密切监测。一些研究人员避免使用标准的笼子基质/垫层,因为木屑或木屑/刨花可能会被啮齿动物的呼吸道夹住,不建议使用长条纸(类似于机密文件碎纸机所产生的纸),因为行动不便或感觉受损的动物的四肢可能会被长条纸夹住。其他人喜欢使用吸水性的一次性托盘衬垫或婴儿床垫,如尿布(尿布)公司Huggies生产的。这些“DryNites”带有胶带,可以折叠粘贴在鼠笼的地板上。一些小组在手术前一天将其放入笼子中,以使动物适应环境,尽管啮齿动物可能会撕碎衬里。衬垫可以监测动物的正常身体功能,并可以指示动物是否在排尿和排便。其他群体更喜欢非纤维、无尘颗粒纸产品、3Rs LAB床上用品(网址:http://3rsbedding.com)它的优点是温暖,适合大鼠和小鼠筑巢,并且由于其高吸水性,不需要频繁更换。产品的选择应咨询当地兽医或动物护理人员。

  • 7与兽医和动物护理人员协商后,应考虑床上用品,并在手术前引入任何新材料,以使动物适应环境。

2.4中风后社会住房

社会分组是环境丰富的重要组成部分,它允许物种具有典型特征,例如战斗、玩耍或一起睡觉。46被剥夺了表现特定物种行为可能性的动物可能表现出行为障碍或其他慢性应激指标,包括病理变化。正如欧盟第2010/63号指令和第2.1节“中风前的适应”所述,我们建议在中风后尽快将动物安置在与中风前相同的群体中。

大量证据表明,成群结队饲养的小鼠手术后恢复情况有所改善。47中风后的社会隔离会增加小鼠的梗死体积并降低脑源性神经营养因子(BDNF)水平48并改变对中风的神经炎症反应。49中风后社会住房的保护作用似乎不是通过身体热量的被动传递来调节的,但身体接触似乎是必要的。49如果伤口能够完全闭合,那么担心笼友会拆掉彼此手术伤口上的缝合线很少是一个重大问题。使用合适的量规和类型的缝合材料,以及皮下缝合技术可以消除这些问题。除了皮下封闭外,还可以使用组织胶。

患有小中风(例如小的皮层下梗死)的动物可以在全身麻醉恢复后立即群居,但对于较大的中风,如果动物的行为受到显著影响,则建议在手术后立即单独居住,以提供额外的护理,在群居之前,允许一定程度的恢复和伤口愈合。即使中风后延迟72小时,双壳体仍能促进功能恢复。50

虽然中风后立即与健康(非中风)伴侣共同居住的小鼠比与中风伴侣一起居住的小鼠死亡率低,50这意味着长期的社会住房,需要根据伴侣动物的性质进行仔细的实验设计,伴侣动物可能是虚假的(但不中风)或天真的(非手术)。如果实验涉及到假冒和中风群体,那么将动物安置在一起既是一种福利,也是一种良好的科学实践。这应该纳入随机方案中,以确保每个笼子中都有误操作和中风动物。51同样,为了排除笼子效应,应将每个笼子内的动物随机分为不同的治疗组。或者,如果动物的行为受到中风的严重影响,无法与假手术或天真的动物一起饲养,则可以在一个笼子里对所有动物进行相同的手术。然而,这对实验的设计和分析有影响,在这种情况下,实验单位将是笼子而不是单个动物。

我们建议采用务实的策略来监测群居动物(见第6.1节“动物监测”)。如果有怀疑或证据表明动物对笼中同伴表现出攻击性,则可能需要将其移走,直到笼中所有其他动物都完全康复。有一种说法是合理的,即一种与中风受损动物一起饲养的假手术动物,可能会试图通过在先前顺从的地方主张支配地位来改变等级制度。在“熄灯”阶段,可以使用带有适当网络摄像头的视频监控来检测此类行为。

中风后的食物和水问题将在下一节讨论。群居确实阻止了食物和水的摄入测量(除非使用专门的设备),但群居的好处被认为更重要。15确保平等获得食物的一种方法是提供比每个笼子里的动物更多的食物碗。在笼子地板上撒上食物颗粒和几包恢复凝胶,也使群居动物更容易获得食物。

  • 8中风后,一旦动物完全康复,应将其送回手术前的同一组动物。
  • 9随机化方案应确保每个笼子内都有误操作和中风动物,和/或分配给不同治疗的动物。

2.5中风后补充饮食的适应

众所周知,小鼠和大鼠具有新恐惧症,因此对它们不认识的任何东西都有抵抗力。52,53至关重要的是,在实验开始之前,他们必须习惯任何新的食物或饮料,并且在动物适应之后才能进行手术(参见第6.3节“补充液体和饮食”中关于中风后补充液体和膳食的内容)确保术后进食和饮水活动不会因新恐怖症而减少。

大鼠和小鼠的进食行为遵循一个昼夜循环,大多数食物在夜间或黑暗期进食。17,18为了尊重动物的昼夜节律,在动物进食的活动期之前,应将新的食物放入笼子。

  • 10动物应在手术前获得中风后饮食,并且在他们可靠地摄入饮食之前,不应进行手术。

2.6食物限制预手术

啮齿类动物缺乏呕吐反射,因此在全身麻醉前一般不需要进食54而且他们在手术期间不会呕吐。事实上,由于啮齿类动物的高代谢率,隔夜禁食可能对它们有害。它会导致药物动力学发生变化,这可能会显著影响对研究药物的反应,并可能导致压力、攻击性行为和体重、体温和血糖水平下降。55即使停止进食6小时也会导致体重减轻和肝糖原耗竭。56在全身麻醉之前,不得限制接触水。57

禁食对于专门研究高血糖的实验来说是合理的,因为在没有禁食或禁食的情况下,麻醉诱导后血糖会很高58,59并混淆了实验结果。与其让动物整夜禁食,不如提供限量的食物,以便在晚上用完食物,第二天早上让动物空腹。手术前,食物也可能因其他科学原因受到限制,包括使用食物奖励的行为测试。示例包括楼梯测试中的熟练伸手60,61以及各种基于操作/杠杆的任务或基于触摸屏的任务。然而,在所有这些情况下,建议对动物进行预先训练,使其达到规定的标准,然后在手术前随意返回食物至少一个黑暗阶段,并对其临床状况(例如体重和身体状况评分)进行评估。

  • 11除非有科学理由,否则在手术前不应常规禁食啮齿动物;任何限制都应在出版物中明确报告。
  • 12在出于训练目的的任何饮食限制之后,应留出足够的时间在手术前重新建立正常的喂养模式。

2.7影响宿主微生物群组成的因素

微生物群落组成和失调对健康和疾病相关的广泛生理和病理过程的影响越来越受到重视。62在中枢神经系统发育和功能方面,微生物群已被证明通过多种机制发挥重要影响,包括直接的神经和体液交流,以及通过调节内分泌、代谢和免疫系统,所有这些本身都对中枢神经系统稳态和病理学有重要影响,包括冲程。63,64最近的一些研究表明,啮齿动物实验性中风如何改变肠道微生物群的组成,部分与肠道通透性和运动性的改变有关。6568此外,几项研究表明,中风前微生物群组成的受控改变(例如在无菌条件下或由抗生素治疗诱导的情况下)会影响病理和功能性中风结果测量,包括通过免疫学机制)。66,67,69许多与啮齿动物中风研究相关的因素影响微生物群组成,包括动物设施卫生状况、物种和菌株、住房安排、饮食和处理技术。64因此,重要的是要在动物间和研究间的饲养、喂食和处理动物(以及笼子,包括任何相关材料)方面保持一致,以避免对微生物群造成潜在的无意和不可控的影响。在故意改变环境条件以测试对结果的影响的研究中,考虑微生物群变化和下游机制(例如免疫扰动)的可能作用也很重要(例如,中风后动物的共同居住与单独居住)。

  • 13应确保中风前后动物间住房、喂食和处理做法的一致性。

2.8老年动物和共病动物的特殊要求

实验性卒中研究的一个主要缺点是,它们往往忽略了已知会影响卒中结果的混杂因素或共病性。这些混杂因素包括年龄增长、高血压、糖尿病、肥胖、感染、炎症和动脉粥样硬化。70,71年龄被认为是人类中风发病率最重要的独立危险因素,在55岁以后每十年增加一倍。72此外,年龄是预后的重要预测因素,与卒中严重程度、病因、溶栓治疗、性别和其他血管危险因素无关。73

文献中很少有实验研究比较中老年动物中风后的结果,而且这些结果往往不一致。不同的研究表明,与年轻男性相比,老年男性可能有更大的梗死面积、更小的梗死面积或相等的梗死面积。尽管在老龄化对梗死体积的影响方面存在分歧,但与临床数据一致的是,老年动物的死亡率始终显著较高,神经损伤也更严重。7478就功能和动物福利而言,这种有害影响是老化过程本身的直接后果,而不是产生的缺血损伤量。如果通过补充激素使老年女性的梗死体积减少到年轻女性的梗死体积,那么老年女性的功能能力仍然较差,死亡率也会增加。74因此,可能需要调整中风模型,并在老龄动物研究中需要更严格的中风后护理,以将发病率和死亡率降至最低。这也适用于表达与中风相关的共病的动物模型,如高血压、糖尿病、高脂血症和代谢性疾病。此外,如果研究中包括老年动物或其他共病动物,则需要在实验设计阶段考虑这一点,因为死亡率可能与使用年轻健康动物的研究不同。

在老年动物中,在饲养期间(即在接受中风手术之前)监测动物的体重和一般福利非常重要。应制定定期监测计划,以检测可能表明问题的临床症状(见https://www.sharmuk.org/join-sharm-community/welfare网站更多信息)。如果年老的动物开始出现体重下降,这可能是由于牙齿过度生长影响了它们的进食能力。为年老的动物提供咀嚼块并定期检查其牙齿被认为是一种良好的做法。如果发现长得过大的牙齿,可以在短暂的全身麻醉下,使用旋转牙盘切割器进行修剪(视频请参见Wayman等人。79). 如果发现生长过度的牙齿,则可能需要相当频繁的治疗(例如每两到四周),因为生长过度通常会复发,可能是由于上下门牙错位所致。如果老年动物开始出现体重减轻或其他状况变化(例如,毛发长出),而这并不是近期手术或牙齿过度生长的结果,则有必要寻求兽医的建议。如果适当的干预无法恢复失去的体重或身体状况,则建议对动物进行人道处死(见第6.1节“动物监测”,关于中风后动物监测)。磁共振成像(MRI)显示,表现出这些症状的老年李斯特-胡德和龙-埃文斯大鼠通常患有垂体瘤(劳伦斯·穆恩,个人通讯)。垂体腺瘤在老年Sprague-Dawley大鼠中也很常见。80如果出现,它们将无法进行手术,动物应被人道杀害。出现共同发病的疾病或暗示共同发病的症状(这不是测试中的共同发病率)可能会改变科学结果。使用此类动物或将其从研究中移除应在出版物中报告。

  • 14老年动物和合并疾病的动物应接受额外监测。
  • 15应该定期检查牙齿,特别是如果动物吃软食物。应该为动物提供磨牙棒。

3麻醉和镇痛

3.1一般考虑

了解动物的一般生理学及其对药物的反应性,并考虑手术的持续时间,对于选择最合适的麻醉至关重要。众所周知,年龄、紧张程度、性别或体重等因素会影响麻醉剂的药代动力学和代谢。57应考虑动物的特征,尤其是患有并存疾病的动物或年幼或年老的动物。在麻醉反应可能难以预测的试点研究中,优化麻醉方案可能是谨慎的。许多麻醉剂需要通过肝脏和/或肾脏排泄物进行新陈代谢,因此老年动物或病态动物的麻醉恢复可能会受到影响。一个显著的例外是99%的异氟醚呼出,对这些动物来说可能是一个很好的选择。麻醉反应也有显著的张力差异,尤其是注射药物,57,81,82因此,在推断同一物种不同菌株之间的剂量时,应谨慎。

几乎所有当前使用的模型都需要麻醉来诱导中风。大多数研究涉及中风诱导后动物的恢复,因此还需要考虑术后护理和镇痛。损伤诱导后可能需要重复麻醉,以监测缺血损伤和恢复的进展,例如使用功能性MRI(fMRI)。麻醉对诱导的缺血损伤程度有直接和间接影响,围手术期的其他因素也会给模型带来变化。STAIR指南中确定了许多这些因素,并建议将其作为良好研究设计的一部分加以控制。8然而,最近一篇关于啮齿动物中风诱导的论文的综述表明,大多数研究没有报告使用措施来最小化麻醉的影响,例如使用插管和控制性通气,或保持充足的氧合。83

麻醉剂的选择既应反映对动物的福利/生理最有利的情况,也应反映实验的要求。以下列出了一些常用和推荐的麻醉剂表1并对其使用进行了一些评论;然而,麻醉剂的选择应基于对相关文献的仔细审查,尤其是在使用中风模型评估潜在的药物干预时。

表1。

常用全身麻醉剂。

剂量(小鼠)剂量(大鼠)评论
气态
异氟烷诱导前,让动物呼吸100%氧气1分钟。诱导5%异氟醚直至麻醉,然后迅速降至维持水平(通常为1.5-2%)异氟醚比七氟醚更有效,但七氟醚诱导和恢复更快(Fish等人,2011)92
七氟醚如上所述,诱导浓度为8%,维持在2.5-3.5%
氟烷如上所述,诱导浓度为4%,维持在1.25–1.75%在许多国家已不再商用
乙醚基于健康和安全或人道理由,不建议引起粘膜刺激并与空气和氧气形成爆炸性混合物
可注射的
异丙酚静脉注射26 mg/kg诱导。维持在20–25 mg/kg/h的输液量10 mg/kg静脉注射诱导。维持在20–25 mg/kg/h的输液量静脉注射异丙酚可提供持续稳定的麻醉,但对小鼠而言,静脉通路更为困难
氯胺酮/甲苯噻嗪80–100 mg/kg氯胺酮+10 mg/kg甲苯噻嗪静脉注射。75–100 mg/kg氯胺酮+10 mg/kg甲苯噻嗪静脉注射。导致高血糖和外周血管收缩。阿替帕米唑皮下注射可以部分逆转麻醉。
氯胺酮/美托咪定75 mg/kg氯胺酮+1.0 mg/kg美托咪定皮下注射或静脉注射。75 mg/kg氯胺酮+0.5 mg/kg美托咪定皮下注射或静脉注射。与氯胺酮/甲苯噻嗪类似,阿替帕米唑皮下注射可以部分逆转麻醉。
三溴乙醇(阿维汀)不建议用于恢复手术阿维汀可引起腹膜炎
美托咪定/芬太尼/咪达唑仑0.5 mg/kg+50µg/kg+5 mg/kg皮下注射。150µg/kg+5µg/kg+2 mg/kg皮下注射。与氯胺酮/甲苯噻嗪类似,但使用阿替帕米唑、纳洛酮和氟马西尼可完全逆转麻醉。
美托咪定(用5%异氟醚诱导后,再用1%维持)50µg/kg剂量,15分钟后进行100µg/kg/小时皮下注射该协议可用于功能磁共振成像实验,在该实验中,异氟醚可能会导致信号丢失。使用美托咪定可以降低异氟烷的浓度。心动过缓是一种正常的副作用,大剂量注射美托咪定会导致血压显著下降。阿替帕米唑100µg/kg皮下注射可逆转美托咪定。
戊巴比妥不推荐使用除非静脉注射,否则麻醉深度无法安全控制。在许多国家不再作为商业麻醉产品提供。

本表中的数据来自第3.1节“一般注意事项”的文本或其他参考资料。88,176,177

在包括假手术动物在内的实验中,他们必须与MCA闭塞手术动物处于完全相同的麻醉持续时间,包括闭塞前手术、闭塞和闭塞后伤口闭合,以分离中风特异性影响。值得注意的是,以前的研究记录了即使是短暂的麻醉,与非麻醉动物相比,对中风相关结果测量的影响。84良好研究报告实践指南表明,这些细节对于准确解释和再现研究非常重要。14

3.2麻醉剂的直接作用

一系列麻醉剂可用于啮齿动物,大多数(如果不是全部的话)有可能直接或间接影响中风模型的结果。可以使用吸入剂和注射剂。出于实际考虑,大多数注射麻醉剂都是通过腹腔途径给小啮齿动物注射的,这种方法不可避免地会带来额外的变化,因为一些注射剂的腹腔外注射发生率相对较高。85大鼠和小鼠静脉注射麻醉剂相对简单,但通过持续输注维持麻醉在技术上对小鼠来说更为困难。在大鼠中,将导管经皮放置在尾静脉中可以实现全静脉麻醉,同时可以很好地控制麻醉剂量和麻醉深度。86,87然而,使用吸入麻醉剂通常更容易,因为麻醉的开始和恢复很快,麻醉的长度和持续时间也更可控。88

麻醉剂可通过神经保护活性、对神经递质和受体系统的影响或诱发高血糖,对缺血损伤的大小及其进展产生直接影响。通过全身麻醉剂对神经保护通路的修改已被广泛描述。在测试假定神经保护化合物的功效的研究中,应考虑这些影响。尽管如此,由于麻醉是动物中风建模的先决条件,因此应认识到任何“保护”效果都只与替代药物有关。与芬太尼相比,异氟醚和七氟醚改善缺血大鼠模型的神经预后,89,90可能是通过减少交感神经活动。90异氟烷还可以保护中度缺氧小鼠的空间记忆91体外研究揭示了细胞内钙的作用机制2+调节,几个MAP激酶途径和凋亡调节器的调节。93另一方面,异氟醚和其他几种麻醉剂也被证明可以干扰低氧反应的神经保护机制,抑制小鼠大脑中促红细胞生成素的上调。94有证据表明氯胺酮也具有神经保护作用。95,96尽管麻醉剂有可能成为一个混杂因素,但麻醉方案和随机化的一致应用将确保任何神经保护效果都得到控制。即使如此,考虑任何系统效应的大小仍然很重要,因为一个非常大的效应可能掩盖了一种药物更温和但真实的效应。

麻醉剂也可对CBF产生直接影响,CBF是缺血性损伤发展的关键变量。效果取决于所选药物和给药剂量。例如,在吸入麻醉剂中,氟烷比异氟醚和七氟醚引起的CBF增加更大。97,98注射麻醉剂通常会降低CBF,氯胺酮除外。99由于麻醉对呼吸系统的影响,麻醉也会间接导致CBF的变化(见第5节“术中护理”)。因此,麻醉剂的选择可能会直接影响结果,但方法的标准化可以减少因直接麻醉剂效应而引起的变异性。

  • 16麻醉剂的选择应基于福利和科学结果,并应考虑动物的种类、品种和健康状况。兽医应参与选择。
  • 17假手术动物应接受与试验组完全相同的麻醉方案,持续时间相同,以控制麻醉对结果的影响。

3.3局部麻醉

建议使用局部/区域麻醉来控制手术引起的疼痛。在手术部位使用持久的局部麻醉剂可以减少疼痛和镇痛需求。手术前应注射麻醉剂,以在计划切口位置下方区域提供局部阻滞。皮下注射针到位后,在注射前拉回柱塞,以确保注射针不会意外进入血管,因为静脉注射可能有毒。

局部麻醉剂作用于Na+阻断神经传导的通道。然而,越来越多的报告显示,其他作用会影响与中风建模相关的其他过程,尤其是免疫调节作用。100炎症和免疫过程涉及中风的多个方面,包括潜在的共病疾病和风险、损伤诱导的炎症、中风的主要并发症、通过中风诱导的免疫抑制引起的全身感染。101局部麻醉剂具有强大的抗炎作用(在某些情况下比非甾体抗炎药(NSAID)更有效),包括抑制细胞因子生成和白细胞贩运、激活和吞噬活性。100它们也可能具有抗菌特性。102除罗哌卡因(特别是S-对映体)具有相对较弱的抗炎活性外,最常用的药物都具有相同的作用。100,103,104避免意外静脉注射应将上述影响引起的并发症降至最低。此外,罗哌卡因一般来说可能是一个很好的选择(另请参阅下文所需的药代动力学特性),尤其是当分析对中风的免疫影响是特定目标时。

当插入静脉导管进行静脉通路(例如麻醉、液体)时,可在尾巴上使用利多卡因乳膏(例如EMLA或LMX4),当将啮齿动物置于立体定向框架中时,也可在耳杆上使用利多卡因乳膏。LMX4是一种脂质体制剂,有助于渗透到人体皮肤中,起效时间更短(网址:www.lmx4.co.uk).

局部麻醉剂的类型及其优缺点总结于表2.

  • 18手术期间,应在切口前使用局部麻醉,尤其是在没有提供其他类型镇痛的情况下,并在了解局部解剖的情况下确保在适当的区域使用。

表2。

常用局部麻醉剂。

剂量(小鼠)剂量(大鼠)评论
可注射的
罗哌卡因以高达2 mg/kg的速度渗入手术区域与布比卡因或利多卡因相比,罗哌卡因的使用频率较低,毒性较弱,但持续时间较长,因静脉意外给药而产生的毒性较小。布比卡因持久,利多卡因短效。罗哌卡因的抗炎作用最弱
布比卡因以高达2 mg/kg的速度渗入手术区域
利多卡因(利多卡因)以高达10 mg/kg的速度渗入手术区域
专题
EMLA公司在需要麻醉效果之前20-30分钟涂抹在修剪过的皮肤上2.5%利多卡因/2.5%丙胺卡因乳剂
LMX4型如EMLA一样,在修剪过的皮肤上局部涂抹脂质体配方中的4%利多卡因。与EMLA相比,起效更快、持续时间更长、进入系统循环的可能性更小。

本表中的数据来自第3.3节“局部麻醉”的文本或来自实验动物麻醉。88

3.4镇痛

由于所有啮齿动物中风模型都涉及某种形式的外科干预,因此可以预见术后疼痛。缺血损伤也可能导致疼痛。中风后疼痛频繁(例如,高达38%的急性中风患者报告头痛)105但它并不是人类经验的主要特征,如果它发生了,就会得到治疗。不受控制的疼痛并没有使动物模型更接近研究中的人类状况。欧盟第63/2010号指令要求给予镇痛,除非其干扰科学输出。从伦理上讲,在一项研究中,所有动物都应该使用镇痛药,因为疼痛是可以预测的结果。这可以防止疼痛或疼痛缓解在实验中成为混淆,因为镇痛是作为实验方案的一部分系统地提供的,即试验组和对照组都接受它。在动物模型中不控制术后疼痛会导致压力和实验中的其他非受控变量;经历疼痛的动物不会正常梳理、进食、饮水或睡觉。106109一些镇痛剂已被证明对梗死面积和病变生长有可测量的影响(例如丁丙诺啡110). 然而,组织损伤引起的疼痛和炎症反应,以及更普遍的手术应激反应,也与损伤诱导相互作用。因此,最好控制疼痛,减少组织创伤的不可控影响,以减少治疗组内和治疗组之间的变异性。

在药物疗效研究中,其他因素,如转运机制的竞争、血浆蛋白结合或代谢途径可能会影响镇痛剂和麻醉剂的选择。应能够确定潜在相互作用最小的药物,并且停止镇痛的决定应仅基于强有力的、可重复的证据,即所研究的药物与所有可用的镇痛剂都有明确的相互作用,并且如果使用镇痛剂,疗效评估将受到影响。同样,在机理研究中,止痛只能基于确凿证据,即在存在止痛剂的情况下无法充分研究所研究的过程。在这两种情况下,应考虑所有可能的止痛方法。

与麻醉剂一样,可能与研究目标相互作用的止痛剂的作用也具有剂量依赖性。因此,重要的是在适当的时间段内给予适当剂量的药物(即有效控制疼痛所需的剂量)。这需要仔细准确地评估疼痛的存在及其严重程度(见第6.2节“中风模型中的疼痛评估”)。还需要每隔一段时间重复疼痛评估,以确定是否需要额外剂量的止痛剂。

在选择止痛剂时,应结合止痛剂的作用方式考虑实验的具体目标,以尽量减少止痛剂更广泛作用的影响。例如,许多止痛药,尤其是非甾体抗炎药,主要通过抑制痛觉感受器炎症触发物的产生来缓解疼痛,例如通过抑制环氧合酶(COX)。阿片类药物虽然是强效镇痛剂,但也具有免疫调节特性,大量证据表明其具有免疫抑制作用。111113与其他类阿片(如芬太尼、吗啡)相比,丁丙诺啡具有更有利的免疫特性,因此可能是更好的选择。113值得注意的是,最近的一项研究表明,丁丙诺啡降低了脑膜炎小鼠模型的疼痛评分,但不影响神经免疫反应。114如上所述,炎症/免疫过程涉及中风病因学和病理学的多个方面(与疼痛途径无关),中风诱导的感染在患者中常见,在小鼠中观察到,它会恶化预后。115因此,在没有免疫抑制的情况下减轻疼痛是可取的,特别是在直接评估中风患者免疫功能的研究中。

就时间而言,应在有害刺激发生之前使用止痛药。这可以防止中枢敏化,也可以降低组织损伤反应的严重程度,减少痛觉感受器的激活,防止外周敏化。建议将镇痛药管理与麻醉方案相结合。还应客观评估动物的疼痛程度和疼痛缓解需求(第6.2节“中风模型中的疼痛评估”),如果需要,应使用额外的止痛药。它可以以相同的剂量和时间给所有动物(包括错误操作的动物和没有表现出疼痛行为的动物),以避免止痛剂的影响成为研究中的另一个不受控制的变量。或者,如果不同的动物使用不同的剂量(以避免疼痛成为混淆因素),则需要将其具体纳入实验的设计和分析中,并在出版物中进行适当的报告。应评估动物在两次镇痛剂量之间的疼痛情况,以确保该方案有效。

应通过压力最小的给药途径进行镇痛,在适口的基础上自愿服用个人剂量的镇痛药已被证明是有效的(例如在调味明胶中)。116然而,食物或水的药物作用更为多变,重要的是要确保止痛药被可靠地、足量地服用。117例如,对于行动不便的动物或通过添加药物改变水的味道的动物,在水中摄入止痛药可能是不可靠的。食物和水的管理可能无效,因为食物和水消耗量受昼夜节律的影响很大,动物在光周期的光阶段可能会受到无效剂量的影响。117

止痛药的类型及其优缺点总结于表3与麻醉剂一样,已知镇痛剂量在菌株、年龄和性别之间存在很大差异,118因此,选择有效剂量的方案需要进行疼痛评估。

  • 19疼痛是一个需要控制的变量。除非有充分的科学理由,并且有可靠的、可复制的证据支持,否则必须使用止痛药。
  • 20止痛药的选择应与兽医协商,根据研究目的、特定中风模型以及结果测量的类型和时间。
  • 21应评估动物术后的疼痛程度,以确保止痛方案有效,并将任何不必要药物或副作用的风险降至最低。
  • 22所有动物要么接受相同剂量的止痛药,以避免疼痛缓解成为混淆因素,要么实验设计和分析应考虑动物接受不同剂量的止痛药。这应该在出版物中明确报告。
  • 23镇痛应采用最可靠、压力最小的方法。如果对口服有疑问,应非肠道给药。

表3。

常用止痛药。

机制镇痛药剂量(小鼠)剂量(大鼠)评论
非甾体抗炎药卡普洛芬10 mg/kg s.c.(24小时持续时间)2-5 mg/kg s.c.(24小时持续时间)卡普洛芬可以24小时缓解症状,可以通过注射给药。环氧化酶阻滞剂干扰炎症过程。根据剂量和持续时间,可产生保护作用
美洛昔康5–10 mg/kg p.o.或s.c。0.5–1 mg/kg p.o.或s.c。美洛昔康可以24小时缓解症状,可以通过注射或口服给药。环氧化酶阻滞剂干预炎症过程
布洛芬和阿司匹林不推荐使用在饮用水中给药时,剂量控制不佳,尤其是可溶性较差的阿司匹林
阿片类丁丙诺啡0.05–0.1 mg/kg s.c.8小时。由于起病较慢,在动物清醒前给予(40分钟)0.05–0.1 mg/kg皮下注射或口服8–12小时。口服0.5–1 mg/kg与其他阿片类药物相比,对炎症过程影响最小,但抑制谷氨酸释放,并影响关键的中风预后指标。丁丙诺啡可以注射或口服
其他对乙酰氨基酚200 mg/kg,每日一次50–150 mg/kg,每天两次可作为可口的制剂口服。如果动物术后不喝水,则在饮用水中给药时控制不佳

本表中的数据来自第3.4节“镇痛”的文本或其他参考文献。88

4无菌手术技术

出于科学和动物福利的原因,无菌技术至关重要。由于无菌技术和污染导致的感染可能会导致炎症、疼痛和延迟恢复,这很可能会影响实验结果并造成可避免的痛苦。

虽然无菌技术的目标是最大限度地降低手术污染造成感染的风险,但也必须认识到感染可能是中风反应的自然部分,而不是由于污染源造成的。多达三分之一的中风患者感染细菌性肺炎,细菌性肺炎是最常见的单一原因。119最近的研究也表明,自发性细菌性肺炎发生在中风的啮齿动物模型中。120122机制尚不完全清楚,但中风诱导的系统免疫某些方面的抑制可能很重要。115重要的是,在这些病例中,外部来源的污染不是感染源,但很可能是由于共生微生物的侵袭性增加和/或移位(例如吸入性肺炎)。最近的一项研究也表明,实验性中风后细菌性肺部感染可能是由于中风引起的肠道通透性增加和细菌移位所致。123这与人类中风研究一致,其中呼吸道和胃肠道共生菌均被确定为中风相关肺炎的病原体。124因此,如果观察到感染迹象,应小心解释原因/来源。尽管如此,考虑到许多接受过中风诱导的动物,特别是那些患有大面积MCA区域梗死的动物,将处于至少部分免疫功能低下的状态,无菌技术的必要性被进一步强调。可能还需要额外考虑处理和安置可能免疫受损的小鼠。

与标准反应性治疗相比,卒中后预防性使用抗生素并没有降低肺炎的发病率或改善预后125,126提示在动物中风模型中常规预防性使用抗生素可能同样无效。如果手术是无菌进行的,则通常不需要使用它们,并且它们的存在可能会干扰实验(例如,通过改变微生物群落组成。另请参阅第2.7节“影响宿主微生物群落组成的因素”)。如果使用抗生素,就像使用止痛药一样,所有动物都应该得到相同的治疗,以便系统地控制这种因素。

4.1手术计划

所有外科手术都必须事先计划和注意细节,并应包括器械、耗材、设施、外科医生和动物的准备。以下仅列出了适用于啮齿动物中风模型的基本要求,更详细的信息包含在《实验动物科学协会(LASA)指导原则》中127以及护理程序网站上的视频教程(www.procedureswithcare.org.uk).

在对活动物进行任何手术之前,必须确保设施符合中风手术的适当标准。手术室和准备区应移除所有不必要的设备和其他物品,并应在每批动物之间进行彻底清洁。必须为新外科医生提供适当的培训和监督,并在手术开始前与兽医和动物护理人员商定围手术期护理计划。

确保独立工作的外科医生有足够的无菌和动物监测标准是非常具有挑战性的。外科医生已经开始专注于一项复杂的手动操作,这使得很难对动物的生命体征进行有意义的监测。在没有手术助理的情况下实现无菌需要高度的组织,并可能导致使用更多的消耗品和延长手术时间(Paul Flecknell,个人沟通)。这可能会增加动物产生不良影响的可能性,以及实验的可变性。训练有素的动物护理人员可以提供此类帮助。或者,在资源有限的小型研究小组中,其他研究小组的同事可以在手术期间提供帮助,以换取他们自己手术期间的类似帮助。除了管理麻醉和处理非无菌设备和耗材外,助手还可以为下一只动物做手术准备,并监测正在康复的动物。

4.2手术器械和耗材的准备

所有手术器械和/或耗材应在手术前进行检查,并备有备件,以防污染或出现故障。这包括检查麻醉气体的供应是否充足,特别是对于长期手术,以及任何物质、溶液和药物是否未超过有效期。如果需要稀释配方,则应每天制备。

器械和手术耗材,如拭子、针头和缝合材料,应在使用前进行适当包装和高压灭菌。高压胶带可用于指示无菌状态。理想情况下,应为每只动物使用一套新的无菌仪器,以避免动物之间的交叉污染。如果在一个疗程中有几只动物正在接受手术,那么选择是事先准备好正确数量的无菌手术和消耗品套件,还是在每次使用后准备好第二只动物之前先消毒器械。如果当地没有高压灭菌,无菌一次性器械可能是一种成本效益高的替代品。

珠子消毒器可以在手术期间用于消毒器械的尖端,也可以在手术过程中用于动物之间的消毒,但不应被视为高压灭菌的替代品。如果出现污染,应在手术之间更换器械/耗材,并为每次手术准备无菌器械。其他消毒方法,如环氧乙烷或辐照,可用于不能暴露在蒸汽中的设备,但不建议使用酒精或消毒剂,因为这些方法不能提供足够的消毒。

4.3外科医生和助理的准备

“非擦洗”手术助理不得接触无菌器械、窗帘或耗材。外科医生和助理应该戴上头套和口罩。在擦洗、穿衣服和戴手套之前,应使用口罩覆盖所有面部毛发。摘掉任何手表或珠宝后,外科医生应按照制造商的说明,使用专门设计的商业产品(如Hibiscrub)彻底擦洗手和指甲。在助手的帮助下,外科医生应该穿上无菌的长袖手术服。应打开无菌手套,保持无菌,并戴在长袍袖口上。

在整个手术过程中,外科医生必须小心避免接触非无菌物品,如桌子、动物、实验或麻醉设备或手术灯。如果发生污染,应更换手套。手术前用消毒湿巾擦拭表面并用无菌窗帘覆盖,可以将风险降至最低。在整个手术过程中,应安排一名助手打开无菌物品(如缝合线或手术刀刀片)的外包装,移动动物,调整手术台和任何非无菌设备,并协助监测麻醉深度。如果外科医生需要触摸非无菌表面,例如对手术显微镜进行精细调整,可以通过一个大的无菌拭子处理可调节旋钮,然后将其丢弃。或者,可以在手术开始前用合适的无菌材料覆盖,例如无菌箔或塑料覆盖物。

4.4动物手术前的准备

应对动物进行一般观察(例如,动物的一般行为和皮肤和皮毛的状况),以确保在手术前不存在笼友生病或受伤的迹象。

应在手术室对动物进行麻醉,手术室与饲养清醒动物的储藏室分开。麻醉诱导后,必须使用电动剪刀从手术部位剪掉足够的头发。这应该在远离手术台或相邻房间的地方进行,以避免头发、皮屑和相关微生物污染源污染手术区域。剃过的区域应该足够大,以便为皮肤做充分的准备,防止毛发在手术期间和手术后伤口愈合期间进入切口。切口周围切缘的大小应为与实现上述目标相适应的最小值。

应清洁皮肤,然后用合适的外用溶液(例如,洗必泰,用酒精或水稀释,或聚维酮碘)配制;酒精不适合作为皮肤消毒剂。这些溶液不应浸泡整个动物,而是应按照制造商的说明应用于修剪过的皮肤,以将准备区域的微生物污染降至最低水平。

4.5手术期间

在动物身上使用透明的一次性窗帘有助于麻醉监测。无菌窗帘应足够大,以覆盖动物未准备好的部位和邻近表面。仪器应放置在无菌场地内的无菌窗帘或托盘上;窗帘应覆盖足够的区域,以便外科医生布置和使用器械和缝合材料,而不会意外接触非无菌物品或表面。

4.6手术结果监测

应监控标准以评估外科医生的表现。每种手术的可接受成功率应在团队内部达成一致,未达到这一标准的外科医生应接受额外培训或避免在动物身上手术。为此,每位外科医生应准确记录全身麻醉和手术期间的死亡情况、伤口破裂情况以及干预要求。

  • 24无菌手术技术至关重要。
  • 25除非有正当理由,否则不应预防性使用抗生素。
  • 26外科医生应该和助手一起工作。
  • 27应对外科医生的表现进行监测和审查。

5术中护理

在确保动物和科学的良好结果质量方面,手术期间对动物的护理与技术程序本身一样重要。在最基本的层面上,麻醉大鼠和小鼠的支持需求是温暖和氧气。

5.1麻醉准备

全身麻醉时会失去眨眼反应,因此保护动物的眼睛很重要。保护性凝胶/滴剂(如粘胶泪液、利波拉克、Lacri-lube软膏或类似品)可防止麻醉期间角膜干燥,应在夹伤后立即使用。如果麻醉时间延长,可能需要在30–40分钟后再次使用。

5.2手术期间

5.2.1身体和大脑温度

温度在中风模型中尤其重要,因为高温(体温调节失败导致体温升高)已被证明是实验性中风后不良预后的决定因素。128事实上,脑冷却,即治疗性低温,已被证明是缺血性中风后一种有效的神经保护策略。129

由于对体温调节、代谢率降低和外周血管扩张的影响,所有麻醉剂都会导致体温过低。大多数实验性中风研究都是在啮齿动物身上进行的,由于啮齿动物的体型相对较小,表面积与体重的比值相对较高,除非采取措施加以预防,否则它们的核心温度会迅速降低。在全身麻醉诱导后,小型啮齿动物的核心温度立即下降1-2℃,核心温度将继续下降。维持核心体温应被视为麻醉管理的核心部分,以防止体温过低。理想情况下,这应该通过反馈控制系统来实现,该系统监测动物的核心体温,并调整加热装置的温度,以保持所需的体温。当动物被放置在立体定向框架中时,加热垫和垫子的效果可能较差,因为动物接触热源的面积可能会大大减少。在胸部和腹部使用隔热材料,并将尾巴塞进动物的躯干下,可以帮助减少热量损失。仔细监测体温对确保这些措施有效至关重要。通常通过记录直肠温度来监测加温装置的效果;然而,这并不总是准确地反映出人类或动物的大脑温度。130,131

肥胖动物需要特别注意,因为加热垫的热量不会消散,因为脂肪的灌注不太好。通过增加加热垫和动物之间的材料厚度以及额外监测皮肤温度(上限为41℃),可以避免出现问题。

  • 28在全身麻醉期间和术后即刻,动物的体温应通过隔热或由加热装置支撑来保持,并配有反馈加热系统,当体温达到正常体温时,该系统就会切断。
  • 29肥胖动物可能需要额外的护理和体温监测。

5.2.2麻醉

所有麻醉方案都会对呼吸系统产生抑制作用,导致动脉二氧化碳张力(PaCO)增加2). CBF与PaCO呈线性关系2,随PaCO增加2只要血压保持在正常生理范围内,血压就会升高。132这些影响可以通过动物的气管插管和通气来控制。插管和通风还可以轻松控制吸入的氧气浓度(FiO2),另一个可以影响缺血损伤的因素。

为了维持组织氧合,最重要的是,为了避免脑梗死诱导和进展过程中的变化,可以通过鼻锥、面罩或口腔插管向动物输送氧气,无论麻醉是通过气体还是注射剂。如果可以快速诱导缺血(例如,不到30分钟),并且麻醉方案没有导致明显的高碳酸血症,则可能无法保证插管所需的额外时间,而鼻锥或面罩可能是最直接的方法。对于延长麻醉方案(超过30分钟),或建议控制动脉二氧化碳和/或氧气张力的方案,应考虑通过人工呼吸进行口腔插管,因为这样可以保持动物的生理稳定性。在插管和人工通气的大鼠中,与自然呼吸动物相比,MCAO手术可减少梗死体积并降低死亡率。133

气管插管在大鼠中是可行的,并且已经描述了广泛的技术。88虽然更具挑战性,但在小鼠身上也可能发生。插管可以使用“非针头”导管作为气管插管和简单的简易或专业设备进行。134,135插管后,可以对动物进行通风,以维持正常呼吸(正常动脉二氧化碳压力)并防止缺氧。应使用特定种类的呼吸机,适用于大鼠和小鼠的呼吸机可从多家制造商处获得。在人工通气的长时间麻醉方案中,预防性使用阿托品(皮下0.05 mg/kg或腹腔注射0.05 mg/kg)或吡咯糖酯(肌肉注射0.5 mg/kg)可以避免肺部分泌物增加或粘液塞堵塞插管的问题。88

通过动脉血样的血气分析(氧分压,PaO2或通过脉搏血氧饱和度(血红蛋白的血氧饱和度,SaO)无创2单位:%)。呼吸空气的大鼠和小鼠的正常血氧水平为~82–94毫米汞柱88和95–97%SaO2血液中二氧化碳的正常范围为35–45 mmHg136这可以通过动脉血直接测量或头颅造影来评估。虽然血气分析可以使用相对较小体积的血液(50–100µl)进行,但体积太大,不允许在大鼠中重复采样,甚至不允许在小鼠中进行单个样本。即使使用专门的仪器,头皮描记法也无法准确测量啮齿类动物与大型物种相比的动脉二氧化碳含量,但它可以使研究内部和研究之间保持一致水平。88

中风模型还受到脑氧分压的影响,无论是在中风诱导时还是随后。脑组织氧合将受到许多因素的影响,包括氧气用作挥发性麻醉剂的载气,或用作注射麻醉剂时防止缺氧的手段。如果将医用空气用作载气,自发呼吸的动物将变得缺氧,但通过间歇正压通气可以维持正常氧(和常压呼吸)。控制自发呼吸动物的吸入氧含量可以保持生理上更正常的氧含量,但这些动物会变得高碳酸血症。FiO公司2100%氧气将产生PaO2当动物被人工通风时,该值超过300 mmHg,而在大多数自发呼吸的动物中,该值则超过200-300 mmHg。一个O2/N个2O(例如30:70)混合或28–30%O2会给PaO2人工通气时的数值约为100 mmHg,但在自发呼吸的动物中,可能会出现缺氧。如果不进行气管内插管,则可以通过面罩或鼻插管将氧气输送至动物,无论麻醉是通过气体还是注射剂进行。对于简短的手术方案来说,戴口罩是最直接的方法。

麻醉剂对呼吸和循环功能的影响通常取决于剂量,因此通过使用局部麻醉剂等辅助剂来减少麻醉剂的剂量以提供额外的镇痛可能是有价值的。使用氧化亚氮来提供额外的麻醉和镇痛效果对小型啮齿动物的益处有限,因为在大鼠和小鼠中,最小肺泡浓度(MAC)值(麻醉效力的测量)都很高(表明效力低)。137,138然而,70%的一氧化二氮可使小鼠七氟醚MAC降低30%,138因此,这种药物可能具有一定的麻醉辅助价值。N的使用2O与氧气的混合物,以减少FiO2可以使用,但N2O还具有广泛的其他影响,139因此,最好使用氮气或空气与氧气的混合物。

5.2.3麻醉期间的生理监测-一般注意事项

麻醉期间监测动物的性质和范围取决于干预水平、设备使用和手术持续时间以及研究的科学目标。侵入性监测的潜在益处需要与引起额外术后疼痛或不适(例如动脉插管后)的可能性进行平衡。监测基本生理参数对于确保受控、稳定的麻醉对动物来说是安全有效的,并且有可能提高研究的再现性至关重要。基本要求应包括定期检查呼吸运动、四肢正常的粉红色和足够的麻醉深度(例如,使用踏板收回反射进行评估),以便及早发现问题,而不是快速纠正。同样重要的是,要记录每次实验的这些和手术活动(例如,手术的开始/结束、包括药物管理在内的重要干预措施、遇到的任何问题)。

临床监测可能具有挑战性,但针对小型啮齿动物的专用监测设备相对便宜,可以记录啮齿动物快速的心率,并与计算机连接以记录研究数据。应使用脉搏血氧饱和度等非侵入性监测方法,以确保麻醉下的生理稳定性。这项技术通过在爪子、尾巴或舌头上放置传感器,通过组织氧饱和度和心率来测量心肺功能。如前所述,由于动物体型较小,其他非侵入性监测方法,如脑电图和收缩压(通过尾袖体积描记术)在技术上更为困难。如上所述,通常可以在研究内部和研究之间使用头颅描记术来标准化呼吸功能,在诱发中风时,以及在随后的啮齿动物fMRI研究中,在PaCO稳定性方面,强烈建议使用头颅摄记术2也很重要。

平均动脉血压、心率、血气和pH值可以通过动脉插管(例如股骨插管)进行有创监测。这些可以准确测量动物的状态,但由于啮齿动物体型较小,重复血液采样用于血气分析将受到限制。

个别动物的临床参数(如心率)的精确值可能会有所不同,因此观察趋势更有助于识别与正常值的显著偏差。如果动物被麻醉并插管,变量如PaO2,PaCO2和O2可以通过改变呼吸机设置(潮气量和呼吸频率)和氧气输送百分比来控制在生理范围内。对麻醉深度的微小调整有助于维持稳定的血压。因此,控制这些变量有助于提高中风结果测量的再现性。

  • 30监测呼吸和心血管参数对于动物安全和研究方法的再现性至关重要。
  • 31监测的最低参数是麻醉深度、呼吸频率和温度。还应记录手术活动。
  • 32建议将脉搏血氧饱和度作为SaO2是组织氧合的良好指标,否则很难监测心率。
  • 33侵入性监测对在终末全身麻醉下进行的实验或对研究需要证明的特定病例有用。
  • 34对于涉及缺血性病变诱导的实验方案,尤其是持续时间超过30分钟的实验方案,应考虑插管和人工呼吸。

5.2.4流体平衡

在麻醉期间,动物会通过各种途径流失体液。一些药物(如美托咪定和甲苯噻嗪)会引起利尿,失水量会显著增加。在术后期间,液体摄入可能会减少,特别是在表现出中风临床效应的动物中。

应给予液体以补偿这些术中和术后液体损失。液体应加热至体温,并保持无菌和等渗。盐或哈特曼溶液是合适的,每麻醉1–2小时重复1 ml/100 g体重(静脉注射、皮下注射或静脉注射)。

  • 35动物应在手术期间预先给予液体,以防止脱水。

6术后护理

脑缺血诱导后,会出现一些临床症状。应密切监测动物,对临床症状的评估应考虑到诱导缺血的严重程度以及缺血前动物的健康状况,例如,与正常的健康幼年动物相比,病前动物(如高血压、肥胖)可能表现出更严重的副作用。应经常监测动物(见下文),以确定需要进一步干预的任何不利影响。无创家庭笼子监测系统可用于记录运动活动。140临床评估表应用于监测预期和意外的不良反应。

为防止体温过低,应监测术后房间的温度。它应该是温暖的,并且应该使用局部热源,例如加热柜或加热垫。

6.1动物监测

应在合理的时间点对动物进行评估,以使其从麻醉中恢复。这取决于使用的麻醉剂,以及动物的种类和健康状况。建议在48小时后的前48小时内,以固定的间隔,每天至少对中风后动物进行四次监测h、 应每天至少监测一次动物,但如果使用共病动物以及如果动物表现出任何需要干预的临床症状,则应增加监测频率。重要的是,应使用临床评估表记录此类监测,并与动物一起保存。监测应以最低限度的处理进行,但应足以进行充分的福利测定,以确定以下动物:(i)已达到人道终点,应实施安乐死,(ii)生存风险最高,以及(iii)可能需要额外监测和/或干预,如补充额外液体。脑缺血诱导后可能出现的临床症状表现为绿色、琥珀色或红色,详情如下(表4). 该指南适用于标准、常用品系的成年啮齿动物,在其他情况下可能需要调整(例如,针对老年、年轻或肥胖动物)。

表4。

在啮齿类动物模型中进行实验性卒中手术后监测症状。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为10.1177_0271678X17709185-table4.jpg
这些通常会在单独饲养的动物中观察,以评估动物是否吃饱喝足。然而,小组活动已被证明有助于康复(参见第2.4节“中风后的社会住房”)。在群居动物中,可以通过观察饮食习惯、监测体重以及动物在处理过程中是否排便来评估每只动物是否吃饱喝足。
b条中风动物的年龄/体重和特征超出正常范围的异常呼吸。例如,肥胖动物的呼吸声可能比非肥胖动物的刺耳。180MCAO后24小时内可出现间歇性喘息(琥珀色症状),通常与插管和/或长时间或反复麻醉有关,最有可能是由于呼吸道分泌物积聚和/或轻微喉部创伤。应在24-36小时内解决。呼吸窘迫(红色体征)可能是由于MCAO相关的肺水肿所致181,182或插管时严重喉外伤。
c(c)中风后体重减轻在人类和啮齿动物模型中都很常见,主要原因是脱水、进食障碍、缺乏活动和瘫痪。然而,神经内分泌-交感神经激活、发烧和炎症等其他因素也会导致代谢失衡,分解代谢驱动力的增加会导致脂肪和肌肉的组织浪费,耗尽能量储存,导致功能下降。啮齿动物模型通常显示中风手术后体重显著减轻,通常在4-5天后开始恢复。在此期间体重减轻的数量与梗死面积密切相关179(参见图1).

绿色-局部缺血损伤后可能出现与临床中风相似的临床症状,因为它会导致脑损伤和肿胀。对于一些可以通过小梗死达到科学终点的研究,症状的严重程度可能会降低或消失。预计大多数动物不会表现出所有的临床症状,任何临床症状都应该在中风后48小时开始出现改善。

琥珀色–如果出现以下琥珀色列中的任何迹象,则需要增加监测频率和适当干预,例如咨询兽医或执行本文中的一些建议。如果任何临床症状超过规定的限度,动物应自动进入红色状态。

红色–如果出现以下红色栏中的任何标志,则需要通过批准的人道杀戮方法(在英国,附表1或其他许可方法)立即对动物实施安乐死。

  • 36实验研究计划应包括计划的术后干预和评估点的详细信息。这应该与兽医和动物护理人员协商制定。
  • 37应使用红绿灯系统频繁监测动物(中风后48小时内,每天至少定期监测4次)(参见表4)如果他们达到预定的人道终点(红色状态),就应该被人道杀害。
  • 38如果使用共患疾病的动物,并且动物出现任何需要干预的临床症状(琥珀色状态),则必须增加监测频率。
  • 39监测时间应足够长,以确保遵守饮食行为。
  • 40每次监测动物时都应填写临床评估表,这些表应保存在动物笼中,以确保观察记录和护理的一致性。

6.2中风模型中的疼痛评估

目前,我们对啮齿动物疼痛评估的有效方法非常有限。动物的临床评估通常对疼痛无特异性,但它们可能有助于对动物的整体状态进行结构化评估。面部表情作为评估啮齿类动物疼痛的一种合理快速且可重复的方法,其优点是使用方便,只需对观察者进行最少的培训。这些面部表情量表基于一些“面部动作单元”的变化,例如眼睛变窄(眼眶收紧)或耳朵和胡须的位置和形状的变化。它们是为两只老鼠开发的141,142和老鼠143并对术后疼痛进行验证,例如在实验性心肌梗死和其他手术中。144146然而,无论是面部表情量表还是其他疼痛行为都没有在中风模型中进行调查和验证,需要进一步研究以确定其在这些模型中的敏感性和特异性。用于评估中风模型疼痛的方法应在出版物中明确描述,以便呈现更清晰的画面。

6.3补充液体和饮食

为了优化福利、生理稳定性,并有助于减少疼痛和不适,例如需要够到食物和水,动物应保持充足的水分。有多种方法可用(例如皮下液体注射、凝胶补液包、软性饮食)。如果饮食补充不是动物术前正常饮食的一部分,则应在手术前进行,以便动物克服任何新恐惧症。

中风手术前应预防性地注射皮下液体,以避免脱水。手术后,对于严重中风患者应常规使用额外的补液方法,但对于不太严重的模型,应在给予额外补液之前对其需求进行评估。动物应该经常称重,因为手术后减掉的大部分体重通常是由于失水造成的:必须更换。皮肤夹伤后出现的眼部凹陷或皮肤凹陷等迹象表明脱水已经严重;在动物表现出这种迹象之前,应提供补液。

为了通过皮下注射保持水合作用,应遵守有关容量限制的当地指南,并向相关人员(例如动物福利或兽医工作人员)寻求建议。标准方法的一个示例是使用无菌等渗液体(例如盐水)的2-4 ml/kg/h(或80 ml/kg/天)维护液,使用前应将其加热至室温,以避免液体过冷时产生刺激。动物的补液途径取决于环境。在清醒的动物中,最有效的水合途径是口服,也可以通过提供湿泥和/或恢复凝胶来保持液体摄入。如果动物吞咽不好,可以使用皮下途径。麻醉期间,液体可以通过静脉注射,如果没有静脉通路,可以通过腹腔注射。对于有意识的动物来说,腹腔注射是痛苦的,需要严格的约束,因此最好选择压力较小的方法。重要的是通过观察动物排尿的证据来监测液体摄入/给药的有效性。

为了鼓励进食和提供液体,可以在塑料称量托盘中提供用水软化的食物颗粒(“颗粒”),并且可以在笼子地板上撒上额外的干颗粒,因为动物中风后可能很难从料斗中取出颗粒和/或从水瓶中饮水。软性食物应在七天内每天至少更换一次。如果按照建议,动物在中风后是群居的,那么应在笼子里放足够数量的软食物托盘和颗粒,以避免任何食物竞争。下午晚些时候提供湿食物符合夜间活动动物的自然进食模式,而且可能更有效,因为此时食物新鲜。

如果体重下降10%,那么可以尝试补充食物,如Complan或婴儿食品。此外,应考虑用手喂养动物,以鼓励中风手术后体重增加。任何计划补充的糖分含量都应被视为高糖食物可能会增加血糖水平并加剧急性缺血损伤。

保存图片、插图等的外部文件。对象名称为10.1177_0271678X17709185-fig1.jpg

(a) BL6小鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)60分钟后的平均体重(n个 = 10). 注意体重的急剧下降和缓慢恢复,而非人工控制的对照小鼠每周增加1-2克。(b) MCAO 60 min后72 h梗死面积与体重下降的相关性。注意梗死面积与体重下降之间的密切关系。总体平均值的95%置信区间(回归)。经Dirnagl许可复制。183

手术后,中风可能会影响吞咽,因此应避免摄入液化食品。

  • 41应经常评估脱水情况,并在术后进行治疗,直到动物饮水正常为止。
  • 42至少在手术后的前两天应提供额外的水合作用。
  • 43应为动物提供适当的术后饮食(例如湿土豆泥)。中风后至少七天应在笼子地板上提供软化的食物和松散的颗粒。

7特定模型的改进

7.1腔内灯丝模型

7.1.1使用腔内灯丝模型时腔内灯丝的入口点

在大鼠中,可以通过CCA、颈内动脉(ICA)或颈外动脉(ECA)的开口引入纤维。最初通过ECA的方法导致ECA被烧灼,从而中断ECA区域的血液供应,包括面部肌肉组织。这会导致体重显著增加,饮酒障碍和行为测量的混乱。避免永久结扎或烧灼ECA是一种改进;它可以防止咀嚼肌肉受损,减少体重减轻、饮酒障碍,并减少手术对行为结果的混杂副作用。148150这可以通过CCA引入纤维,永久结扎动脉或在切除纤维时小心密封切口来实现148,149从而产生可比较的结果。148然而,由于在封闭CCA切口时报告了CCA的可变狭窄,149建议系紧CCA,以减少变化。灯丝也可以通过ICA引入。150与通过ECA进入大鼠相比,这些方法的使用不会改变梗死体积的大小或变异性,因此,如果行为是一种结果衡量标准,则更可取。

在小鼠中,纤维插入ECA或CCA是可能的。151然而,由于不同鼠种之间的血管解剖结构不同,因此应注意,有些鼠种的Willis循环不完整。152154

然而,如果CCA或ICA结扎,同侧CBF可能恢复到基线的80%左右。151因此,这种方法可能不适合于研究血流。然而,这并不是病理性的,与ECA模型相比,梗死体积增加或神经胶质增生增加还没有报道。在一条颈动脉被结扎的假动物中也没有病理学报告。148

7.1.2右侧与左侧MCA闭塞

咬合的一侧可以改变,这通常取决于外科医生的偏好。左撇子外科医生倾向于发现封堵右大脑中动脉更容易,反之亦然。然而,应该注意的是,遮挡的一侧可能会影响实验结果。155此外,在某些情况下,实验人员会在手术前评估爪子的优势,并损伤每只动物的优势半球,以产生更强烈的行为缺陷。

7.1.3凝结枕动脉、颞浅动脉分支和翼腭动脉

这有助于控制失血,防止侧支循环或逆行血流。然而,它会改变MCA区域外部结构的血流,这可能会影响动物的恢复和功能结果测量。

7.1.4在遮挡期间唤醒动物

在咬合期间将动物叫醒可以减少对麻醉剂的总接触。一些团体传闻称,在这样做时,恢复情况更好。在此期间,可以使用行为体征,如旋转、短暂握住尾巴时扭动以及对对侧胡须刺激缺乏反应来快速评估中风。另一方面,通过在手术期间将动物麻醉在手术台上,可以更严格地调节温度,并在缺血损伤期间直接评估包括CBF在内的其他生理参数。

7.1.5改进以降低严重中风的死亡率

据报道,对自发性高血压卒中大鼠(SHRSP)管腔内丝状诱导的短暂MCA闭塞进行了改进,可降低死亡率和卒中后相关体重减轻。156SHRSP大鼠在临床上表现出许多与中风相关的并发症,包括高血压、葡萄糖处理改变和炎症信号升高。改进包括在短暂MCA闭塞前6天进行额外的全身麻醉、颅骨钻孔和硬膜切开,在早期的一项研究中偶然发现,该研究要求在中风前一周进行全身麻醉和立体定向注射。

尽管建议在SHRSP中使用管腔内灯丝暂时性MCA闭塞,但这种改进值得应用于任何存在死亡率问题的闭合颅骨模型。

7.1.6灯丝的选择

丝状MCA闭塞研究中使用了几种缝合材料和方法来钝化或覆盖丝状尖端。157159最合适的手术方式取决于多种因素,包括动物种类、应变、体重、手术方式和血管结构。主要考虑因素包括主灯丝的弯曲度和直径以及尖端涂层的直径和长度。160当颈内动脉穿过颅骨时,主纤维的弯曲度和直径对于沿着颈内动脉的纽结通过非常重要。更大的弯曲度也有可能将刺穿大脑底部血管并导致出血的风险降至最低,因为推力传递的力度不够大。尖端直径和长度将影响闭塞的成功,但也可能影响损伤的分布,例如颅底蛛网膜下腔出血和相关发病率。159162虽然厚而长的涂层可以确保更稳定的闭塞,但也可能闭塞从Willis环直接分支到皮层下结构的其他深部血管,尽管这取决于特定物种和应变脑血管构筑。管腔内灯丝阻塞模型导致MCA区域内和周围脑灌注不足的严重程度随阻塞时间的延长而增加。154在MCA区域以外,丘脑、下丘脑和海马等区域可能会受到ICA引起的近端动脉(如前脉络膜动脉和下丘脑动脉)被灯丝阻塞的影响163)或者因为动物有一个遗传不完整的威利斯循环。人们认为,下丘脑等区域的损伤会破坏应激和炎症反应,并在恢复后产生持续的高温反应。164通常,应使用最小直径和最短涂层,以产生持续的MCA区域损伤。

直到最近,大多数实验室都制造了自己的细丝,而且各个实验室之间存在着明显的差异。然而,现在可以从商业来源(如Doccol)获得各种尺寸的预制细丝,以适应不同的应用,并且越来越多地被使用。商业制造提供的一致性可能有助于提高再现性。

7.2栓塞性中风

管腔内入路也可用于诱发栓塞性中风,用细套管代替细丝,套管内装有预先形成的血块。插管的入口点是CCA或ECA(对于细丝模型),尖端向MCA的起点推进以释放血栓。尽管这是最具临床相关性的模型,但它也是最难实现结果测量再现性的模型之一,即使在单个实验室的外科医生之间也是如此,并导致显著的死亡率(例如>30%)。165中风的严重程度可以通过改变注射的血栓的成分和长度以及血栓的注射速度来控制。因此,除非是溶栓药物,否则它将不是用于新卒中治疗药物早期研究的首选模型。然而,如果一种治疗方法在非栓塞性中风模型中显示出疗效,那么在栓塞模型中结合rtPA对其进行测试将非常重要,以确认与当前授权治疗没有不良反应,并研究任何协同或相加效应。

7.3光血栓形成

光血栓形成提供了一种更可控的血块诱导缺血模型,通过在软脑膜皮质血管内生成血栓介导。包括大鼠和小鼠在内的各种物种的皮层缺血都是由光血栓引起的。手术包括手术麻醉,在颅骨中线处切开皮肤,然后在理想的梗死部位垂直放置光源。在老鼠身上,使用钻头进行颅骨细化是由一些实验室完成的,而不是由其他实验室完成的。一种感光染料,孟加拉玫瑰,通过多种途径之一进行注射:最常用的途径是腹腔注射和静脉注射。随后,或延迟一段时间后,一束光束将通过变薄的颅骨照射一段时间。这会导致血栓形成和局部缺血(见Alaverdashvili等人。166). 可以使用各种光源。一些团体使用的激光发射波长适合孟加拉玫瑰。其他则通过光纤光源从宽光谱冷光源发出光:Schott KL 1500 LCD非常常用。

即使使用“冷光源”,也应注意不要加热颅骨和大脑。许多冷光设备使用150W的卤素灯,这些卤素灯是热的并且可以燃烧(由于红外和紫外波长的发射)。在最高设置下使用照明时尤其如此(例如,当使用3300 K色温的亮度并在Schott KL 1500 LCD上设置“6E”时)。许多小组现在使用3000K的照明来降低大鼠的死亡率(尼古拉斯·林道和卢卡斯·巴赫曼,个人通信),而另一组使用3200K的Schott KL 200光源(安杰·施密特,个人通讯)。最后,对于大鼠,另一组使用3200 K加上较低设置(5C,Schott KL 1500 LCD)加上绿色插入滤波器,以排除红外和紫外线波长,但通过刺激孟加拉玫瑰色的波长(峰值~560 nm)(Geralda van Tilborg,个人通信)。167对老鼠来说,有些人把光纤的尖端直接放在头骨上168其他人把它举到颅骨上方2毫米(Geralda van Tilborg,个人通讯)。当使用冷光源时,我们建议测试光纤目标的温度。打开后,最初目标可能很冷,但随着时间的推移,强烈的照明可能会导致燃烧。

甘露醇可用于减轻成年大鼠光血栓形成后的肿胀169但有趣的是,这种方法对小鼠无效(尼古拉斯·林道,卢卡斯·巴赫曼,个人交流)。体重较低(体脂较少)(例如<20 g)的小鼠通过光血栓形成存活皮质缺血的能力似乎不如体重较高(体脂较多)的小鼠。在手术期间、术后通宵(例如25℃)以及术后几天内提供补充热量可能很有用(Michelle Porritt,个人通信)。

7.4凝血酶注射

在MCA远端分支的管腔内原位注射凝血酶也可诱发局部血栓栓塞性卒中。170尽管快速自发溶栓可能是变异性的一个来源,但由此产生的血栓在小鼠体内产生了一种非常可再生的皮层梗死。rtPA可以成功地溶解血栓,使该模型适用于研究新的溶栓药物或与溶栓药物联合使用的药物。然而,尽管梗死的位置和范围是非常可重复的,但梗死本身很小,几乎没有或几乎没有检测到神经损伤。因此,该模型对研究功能结果的用处不大。

7.5内皮素-1

内皮素-1是一种有效且持久的血管收缩肽,因此是诱导局部小缺血损伤的理想药物。利用立体定向框架和坐标,在成年或老年大鼠的特定神经解剖学部位(例如白质束,如内囊)通过立体定向微量注射内皮素-1诱导局部缺血损伤。171,172在极少数情况下,动物在注射内皮素-1后会出现“翻滚”或癫痫发作。如果内皮素-1意外进入心室,可能会发生这种情况。根据我们的经验,预后不佳,我们建议及时、人道地杀害任何表现出滚桶行为的动物(见第6.1节“动物监测”)。因此,我们建议通过不影响心室的途径将内皮素-1注入大脑;斜角度可用于瞄准较深的结构,例如内囊。173

7.6大鼠或小鼠电凝永久性MCAO

通过电凝可以实现MCA主干或其远端分支的永久性闭塞。在这个实验模型中,MCA通过开颅和硬脑膜开放暴露出来。使用精细的透热钳,电流通过动脉,导致血液凝结、动脉壁破坏和电凝部位远端的缺血。一旦电凝完成,用显微剪刀切开动脉闭塞部分,即可确认完全闭塞。缺血损伤的严重程度和部位可以通过电凝MCA段的长度和位置来控制。闭塞豆纹支近端至大脑中动脉穿过大脑下静脉处的动脉,可诱发包含皮层下组织和皮层组织的大面积梗死。174或者,在MCA穿过大脑下静脉点的正上方和正下方,闭塞MCA的远端,产生可再现的皮层损伤,该损伤包括运动皮层的前肢和后肢区域,可以检测到敏感的神经评分和运动缺陷,其特点是恢复良好,死亡率低。大脑下静脉远端动脉的较短、远端闭塞会导致局限于大脑皮层的微小、可变(或无)梗死。175为了产生更一致的梗死,大鼠的永久性远端MCA闭塞可以与串联CCA闭塞相结合。79外科医生应从短的CCA闭塞时间开始(例如30分钟),以查看是否获得了足够的病变体积(和/或所需的行为缺陷),然后才在必要时增加CCA闭塞。有趣的是,在闭塞时间相等的老年雄性大鼠中发现的死亡率高于老年雌性大鼠,因此老年雄性可能需要更短的闭塞时间。闭塞侧(左侧或右侧MCA)的选择受到与腔内灯丝模型类似的考虑。另一个考虑因素是啮齿动物种类之间颅骨厚度的差异:小鼠的颅骨比大鼠薄,因此相对来说,开颅和定位MCA更容易。

总之,电凝模型的优点是更好地控制MCAO的完整性、缺血损伤的可变性和位置(例如皮质或皮质+皮质下受累)以及低死亡率。然而,MCA解剖结构的变化可能会影响梗死面积,手术比腔内微丝MCAO更具侵袭性和挑战性,后者可以延长全身麻醉下的时间,并且不可能通过闭塞的动脉进行再灌注。

8结束语

中风模型可能很严重,但这里我们提出了一些小的增量变化,这可以提高所用动物的福利。这份手稿中提出的建议在一份摘要文件中进行了概述(见补充信息),该文件可以作为研究人员、动物福利工作人员或编辑的参考资料打印出来。表5还提供了所有建议的高级摘要。

表5。

建议摘要。

中风手术前的基本要求啮齿动物应集体饲养在适当的住房条件下,并适应其环境、笼友、饮食和监测程序。笼子应包括分配给不同组的动物(建议1-15)
麻醉和镇痛麻醉和镇痛方案的选择应基于福利和科学结果,并应评估疼痛缓解的效果。应注意选择与实验结果相符的麻醉剂和止痛剂,以便疼痛不会造成混淆(建议16–23)
术中护理使用无菌技术是必不可少的,如果外科医生与助手一起工作,可以更容易地实现。应监测并保持核心温度、心血管和呼吸参数以及麻醉深度。对于涉及诱导缺血损伤的实验方案,尤其是持续时间超过30分钟的实验方案应考虑插管和人工呼吸(建议24-35)。
术后护理术后干预、评估点和人道终点应事先与兽医和动物护理人员达成一致。应经常使用红绿灯系统和临床评估表对动物进行监测;监测频率应适应个别动物的情况,达到预定人道终点的动物应及时人道地被捕杀。动物应保持水分充足,并提供适当的术后饮食(建议36–43)。

在提出这些建议时,我们必须承认我们方法中的某些弱点。我们在可能的情况下参考了文献,如果公布的信息中存在差距,或者很常见的是证据相互矛盾,我们依赖于作者的专家意见和经验,我们在这里提出了他们的共识。此外,我们认识到,每项研究都必须考虑到其各自的局限性和目标,因此,没有单一的最佳方法。

有鉴于此,我们强调在过程的每个阶段认真规划的真正重要性,包括交通、住房、适应环境(包括新的饮食)、麻醉、镇痛、术后护理、使用科学评分系统评估幸福感以及确定干预点和人道终点。在手术前与动物护理人员和兽医进行精细化和内部咨询方面的外部发展意识至关重要。

目前缺乏啮齿动物中风模型某些方面的证据基础。特别是,需要更多的研究来验证评估中风动物疼痛的方法,研究止痛剂是否以及如何与中风机制相互作用,并评估环境富集对中风结局的影响。我们强调需要在出版物中全面报告和披露潜在的混淆因素,以便同行能够解释结果,将其置于背景中,并从他人的经验中受益。14

当然,对研究人员、学生和动物技术人员的培训至关重要,缺乏培训和/或资源不应成为使用较低标准(尽管法律上可以接受)的理由。

补充材料

补充材料:
单击此处查看。(173K,pdf)

致谢

我们要感谢阿拉斯泰尔·布坎教授(牛津大学)最初参与NC3R工作组,并从他的实验室贡献了SOP。我们还感谢迈克尔·威尔金森博士(格拉斯哥大学)、维奇·罗宾逊博士(NC3Rs)和马克·普雷斯科特博士(NC3GRs)对手稿的有益评论。我们也感谢Multi-PART财团的投入。

基金

作者透露,本文的研究、撰写和/或出版获得了以下财政支持:工作组会议由NC3R资助。Michael J.O Neill博士是礼来公司的全职员工。

利益冲突声明

作者声明,与本文的研究、作者身份和/或出版没有潜在的利益冲突。

补充材料

本文的补充材料可以在期刊网站上找到:http://journals.sagepub.com/home/jcb

工具书类

1中风协会。国家状况:中风统计,2017年。网址:https://www.stroke.org.uk/resources/state-nation-stroke-statistics网站.
2O'Neill MJ和Clemens JA。全脑缺血的啮齿动物模型。电流原神经科学2001; 第9章:第9.5单元。[公共医学]
三。O'Neill MJ和Clemens JA。鼠局灶性脑缺血模型。电流原神经科学2001; 第9章:第9.6单元。[公共医学]
4Howells DW、Porritt MJ、Rewell SS等。不同人群的不同中风:局灶性脑缺血动物模型的丰富多样性.大脑血流代谢杂志2010;30: 1412–1431.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
5O'Collins VE、Macleod MR、Donnan GA等。1026例急性脑卒中的实验治疗.神经病学年鉴2006;59: 467–477. [公共医学][谷歌学者]
6麦克劳德MR、范德沃普HB、塞纳ES等。NXY-059对实验性局灶性脑缺血有效性的证据与研究质量相混淆.冲程2008;39: 2824–2829. [公共医学][谷歌学者]
7Sena ES、van der Worp HB、Bath PM等。动物中风研究报告中的出版偏见导致对疗效的夸大.公共科学图书馆生物2010;8:e1000344。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
8中风治疗学术行业圆桌会议(STAIR)。临床前神经保护和恢复药物开发标准建议.冲程1999;30: 2752–2758. [公共医学][谷歌学者]
9Fisher M、Feuerstein G、Howells DW等人。中风治疗学术界圆桌临床前建议的更新.冲程2009;40: 2244–2250.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
10Macleod MR、Fisher M、O’Collins V等人。良好的实验室实践:防止在工作台上引入偏见.冲程2009;40:e50–e52。[公共医学][谷歌学者]
11Macleod MR、Lawson McLean A、Kyriakopoulou A等。体内研究报告中的偏见风险:改进重点.公共科学图书馆生物2015;13:e1002273。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
12Neuhaus AA、Rabie T、Sutherland BA等。临床前研究在制定缺血性卒中神经保护策略中的重要性.JAMA Neurol公司2014;71: 634–639. [公共医学][谷歌学者]
13Fluri F、Schuhmann MK、Kleinschnitz C。缺血性脑卒中动物模型及其在临床研究中的应用.药物开发治疗2015;9: 3445–3454.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
14Kilkenny C、Browne WJ、Cuthill IC等。改进生物科学研究报告:ARRIVE动物研究报告指南.公共科学图书馆生物2010;8:e1000412。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
15霍金斯P。识别和评估实验动物的疼痛、痛苦和痛苦:英国现行做法调查及建议.实验室动画2002;36: 378–395. [公共医学][谷歌学者]
16Swallow J、Anderson D、Buckwell AC等。实验动物运输指南.实验室动画2005;39:1–39。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
17库哈斯·吉咪。实验鼠.UFAW实验室和其他研究动物护理和管理手册英国牛津:Wiley-Blackwell,2010,第311-326页。
18鲍曼斯五世。实验室老鼠.UFAW实验室和其他研究动物护理和管理手册Wiley-Blackwell,2010年,第276-310页。
19Drozdowicz CK、Bowman TA、Webb ML等。室内运输对小鼠血浆皮质酮浓度和血淋巴细胞数量的影响.美国兽医研究所1990;51: 1841–1846. [公共医学][谷歌学者]
20华莱士我。剥夺和运输应激对不同基因型家鼠的影响.实验室动画1976;10:335–347。[公共医学][谷歌学者]
21Van Ruiven R、Meijer GW、Van Zutphen LF等。实验动物运输后的适应期:综述.Scand J实验室动画科学1996;23: 185–190.[谷歌学者]
22Obernier JA,鲍德温RL。在运输实验动物后确定适当的适应期.ILAR J公司2006;47: 364–369. [公共医学][谷歌学者]
23Tuli JS、Smith JA、Morton DB。小鼠运输后的应激测量.实验室动画1995年;29: 132–138. [公共医学][谷歌学者]
24Weinert D、Eimert H、Erkert HG等。幼年和成年小鼠在光/暗转换后皮质酮昼夜节律的再同步.Chronobiol国际1994;11: 222–231. [公共医学][谷歌学者]
25Turner JG、Parrish JL、Hughes LF等人。实验动物听力:应变差异和噪声的非听觉效应.比较医学2005;55: 12–23.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
26福塞特A.科学机构鼠舍指南。网址:http://www.animalethics.org.au/__data/assets/pdf_file/0004/249898/Guideline-22-mouse-housing.pdf(2012年,2015年8月13日查阅)。
27欧洲委员会。2010年9月22日欧洲议会和理事会关于保护用于科学目的的动物的第2010/63/EU号指令.欧盟官方工会2010;53: 33–79.[谷歌学者]
28施密特·U、希姆克·C。无预试验处理和有预试验处理的大鼠旷野和提升体型行为的应变差异.药理学生物化学Behav1998;59: 807–811. [公共医学][谷歌学者]
29Gouveia K,Hurst JL。减少老鼠在搬运过程中的焦虑:搬运隧道经验的影响.公共科学图书馆一号2013;8:e66401。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
30赫斯特JL,西弗吉尼亚州。缓解实验小鼠的焦虑.Nat方法2010;7: 825–826. [公共医学][谷歌学者]
31国家研究委员会。实验动物护理和使用指南第8版,华盛顿特区:美国国家科学院出版社,2011年。
32Jennings M、Batchelor GR、Brain PF等。精炼啮齿动物饲养:老鼠。啮齿动物精炼工作组报告.实验室动画1998;32: 233–259. [公共医学][谷歌学者]
33Baumans V,Van Loo私人有限公司。如何改善实验动物的居住条件:环境改善的可能性.兽医J2013;195: 24–32. [公共医学][谷歌学者]
34Toth LA、Kregel K、Leon L等。实验室啮齿动物的环境富集:答案取决于问题.比较医学2011;61: 314–321.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
35Wolfer DP、Litvin O、Morf S等人。实验动物福利:笼内增菌和小鼠行为.自然2004;432: 821–822. [公共医学][谷歌学者]
36内政部。为科学目的饲养、供应或使用的动物的饲养和护理实施规程,英国伦敦:Williams Lea集团,2014年。[谷歌学者]
37欧洲委员会。动物住宿和护理指南。2006年《欧洲保护用于实验和其他科学目的的脊椎动物公约》附录A。
38Gaskill BN、Gordon CJ、Pajor EA等。热量或隔热:老鼠对温暖或进入巢穴的偏好的行为滴定.公共科学图书馆一号2012;7:e32799。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
39Mering S,Jolkkonen J。中风实验研究中的适当住房条件——特别强调环境富集.前神经科学2015;9: 106.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
40Mikkelsen LF、Sörensen DB、Krohn T等人。在环境复杂性增加的情况下,饲养大鼠不会影响临床病理学和心血管参数.动漫福利2010;19: 449–460.[谷歌学者]
41Janssen H、Bernhardt J、Collier JM等人。丰富的环境改善缺血性中风后的感觉运动功能.神经康复神经修复2010;24: 802–813. [公共医学][谷歌学者]
42Nithianantharajah J,Hannan AJ。丰富的环境、经验依赖的可塑性和神经系统紊乱.Nat Rev神经科学2006;7: 697–709. [公共医学][谷歌学者]
43Mazarakis NK、Mo C、Renoir T等人。“超富集”揭示了环境刺激在亨廷顿病转基因小鼠模型中的剂量依赖性治疗作用.J亨廷顿病2014;: 299–309. [公共医学][谷歌学者]
44Komitova M、Mattsson B、Johansson BB等。丰富的环境可增加中风大鼠脑室下区神经干/祖细胞的增殖和神经发生。冲程2005; 36: 1278–1282. [公共医学]
45贝恩·K。环境富集对实验动物和研究结果产生意外后果的可能性.ILAR J公司2005;46: 129–139. [公共医学][谷歌学者]
46Van Loo PL、Van de Weerd HA、Van Zutphen LF等人。雄性实验小鼠对社会接触和环境富集的偏好.实验室动画2004;38: 178–188. [公共医学][谷歌学者]
47Van Loo PL、Kuin N、Sommer R等人。与社会和个人住房相比,“分居”对小鼠术后恢复的影响.实验室动画2007;41: 441–455. [公共医学][谷歌学者]
48O'Keefe LM、Doran SJ、Mwilambwe-Tshilobo L等人。中风后的社会隔离导致小鼠抑郁行为和BDNF水平降低.行为大脑研究2014;260:162–170。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
49Karelina K、Norman GJ、Zhang N等。社会隔离改变中风的神经炎症反应.美国国家科学院程序2009;106: 5895–5900.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
50Venna VR、Xu Y、Doran SJ等。社会互动在脑卒中后神经发生和恢复中起着关键作用.转化精神病学2014;4:e351。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
51Festing MF。随机区组实验设计可以提高实验动物实验的能力和重复性。ILAR J公司2014; 55: 472–476. [公共医学]
52Kronenberger JP、Medioni J。野生和实验室小鼠的食物新恐惧症(西欧家鼠).Behav流程1985;11: 53–59. [公共医学][谷歌学者]
53米切尔·D·。野生和实验室大鼠新恐惧症实验的再评估.计算机生理心理学杂志1976;90: 190–197. [公共医学][谷歌学者]
54Sanger GJ、Holbrook JD、Andrews PL。啮齿动物胃肠功能的翻译价值:一个警示故事.药物科学趋势2011;32: 402–409. [公共医学][谷歌学者]
55史密斯·AJ。在啮齿动物中禁食。网址:https://norecopa.no/media/6351/food-depivation.pdf(2009年,2015年7月12日查阅)。
56Hedrich H、Bullock G和Petrusz P。实验室老鼠伦敦:学术出版社,2004年,第xix页。
57Gargiulo S、Greco A、Gramanzini M等人。小鼠麻醉、镇痛和护理,第一部分:临床前研究中的麻醉注意事项.ILAR J公司2012;53:E55–E69。[公共医学][谷歌学者]
58Saha JK、Xia J、Grondin JM等。氯胺酮/甲苯噻嗪麻醉诱导大鼠急性高血糖:机制及其对临床前模型的影响.实验生物医学2005;230: 777–784. [公共医学][谷歌学者]
59Vermeulen JK、de Vries A、Schlingmann F等人。食物匮乏:常识还是胡说八道? Anim Technol公司1997;48: 45–54.[谷歌学者]
60Bouet V、Freret T、Toutain J等人。小鼠大脑中动脉短暂闭塞后的感觉运动和认知障碍.实验神经学2007;203: 555–567. [公共医学][谷歌学者]
61Montoya CP、Campbell-Hope LJ、Pemberton KD等人。“阶梯测试”:大鼠独立前肢伸手和抓握能力的测量.神经科学方法杂志1991;36: 219–228. [公共医学][谷歌学者]
62Sekirov I、Russell SL、Antunes LC等。健康和疾病中的肠道微生物群.生理学评论2010;90: 859–904. [公共医学][谷歌学者]
63穆奇,杨毅,朱伟。肠道微生物群:大脑和平卫士.前部微生物2016;7: 345.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
64Winek K、Meisel A、Dirnagl U。肠道微生物群对中风结果的影响:时尚还是事实? 大脑血流代谢杂志2016;36: 891–898.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
65Caso JR、Hurtado O、Pereira MP等。结肠细菌易位可能是应激性卒中实验结果的一个因素.美国生理学杂志Regul Integr Comp Physiol2009;296:R979–R985。[公共医学][谷歌学者]
66Benakis C、Brea D、Caballero S等人。共生菌群通过调节肠道γ-δT细胞影响缺血性卒中结局.自然·医学2016;22: 516–523.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
67Singh V、Roth S、Llovera G等人。微生物失调控制中风后的神经炎症反应.神经科学2016;36: 7428–7440.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
68Houlden A、Goldrick M、Brough D等人。脑损伤通过改变自主活动和粘蛋白的产生导致小鼠盲肠微生物群的特异性变化.大脑行为免疫2016;57: 10–20.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
69Winek K、Engel O、Koduah P等。广谱抗生素预处理对可培养肠道微生物群的消耗会恶化小鼠卒中后的预后.冲程2016;47: 1354–1363.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
70Arboix A、Roig H、Rossich R等人。高血压与非高血压缺血性卒中的差异.欧洲神经病学杂志2004;11: 687–692. [公共医学][谷歌学者]
71Bushnell CD、Lee J、Duncan PW等。合并症对女性缺血性脑卒中预后的影响.冲程2008;39: 2138–2140.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
72Rojas JI、Zuru MC、Romano M等人。80岁以上和80岁以下患者的急性缺血性卒中和短暂性缺血性发作的极老危险因素谱和卒中亚型.欧洲神经病学杂志2007;14: 895–899. [公共医学][谷歌学者]
73Moulin T、Tatu L、Vuiller F等。卒中数据库在评估脑梗死亚型中的作用:来自Besancon卒中登记处1776名连续患者的模式和结果.脑血管病2000;10: 261–271. [公共医学][谷歌学者]
74Liu F,Yuan R,Benashski SE,等。生命周期内实验性卒中结果的变化.大脑血流代谢杂志2009;29: 792–802.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
75Shapira S、Sapir M、Wengier A等人。衰老对缺血性中风大鼠模型的影响复杂.大脑研究2002;925: 148–158. [公共医学][谷歌学者]
76Wang RY、Wang PS、Yang YR。年龄对大脑中动脉闭塞大鼠的影响.老年学2003;49: 27–32. [公共医学][谷歌学者]
77麦克雷一世。临床前中风研究——最常见的局灶性缺血啮齿动物模型的优缺点.杂志2011;164: 1062–1078.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
78McColl BW、Howells D、Rothwell NJ等人。中风风险因素和混杂效应建模。收件人:Dirnagl U(编辑)中风的啮齿动物模型纽约:Humana出版社,2010年,第93-119页。
79Wayman C、Duricki DA、Roy L等。老年大鼠永久性中脑远端颈总动脉闭塞研究皮质缺血伴持续残疾.J在线可视化实验2016;108:e53106。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
80McComb DJ、Kovacs K、Beri J等人。老年Sprague-Dawley大鼠垂体腺瘤的组织学、超微结构和免疫细胞化学研究.美国国家癌症研究所1984;73: 1143–1166. [公共医学][谷歌学者]
81Cunliffe-Beamer TL.第18章。收件人:福克斯·亨利·L、福斯特·J和大卫·斯莫尔·詹姆斯·G(编辑)生物医学和外科技术A2–生物医学研究中的老鼠马萨诸塞州剑桥:学术出版社,1983年,第401–437页。
82Lovell DP公司。小鼠戊巴比妥睡眠时间的变化.1.紧张和性别差异。实验室动画1986;20: 85–90. [公共医学][谷歌学者]
83Thomas A、Detilleux J、Flecknell P等人。中风治疗学术行业圆桌会议(STAIR)指南对中风大鼠模型围麻醉期护理的影响:一项比较2005年和2015年的荟萃分析.公共科学图书馆一号2017;12:e0170243。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
84Denes A、Pradillo JM、Drake C等。手术操作对小鼠实验性脑缺血后白细胞动员反应和炎症的影响.前神经科学2013;7: 271.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
85盖恩斯·达斯R,北D。实验技术对动物实验数据分析和解释的影响:异常值和因腹腔注射程序失败而增加的可变性.实验室动画2007;41: 312–320. [公共医学][谷歌学者]
86Tzabazis A、Ihmsen H、Schywalsky M等人。EEG控制的大鼠异丙酚闭环给药.英国麻醉杂志2004;92: 564–569. [公共医学][谷歌学者]
87Vijn PC,Sneyd JR公司。大鼠静脉麻醉和脑电图爆发抑制:团注和闭环输注.英国麻醉杂志1998;81: 415–421. [公共医学][谷歌学者]
88宾夕法尼亚州弗莱克内尔。实验动物麻醉第4版,马萨诸塞州剑桥:学术出版社,2015年。
89Eberspacher E、Eckel B、Engelhard K等人。七氟醚对大鼠脑缺血后认知功能障碍、运动功能和组织病理学的影响.麻醉扫描学报2009;53: 774–782. [公共医学][谷歌学者]
90Engelhard K、Werner C、Reeker W等。地氟醚和异氟醚改善大鼠不完全性脑缺血后的神经预后.英国麻醉杂志1999;83: 415–421. [公共医学][谷歌学者]
91Bekker A、Shah R、Quartermain D等人。异氟醚在中度缺氧后保护成年小鼠的空间工作记忆.麻醉与镇痛2006;102: 1134–1138. [公共医学][谷歌学者]
92Fish R、Danneman PJ、Brown M等人。实验动物的麻醉和镇痛马萨诸塞州剑桥:学术出版社,2011年。
93Bickler PE和Fahlman CS。吸入麻醉剂异氟醚可增强皮层神经元的钙依赖性生存信号,并在缺氧期间调节MAP激酶、凋亡蛋白和转录因子。麻醉与镇痛2006; 103:419–429,目录。[公共医学]
94Tanaka T、Kai S、Koyama T等。全身麻醉药抑制小鼠脑缺氧条件下促红细胞生成素的诱导.公共科学图书馆一号2011;6:e29378。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
95Hudetz JA和Pagel PS。氯胺酮的神经保护:实验和临床证据综述。心脏血管麻醉杂志2010; 24: 131–142. [公共医学]
96Chang ML、Yang J、Kem S等。烟酰胺和氯胺酮减少大鼠脑缺血再灌注后梗死体积和DNA断裂.神经科学快报2002;322: 137–140. [公共医学][谷歌学者]
97Drummond JC、Todd MM、Scheller MS等。氟烷和异氟醚对新西兰白兔直接脑血管舒张作用的比较.麻醉学1986;65: 462–467. [公共医学][谷歌学者]
98Scheller MS、Tateishi A、Drummond JC等。七氟醚对家兔脑血流量、脑氧代谢率、颅内压和脑电图的影响与异氟烷相似.麻醉学1988;68: 548–551. [公共医学][谷歌学者]
99Cavazuti M、Porro CA、Biral GP等。氯胺酮对大鼠局部脑血流和代谢的影响.大脑血流代谢杂志1987;7: 806–811. [公共医学][谷歌学者]
100Cassuto J、Sinclair R、Bondrovic M。局部麻醉药的抗炎特性及其目前和潜在的临床意义.麻醉扫描学报2006;50: 265–282. [公共医学][谷歌学者]
101Iadecola C,Anchore J。中风免疫学:从机制到翻译.自然·医学2011;17: 796–808.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
102Aydin ON、Eyigor M、Aydin N。罗哌卡因和其他局部麻醉剂的抗菌活性.欧洲麻醉学杂志2001;18: 687–694. [公共医学][谷歌学者]
103Ploppa A、Kiefer RT、Haverstick DM等。局部麻醉对人中性粒细胞启动和活化的影响.区域麻醉与疼痛医学2010;35: 45–50. [公共医学][谷歌学者]
104Kiefer RT、Ploppa A、Krueger WA等人。局部麻醉药损害人类粒细胞吞噬活性、氧化爆发和CD11b表达,以应对金黄色葡萄球菌.麻醉学2003;98: 842–848. [公共医学][谷歌学者]
105Hansen AP、Marcussen NS、Klit H等人。中风后持续性头痛的发展:3年随访.头痛2015;35: 399–409. [公共医学][谷歌学者]
106Schutz TC、Andersen ML、Tufik S。口面部疼痛对睡眠模式的影响:理论、动物模型和未来方向综述.睡眠医学2009;10: 822–828. [公共医学][谷歌学者]
107宾夕法尼亚州弗莱克内尔市Liles JH。手术刺激对大鼠的影响及镇痛治疗的影响.英国兽医J1993;149: 515–525. [公共医学][谷歌学者]
108Whittaker AL,Howarth GS公司。使用自发行为测量评估实验室大鼠和小鼠的疼痛:我们进展如何? 应用动画行为科学2014;151: 1–12.[谷歌学者]
109Flecknell PA、Orr HE、Roughan JV等。口服或皮下注射卡普洛芬或酮洛芬对大鼠剖腹手术的影响比较.兽医记录1999;144: 65–67. [公共医学][谷歌学者]
110Ferland C、Veilleux-Lemieux D、Vachon P。丁丙诺啡对Sprague-Dawley大鼠胶原酶诱导脑内血肿的影响.J Am Assoc实验室动画科学2007;46: 13–16. [公共医学][谷歌学者]
111Sacerdote P、Franchi S、Panerai AE。阿片类药物的非镇痛作用:阿片类诱导免疫抑制的机制和潜在临床相关性.当前药物设计2012;18: 6034–6042. [公共医学][谷歌学者]
112Sacerdote P.公司。阿片诱导的免疫抑制.当前操作支持Palliat Care2008;2: 14–18. [公共医学][谷歌学者]
113Sacerdote P.公司。阿片类药物与免疫系统.Palliat Med公司2006;20:第9-15页。[公共医学][谷歌学者]
114Mundt S、Groettrup M、Basler M。实验性脑膜炎小鼠的镇痛在不改变免疫参数的情况下减轻疼痛.Altex公司2015;32: 183–189. [公共医学][谷歌学者]
115Chamorro A、Meisel A、Planas AM等。急性脑卒中的免疫学.Nat Rev Neurol公司2012;8: 401–410. [公共医学][谷歌学者]
116宾夕法尼亚州Flecknell,Roughan JV,Stewart R。口服丁丙诺啡用于大鼠术后镇痛的临床试验.实验室动画1999;33: 169–174. [公共医学][谷歌学者]
117Sauer M、Fleischmann T、Lipiski M等人。丁丙诺啡通过饮用水和联合口服注射方案缓解小鼠疼痛.应用动画行为科学2016;185: 103–112.[谷歌学者]
118Kest B、Hopkins E、Palmese CA等。吗啡镇痛耐受性的遗传变异:11个近交系小鼠的调查.药理学生物化学Behav2002;73: 821–828. [公共医学][谷歌学者]
119梅塞尔A,史密斯CJ。中风:预防性抗生素治疗中风相关肺炎.Nat Rev Neurol公司2015;11: 672–673. [公共医学][谷歌学者]
120Prass K、Meisel C、Hoflich C等。中风诱导的免疫缺陷促进自发性细菌感染,并通过中风后辅助性T细胞1型免疫刺激的交感神经激活逆转介导.实验医学杂志2003;198: 725–736.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
121Liesz A、Hagmann S、Zschoche C等人。小鼠局灶性缺血后的全身免疫改变谱:免疫抑制与免疫调节.冲程2009;40: 2849–2858. [公共医学][谷歌学者]
122McCulloch L、Smith CJ和McColl BW。肾上腺素能介导的脾固有样B细胞的丢失有助于中风后的感染易感性。国家公社2017; 8: 15051.[PMC免费文章][公共医学]
123Stanley D、Mason LJ、Mackin KE等人。脑卒中后感染中共生菌的转移和传播.自然·医学2016;22: 1277–1284. [公共医学][谷歌学者]
124Westendorp WF、Nederkoorn PJ、Vermeij JD等人。中风后感染:一项系统综述和荟萃分析.BMC神经2011;11: 110.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
125Westendorp WF、Vermeij JD、Zock E等人。卒中预防性抗生素研究(PASS):一项实用的随机开放标签掩盖终点临床试验.柳叶刀2015;385: 1519–1526. [公共医学][谷歌学者]
126Kalra L、Irshad S、Hodsoll J等人。急性卒中后预防性抗生素减少吞咽困难患者肺炎(stroke-INF):一项前瞻性、集群随机、开放标签、屏蔽终点、对照临床试验.柳叶刀2015;386: 1835–1844. [公共医学][谷歌学者]
127拉萨。收件人:Jennings M和Berdoy M(编辑)准备和进行无菌手术的指导原则。可在以下网址获取:http://www.lasa.co.uk/publications.html2010.
128Dietrich WD、Busto R、Valdes I等人。常温与轻度高温对大鼠前脑缺血的影响.冲程1990;21: 1318–1325. [公共医学][谷歌学者]
129Yenari MA、Han HS。低温对脑缺血的神经保护机制.Nat Rev神经科学2012;13:267–278。[公共医学][谷歌学者]
130Zhu MH、Nehra D、Ackerman JJH等。麻醉对大鼠体/脑温差的影响.热生物杂志2004;29: 599–603.[谷歌学者]
131马里恩·DW。神经重症监护中的控制性常温.关键护理医学2004;32:S43–S45。[公共医学][谷歌学者]
132Grubb RL,Jr,Raichle ME,Eichling JO等人。PaCO2变化对脑血容量、血流量和血管平均通过时间的影响.冲程1974;5: 630–639. [公共医学][谷歌学者]
133Zausinger S、Baethmann A、Schmid-Elsaesser R。大鼠的麻醉方法决定实验性局灶性脑缺血后的结果:需要机械通气才能获得受控的实验条件.脑Res脑Res协议2002;9: 112–121. [公共医学][谷歌学者]
134Rendell VR、Giamberdino C、Li J等。成年大鼠无创气管插管全胸腺切除术。J视觉实验2014; 94:e52152。[PMC免费文章][公共医学]
135Thomas JL、Dumouchel J、Li J等。使用耳镜通过直接喉镜对小鼠进行气管插管。J视觉实验2014; 86:e50269。[PMC免费文章][公共医学]
136Smith JC和Danneman PJ。麻醉监测。In:Fish R、Danneman PJ、Brown M等人。(编辑)实验动物的麻醉和镇痛第二版,马萨诸塞州剑桥:学术出版社,2008年。
137康涅狄格州贡索夫斯基。,第二大鼠的氧化亚氮最低肺泡麻醉浓度高于先前报道的浓度.麻醉与镇痛1994;79: 710–712. [公共医学][谷歌学者]
138Koyama T、Mayahara T、Wakamatsu T等。小鼠mu-opioid受体的缺失不会影响挥发性麻醉剂和氧化亚氮诱导镇痛的最低肺泡浓度.英国麻醉杂志2009;103: 744–749. [公共医学][谷歌学者]
139迷宫M,富士那M。了解一氧化二氮的作用和毒性的最新进展.麻醉2000;55: 311–314. [公共医学][谷歌学者]
140Bains RS、Cater HL、Sillito RR等。使用新型自动家庭笼子分析系统分析不同近交系群居动物中的单个小鼠活动。前行为神经科学2016; 10: 106.[PMC免费文章][公共医学]
141Oliver V、De Rantere D、Ritchie R等人。大鼠Grimace量表的心理测量学评估和镇痛干预评分的制定.公共科学图书馆一号2014;9:e97882。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
142Kawano T、Takahashi T、Iwata H等人。酮洛芬对老年大鼠术后认知功能障碍的预防作用.J Anesth杂志2014;28: 932–936. [公共医学][谷歌学者]
143Langford DJ、Bailey AL、Chanda ML等。实验室小鼠疼痛面部表情的编码.Nat方法2010;7:447–449。[公共医学][谷歌学者]
144Faller KM、McAndrew DJ、Schneider JE等。应用小鼠Grimace评分改进开胸术后镇痛和实验性心肌梗死.实验生理学2015;100:164–172。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
145Leach MC、Klaus K、Miller AL等。使用行为和小鼠Grimace量表评估小鼠输精管结扎术后疼痛.公共科学图书馆一号2012;7:e35656。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
146Miller A和Leach M。使用小鼠面部表情量表评估与常规耳廓切口相关的疼痛以及实验室小鼠的镇痛效果。实验室动画2015; 49: 117–120. [公共医学]
147Matsumiya LC、Sorge RE、Sotocinal SG等。用小鼠Grimace评分法重新评估实验小鼠术后镇痛药的疗效.J Am Assoc实验室动画科学2012;51: 42–49.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
148Trueman RC、Harrison DJ、Dwyer DM等。管腔内细丝MCAO模型的关键性再检查:颈外动脉横断的影响.平移笔划分辨率2011;2: 651–661. [公共医学][谷歌学者]
149Dittmar MS、Vatankhah B、Fehm NP等。在MCAO纤维模型中ECA横断在咀嚼损伤发展中的作用.实验神经学2005;195: 372–378. [公共医学][谷歌学者]
150Boyko M、Zlotnik A、Gruenbaum BF等。颈内动脉途径建立局灶性缺血的实验模型.神经科学方法杂志2010;193: 246–253. [公共医学][谷歌学者]
151Belayev L、Endres M和Prinz V。使用管腔内缝合线-灯丝模型对小鼠和大鼠进行局灶性脑缺血。收件人:Dirnagl U(编辑)中风的啮齿动物模型《人类出版社》,2010年。
152Fujii M、Hara H、Meng W等人。SV-129和C57black/6小鼠短暂前脑缺血易感性的应变相关差异。冲程1997; 28: 1805–1810; 讨论11。[公共医学]
153Barone FC、Knudsen DJ、Nelson AH等。小鼠脑缺血易感性的品系差异与脑血管解剖有关.大脑血流代谢杂志1993;13: 683–692. [公共医学][谷歌学者]
154McColl BW、Carswell HV、McCulloch J等人。C57Bl/6J小鼠管腔内灯丝阻断后大脑低灌注和缺血病理超出MCA区域的扩展.大脑研究2004;997: 15–23. [公共医学][谷歌学者]
155Winter B、Juckel G、Viktorov I等人。小鼠短暂缺血发作后的焦虑和多动表型.生物精神病学2005;57: 1166–1175. [公共医学][谷歌学者]
156Ord EN、Shirley R、van Kralingen JC等。卒中前手术对高血压大鼠短暂局灶性缺血后生存的积极影响.神经科学方法杂志2012;211: 305–308.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
157Belayev L、Alonso OF、Busto R等。腔内缝合法阻断大鼠大脑中动脉.改进模型的神经学和病理学评估。冲程1996;27: 1616–1622; 讨论23。[公共医学][谷歌学者]
158Belayev L、Busto R、Zhao W等。用多聚赖氨酸包裹的管腔内缝线阻塞小鼠大脑中动脉:神经和组织学验证.大脑研究1999;833: 181–190. [公共医学][谷歌学者]
159Tsuchiya D、Hong S、Kayama T等。缝合线尺寸和颈动脉夹应用对小鼠大脑中动脉永久性和暂时性闭塞后血流和梗死体积的影响.大脑研究2003;970: 131–139. [公共医学][谷歌学者]
160Tureyen K、Vemuganti R、Sailor KA等人。理想的缝合线直径对小鼠大脑中动脉持续闭塞至关重要.神经外科学2005;56: 196–200; 讨论196-200。[公共医学][谷歌学者]
161Akamatsu Y、Shimizu H、Saito A等人。小鼠无大脑后动脉阻塞的持续局灶性脑缺血及其在腔内缝合模型中的实时监测.神经外科杂志2012;116: 657–664. [公共医学][谷歌学者]
162袁峰,唐毅,林X,等。优化C57BL/6小鼠大脑中动脉缝合阻断模型规避后交通动脉发育不良.神经创伤杂志2012;29: 1499–1505. [公共医学][谷歌学者]
163Gerriets T、Stolz E、Walberer M等人。大脑中动脉闭塞大鼠卒中模型的并发症和陷阱:缝合线与磁共振血管造影大鼠模型的比较.冲程2004;35: 2372–2377. [公共医学][谷歌学者]
164Li F、Omae T、Fisher M。大鼠大脑中动脉腔内缝合闭塞模型中的自发性高热及其机制.冲程1999;30: 2464–2470; 讨论70–71。[公共医学][谷歌学者]
165Marinescu M、Bouley J、Chueh J等。凝块注射技术对大鼠栓塞性卒中模型溶栓疗效的影响:跨实验室合作的意义.大脑血流代谢杂志2014;34: 677–682.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
166Alaverdashvili M,Paterson PG,Bradley议员。改进激光系统以减少大鼠光血栓中风模型中梗死面积的变异性.神经科学方法杂志2015;247: 58–66.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
167Lapash Daniels CM、Ayers KL、Finley AM等人。运动皮层卒中后成年小鼠脊髓轴突萌芽.神经科学快报2009;450: 191–195.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
168Labat-gest V和Tomasi S.光血栓缺血:用于小鼠中风研究的微创和可复制光化学皮质损伤模型。J视觉实验2013; 76:e50370。[PMC免费文章][公共医学]
169Lindau NT、Banninger BJ、Gullo M等人。单侧脑卒中后成年大鼠皮质脊髓束的再生及抗Nogo-A治疗.大脑2014;137: 739–756. [公共医学][谷歌学者]
170Orset C、Macrez R、Young AR等。原位血栓栓塞性脑卒中再灌注小鼠模型.冲程2007;38: 2771–2778. [公共医学][谷歌学者]
171Duricki DA、Hutson TH、Kather C等人。延迟肌注人神经营养素-3促进成年和老年大鼠卒中后恢复.大脑2016;139: 259–275.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
172Soleman S、Yip P、Leasure JL等。内皮素-1诱导老年大鼠局灶性脑缺血(中风)后持续感觉运动损伤.实验神经学2010;222: 13–24.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
173Lecrux C、McCabe C、Weir CJ等。镁治疗对自发性高血压大鼠内囊损伤模型的影响.冲程2008;39: 448–454. [公共医学][谷歌学者]
174Tamura A、Graham DI、McCulloch J等人。大鼠局灶性脑缺血:2。大脑中动脉闭塞后[14C]碘安替比林放射自显影测定局部脑血流量.大脑血流代谢杂志1981;1: 61–69. [公共医学][谷歌学者]
175Chen ST、Hsu CY、Hogan EL等。大鼠局灶性缺血性卒中模型:可重复的广泛性皮质梗死.冲程1986;17: 738–743. [公共医学][谷歌学者]
176Albrecht M、Henke J、Tack S等人。异氟醚、氯胺酮-噻嗪和美托咪定、咪达唑仑和芬太尼联合用药对遥测连续测量Wistar大鼠生理变量的影响.BMC兽医研究2014;10: 198.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
177Thal SC,Plesnila N.公司。手术麻醉期间小鼠血压和动脉pCO2的无创术中监测.神经科学方法杂志2007;159: 261–267. [公共医学][谷歌学者]
178鲍曼斯五世。实验室啮齿动物和兔子的环境富集:啮齿动物、兔子和研究的要求.ILAR J公司2005;46: 162–170. [公共医学][谷歌学者]
179Scherbakov N、Dirnagl U、Doehner W。中风后体重:肥胖悖论的教训.冲程2011;42: 3646–3650. [公共医学][谷歌学者]
180Brennick MJ、Kuna ST、Pickup S等人。瘦和肥胖小鼠咽部气道的呼吸调节.Respir生理神经生物2011;175: 296–302.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
181王菲舍·Y。大鼠中风模型手册佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,2008年。[谷歌学者]
182Lee S、Hong Y、Park S等。大鼠和小鼠大脑中动脉短暂闭塞手术方法的比较.兽医医学科学杂志2014;76: 1555–1561.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
183Dirnagl U.中风实验研究中的复杂性、混淆因素和挑战:研究人员和评论员的清单。收件人:Dirnagl U(编辑)中风的啮齿动物模型新泽西州托托瓦:Humana出版社,2010年,第263-277页。

文章来自脑血流与代谢杂志由以下人员提供SAGE出版物