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方法論記事

流出狭窄を伴う大軌道瘻を用した中枢静脈狭窄のマウスモデル

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DOI:

10.3791/59540

2019年7月11日

この記事について

サマリー

大器内膜瘻は、両方の壁を通して下の静脈カバに尿の赤外線大腸を穿刺することによって作成され、その後、劣った静脈カバの部分的なライゲーションを介してその流出における狭窄の作成が行われた。この再現可能なモデルは、中央静脈狭窄症の研究に使用することができる。

要約

中枢静脈狭窄は、動脈瘻(AVF)障害に寄与する重要な実体である。マウスAVFモデルは、瘻孔の流出における劣った静脈カバ(IVC)の部分的なライゲーションを作成するために改変され、中央静脈狭窄を模倣した。このモデルの技術的な側面を紹介します。大動脈とIVCは、腹部切開後に露出する。赤外線大動脈およびIVCは近位クランプのために解剖され、遠位大動脈は穿刺のために露出される。左腎静脈と大動脈分岐の中間点にあるIVCは慎重に解剖され、8-0IVC の下に縫合します。大動脈とIVCを締め付けた後、AVFは25Gの針で両方の壁を通して赤外線大動脈をIVCに穿刺し、続いて22G静脈内(IV)カテーテルとIVCを合わせて結び付けることによって作成される。その後、カテーテルが取り外され、閉塞することなく再現可能な静脈狭窄を作り出す。大動脈とIVCは、一次止止めを確認した後、クランプ解除されます。中静脈狭窄症のこの新しいモデルは、実行しやすく、再現性があり、AVF障害に関する研究を容易にします。

概要

動脈静脈瘻(AVF)は血液温水症の最も一般的なアクセスであり、移植片や中央静脈カテーテルなどの他のアクセスと比較して、優れた若性および減少した感染を有する。しかし、AVFの最大60%は1、2、3を成熟に失敗する。最近の体系的なレビューは、1年の一次滞起率が60%4だけであったと報告しました。静脈流出に沿った狭窄は、主にAVF成熟5、6の障害を引き起こす。瘻孔に近い狭窄しやすい特定の特徴的な場所があります:放射線静脈瘻の並置体スイングセグメント、ブラキオケファリック瘻のcephalicアーチ領域、および以前の瘻孔の中央静脈置かれたイプシラテラルサブクラビアンまたは内部頸静脈カテーテル7、8.

中枢静脈狭窄症は、AVFを持たない患者では無症候性であることが多いが、瘻孔流動9に挑戦した場合の静脈高血圧および瘻孔成熟の障害による虚索前肢浮腫を引き起こす可能性がある。中枢静脈狭窄症の病態生理学は、デバイス配置後の炎症および活性化凝固カスケードに関連する可能性が最も高い。さらに、カテーテル先端の一定の動きと瘻孔からの流れの増加は、せん断ストレスを変化させることができ、血小板沈着および静脈壁肥厚10をもたらす。中央静脈狭窄によって引き起こされるAVF障害の基礎となる基本的なメカニズムを理解するためには、AVFを使用して中央静脈狭窄を模倣する動物モデルが必要である。

ヒトAVFの臨床経過を習得し、要約しやすいマウス大横腔瘻モデルを確立した。11静脈狭窄を伴う新しいマウスAVFモデルを作成するために、以前に確立されたいくつかのマウスモデルの概念と技術を適用しました。中枢静脈狭窄の研究に用いることができる流出瘻におけるIVC狭窄を伴うマウス大横腔瘻モデルを紹介する。

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プロトコル

すべての実験は、イェール大学機関動物ケア使用委員会(IACUC)の承認を得て行われました。

1. 麻酔および術前の手順

  1. オートクレーブによってすべての外科器械および材料を殺菌する。熱サポートデバイスの電源を入れ、暖かくなることを確認します(40~42°C)。
  2. 9-11週齢のC57BL/6マウスをアクリル誘導室に入れ、気化した2.5%のイソルランと0.8L/分の酸素で麻酔する。麻酔誘導は約3分かかります。
  3. チャンバーからマウスを取り外します。つま先のピンチ、耳のピンチと尾のピンチによって麻酔の深い平面を確認します。外科区域の上の上の上の上の上の位置にマウスを置き、シリコーンマスクを使用して2.5%のイソファランを提供する。0.1 mg/kgの鎮痛薬でブプレノルフィンを提供し、眼科のointmentを目に適用します。
  4. ヘアリムーバーであるNairを使用して、首の腹部側から下腹部に毛皮を取り除きます。
  5. 10%ポビドネヨウ素と70%のイソプロパノールとの2段階のスクラブを使用して、外科部位を浄化し、消毒する。外科のドレープを適用する。

2. 手術手順

  1. クランプ部位および穿刺部位の露出
    1. 滅菌器具を準備し、手術を通して無菌性を維持するために無菌手袋を着用してください。
    2. 下部肝縁のレベルからパビスのすぐ上にメスで皮膚深い中線腹部切開を行います。はさみで筋肉を切り取り、腹腔を開きます。
    3. 腹部にリトラクタを挿入し、右側に腸を引き出します。生理生理生のガーゼに包んでしっとりと保ちます。膀胱と精嚢(雄マウス)を取り出し、それらを側側に引き出します。直腸と後腹膜の間の腸間をマイクロニードルホルダーで解剖し、大動脈とIVCの全景を得る。
    4. 赤外線大動脈とIVCは、横および後食後組織の後食器組織から、それらを一緒にクロスクランプするマイクロニードルホルダーで解剖します。
    5. 周囲の組織を解剖して、左腎静脈から大動脈分岐までの距離の約3分の3で大動脈穿刺部位を露出させる。
  2. IVC解剖
    1. 赤外線IVCと大腸間の解剖はすぐに左腎静脈に遠位する。左腎静脈と大動脈分岐の中間に解剖を遠方に拡張し、狭窄に対する上流と下流の両方の赤外線IVCを術後に観察できるようにする。
      注:IVCと大動脈の間の鈍い解剖は、IVCと大動脈の間の結合組織が比較的緩い左腎静脈に直ちに遠位から行われるべきである。
    2. そのレベルで大器からIVCを分離し、周囲の組織からIVCを解剖する窓を作ります。8-0 を配置するポリアミドモノフィラメント縫合糸は、まずIVCと大通り(図1A)の下に縫合糸を配置し、次に縫合糸の端を窓から引っ張ってIVC(図1B)の下に配置します。
      注:IVCは壊れやすいので、大動脈性アドベンティシアに沿って解剖することは、IVCだけでなく、小さなIVCまたは大動脈枝が損傷するのを防ぐためのウィンドウを作るのに役立ちます。出血が発生した場合、制御不能になる可能性があります。IVC に個別のサイド ブランチがある場合は、8-0 を配置します。枝に遠く縫合する。
  3. AVF の作成
    1. 25Gの針を針先から45~60°の角度で45~60°の角度に曲げます。
    2. マイクロ外科クリップを適用することにより、赤外線大動脈およびIVCをクランプする。
    3. 分岐を取り巻く結合組織をつかんで、大胸部の穿刺部位をわずかに腹部側に伸ばして、大胸を中間的かつ口頭で回転させる。
    4. 大腸を適切な位置に保持し、調製された25G針(図1C)を用いて大腸を通してIVCに穿刺する。
    5. 大開を解放し、周囲の組織が大横から引き上げて穿刺部位を覆う。針を取り出し、綿の先端の綿棒を使って穿刺部を静かに押します。
  4. IVC狭窄症の作成
    1. 22 G IV カテーテルの先端(材料の表を参照)を IVC 上に縦方向に置きます。IVカテーテルとIVCを8-0と一緒にライゲート縫合(図1D)を、IVカテーテルを取り外します。
    2. 一次止前症(図1E)を確認し、大動脈とIVCのクランプを解除します。穿刺部位を1分以上覆い、間方限を確保する。
      注:狭窄に遠位IVC血栓症を避けるためにあまりにも長い間クランプしないでください。
    3. 臓器を元の位置に戻し、6-0縫合糸で腹部を閉じます。

3. 術後の手続き

  1. 腹部創傷の閉鎖後、イソファラン吸入を中止する。マウスを個々の寝具のないケージに入れ、低体温症を防ぐために熱サポート装置にケージを置きます。
    注:マウスは、彼らが達成し、胸骨の再発を維持するまで観察されます。地元のIACUCの勧告に従って鎮鎮創および創傷ケアを含む術後ケアを適用する。鎮鎮鎮治療では、外科的処置に従い、その後必要に応じて12時間毎に0.1mg/kgのブプレノルフィンを使用します。
  2. ドップラー超音波を使用して術後にAVFのパテンシーを確認してください(材料の表を参照してください)。さらに、必要に応じて他の容器および流れの特性を測定する。

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結果

雄マウスは、AVFとIVC狭窄の両方を作成するために上記の操作を受けた。対照マウスは、IVCを取り巻く組織の腹腔切除および解剖のみを受けた、例えば、偽の手順、またはAVFの同時作成なしにIVC狭窄の作成のみを行った。

IVCは、外科的処置の後7日目にドップラー超音波で観察された(図2)。IVCの瘻孔および狭窄領域は、縦方向図で容易に検出された(図2C,E)。瘻孔と狭窄との間のIVCは、狭窄を有するAVFを有するマウスにおいて拡張した。超音波波形は、狭窄の点でIVCで調べた(図2D,F)。狭窄を有するマウスでは、AVFなしで、狭窄セグメントは、シャム操作マウスよりもスペクトル広がりを有する静脈波形を示したが、脈...

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ディスカッション

マウスAVFモデルは、AVF成熟につながる基本的なメカニズムおよび分子事象を研究するために使用されてきた13,14.本研究では、確立されたマウスAVFモデルを改定し、瘻孔の流出管にIVC狭窄を伴う新規マウス大極瘻モデルを作成した。我々のライゲーションモデルは、血管ライゲーションを使用するいくつかの以前に説明されたマウスモデルに似ています。深部静脈血栓症のマウスモデルは、30G針スペーサー15を用いた部分的なIVCライゲーションを用いて作成された。より小さな狭窄を作り出し、血栓性閉塞を避けるために、より大きな22G IVカテーテルスペーサーを使用しました。部分的な頚動脈ライゲーションのマウスモデルは、乱れた流れを誘発するために使用され、アテローム性動脈硬化症16;我々のモデルは同様に部分静脈ライゲーションを使用し、それに応じて部分ライゲーションの領域でIVCにおける乱れた流れを実証した。

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開示事項

著者は何も開示していない。

謝辞

この研究は、米国国立衛生研究所(NIH)グラントR01-HL128406によってサポートされました。米国退役軍人省生物医学研究所研究開発プログラムメリットレビュー賞I01-BX002336;だけでなく、VAコネチカットヘルスケアシステム、ウェストヘブン、CTのリソースと施設の使用と同様に。

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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
20-60 MhzスキャンヘッドVisualSonics Inc.RMV-704
8-0 滅菌マイクロ縫合糸、6mm (140 μ;)、3/8 円、TAP ポイント針AROSutureT06A08N14-13ポリアミドモノフィラメント縫合糸
誘導チャンバー、2 リットル
3.75" W x 9.00" D x 3.75" H
VetEquip941444
Isoflo、イソフルラン液体Zoetis26675-46-7
マウス、C57BL/6Jジャクソン実験室664
ペットベッド マイクロ波加熱パッド寄り添う 安全6250
PrecisionGlide ニードル 25GBD305122
Surflo IV カテーテル 22GテルモSR-OX2225CA外径 0.85mm
血管クランプRoboz 手術器具RS-5424
Vevo770 高解像度イメージングシステムVisualSonics株式会社770

参考文献

  1. Dember, L. M., et al. Effect of clopidogrel on early failure of arteriovenous fistulas for hemodialysis: a randomized controlled trial. JAMA. 299 (18), 2164-2171 (2008).
  2. Dixon, B. S. Why don't fistulas mature? Kidney International. 70 (8), 1413-1422 (2006).
  3. Wilmink, T., Hollingworth, L., Powers, S., Allen, C., Dasgupta, I. Natural History of Common Autologous Arteriovenous Fistulae: Consequences for Planning of Dialysis. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 51 (1), 134-140 (2016).
  4. Al-Jaishi, A. A., et al. Patency rates of the arteriovenous fistula for hemodialysis: a systematic review and meta-analysis. American Journal of Kidney Diseases. 63 (3), 464-478 (2014).
  5. Rocco, M. V., Bleyer, A. J., Burkart, J. M. Utilization of inpatient and outpatient resources for the management of hemodialysis access complications. American Journal of Kidney Diseases. 28 (2), 250-256 (1996).
  6. Roy-Chaudhury, P., Sukhatme, V. P., Cheung, A. K. Hemodialysis vascular access dysfunction: a cellular and molecular viewpoint. Journal of the American Society of Nephrology. 17 (4), 1112-1127 (2006).
  7. Quencer, K. B., Arici, M. Arteriovenous Fistulas and Their Characteristic Sites of Stenosis. AJR: American Journal of Roentgenology. 205 (4), 726-734 (2015).
  8. Kian, K., Asif, A. Cephalic arch stenosis. Semin Dial. 21 (1), 78-82 (2008).
  9. Agarwal, A. K. Central vein stenosis. American Journal of Kidney Diseases. 61 (6), 1001-1015 (2013).
  10. Glanz, S., et al. Axillary and subclavian vein stenosis: percutaneous angioplasty. Radiology. 168 (2), 371-373 (1988).
  11. Yamamoto, K., et al. The mouse aortocaval fistula recapitulates human arteriovenous fistula maturation. American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology. 305 (12), H1718-H1725 (2013).
  12. North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial. Methods, patient characteristics, and progress. Stroke. 22 (6), 711-720 (1991).
  13. Kuwahara, G., et al. CD44 Promotes Inflammation and Extracellular Matrix Production During Arteriovenous Fistula Maturation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (6), 1147-1156 (2017).
  14. Protack, C. D., et al. Eph-B4 regulates adaptive venous remodeling to improve arteriovenous fistula patency. Scientific Reports. 7 (1), 15386(2017).
  15. Payne, H., Brill, A. Stenosis of the Inferior Vena Cava: A Murine Model of Deep Vein Thrombosis. J Vis Exp. (130), (2017).
  16. Nam, D., et al. Partial carotid ligation is a model of acutely induced disturbed flow, leading to rapid endothelial dysfunction and atherosclerosis. American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology. 297 (4), H1535-H1543 (2009).
  17. Ene-Iordache, B., Remuzzi, A. Disturbed flow in radial-cephalic arteriovenous fistulae for haemodialysis: low and oscillating shear stress locates the sites of stenosis. Nephrology, Dialysis, Transplantation. 27 (1), 358-368 (2012).
  18. Yamamoto, K., et al. Disturbed shear stress reduces Klf2 expression in arterial-venous fistulae in vivo. Physiological reports. 3, (2015).
  19. Remuzzi, A., Ene-Iordache, B. Novel paradigms for dialysis vascular access: upstream hemodynamics and vascular remodeling in dialysis access stenosis. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 8 (12), 2186-2193 (2013).

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