方法論記事

ミニ脂肪吸引法を用いたヒト皮下脂肪組織サンプリング

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DOI：

10.3791/62635

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2021年9月27日

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1Physiology, Exercise and Nutrition Research Group, University of Stirling, 2Department of Diabetes and Endocrinology, Forth Valley Royal Hospital

この記事について

サマリー

原稿と関連するビデオは、臍の周囲の領域から皮下脂肪組織のサンプルを取得するための経皮生検技術を実証しています。この方法は、脂肪組織内のさまざまなパラメータ(遺伝子またはタンパク質の発現、酵素活性、脂質含量など)を調べるための低リスクで効率的な方法です。

要約

脂肪組織の研究は、代謝やその他の状態を理解するのに役立ちます。ヒト皮下脂肪組織にアクセス可能である。適切なトレーニングと無菌技術の厳格な順守により、皮下脂肪サンプルは研究者が非臨床環境で安全かつ効率的に取得できます。臍の外側に局所麻酔薬を投与した後、5または10 mLの注射器に取り付けられた14 Gの針を皮膚から皮下組織に挿入します。.吸引下で、シリンジは往復運動、スライス運動で動かされ、脂肪組織の断片を単離する。プランジャーを引き出すだけで、脂肪組織片が針を通してシリンジに吸引されるようになります。1回の生検で約200 mgの組織を採取できます。この生検技術は、参加者と研究スタッフの両方にとって非常に安全です。生検後、参加者はほとんどの日常活動を再開できますが、過度の出血を避けるために、水泳や過度に激しい活動を48時間避ける必要があります。参加者は1日以内に2回の生検を安全に受けることができるため、この手法は急性介入の前後の研究に適用できます。

概要

脂肪組織は、ヒトの代謝機能に関する有用な情報を提供することができます。ヒト皮下脂肪組織は容易にアクセス可能である。皮下脂肪組織抽出の技術は、80年代半ばに最初に説明されました1;それ以来、最初のプロトコルは、収量を増加させ、研究参加者の忍容性を改善するために改善されました。皮下脂肪組織は、多数の部位、最も一般的にはグルテイ1 および腹部領域2から得ることができる。後者からのサンプルは、代謝性疾患関連の状況でより価値のある情報を提供するため、より望ましい場合があります3。

ミニ脂肪吸引法を用いた皮下脂肪組織生検は、非臨床現場で安全かつ効率的に行うことができる。理事会認定の医師による適切なトレーニングを受け、厳格な無菌技術を使用した後、研究者は参加者と研究者の両方へのリスクを最小限に抑えてこれらの生検を日常的に実行できます。生検チームは、生検を行う人と助手の少なくとも2人の個人で構成されていなければなりません。

生検の責任者は、参加者の身元を確認し、参加者が安全に手順を受けることができることを確認し(以下のプロトコルステップ2.1〜2.4を参照)、参加者が手順全体を通して快適であることを確認し、滅菌技術が維持されていることを確認する任務を負っています手順全体、手順を実行し、参加者に口頭および書面によるアフターケア手順を提供します。アシスタントの役割は、後で分析および/または保管するために得られた脂肪組織を処理し、迅速に処理することです。アシスタントはまた、「非滅菌の手」であり、参加者が手順全体を通して安心できるようにすることで役立ちます。このビデオと論文の目的は、腹部から皮下脂肪組織を安全に取得するための段階的な生検手順を説明することです。

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プロトコル

注:スターリング大学NHS、侵襲的、または臨床研究委員会は、以下に説明する生検手順を承認しました。この手順を使用するすべての調査研究は、適切な独立した倫理委員会によって承認されなければなりません。生検を受ける人は、教育機関の要件に従って、説明されている技術の正式なトレーニングを完了している必要があります。典型的には、これには、理事会認定の医師による記載された脂肪組織生検技術のデモンストレーションを観察し、その後監督された実践を行うことが含まれます。研修生が監督下のボランティア被験者に対して10回の脂肪組織生検を行うと、理事会認定の医師によって検査され、手順の十分な知識と実践が保証されます。次に、理事会認定の医師が署名された検査フォームを個人に提供します。

1. 実験室の準備

  1. 実験室に、清潔で拭き取り可能な非多孔質の表面を備えた適切な個室と、参加者が仰臥位に横たわる可能性のある清潔で快適な(できれば非多孔質)ベッドがあることを確認してください。70%エタノールスプレーと清潔なペーパータオルを使用して、生検手順に必要なすべての表面を清掃します。必要に応じて、参加者をサポートするために清潔な枕またはクッションを提供します。
  2. 適切な鋭利物の廃棄ビンとバイオハザード廃棄物バッグは、生検が行われているエリアの簡単な手の届くところにあり、生検を受ける人の手の届くところに保管してください。
  3. 手順に必要な機器を準備し、参加者が実験室に到着する前に、洗浄したばかりの一般医療用トロリーにセットアップします(図1)。必要な消耗品の完全なリストについては、 材料表を参照してください。

2. 参加者の準備

  1. すべての参加者が、機関の独立した倫理委員会が要求するプロトコルに従って、手順を実行する前に書面によるインフォームドコンセントを提供することを確認してください。さらに、参加者に書面によるアンケートに回答して、手順で使用される材料(つまり、ニッケル、クロム、局所麻酔薬、ヨウ素、甲殻類、石膏)にアレルギーがないことを確認するように依頼します。
  2. 参加者の身元を確認します。参加者が実行する手順と、あざ、痛み、感染などの潜在的な二次的影響を理解していることを確認します(表1)。以前に取得した書面によるインフォームドコンセントに加えて、口頭での同意を収集します。
  3. 麻酔薬の投与と生検自体がどのように感じるかに重点を置いて、手順がどのように実行されるかを参加者に説明します。参加者が続行に慣れていることを確認してください。
    注:局所皮下麻酔薬は、短期間のハチ刺されに似た刺痛感を生み出します。多くの参加者は、麻酔薬の投与をテクニックの最も不快な部分として報告しています。麻酔薬が有効になると、参加者は生検中にわずかな引っ張り感を感じるだけで済みます。
  4. 参加者が局所麻酔薬(特にリドカインなどを使用している場合はアミノアミドタイプ)、特定の金属(ニッケルとクロム)、および甲殻類(ヨウ素ベースの溶液を使用している場合)にアレルギーがないことを確認してください。さらに、参加者がいかなる形の抗凝固剤も服用していないことを確認してください。
  5. 参加者に、必要に応じて膀胱を空にする機会を提供し、手順を中断したり、ステップ4.1で過度の不快感を経験したりする必要がないようにします。

3.生検手順 - 生検を受ける人のための指示

  1. 参加者が仰臥位に横になったら、臍の約5〜10 cm外側の生検部位を特定します。
    注:参加者が同じ日に複数の生検を受ける場合は、各生検の臍の反対側にある生検部位を特定します。これにより、各生検部位間の最大距離が確保されます。
  2. 標準的な医療ガイドライン4に従って石鹸と温水で手を洗ってください。
  3. 滅菌シートを清掃したトロリーまたは作業エリアに置き、シートの外縁にのみ触れるように注意してください。
  4. 適切な無菌技術を使用して滅菌手術用手袋を着用してください。アシスタントに、機器に触れたり汚染したりすることなく、準備した滅菌シートに落ちるように残りの機器を開いてもらいます。アシスタントが滅菌包装からツールを取り出すときにアイテムに触れないように注意していることを確認してください。
  5. 作業面の滅菌ガーゼに少量のヨウ素ベースの溶液を(ガーゼを過飽和にすることなく)分注するようにアシスタントに指示します。
  6. 滅菌ガーゼとヨウ素ベースの溶液を使用して、選択した生検部位の周囲約5〜10 cm2 を滅菌します。提案された生検部位から外側に移動するらせん状に皮膚が洗浄されていることを確認します。皮膚洗浄手順を2回繰り返します。新鮮な滅菌ガーゼで拭いて、余分な液体(滅菌領域から流れ出るなど)を取り除きます。
  7. 助手と一緒に、局所麻酔バイアル(このプロトコルでは2%リドカイン)の内容と、これが有効期限内であることを口頭で確認します。開いたバイアルを逆さまに持ち、21 Gの針を使用して5 mLの局所麻酔薬を注射器に引き込むようにアシスタントに指示します。.針を鋭利なビンに廃棄し、シリンジに気泡がないことを確認します。
  8. シリンジに26 Gの針を当て、気泡を取り除きます。腹部の皮膚と脂肪組織をそっとつまんで、腹壁から離します。次に、皮膚の表面に対して10°以下の角度で皮下組織に針を水平に挿入します。
    1. シリンジのプランジャーをさらに0.5 mL引き出します(針が血管内にないことを確認するため)。シリンジに血液が現れた場合は、針を引き出し、別の角度で再挿入します。
    2. 直径2〜4 mmのブレブを上げて、挿入領域に麻酔をかけます。
    3. 針を皮下組織に進め、~1 mLのリドカインを扇形のパターンで投与し(図2)、麻酔薬を注入する前に毎回プランジャーを引き抜くように注意します。
    4. 26 Gの針を取り外して廃棄し、21 Gの針をシリンジに当て、気泡を取り除き、残りの~4 mLのリドカインを扇形のパターンで投与し(図2)、麻酔薬を注入する前に毎回プランジャーを引き抜くように注意します。
  9. 局所麻酔薬が有効になるまで約5分待ちます。滅菌メスを使用して生検領域を穏やかに突っ込み、i)局所麻酔薬が効果を発揮したことを確認し、ii)麻酔領域の境界を特定します。必要に応じて、さらに1〜2分待ってから再評価してください。
  10. 局所麻酔薬が機能していることを確認したら、皮膚と脂肪組織をそっとつまみ(ステップ3.8のように)、滅菌メスを使用して皮膚に1〜2 mmの小さな穴を開けます。
    注意: これは、14 Gの針の侵入を容易にするのに十分な大きさである必要があり、それを閉じるために縫合糸が必要とされないほど十分に小さくなければなりません。この時点から出血が発生するのが一般的ですが、これは滅菌ガーゼで制御できます。
  11. まず、14 Gの針を5 mLまたは10 mLのシリンジに当てます。次に、皮膚と脂肪組織をそっとつまみながら、麻酔領域のほぼ中央で、皮膚の表面に対して10°以下の角度で脂肪組織に穿刺を通して針を徐々に挿入します。
    注意: ステップ3.11で針を進めるすべての場合、シリンジの角度を10°以下に維持する必要があります。
    1. プランジャーを約2.5mLマークまで引き出して吸引します。針を前後にすばやく動かして脂肪組織の断片をスライスすることにより、生検を行います。約30秒後、針とシリンジを90°ねじり、この手順を繰り返して脂肪組織の断片を分解し、吸引によってシリンジに吸引します。
      注:他のシリンジサイズも使用できます。研究者は、シリンジをしっかりと握り、真空を維持するためにプランジャーの収縮を快適に維持できるシリンジサイズを選択することが不可欠です。真空を維持するロッキングシリンジが利用可能であり、これにより、針の制御を改善し、生検テイ カー5の知覚困難を軽減することができます。
    2. ステップ45の約60〜3.11.1秒後、針を外し、計量ボートを覆うガーゼの層にシリンジの内容物を空にします。潜在的な血液飛散を避けるために、針の内腔が下を向いていることを確認してください。
    3. 手順 3.11.1 と 3.11.2 を最大 3 回繰り返します。上記の手順を繰り返す前に、参加者が続行することに満足していることを確認してください。
    4. 手順3.11.1および3.11.2を実行している間、アシスタントに分析/保存用のサンプルを処理して準備するように指示します(セクション5を参照)。

4.生検後の手順

  1. 脂肪組織の満足のいくサンプル(~200 mg)が得られたら、穿刺創の上に1〜2層の滅菌ガーゼを置き、次にこれらの上にアイスパックを置き、約10分間しっかりと圧力を加えて止血を誘発します。
  2. 止血が発生したら、ヨウ素ベースの溶液/乾燥した血液を滅菌ガーゼで拭き取り、吸収パッド付きの接着剤創傷被覆材をその部位に塗布します。参加者の気分がいいことを確認し、生検サイトのアフターケアで口頭および書面による指示を提供します。
    1. 参加者は今後数日間、打撲傷を負う可能性が高いことを強調します。これはかなりのものである可能性があることを彼らに知らせますが、ステップ4.1のアイスパックによって最小化され、持続的な効果なしに解決します。
    2. 麻酔薬がすり減った後に参加者が不快感/痛みを感じた場合は、パケットの指示に従ってパラセタモールなどの鎮痛薬を服用する必要がありますが、抗凝固作用のある鎮痛薬の服用は控えてください(例:.、イブプロフェンまたはアスピリン)。
    3. 腫れ、発赤、または生検部位からの分泌物が感染の兆候であることを説明します。万が一、これらの兆候や症状が発生した場合は、医師または地域の事故&救急ユニットに緊急に医師の診察を受けるように参加者に指示してください。医師の診察を受ける場合は、研究チームにも通知する必要があることを参加者に通知します。
      注:研究スタッフとして、生検を受ける者も助手も医学的アドバイスや治療を提供することはできません。ただし、研究チームが生検手順に起因する合併症のすべてのインスタンスを認識し、記録することが重要です。
    4. 参加者は、切開部位が閉じるまで48時間、水泳や過度に激しい活動を避けることをお勧めします。
  3. 使用済みの鋭利物や汚染された材料を、指定された鋭利物や臨床廃棄物の容器に取り除きます。
  4. 生検手順で使用されるすべての表面を、70%エタノールスプレーと清潔なペーパータオルを使用して清掃します。使い捨ておよび非使い捨ての寝具をそれぞれ適切な臨床バッグに入れて、廃棄または清掃します。

5.サンプル処理-アシスタントへの指示

  1. 滅菌ピンセットと0.9%生理食塩水を使用して脂肪組織サンプルをすすぎ、目に見える汚染物質(血液、血管系など)を除去します。次に、デジタルスケールを使用して脂肪組織サンプルを計量します。下流の分析のために組織を適切なサイズの断片に分割し、滅菌ピンセットを使用して適切な保存チューブに入れます。脂肪組織生検を含むチューブを-190°Cの液体窒素に浸し、サンプルが-80°Cで保存されるまでフラッシュフリーズします。
    注意: アシスタントは、潜在的なサンプルの劣化を最小限に抑えるために、できるだけ早く、通常はサンプル吸引から3分以内にサンプル処理を完了する必要があります。

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結果

記載された脂肪組織生検手順は、研究者がヒトボランティアから皮下脂肪組織サンプルを得るための効率的で低リスクの技術である。健康な正常体重の女性11例(年齢27.4±3.3歳、ボディマス指数(BMI)、22.6±1.5kg.m2)を対象に、記載の手順を用いて39件の皮下脂肪組織生検を実施した。すべての参加者は、8〜12時間の絶食期間の後、07:00から10:00の間に研究室に参加しました。この脂肪組織生検手順を用いたサンプル収量は、192.0 ± 97.1 mg(範囲= 32.8-393.6 mg)でした(図4)。生検収量と参加者のBMI(p=0.643)との間には関係は認められなかったが、参加者のBMIはすべて健康的な体重範囲内であった(範囲= 21.1-25.4 kg / m2)。適切なサンプル重量は、典型的には、組織収集の2〜3発作(すなわち、ステップ3.11.1および3.11.2の繰り返し回数)の後に得られた。脂肪組織生検後、すべての参加者が打撲傷を経験したが、鎮痛剤によって緩和されなかった過度の痛みを経験した参加者はいなかった。...

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ディスカッション

記載されたプロトコルおよび関連するビデオは、腹部領域から皮下脂肪組織サンプルを得るためのミニ脂肪吸引技術の段階的な概要を提供する。この研究グループは、19か月の間に合計124回の生検を実施し、参加者に悪影響はありませんでした。この手順は安全であり、記載されている安全対策が守られている限り、参加者または生検チームへのリスクは最小限です。無菌技術(滅菌機器を汚染することなく開封および分配すること、滅菌手袋を適切に着用/取り外すこと、一般的な手指衛生を含む)は、手順を実行する研究者が常に維持する必要があります(参加者への感染のリスクを最小限に抑えるため)6。さらに、使用済みの鋭利物を適切な方法で処分することで、針刺しによる怪我のリスクを低減することにより、研究者および廃棄物を処理するその他の人々の安全を確保します7。

この手順は「低リスク」に分類できますが、無菌技術と適切な廃棄物処理に加えて、悪影響を最小限に抑えるために従う必要のあるいくつかの重要なステップがあります。主に、参加者は、アミノア...

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開示事項

著者は宣言する利益相反はありません。

謝辞

著者には宣言する資金がありません。

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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
アイテム: 14 G needle
14 G x 3 1/8" 210 mm x 80 mm		B Braun4665473生検あたり: 1
アイテム: 21 G needle
21 G x 1 1/2" 0.8 mm x 38 mm		TerumoAN*2138R1生検あたり: 2
アイテム: 26 G  needle
26 G x 1/2" マイクロランス針 0.45 mm x 13 mm		BD303800生検あたり: 2
アイテム:5mLシリンジ
5mLルアーDB		プラスチパック302187生検あたり:2
アイテム:接着剤創傷被覆材
Opsite術後ドレッシング9.5 x 8.5		ミス&甥6600709生検あたり: 1
アイテム: 使い捨て滅菌メス
使い捨てメス 滅菌ブレード No. 10		Swann Morton/0501生検あたり: 1
アイテム: Icepack
BlueDot 再利用可能なホット/コールドパック 26.5 cm x 13.0 cm		NuCareF711生検あたり: 1
アイテム: ヨウ素ベースの消毒剤
Videne 消毒液		Ecolab Videne3030440Per生検:q.s
アイテム:リドカイン 2% w/o エピネフリン
リドカイン 2% 注射 5mL		B ブラウン3558553生検あたり:5 mL
アイテム: 非滅菌手袋
スターガード感受性粉末フリー ニトリル手袋		スターガードSG-N-S生検ごと: ペア
アイテム: 塩化ナトリウム 0.9%
クライドナトリウム 0.9% w/v 静脈内注入 BP		BBraunS8004-5384生検あたり: Q.S.
アイテム:安定化ソリューション*
RNAlater安定化ソリューション		サーモフィッシャーサイエンティフィックAM7020生検あたり:q.s
アイテム:滅菌鉗子
滅菌鉗子		RocialleRML109-006検あたり:1
アイテム:滅菌ガーゼ綿棒
不織布綿棒滅菌7.5 x 7.5 cm		プレステージ1860生検あたり:5
アイテム: 滅菌手袋
プレステージ ソフビ滅菌パウダーフリー 医療用手袋		プレステージS: P4301
M: P3302
L: P3301		生検ごと: ペア
アイテム: 滅菌マイクロ遠心チューブ
1.5 mL 滅菌マイクロ遠心チューブ		StarLabI1415-5510生検あたり: q.s
アイテム: 滅菌シート
紙 プレーンホワイト 90 x 90 cm		RocialleRML 126-216生検あたり: 1
アイテム:計量ボート
ダイヤモンド形状はボートヒー		スローサイエンティフィックHS1427Cを計量します生検あたり:1
*はオプションの材料
ス生を示します

参考文献

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