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方法論記事

ポスト病変呼吸神経可塑性を研究するための子宮頸脊髄損傷のマウスモデル

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DOI:

10.3791/51235

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2014年5月28日

この記事について

サマリー

呼吸不全は、子宮頸部脊髄損傷後の死亡の主要な原因である。部分的な頚椎損傷によって誘発される呼吸不全の、再現性の定量化、および信頼性の前臨床動物モデルを持つことは、その後の呼吸器および非呼吸神経可塑性を理解するのに役立つと推定される補修戦略をテストすることができます。

要約

子宮頸部脊髄損傷は永久的な麻痺を誘導し、しばしば呼吸困難をもたらす。現在まで、効率的な治療薬は、高子宮頸部脊髄損傷(SCI)は、次の呼吸不全を改善/向上させるために開発されていない。ここでは、多様なポスト病変呼吸神経可塑性を研究するために、子宮頸部2(C2)メタメリックレベルの高い、SCIのマウス前臨床モデルを提案する。技術は、脳幹に位置して呼吸中枢からの横隔運動ニューロンの求心路遮断にダイヤフラムのhemiparalysisを誘発するC2レベルの外科部分の損傷、から構成されています。損傷の反対側はそのまま残り、動物の回復を可能にする。 (胸部と腰部のレベルで)運動機能に影響を与える他のSCIと異なり、呼吸機能は、動物のモチベーションを必要とせず、欠陥/回復の定量化が容易に(横隔膜と横隔膜神経記録を行うことができますS、全身換気)。この前臨床C2のSCIモデル(生理学、分子)の異なるレベルでの様々な呼吸器および非呼吸神経可塑性の事象を研究し、中に呼吸が向上する可能性があり、多様な推定の治療戦略をテストするために、強力で便利、そして信頼性の前臨床モデルであるSCI患者。

概要

脊髄損傷は、永久的な麻痺などの劇的な発生率とのヒト集団において観察された一般的な傷害である。しかし、損傷の重症度は、最初の外傷の程度と範囲に依存します。呼吸不全は、上部頸椎脊髄損傷(SCI)1以下の死亡率の主な原因である。現在、唯一の治療的処置は、換気補助の下に患者を配置することです。少数の患者は、後の病変の遅延で発生する自然回復による換気支援2をオフに離乳することができるので、新しい革新的な非侵襲的な治療薬を開発する必要性が緊急3である。 、推定治療戦略の適用を研究し、そのため呼吸不全に対する子宮頸SCIの効果を調査してもいい標準化された前臨床モデルを持つことは不可欠です。

この技術的な記事では、特定の前臨床マウスモデルOを記述C2レベルでの部分的な子宮頸SCIによって誘導されたF呼吸障害。このモデルは、現在、(:4月13日のレビューのために)、世界中のいくつかの研究室で使用されます。しかし、外科的処置のわずかな差は、この特定の子宮頸部損傷のマウスモデルを生成する別の研究者の間で観察することができる。呼吸器の出力にC2 SCIの効果は、第ポーター14によって1895年に記載された。子宮頸片側切断サイレント横隔神経活動とその後のダイヤフラムの麻痺につながる、損傷の同側(脳幹にrVRGにあり、 図1(a))、その中央のドライブから横隔運....

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プロトコル

このプロトコルは、優秀(パリシュッド、グラント契約番号246556の大学)と大学·ド·ベルサイユサンカンタン·アン·イヴリーヌのRBUCEアップ椅子の倫理委員会によって承認された。

滅菌手術器具の1。準備

  1. 実験室の洗剤で手術器具を清掃してください。
  2. 手術前に楽器をオートクレーブ。
  3. 外科セッションでは、2の手術の間、180℃で10分間ホットビーズ滅菌器でのヒントを配置することでツールを殺菌。

医薬品の2。準備

  1. 前麻酔薬カクテルや術後の薬のために2×1ミリリットル注射器を準備します。
  2. カルプロフェン(5 mg / kg)を、ブプレノルフィン(50μgの/ kg)を、バイトリル(5 mg / kg)をし、デクスメデトミジン(0.5 mg / kg)をラットの体重に応じて、事前に麻酔薬を注射器を準備します。乳酸リンゲル液に1ミリリットルにボリュームを完了します。
  3. 中準備別のシリンジプレ麻酔薬の逆転:アチパメゾール(500μgの/キロ)。

ラットの3。麻酔

  1. 動物にステップ2.2で説明した前の麻酔薬の溶液を皮下投与する。その後、戻ってケージに動物を入れて、鎮静効果が表示されるまで待ちます。
  2. 100%のO

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結果

傷害の程度

成功と、この特定の実験モデルの再現性は、各マニピュレータ/外科医の経験に依存している。 C2は損傷後の呼吸の回復(横隔神経活動と横隔膜活性)のその後の量は、残りの腹と相関している白質21を免れる。怪我が「手作り」で、外科医からのいくつかの練習を必要とするので、それぞれのけがの程度は正確なサイズを決定するために、組織学的技術(ホルムアルデヒドで組織の固定4%、凍結組織スライス、クレシルバイオレット染色)によって確認されなければならないの損傷を受けた組織( 図2B)。

電気生理学的記録

C2はSCI後、同側の横隔神経活動が廃止された( 図3A、Vinitのら 17を参照してください。方法論)。反対横隔神経活性は、損傷により影響を受けた動物の生存率(

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ディスカッション

C2は傷害モデルを作る技術的な問題

C2の損傷のマウスモデルでは、呼吸器、ポスト病変神経可塑性を研究するための興味深いツールです。しかし、再現性と信頼性の高いモデルを作成するために必要な手順が多数あり、それぞれが研究の結果に影響を与える可能性がある。たとえば、挿管過程で細心の注意を経口気管内チューブが怪我自体に起因する初期の呼吸不全に加えて、このような閉塞性呼吸器障害などの多様な合併症を引き起こすことができ、気管の炎症を生成することができますので、取られる。また、手術の手順中の脊髄へのアクセスは、動物の回復のために重要である可能性があります。すべてのステップ(筋肉の解剖/後退、背側椎弓切除術、硬膜切除、傷害自体が)は、手術部位の周囲や脊髄への多様な動脈が存在するために細心の注意を払って実行しなければならないコー​​ド。大規模な出血は手術後の回復が失血によって妨害することができ、脊髄虚血傷害に加え、発生する可能性があるため、避けなければならない。

注意すべきもう一つの重要な部分は、楽器の清潔.......

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開示事項

著者は、彼らが競合する経済的利益を持っていないことを宣言します。

謝辞

この作品は、フランスの公共投資委員会によって割り当てられたグラント契約番号246556(欧州プロジェクトRBUCE-UP)、HandiMedExの下で、欧州連合(EU)セブンス·フレームワーク·プログラム(FP7/2007-2013)からの資金によってサポートされています。マルセルBonayはサンテRespiratoire、およびセンター - 援助Respiratoireà法人住所D'イル=ド=フランス(CARDIF)JPフォン·ド·寄託金ルシェルシュ、Chancellerie DESUniversités·ド·パリ(脚POIX)によってサポートされていました

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Animal
Male Sprague Dawley RatJanvier225-250 g
Surgical Instruments
Student Dumont #5 鉗子ファインサイエンスツール91150-20
Student Standard Pattern Forcepsファインサイエンスツール91100-12
Mayo-Stilleはさみファインサイエンスツール14013-15湾曲
学生ヴァンナススプリングはさみファインサイエンスツール91500-09ストレート
スプリングはさみ-8mmブレードファインサイエンスツール15025-10ストレートブラント/ブラント
ドマンピアソンロンガーファインサイエンスツール16121-14湾曲
剖ナイフ-ファインチップファインサイエンスツール10055-12ストレート
オルセン ヘガー ニードル ホルダーファイン サイエンス ツール12002-14鋸歯状
Weitlaner-Locktite リトラクターファイン サイエンス ツール17012-112x3 鈍色
性外科用縫合糸CentravetBYO001縫合糸サイズ 4-0
Equipment
Hot Bead Steriliserファイン サイエンスツール18000-45
カテーテル CentravetCAT18816 G
喉頭鏡
ガイドワイヤー
喉頭ミラーCentravetMIR011
乳酸リンガーCentravetRIN020
シリンジCentravet
針Centravet
O2Air 液体I1001M20R2A001
683 げっ歯類 換気装置 115/230Vハーバード装置55-0000
スタンドアロン気化器WPIEZ-155
細い線加熱ベッドWPIEZ-211
エアキャニスターWPIEZ-258
Drugs
カルプロフェンセントラベット
マジルセントラベットRIM011
プレノルフィンセントラベットBUP001
リルセントラベットBAY001
クスメデトミジンセントラベットDEX010
チパメゾールセントラベットANT201
ベタジン溶液CentravetVET002
イソフルランCentravetVET066
したフリー解吸収リブバイトデア

参考文献

  1. Frankel, H. L., et al. Long-term survival in spinal cord injury: a fifty year investigation. Spinal Cord. 36, 266-274 (1998).
  2. Ramer, M. S., Harper, G. P., Bradbury, E. J. Progress in spinal cord research - a refined strategy for the Internatio....

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再版と許可

タグ

横隔神経活動横隔膜片麻痺第2頸椎損傷外科的片側椎弓切除術げっ歯類用人工呼吸器の使用組織学的技法神経・筋肉記録交叉横隔神経経路