- реферат
- Вступ:
- результати:
- обговорення:
- методи:
- Головний
- результат
- Загальне зростання
- МРТ
- імуногістохімія
- Порівняння дифузійних та гістологічних вимірювань
- обговорення
- методи
- предметів
- Фіксація мозку
- Візуалізація та аналіз
- імуногістохімія
- Оцінка астроцитів
- Оцінка мієліну
- статистика
- Звіт про фінансову підтримку
реферат
Хронічна гіпоксія у гризунів спричиняє пошкодження білої речовини (ВМ), подібне до пошкодження недоношених дітей. Ми використовували дифузну тензорну візуалізацію (DTI) та імуногістохімію для вивчення впливу гіпоксії на незрілого тхора у два моменти часу розвитку, що стосуються недоношеного та терміну головного мозку.
результати:
При візуалізації ex vivo коефіцієнт видимої дифузії (ADC) зменшувався протягом усього періоду гіпоксиї через 10 днів гіпоксії (гіпоксія з постнатального 10-го дня (P10) до P20 і вбивався при P20 (рання гіпоксія P20)), що відповідає підвищеному астроцитозу та зменшенню мієлінізації. Значення дифузії нормалізувались через 10 днів нормоксії (гіпоксія від Р10 до Р20 і загинули при Р30 (рання гіпоксія Р30)), але імуногістохімія виявила значний астроцитоз та гіпомієлінізацію. Навпаки, АЦП та анізотропія були збільшені через 10 днів гіпоксії в більш пізній момент часу розвитку (гіпоксія від Р20 до Р30 і вбиті при Р30 (пізня гіпоксія Р30)), з меншим астроцитозом і більш вираженою мієлінізацією.
обговорення:
Закономірності змін у візуалізації та гістології варіювались залежно від часу розвитку, в який сталася гіпоксія. Нормалізація швидкості дифузії не відповідала нормалізації базової гістопатології.
методи:
Тхори були піддані 10% гіпоксії та розділені на три групи: рання гіпоксія P20, рання гіпоксія P30 та пізня гіпоксія P30.
Головний
Через збільшення числа немовлят з дуже низьким рівнем народжуваності, які страждають на рухові, когнітивні та поведінкові розлади, відповідна тваринна модель передчасних травм мозку повинна мати велике значення. Попередні роботи на гризунах показали, що хронічна гіпоксія спричиняє вентрикуломегалію, зменшує обсяги кори і зменшує розмір нейронів (1, 2). Гістологічні дослідження показали, що гіпоксія негативно впливає на олігодендроцити та аксонові зв’язки в мозку гризунів, що розвивається (3, 4). У цьому дослідженні ми використовуємо незрілого тхора для розширення до цих моделей гризунів та характеристики впливу гіпоксії за допомогою дифузного тензорного зображення (DTI) на фіксовану тканину з подальшою гістопатологією.
На відміну від гризунів, тхір народжується лисенцефальним і піддається кортикальному складу протягом перших кількох постнатальних тижнів. Мієлінізація, згинання звивин та розвиток переднього мозку відбуваються постнатально, відрізняючи тхора від інших моделей і дозволяючи провести унікальний період дослідження або втручання. Крім того, мікроструктурний розвиток розвивається аналогічно людському мозку, що робить тхора потенційно цінною моделлю травми мозку недоношених немовлят (5, 6). Тхора також можна вивчати в лабораторних умовах. Його порівняно невеликі розміри дозволяють легко застосовувати стандартні датчики магнітно-резонансної томографії (МРТ) і порівняно недорогі в порівнянні з великими та складними тваринами, які потребують інтенсивного догляду.
Ця робота характеризує модель пошкодження мозку та зміни розвитку мозку у незрілого тхора через хронічну гіпоксію. Ми прагнули використати МРТ із ДТІ для визначення ефекту гіпоксії у два ключові моменти розвитку у дозрівання мозку тхора та вивчення гістопатологічних кореляцій параметрів дифузії. Післяпологовий день 10 (P10) у тхора еквівалентний новонародженому на 25 тижні вагітності, тоді як P20 еквівалентний терміну у людини (5). Ми висунули гіпотезу, що хронічна сублетальна гіпоксія може спричинити різні типи пошкодження білої речовини (ВМ), засновані на термінах гіпоксичної образи щодо стадії розвитку мозку.
результат
Загальне зростання
Ваги тіла та мозку контрольних та експериментальних тварин були отримані під час жертвоприношення ( таблиця 1 ). Тхори у групі з початковою гіпоксією групи P20 мали, як правило, нижчу вагу тіла та мозку порівняно з контролем, відповідним за віком. У початковій групі P30 з гіпоксією експериментальні тварини, як правило, втрачали вагу порівняно з контролем P30, але аналогічна тенденція не спостерігалася у вазі мозку. Відмічено зменшення групи P30 із затримкою гіпоксії (P
Т2-зважені зображення контрольного та гіпоксичного мозку тхора. Осьові зрізи на рівні середньої (верхньої) та середньої напівовальної (нижньої) з репрезентативними областями, що представляють інтерес, показані у вибраних розділах ЗМ. ( a, b ) Р20 управління; ( c, d ) рання гіпоксія Р20; ( e, f ) Р30 управління; ( g, h ) рання гіпоксія Р30; a ( i, j ) пізня гіпоксія P30. AWM, передня біла маса; КК, мозолисте тіло; IC, внутрішня капсула; MWM, середня біла речовина; P20, післяпологовий день 20; Р30, післяпологовий день 30; ШІМ, задня біла речовина; WM, біла речовина.
Повнорозмірне зображення
Щодо експозиції гіпоксії, у тхорів з початкової групи гіпоксії P20 був знижений видимий коефіцієнт дифузії (ADC; P
На швидкість розсіювання білої речовини (WM) впливають терміни гіпоксії. a ) Зміни в ADM WM у контрольній та експериментальній групах. b ) Зміни РМ ЗМ у контрольній та експериментальній групах. Стовпчики та лінії представляють середнє значення та 95% довірчі інтервали для кожної області. Відкритий, передній ЗМ; штрихований, середній WM; вертикальні смуги, задні WM; шахова дошка, внутрішня капсула; відкрита решітка, мозолисте тіло. * P ≤ 0,05 порівняно з віковим контролем. АЦП, коефіцієнт видимої дифузії; P20, післяпологовий день 20; P30, післяпологовий день 30; RA, відносна анізотропія.
Повнорозмірне зображення
Незрілі тхори, що зазнали впливу гіпоксії від Р10 до Р20, які потім витримувались у нормоксичному середовищі протягом 10 днів (рання гіпоксія Р30), були подібними до контролів, відповідних їх віку. Не було відмінностей в АЦП, РА, осьовій або радіальній дифузії в будь-якій області. Специфічні відмінності, що спостерігались у групі з ранньою гіпоксією P20, не зберігалися навіть після 10 днів нормоксії.
Тхори, схильні до гіпоксії в більш пізньому віці (пізня гіпоксія P30), виявляли інший характер дифузних відхилень. Значення ADC були вищими порівняно з контролем P30 у всіх областях семіовального центру (P
Забарвлення гліального фібрилярного кислого білка на 20 день після пологів (P20) збільшується після гіпоксії. Погляди низької та високої потужності показують підвищену щільність астроцитів (чорні стрілки) у групі P20 з ранньою гіпоксією. S, борозна; V, камера. Бар = 250 мкм.
Повнорозмірне зображення
Забарвлення гліального фібрилярного кислого білка на 30 день після пологів (P30) варіює залежно від часу гіпоксії. Забарвлення астроцитів присутнє у корональних зрізах контрольних тварин, збільшене на початку гіпоксії Р30 та зменшене на кінці гіпоксії Р30. S, борозна; V, камера. Бар = 250 мкм.
Повнорозмірне зображення
Щільність астроцитів у контролі проти гіпоксичний мозок. Відкрити, контролювати; горизонтальні смуги, рання гіпоксія P20; штрихування, рання гіпоксія P30; діагональна решітка, пізня гіпоксія P30. Стовпчики та лінії являють собою значення ± SEM. * P
Порівняння параметричних карт забарвлення анізотропії та основного білка мієліну (MBP) при Р20. Параметричні карти відносної анізотропії (RA) (ліворуч) у порівнянні з фарбуванням MBP при низькій (середній) та високій (правій) енергії на корональних зрізах у контролі проти гіпоксичного мозку. Ділянки з більш високою інтенсивністю на параметричних картах свідчать про вищий RA. P20, післяпологовий день 20; V, камера. Бар = 250 мкм.
Повнорозмірне зображення
Порівняння параметричних карт забарвлення анізотропії та основного білка мієліну (MBP) при Р30. Параметричні карти відносної анізотропії (RA) (ліворуч) у порівнянні з фарбуванням MBP при низькій (середній) та високій (правій) енергії на корональних зрізах у контролі проти гіпоксичного мозку. Ділянки з більш високою інтенсивністю на параметричних картах свідчать про вищий RA. P30, післяпологовий день 30; V, камера. Бар = 250 мкм.
Повнорозмірне зображення
Порівняння дифузійних та гістологічних вимірювань
При порівнянні абсолютних величин ми не виявили кореляції між ступенем дифузії та гістологією. Однак, використовуючи групове порівняння, АЦП був нижчим у мозку з показником GFAP вище рівня гестаційного контролю порівняно з мозком, який показав GFAP нижче рівня переднього контролю (0,34 ± 0,01 проти 0,39 ± 0,01, P = 0, 02), посередині (0, 30) ± 0, 01 проти 0, 38 ± 0, 02, P