线栓法构建的局灶性脑缺血模型，你会么？

为什么要构建局灶性脑缺血模型？

世卫组织《2020全 球卫生估计》统计显示，2019年10大死亡原因中有7个是非传染性疾病。其中，中风是第二大死亡原因，占总死亡人数的11%。中风，又称“脑卒中”、“脑血管意外”，是一种急性脑血管疾病，包括缺血性和出血性卒中，其中缺血性脑血管病占60-70%。

缺血性脑血管病严重危害人类的健康，建立一种与人脑梗塞类似的动物模型使之适合溶栓治疗研究具有重要的研究意义和实用价值。卒中又名大脑中动脉栓塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO），是一种局灶性脑缺血模型，也是目前应用最广泛的脑缺血模型。其发病机理与人类缺血性脑卒中表现相似，对于制作模拟人脑缺血模型对脑缺血发病机制及药物筛选有重要意义。

如何构建局灶性脑缺血模型？

构建局灶性脑缺血模型方式有很多种，栓塞法、线栓法及光化学方法等。小沃今天就教你如何运用 线栓法 建立一个完美的局灶性脑缺血模型。

认识线栓法

Koizumi于日本卒中会议(1985)首次报道了可逆性MCAO模型，解决了大鼠局灶脑缺血再灌流损伤研究的难题。分离暴露颈部血管，从ECA或CCA分叉处插入4～0尼龙线，进入ICA，阻断MCA起始端及其所有侧支血液供应，导致MCA区局灶缺血。一定时间后轻轻提拉插线，有阻力时提示丝线头端已达ECA或CCA切口处，制做成再灌流模型，不需再次切开颈部。

线栓法分类

目前该模型具有代表性的方法有两类，即Longa法川和Koizumi法。前者是把尼龙线头端烧成球形，后者在尼龙线远端徐一层硅酮弹性体（长度5 mm，直径0.25 mm），便于插入ICA并胀紧血管。Laing对上述两种方法做了对比研究，发现两者脑缺血中心区细胞坏死和脑血流改变相差显著，Koizumi法闭塞效果更好。

线栓法优点

线栓法的优点在于模型制作不用开颅，MCAO效果也比较理想，是目前普遍使用的能观察再灌流损伤的局灶性脑缺血模型。

线栓法实操

详细解说用线栓法建立局灶性脑缺血模型的每一个流程，长按图片还可直接保存流程图。图文演示，让你的动物实验不再困难。

实验动物该怎么选择？

不同脑缺血模型，弄不清对应构建方法？

常用的血流监测技术，你都掌握了吗？

「全线赋能·“沃”的实验」之实验方法实战教程

直播第五期为大家聚焦

《脑缺血模型构建及检测》

从实验动物的选择、不同模型的分类

各个模型的构建方法到血流监测技术

两位老师将进行综合详细的讲解

全面助力你的科研实验研究

直播时间

6月21日（周二）19：00

报名方式

识别上方二维码，立即免费报名

主题：脑缺血模型构建

• 脑缺血研究背景

• 脑缺血动物模型构建

• 脑缺血模型构建实验仪器

讲师：孙绍强

瑞沃德行业解决方案专家，在膜片钳/钙成像/干细胞诱导方面有着丰富的实验经验，曾参与多项重大研发及自然科学基金项目，曾在Cell Stem Cell 上发表论文，专注于神经疾病，脑缺血及神经退行性疾病模型制备和机制研究，已为上百家客户提供专业的神经疾病整体解决方案。

主题：脑卒中研究中的血流监测技术

• 激光多普勒

• 激光散斑

• 超声多普勒

• 核磁共振成像

• 双光子显微镜

讲师：殷维君

瑞沃德微循环监测解决方案专家，在生理信号监测和血流血氧成像领域拥有丰富的经验，主导动物活体成像解决方案的设计及优化，专注于临床及临床前微循环监测解决方案的构建。

上期直播间互动问题

这次我们全部为小伙伴解答

Q1：组织剪切的大小有没有具体要求，肿瘤组织一般2-4mm可以吗？

A1：这要根据组织类型去判断，一般会预处理成10mm左右的组织块，太大可能会导致处理不完全，太小可能导致细胞死亡增加，甚至导致样本变稠等。

Q2：细胞活率80%就可以了吗，看到一些资料写的都要90%以上。

A2：这个需要根据下游实验的需求灵活调整，如果样本存活率不能达到要求的话，除了优化实验条件以外，还可以通过一些死细胞去除的试剂来优化已获得的样本。

Q3：低温解离细胞与常规的37度制备单细胞优势分别是什么？区别是什么？

A3：37℃条件下进行组织解离，由于细胞转录活跃，因此解离过程中基因表达可能会发生改变，可能会干扰应激反应相关基因表达，所以在进行snRNA-seq时可以通过使用冷活性酶释放细胞核，同时一些热敏感或者脆弱的细胞更适合采用低温解离的分离方式，但是低温条件对一些质密难解离的组织的处理效率可能会降低。

另外，温度对不同细胞种类也有一定影响，比如在进行脑组织解离时，热解离可能会影响神经元和星形胶质细胞的获取，但是会大量富集小胶质细胞，所以在进行组织解离时，根据获得目的细胞的需求要灵活调整解离方案。

Q4：裂红处理有什么注意事项吗？

A4：如果直径6-8μm的细胞占比较高，且有核率偏低，这表明红细胞含量可能较多，需要进行红细胞裂解，如果红细胞裂解依然不干净，不建议增大裂解体系，建议适当延长裂红时间，或适当增加裂红次数。

Q5：流式染色时间及温度如何选择？

A5：染色本身取决于抗体抗原之间的结合能力，染色时间和温度，受限于抗体浓度，一般根据选择抗体的说明书推荐的浓度和孵育时间、温度选择。我的实践经验：当不清楚说明书的情况，我会选择室温染色12-15min（取决于抗体浓度微调），或4度冰上30min。注意染色时间尽量不要让细胞破损，否则死细胞碎片会影响流式结果。此外细胞消化完毕后应该尽快染色处理，特别是一些凋亡染色、胞内酶染色为保持细胞物质活性，应尽快染色。

Q6：请问流式细胞实验中单抗进行荧光需要什么样的对照？

A6：关于对照设置，这个比较复杂，一般我们是选择同型对照作为阴性对照组，得到的结果往往是比较好的。所谓的同型对照就是同种属同亚型、相同荧光标记物、使用剂量和浓度相同，且属于非特异性结合的抗体为同型对照组。通常用来消除抗体与抗原的非特异性结合造成的背景染色。 

还有一类就是最常见的纯阴性对照，检测细胞群不进行任何抗体处理，直接进行流式检测，这就是简单消除细胞和溶剂本身的影响，这种方法的好处是节约抗体，毕竟抗体很贵。

Q7：如何减少补偿的干扰？

A7：补偿干扰往往是多激光的流式仪器才会发生一定干扰情况，此时，可以根据抗体公司提供的染料搭配方案选择比较好，也就是发射光谱的波长峰尽量不重叠的染料，这样补偿干扰会尽量消除。因此，往往需要查看染料的波长范围，此外，对于4色以上的多色标记情况，一般不常见，此时往往染料的波长范围难以避免的重叠，这时候，推荐使用抗体公司推荐的配色方案，尽量避免发射光谱的重叠。此外很多流式仪器配套软件都带一定算法对补偿进行修正，可以适当修正这个影响。

Q8：细胞自发荧光如何解决？

A8：细胞自发荧光往往是细胞内物质带有荧光，植物细胞因为叶绿素原因会自带一定荧光，然后一些药物处理下，药物本身带有发色基团，也可能自荧光，此时，纯阴性对照的设置可以补偿一定的情况。然后就是染料的选择情况，染料荧光波长范围避免与细胞自发荧光的波长的重叠，这样会比较好一些。我之前做药物的细胞凋亡实验时候，考虑到药物的情况，就没有使用常见的凋亡检测的Annexin V染料，而改用Annexin V-APC 。尽量设置纯阴性对照、有条件做下同型对照，往往可以在数据处理时候适当减少部分因素的影响。这样流式的结果会更好。

如果您错过前四期直播课

或想再回顾一遍

戳这里→即可查看前四期直播回放

↓↓本期直播记得预约噢，全程免费

还可进群轻松获取后续科研直播课信息

以及更多丰富学术干货~

随着生活水平和YL卫生状况的不断提升，寄生虫感染在我们日常生活中似乎已日渐陌生。但在一些欠发达地区，由于贫困和不良的卫生习惯造成的寄生虫感染仍然威胁着无数生命。隐孢子虫作为一种常见的人畜共患寄生虫感染性疾病，是导致腹泻病的主要原因。由于其经由粪便传播，所以常经由水体污染而在卫生条件较差的地区发生群体性感染。感染通常是自限性的，健康的成年人在发生第 一阶段的较严重的腹泻之后便可恢复，但粪便仍可能具有传染性。新生儿或免疫力低下的如艾滋病患者或经免疫YZZL的病人在感染后病情较严重，是儿童早期死亡、营养不良和生长迟缓的重要原因，也是艾滋病人并发腹泻死亡的主要原因。

现今发现的隐孢子虫共有15个亚种，分别感染人、家禽、宠物、牲畜以及一些野生动物。由于不了解其致病机制，目前的ZL方案往往是对症用药而非对因用药。由于不同物种间感染模式差异，在实验动物(主要为牛等家畜)上应对隐孢子虫感染的有效疫苗往往对预防人的感染收效甚微。

针对以上问题，来自美国宾大兽医学院的研究人员发现了一种可用在小鼠模型中模拟与人患隐孢子虫病相似病症的隐孢子虫(Cryptosporidium tyzzeri), 同时利用IVIS小动物活体成像系统帮助他们在体研究隐孢子虫的感染以及宿主经寄生虫或疫苗免疫激活后的抗感染现象。该研究于近期发表在Cell子刊Cell Host & Microbe上。

要在小鼠体内模拟人患隐孢子虫病的合理模型，首先就需要找到相应的隐孢子虫。作者在农场收集了大量小家鼠粪便，经由测序，鉴定出一株与感染人的两种隐孢子虫(C. parvum和C. hominis)Z接近的一种鼠隐孢子虫(C. tyzzeri)。同时为了后续在体观察其感染模式以及宿主抗感染效果，作者通过CRISPR-Cas9技术将Luciferase基因和mCherry荧光蛋白导入到隐孢子虫的基因组中，构建了一株可以进行活体以及显微观察的隐孢子虫。

图一C. tyzzeri的鉴定以及基因编辑 (上：隐孢子虫种间基因组相似性比较，AB为常见感染人的两种隐孢子虫，C为常见感染鼠的隐孢子虫)

构建好的隐孢子虫就可以进行活体观察了，由于有活力的隐孢子虫可以表达Luciferase，在底物荧光素的作用下便可自发荧光，通过IVIS活体成像系统来实时监测体内隐孢子虫的繁殖情况。作者将这一光学观察方式与传统的粪便qPCR检测结果进行验证，二者具有很好的一致性。作者除了观察到这一新鉴定的隐孢子虫感染和人患隐孢子虫病的感染部位以及病理表征一致之外，还观察到了具有免疫缺陷的鼠(IFN-γ、Rag基因的敲除鼠 )也更易受到隐孢子虫的危害，这一点与临床上免疫缺陷病人的高发病致死率也刚好吻合。

图二  C. tyzzeri感染模式观察

有了这一能够很好模拟人隐孢子虫感染的实验动物模型之后，便可以利用这一模型进行隐孢子虫的ZL以及疫苗的开发。由于临床上隐孢子虫高发地区人们在感染痊愈后再度感染的概率大大降低，因此作者首先检验了虫体是否可以直接作为疫苗来进行感染的预防。利用未经Luciferase标记的C. tyzzeri进行第 一次感染，同时实验组使用灭活的虫体作为疫苗进行第 一次免疫，在感染后用广谱抗虫药巴龙霉素杀灭后用Luc标记C. tyzzeri进行二次感染，能够观察到接触活虫的小鼠几乎不会发生二次感染，而使用灭活虫体作为疫苗无法激活体内免疫系统进行后续的抗感染作用。

图三 使用灭活的C. tyzzeri无法预防感染

因此作者想到可以使用减毒的活虫对宿主进行第 一次免疫。通过射线进行寄生虫减毒处理，可以降低其感染力至无害水平。在减毒活虫感染后30天，在使用Luc标记的C. tyzzeri进行感染，能够观察到该方法与野生型活虫二次感染模型有着相同的抗感染作用，说明减毒的疫苗是一种行之有效的预防隐孢子虫感染的方式。但是由于要调动自身免疫系统，这一方法在免疫缺陷的小鼠身上仍不奏效。

图四 使用减毒疫苗可以有效对隐孢子虫进行预防

虽然这篇文章也并未真正解决隐孢子虫的抗感染问题，但是构建出针对这一寄生虫病的实验小鼠模型已经为后续的科研工作者尝试更多ZL方案和预防措施提供了可操作可监控的实验工具。

参考文献

1. A Genetically Tractable, Natural Mouse Model of Cryptosporidiosis Offers Insights into Host Protective Immunity. Adam Sateriale et al., 2019, Cell Host & Microbe 26, 1–12

https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.05.00

关于珀金埃尔默：

珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决Z棘手的科学和YL难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。

了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

福利，福利！限时免费 | UC Davis实验动物ZX主任及药理系教授在线分享微循环研究成果和脑缺血模型制作经验。

非常荣幸能邀请到Yi-Je (Jay) Chen和Madeline Nieves-Cintrón在线上与瑞沃德的VIP客户进行微循环研究学术交流。

本次课程，我们预留少量免费名额，作为福利赠送给仪器网的用户，如果你正想了解【啮齿类动物性别、年龄与脑缺血相关关系】；【缺血性卒中炎症损伤】；【正常与缺血状态的血管功能调节机制】……那么千万不要错过这次交流会！机会难得，先到先得，赶快来锁定席位吧！。

直播内容

BBB与中风相关研究成果分享--微循环研究学术交流会 （中英文双语交流会）

直播时间

2020/8/21上午10:00-11:30

直播形式

ZOOM在线学术报告+交流分享

主讲嘉宾： Yi-Je (Jay) Chen  PhD

Assistant Professor 
Director of the Animal Models Core in the Cardiovascular Research Institute, 
UC Davis Medical School
加利福尼亚大学戴维斯分校 UC Davis 动物实验ZX主任

报告主题

Blood-Brain Barrier (BBB) Endothelial Cells：Pathophysiology in Ischemic Stroke

研究方向Research Interests
He studies Ion channels in BBB endothelial cells and their contributions to edema formation and inflammation in the early stages of ischemic stroke.

主要成果Research Output：

Article 22; Citations 437; h-Index 10; the highest Scopus citations up to 78.

2011年至今总计发表20+SCI论文，引用高达437次，h-Index高达10，有的Scopus citations达到78

主讲嘉宾： Madeline Nieves-Cintron  PhD
Assistant Professor In Residence, UC Davis Medical School

加利福尼亚大学戴维斯分校 UC Davis 药学系 副教授

报告主题：AKAP5 complex in hyperglycemia modulation of vascular function

研究方向Research Interests：She studies vascular smooth muscle ion channels, emphasizing ionic control of intracellular calcium and smooth muscle contractility, for their responses to health-relevant conditions such as diabetes, hypertension, and environmental pollutants. 

主要成果Research Output：

Article 30; Citations 1404; h-Index 17; the highest Scopus citations up to 283.
总计发表文献30; 引用高1404; h-Index 高达17; 有的Scopus citations达到 283.

请扫码二维码快速获取参会席位，祝您成功参会！