- absztrakt
- Bevezetés:
- az eredmények:
- vita:
- mód:
- A fő
- az eredmény
- Általános növekedés
- MRI
- immunhisztokémia
- A diffúzió és a szövettani mérések összehasonlítása
- vita
- mód
- elemeket
- Az agy rögzítése
- Képalkotás és elemzés
- immunhisztokémia
- Asztrocita értékelés
- Myelin kiértékelés
- statisztika
- Nyilatkozat a pénzügyi támogatásról
absztrakt
A rágcsálók krónikus oxigénhiánya olyan fehér anyag (WM) károsodást okoz, mint az emberi koraszülötteké. Diffúz tenzor képalkotást (DTI) és immunhisztokémiát alkalmaztunk a hipoxia éretlen görényre gyakorolt hatásának tanulmányozására a koraszülött és az agy szempontjából releváns két fejlődési időpontban.
az eredmények:
Az ex vivo képalkotásban a látszólagos diffúziós együttható (ADC) 10 napos oxigénhiány (hypoxia a posztnatális 10. naptól (P10) P20-ig, majd P20-nál elpusztult (P20 korai hypoxia)) után az egész WM-ben csökkent, ami a fokozott asztrocitózisnak és a csökkent mielinizációnak felel meg. A diffúziós értékek normalizálódtak 10 nap normoxia után (hypoxia P10-től P20-ig és P30-on elpusztultak (korai hypoxia P30)), de az immunhisztokémia jelentős asztrocitózist és hypomyelinációt mutatott ki. Ezzel szemben az ADC és az anizotrópia 10 napos hipoxia után növekedett egy későbbi fejlődési időpontban (hipoxia P20-tól P30-ig és P30-on elpusztult (késői hypoxia P30)), kevesebb asztrocitózissal és kifejezettebb mielinizációval.
vita:
A képalkotásban és a szövettanban bekövetkező változások mintái a hipoxia kialakulásának idejétől függően változtak. A diffúziós sebesség normalizálása nem felelt meg az alap hisztopatológia normalizálásának.
mód:
A görényeket 10% -os hipoxiának tették ki, és három csoportra osztották őket: korai hypoxia P20, korai hypoxia P30 és késői hypoxia P30.
A fő
A motoros, kognitív és magatartási rendellenességeket tapasztaló, nagyon alacsony születési arányú csecsemők növekvő száma miatt a korai agysérülés megfelelő állatmodelljének nagy jelentőségűnek kell lennie. A rágcsálókon végzett korábbi munka kimutatta, hogy a krónikus hipoxia ventriculomegalia-t eredményez, csökkenti a kérgi térfogatot és csökkenti az idegsejtek méretét (1, 2). Szövettani vizsgálatok kimutatták, hogy a hipoxia káros hatással van a fejlődő rágcsáló agy oligodendrocytáira és axonális kapcsolataira (3, 4). Ebben a tanulmányban éretlen görényt használunk ezen rágcsáló-modellek kibővítésére és a hipoxia hatásának jellemzésére diffúz tenzor képalkotás (DTI) segítségével a rögzített szövetekre, majd ezt követi a hisztopatológia.
A rágcsálóktól eltérően a görény lissencephalikusan születik, és az első néhány posztnatális hét alatt kérgi összetételen megy keresztül. A mielináció, a gyralis hajtogatás és az előagy fejlődése postnatálisan történik, megkülönböztetve a görényt a többi modelltől, és lehetővé téve az egyedi tanulmányi vagy beavatkozási időszakot. Ezenkívül a mikrostrukturális fejlődés az emberi agyhoz hasonló módon fejlődik, így a görény a koraszülött csecsemők potenciálisan értékes agysérülésének modelljévé válik (5, 6). A görény laboratóriumi körülmények között is tanulmányozható. Viszonylag kis mérete lehetővé teszi a szokásos mágneses rezonancia képalkotás (MRI) szenzorokban történő egyszerű telepítést, és viszonylag olcsó az intenzív ellátást igénylő nagyobb és összetettebb állatokhoz képest.
Ez a munka a krónikus hipoxia következtében kialakuló éretlen görény agykárosodásának és az agy fejlődésében bekövetkező változásainak modelljét jellemzi. Arra törekedtünk, hogy a DTI-vel végzett MRI-t felhasználva meghatározzuk a hypoxia hatását a görény agy érésének két kulcsfontosságú fejlődési időpontjában, és megvizsgáljuk a diffúziós paraméterek hisztopatológiai összefüggéseit. A görényben a születés utáni 10. nap (P10) egyenértékű a 25. hetes terhes csecsemővel, míg a P20 egy emberi kifejezéssel (5). Feltételeztük, hogy a krónikus szubletális hypoxia a fehéranyag (WM) károsodásának különböző mintáit okozhatja a hipoxiás sértés időzítése alapján az agy fejlődési stádiumához viszonyítva.
az eredmény
Általános növekedés
A kontroll és a kísérleti állatok test- és agytömegét az áldozat idején kaptuk ( Asztal 1 ). A P20 csoport kezdeti hipoxiájú csoportjában a görények általában kisebb test- és agytömeggel rendelkeztek, mint az életkornak megfelelő kontrollok. A hipoxiában szenvedő kezdeti P30 csoportban a kísérleti állatok hajlamosak voltak fogyni a P30 kontrollokhoz képest, de hasonló tendenciát nem figyeltek meg az agy tömegében. Késleltetett oxigénhiányos P30 csoportban csökkent (P
A kontroll és a hipoxiás görény agy T2-súlyozott képei. A középső (felső) és a középső félovalum (alsó) szintjén lévő, reprezentatív érdeklődési területekkel rendelkező axiális szakaszok a WM kiválasztott szakaszaiban láthatók. ( a, b ) P20 kontroll; ( c, d ) korai hypoxia P20; ( e, f ) P30 kontroll; ( g, h ) korai hypoxia P30; a ( én, j ) késői hypoxia P30. AWM, elülső fehér tömeg; CC, corpus callosum; IC, belső kapszula; MWM, közepes fehérállomány; P20, posztnatális 20. nap; P30, születés utáni 30. nap; PWM, hátsó fehérállomány; WM, fehérállomány.
Teljes méretű kép
A hipoxia-expozíciót tekintve a kezdeti hypoxia P20 csoportból származó görényeknek csökkent a látszólagos diffúziós együtthatója (ADC; P
A fehérállomány szétszóródásának (WM) sebességét befolyásolja a hipoxia időzítése. a ) Az ADM WM változásai a kontroll és a kísérleti csoportokban. b ) A WM RA változásai a kontroll és a kísérleti csoportokban. A sávok és vonalak az egyes területek átlagát és 95% -os megbízhatósági intervallumát képviselik. Nyitott, elülső WM; kikelt, közepes WM; függőleges csíkok, hátsó WM; sakktábla, belső kapszula; nyitott rács, corpus callosum. * P ≤ 0, 05 az életkorral kapcsolatos kontrollokhoz képest. ADC, látszólagos diffúziós együttható; P20, posztnatális 20. nap; P30, születés utáni 30. nap; RA, relatív anizotropia.
Teljes méretű kép
A P10-től P20-ig terjedő hypoxiának kitett éretlen görények, amelyeket ezután 10 napig normoxikus környezetben tartottak (korai hypoxia P30), hasonlóak voltak az életkoruknak megfelelő kontrollokhoz. Az ADC, RA, axiális vagy radiális diffúzióban semmilyen területen nem volt különbség. A korai P20 hypoxiás csoportban megfigyelt specifikus különbségek 10 nap normoxia után sem maradtak fenn.
A későbbi életkorban hipoxiának kitett görények (késői hypoxia P30) a diffúz rendellenességek eltérő jellegét mutatták. Az ADC értékek magasabbak voltak a P30 kontrollokhoz képest a félig éres központ minden területén (P
A glia fibrilláris savas fehérje festése a születés utáni 20. napon (P20) fokozódik a hipoxia után. Az alacsony és nagy teljesítményű nézetek megnövekedett asztrocita sűrűséget (fekete nyilakat) mutatnak a P20 csoportban, korai hypoxiával. S, sulcus; V, kamra. Bar = 250 μm.
Teljes méretű kép
A glia fibrilláris savas fehérje festése a szülés utáni 30. napon (P30) a hipoxia időzítésétől függően változik. Az asztrocitafestés a kontroll állatok koronaszelvényeiben jelen van, fokozódik a korai P30 hypoxiában és csökken a késői P30 hypoxiában. S, sulcus; V, kamra. Bar = 250 μm.
Teljes méretű kép
Asztrocita sűrűség a kontrollban vs. hipoxiás agy. Nyitás, vezérlés; vízszintes csíkok, korai hypoxia P20; kikelt, korai hypoxia P30; átlós rács, késői hypoxia P30. A sávok és vonalak átlagot ± SEM jelentenek. * P
Az anizotropia és a mielin bázikus fehérje (MBP) festésének paraméteres térképeinek összehasonlítása P20-nál. A relatív anizotropia (RA) (balra) paraméteres térképei az MBP festéssel összehasonlítva alacsony (közepes) és magas (jobb) energiával a koronális szakaszokon a kontroll és a hipoxiás agyak között. A paraméteres térképeken nagyobb intenzitású területek magasabb RA-t jeleznek. P20, posztnatális 20. nap; V, kamra. Bar = 250 μm.
Teljes méretű kép
Az anizotropia és a mielin bázikus fehérje (MBP) festésének paraméteres térképeinek összehasonlítása P30-nál. A relatív anizotropia (RA) (balra) paraméteres térképei az MBP festéssel összehasonlítva alacsony (közepes) és magas (jobb) energiával a koronális szakaszokon a kontroll és a hipoxiás agyak között. A paraméteres térképeken nagyobb intenzitású területek magasabb RA-t jeleznek. P30, születés utáni 30. nap; V, kamra. Bar = 250 μm.
Teljes méretű kép
A diffúzió és a szövettani mérések összehasonlítása
Az abszolút értékek összehasonlításakor nem találtunk összefüggést a diffúzió mértéke és a szövettan között. Csoport összehasonlítás alapján azonban az ADC alacsonyabb volt az agyban, a GFAP-szám meghaladta a terhességi kontroll szintjét azokhoz az agyakhoz képest, amelyeknél a GFAP-szám az elülső kontrollszint alatt volt (0,34 ± 0,01 vs. 0,39 ± 0,01, P = 0, 02), középen (0, 30) ± 0, 01 vs. 0, 38 ± 0, 02, P