本プロトコールは、左心疾患に起因する肺高血圧症のラットモデルにおいて上行大動脈バンディングを除去するための外科的処置を記載する。この技術は、肺循環および右心臓における逆リモデリングの内因性メカニズムを研究し、したがって、肺高血圧症および/または右心室機能障害を逆転させるための戦略を知らせる。
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方法論記事
ラットの大動脈剥離による左心疾患による肺高血圧症における逆血管リモデリングのモデル
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
左心疾患による肺高血圧症(PH-LHD)はPHの最も一般的な形態であるが、その病態生理は肺動脈性高血圧症(PAH)よりも特徴付けが乏しい。その結果、PH-LHDの治療または予防のための承認された治療介入が欠落している。PAH患者のPHを治療するために使用される薬物は、左側充填圧力の増加の存在下で肺血管抵抗(PVR)の低下および肺血流の増加が左心代償不全および肺水腫を引き起こす可能性があるため、PH-LHDの治療には推奨されない。LHD患者のPHを逆転させるための新しい戦略を開発する必要があります。PAHとは対照的に、PH-LHDは、左心不全時の肺循環への血液の鬱血によって引き起こされる機械的負荷の増加のために発症する。臨床的には、大動脈狭窄症患者における大動脈弁置換術による左心室(LV)の機械的アンロード、または末期心不全患者におけるLVアシストデバイスの移植は、肺動脈および右心室(RV)圧力だけでなくPVRも正常化し、したがって肺血管系における逆リモデリングの間接的な証拠を提供する。圧力過負荷による左心不全によるPH-LHDの確立されたラットモデルを用いて、その後のPHの開発とともに、この生理学的逆リモデリングプロセスの分子および細胞メカニズムを研究するためのモデルを開発する。具体的には、大動脈剥離手術を行い、LV心筋のリモデリングとそのアンロードを実施した。並行して、RV収縮期圧の完全な正常化およびRV肥大の有意だが不完全な逆転が検出可能であった。このモデルは、PH-LHDおよび他の形態のPHを治療するための治療戦略を開発することを目的として、肺循環およびRVにおける生理学的逆リモデリングのメカニズムを研究するための貴重なツールを提示する可能性がある。
概要
心不全は先進国における主要な死因であり、今後10年間で25%増加すると予想されています。肺循環における血圧の病理学的上昇である肺高血圧症(PH)は、末期心不全患者の約70%に影響を及ぼす。世界保健機関(WHO)は、PHを左心疾患による肺高血圧症(PH-LHD)1に分類しています。PH-LHDは、収縮期および/または拡張期左心室(LV)機能の障害によって開始され、肺循環2への血液の充填圧力の上昇および受動的な鬱血をもたらす。最初は可逆的であったが、PH−LHDは、肺循環のすべての区画、すなわち動脈、毛細血管、および静脈3、4における活発な肺血管リモデリングのために徐々に固定される。可逆的および固定されたPHの両方がRV後負荷を増加させ、最初は適応性心筋肥大を駆動するが、最終的にはRV拡張、運動低下、線維症、およびRV障害を漸進的に導く代償不全を引き起こす1、2、5、6。このように、PHは心不全患者の疾患進行を加速し、特に左心室補助装置(LVAD)の移植および/または心臓....
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プロトコル
すべての手順は、「実験動物の世話と使用のためのガイド」(実験動物資源研究所、第8版2011)に従って行われ、ドイツ国家保健社会問題局(Landesamt für Gesundheit undheit und Soziales (LaGeSO)、ベルリン、プロトコル番号)の地方政府の動物ケアおよび使用委員会によって承認されました。G0030/18)。まず、うっ血性心不全は、前述のように上行大動脈上に内径0.8mmのチタンクリップ(大動脈バンディング、AoB)を配置することによって、若年性Sprague-Dawleyラット〜100g体重(bw)(材料表参照)において外科的に誘発された29,30。AoB後の3週目に(図1)、大動脈からクリップを除去するためにデバンド(Deb)手術を行った。実施したAoBラットにおける外科的処置およびPH逆転の検証を図1に模式的に示している。
1.外科的準備
- 必要な手術器具(図2)をオートクレーブで滅菌します。
- ラットにカルプロフェン(5mg / kg....
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結果
まず、大動脈デバンドの成功は、AoB動物においてデバンド処置の前後に行われる経胸部心エコー検査によって確認された(図6)。この目的のために、大動脈弓を、胸骨傍長軸(PLAX)Bモード図で評価した。AoB動物における上行大動脈上のクリップの位置およびDeb手術後のその不在を視覚化した(図6A、B)。次に、大動脈血流をパルス波ドップラーイメージングにより評価した(図6C-F)。クリップの前後に測定されたAoB動物のピーク血流速度は、それぞれ733.24 ± 17.39 mm/sおよび5215.08 ± 48.05 mm/s(n = 8匹)であり(図6C、E)、AoB部位全体に急勾配を示した。クリップ除去後、ピーク血流速度は、対応する大動脈位置でそれぞれ1093.79 ± 28.97 mm/sおよび2578.......
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ディスカッション
ここでは、ラットAoBモデルにおける大動脈剥離の詳細な外科的手法が、PH-LHDの可逆性や、肺血管系やRVにおけるリバースリモデリングを駆動する細胞・分子機構の調査に利用できることが報告されている。幼若ラットにおける3週間の大動脈狭窄は、LV圧の増加、LV肥大、および付随的に増加したRV圧およびRV肥大として明らかなPH−LHDをもたらす。AoB後3週目の大動脈剥離は、LVをアンロードし、Deb後2週間以内にLV肥大を完全に逆転させることができた。並行して、大動脈剥離はまた、RV圧力の完全な正常化およびRV肥大の部分的な逆転を引き起こした。
したがって、本モデルは、連続流動特性を有する埋め込み型非拍動LVADによるLVの機械的アンロードが、心不全患者においてPHを逆転させることが以前に見出された臨床シナリオの重要な側面を模倣する34、35。レトロスペクティブ分析において、LVADサポートは、可逆的または固定されたpHのいずれかを有する心不全患者において肺動脈圧を同程.......
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開示事項
著者は宣言する利益相反を持っていません。すべての共著者は原稿の内容を見て同意しています。
謝辞
この研究は、DZHK(ドイツ心臓血管研究センター)からCKおよびWMK、BMBF(ドイツ教育研究省)からVasBioの枠組みでCKに、WMKがVasBio、SYMPATH、およびPROVIDの枠組みでWMK、ドイツ研究財団(DFG)からWMK(SFB-TR84 A2、SFB-TR84 C9、 SFB 1449 B1、SFB 1470 A4、KU1218/9-1、および KU1218/11-1)。
....アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| アモキシシリン | レシオファーム | PC:04150075615985 | 抗生物質 |
| 抗BNP抗体 | Abcam | ab239510 | エスタンブロッティング |
| アクアソニック100超音波ジェル | カーラボラトリーズ | BT-025-0037L | 心エコー検査消耗品 |
| Bepanthen | バイエル | 6029009.00.00 | 軟膏 |
| カルプロゾール(カルプロフェン) | CP-Pharma | 401808.00.00 | 鎮痛クリップ |
| ホルダー | Weck ステンレス USA | 523140S | 手術器具 |
| 細かいはさみ 炭化 | ファインサイエンスツール | 14568-12 | 手術用ハサ |
| 炭化 | ファインサイエンスツール | 14568-09 | 手術用ハサミ |
| 高解像度イメージングシステム | 富士フイルム VisualSonics,アムステルダム、オランダ | VeVo 3100 | 心エコー検査装置。画像はパルス波ドップラーモード、Mモード、Bモードで取得されました |
| イソフルラン | CP-Pharma | 400806.00.00 | 麻酔 |
| 薬 ケタミン | CP-Pharma | 401650.00.00 | 麻酔薬 |
| Mathieu ニードルホルダー | ファインサイエンスツール | 12010-14 | 手術器具 |
| 機械式人工呼吸器 (げっ歯類の人工呼吸器) | UGO Basile S.R.L. | 7025 | ボリュームコントロールレスピレーター |
| メタルクリップ | ヘモクリップ523735 | 外科用消耗品 | |
| 顕微鏡 | ライカ | M651 | 顕微手術用手動手術用顕微鏡 |
| ミラー Mikro-Tip 圧力カテーテル | ADInstruments | SPR-671 | 血行動態評価 |
| モリアアイリス鉗子 | ファインサイエンスツール | 11373-12 | 外科用鉗子 |
| Noyes 春用ハサミ | Fine Science Tools | 15013-12 | 外科用ハサミ |
| ポビドン ヨウ素/ヨードフォア溶液 | B/ブラウン | 16332M01 | 消毒 |
| PowerLab | ADInstruments | 4_35 | 血行動態評価 |
| Prolene 縫合糸、4-0 | Ethicon | EH7830 | 外科用消耗品 |
| リブスプレッダー(Alm自己保持リトラクターブラント、70 mm、2 3/4″) | Austos | AE-BV010R | 手術器具 |
| 鋸歯状グレーフ鉗子 | ファインサイエンスツール | 11052-10 | 外科用鉗子 |
| シルク縫合糸、4-0 | Ethicon | K871 | 外科用消耗品 |
| 皮膚消毒液 (色付き) | B/ブラウン | 19412M07 | 消毒 |
| スペクトル 360 エレクトロードゲル | パーカー研究所 | TB-250-0241H | 心エコー検査用消耗品 |
| スポンジポイント組織 | スギ | REF 30601 | 外科用消耗品 |
| Sprague-Dawley ラット | Janvier Labs, Le Genest-Saint-Isle, France | 研究動物 | |
| 気管カニューレ | 外径 2 mm | ||
| キシラジン | CP-Pharma | 401510.00.00 | 麻酔薬 |
参考文献
- Rosenkranz, S., et al. Pulmonary hypertension due to left heart disease: Updated recommendations of the cologne consensus conference 2011. International Journal of Cardiology. 154, Suppl 1 34-44 (2011).
- Rosenkranz, S., et al.
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