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方法論記事

マウス手術モデルにおける拡張78%肝切除術

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DOI:

10.3791/66528

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2024年5月24日

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責任著者: Phillip Brennan <pbrenna1@bidmc.harvard.edu>, Christiane Ferran <cferran@bidmc.harvard.edu>

この記事について

サマリー

部分的な2/3(66%)肝切除術のマウスモデルは文献でよく説明されていますが、肝移植後のスモールフォーサイズ症候群を模倣したより広範な肝切除術はほとんど使用されていません。マウスモデルにおける拡張78%肝切除術手順について説明し、健康なマウスで術後致死率が約50%になります。

要約

マウスの部分的な2/3肝切除術は、肝臓の再生能力を研究し、多くの疾患モデルにおける肝臓切除の結果を調査するための研究で使用されています。マウスの古典的な部分的な 2/3 肝切除術では、5 つの肝葉のうち 2 つ、つまり肝臓質量の約 66% を占める左葉と正中葉が 一括 で切除され、術後生存率は 100% と予想されます。より積極的な部分肝切除術は技術的により困難であるため、マウスではほとんど使用されていません。当グループでは、左上葉、正中葉、右上葉を含む5つの肝葉のうち3つを別々に切除し、肝臓全体の約78%を切除する拡張肝切除術のマウスモデルを開発しました。この拡張切除は、他の点では健康なマウスでは、常に適切でタイムリーな再生を維持できるとは限らない残存肝臓を残します。再生に失敗すると、劇症肝不全により、最終的に術後 1 週間以内に 50% の致死率が得られます。マウスにおける拡張78%肝切除術のこの手順は、スモール・フォー・サイズ症候群の研究と、肝臓移植または癌の拡張肝切除の設定における肝臓再生と転帰を改善するための治療戦略の評価のためのユニークな手術モデルを表しています。

概要

1931年に初めて報告されたマウスおよびラットの外科的肝臓切除モデルは、肝臓再生の分子基盤を研究するために利用される最も一般的な実験モデルです。また、トランスレーショナルサイエンス研究において、長期にわたる肝切除術や最適でない肝移植片の移植後の転帰を改善するための戦略を試験し、開発するための有用性も期待できます1,2,3,4。マウスの部分肝切除術 (PH) では、総肝臓量 (TLM) の約 2/3 (66%) の除去が必要ですが、健康な動物で実施すると、優れた結果が得られます5。この手順は期間が短く、マウスの肝臓の解剖学的構造にほとんどばらつきがないため、簡単に再現でき、術後の生存率は通常100%に近くなります1。

左葉(LL)と正中葉(ML)の切除を含む部分的な2/3肝切除術は、葉の炎症や肝臓の流入と流出の制限によって比較的妨げられることなく、残存葉を再生することを可能にします。むしろ、PH後の肝臓の正弦波内皮細胞の門脈の流れとそれに続くせん断ストレスの増加は、内皮一酸化窒素合成酵素(eNOS)の発現の持続的なアップレギュレー....

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プロトコル

この手順プロトコルに記載されている方法は、ベスイスラエルディーコネスメディカルセンター(BIDMC)の施設動物管理および使用委員会(IACUC)によって承認されています。すべての実験は、IACUCおよびBIDMC動物研究施設ガイドラインに準拠して完了しました。

1. マウス術前準備

  1. マウスの腹部を胸骨中央部から恥骨上部までバリカンで剃ります。
  2. 100%酸素中の1〜4%イソフルランで全身麻酔を誘発します。麻酔をかけたら、マウスを仰臥位にして手術野に置き、その下に加熱パッドを付けます。切開を行う前に、つま先をしっかりとつまんで、ペダル反射がないことを確認します(存在する場合、動物は反応します)。全身麻酔の状態を達成するために、必要に応じて麻酔レベルを調整します。
    注:適切な全身麻酔を維持するために、必要に応じてイソフルランを滴定します。.
  3. 術後鎮痛のために1.2 mg / kgのブプレノルフィン徐放性(ER)を皮下投与します。.マウスを仰臥位にして前肢と後肢を伸ばし、手足をテープで固定します。次に、手術用の滅菌フィールドを準備します。
    注意: 呼吸が妨げられないように、固定されているときは前肢がリラックスしていることを確認してください。
  4. 温かい滅菌生理食塩水とベタジン綿棒で腹部を各綿棒を交互に3回準備します。腹部を無菌的にドレープします。

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結果

78% の延長肝切除術が成功すると、8 週齢16 週齢の健康な成体マウスで 1 週間以内に 50% の死亡率が誘発されると予想されます。適切に実施されれば、最小限の失血が期待されます。持続する残留出血は、手動圧力で制御できます。手術後24時間以内の周術期死亡は、多くの場合、技術的なエラーによって引き起こされます。技術的な失敗には、大きな血管への不注意な損傷が含まれ、難治性の術中出血を引き起こします。術後の重大な出血は、多くの場合、切除された肝縁からの残留出血によるものです。隣接する門脈トライアド、門脈、またはIVCの不注意による結紮などの周囲の構造への損傷;RULの結紮に続発するRLLの虚血は、ローブ基部に近すぎる。全身麻酔による合併症。肝不全の兆候には、進行性の嗜眠、髪の毛の凝集、食欲不振、低血糖症などがあり、手術後24時間以内に明らかになることがよくあります。

78%の肝切除術を延長した後に期待される2つの結果は、生存または死亡のいずれかです。最初のシナリオでは、マウスは手術後に適切に回復し、72時間以内に通常の活動を再開し、7日.......

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ディスカッション

マウスで50%の致死率を引き起こす拡張78%肝切除術を成功させるには、各肝葉を正確に切除することが重要です。このレベルの能力と精度は、手順を繰り返し実行することによってのみ達成できます。トレーニング曲線はオペレーターによって異なりますが、通常は3〜6か月の練習が必要です。TLMの78%未満を切除する肝臓切除は生存率が高く、TLMの78%以上を切除する肝臓切除は致死率が高くなります。各葉切除は、同じ程度ではありませんが、困難です。

左葉は最も確実に切除するのが簡単です。LL基部は狭く、上向きに反射すると、オペレーターは肝臓基部を簡単に識別し、毎回ほぼ同じ葉切除量で縫合糸を同じ位置に結ぶことができます。中央ローブは、LLおよびRULと比較した場合、最も広いベースを持っています。したがって、オペレーターは、ローブを切除する前に、縫合糸を配置する必要がある場所を慎重に推定し、MLの基部で縫合糸の端を慎重に近似する必要があります。MLが近位に結びすぎると、縫合糸が静脈肝ドレナージを損なったり、IVCから心臓への血液の戻りを妨げたりする可能性があります。MLが遠位に結びすぎると、肝臓の質量が不.......

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開示事項

開示すべき利益相反はありません。

謝辞

HL086741 DK063275 PBとTAは、NHLBI T32トレーニング助成金HL007734からNRSAフェローシップの受賞者です。

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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
2 x 2 ガーゼCovidien2146手術:解剖
5-O ナイロンモノフィラメント縫合Oasis50-118-0631手術:皮膚閉鎖
5-O シルク縫合ファインサイエンスツール18020-50手術:肝葉結紮
5-O Vicryl 縫合EthiconNC9335902手術:腹壁閉鎖
Addson 鉗子Braintree ScientificFC028Surgery: 解剖
アルコール綿棒 (2)BD326895消毒剤
ブプレノルフィン徐放製剤 ZoopharmN / A鎮痛コード
レストリマーBraintreeサイエンティフィックCLP-9868-14シェービング
湾曲鉗子BraintreeサイエンティフィックFC0038:解剖
止血ブレインツリーサイエンティフィックFC79-1:解剖
イソフルラン吸入麻酔薬 Patterson VeterinaryRXISO-250全身麻酔
マグネットフィクセター(2スロット) (2)Braintree ScientificACD-001Surgery: 小型リトラクターを保持するマグネット
フィクセター(4スロット) Braintree ScientificACD-002手術:小さなリトラクターを保持する
マイクロハサミBraintree ScientificSC-MI 151手術:解剖
手術トレイBraintree ScientificACD-0014手術:手術野の確立 
ポビドンヨウ素10%スワブスティック (2)MedlineMDS093901ZZ消毒メス
(15枚刃)アスペン外科製品371615手術:解剖
シャープハサミ(湾曲)ブレインツリーサイエンティフィックSC-T-406手術:解剖
シャープハサミ(ストレート)ブレインツリーサイエンティフィックSC-T-405手術:解剖
スモール綿先端アプリケーターフィッシャーサイエンティフィック23-400-118手術:解剖
組織鉗子(ストレートx2)ブレインツリーサイエンティフィックFC1001:解剖
ウォーミングパッド(18インチ×26インチ)ストライカーTP700ミングウォーミング
パッドポンプストライカーTP700ミング
ワイヤーハンドルリトラクター(2) Braintree ScientificACD-005Surgery:腹腔の露出を容易にするために
Xenotec Isoflurane Small Animal Anesthesia SystemBraintree ScientificEZ-108SA全身麻酔:イソフルランvaborizer&コンソール、誘導チャンバー、レギュレーター/ホース、フェイスマスク(M)が含まれています
糸 糸 糸 手術手術手術ウォーウォー

参考文献

  1. Martins, P. N., Theruvath, T. P., Neuhaus, P. Rodent models of partial hepatectomies. Liver Int. 28 (1), 3-11 (2008).
  2. Higgins, G., Anderson, R. Experimental pathology of the liver I. Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal.

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