方法論記事

マウスの腎虚血再灌流損傷におけるレーザースペックルコントラストイメージングによる微小血管灌流

DOI：

10.3791/70762

⸱

2026年2月27日

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1Department of Cardiology, First Affiliated Hospital & Cardiovascular Research Center, Shantou University Medical College

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

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マウスの右腎切除後の片側性腎虚血再灌流時の腎微小血管血流の変化を監視するために、レーザースペックルコントラストイメージングシステムを用いました。

要約

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レーザースペックル造影画像法(LSCI)は、広範囲にわたる浅い血液灌流を測定するための非侵襲的な技術です。高い時空間分解能により、LSCIは画像領域内の異なる領域における異質な血流変化を半定量化します。ここでは、マウスにおける片側性腎虚血再灌流損傷(IRI)時の血流記録のためのLSCI技術を示します。右腎摘出術後、マウスの位置とLSCIシステムの対物鏡の焦点を調整し、左腎臓が視野に入るようにしました。LSCIスキャンは、腎虚血の前、中、後に実施されました。さらに、関心領域(ROI)を選択することで、各領域の血流を同時に監視しました。LSCIの方法は腎臓の微小血管灌流を可視化し、血流のリアルタイムマッピングを可能にします。これは、マウスの腎臓IRIや類似の動物モデルにおいて、微小血管血流のモニタリングや介入が再灌流速度学および空間的均質性に与える影響を評価するために利用されることがあります。

概要

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溶血再灌流損傷(IRI)は急性腎障害(AKI)の主な原因の一つであり、患者の罹患率や死亡率の高さと関連しています1,2。腎血行動態の変化は、IR誘発性AKI1の重要な要因の一つです。IR誘発による微小循環機能障害は損傷の発生の主な原因であり、細胞の酸素欠乏やミトコンドリア機能障害を引き起こします3,4。したがって、血流変化をリアルタイムで監視することは、腎臓の虚血や再灌流の成功を確実にし、この疾患の動物モデルにおけるIRIの度合いを評価する効果的な方法です。

組織の微小血管灌流を測定する技術は複数あり、レーザードップラーフローメトリー(LDF)5、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド脱水素酵素(NADH)自家蛍光イメージング6,7,8、赤外線イメージング9

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プロトコル

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すべての動物処置はNIHの実験動物ケア・使用ガイドおよび実験動物のケア・使用ガイドに準拠し、汕頭大学医科大学の施設動物ケア・使用委員会の承認を受けています。性別および株に基づくIRI効果の違いを排除するため、本研究ではオスのC57BL/6Nマウスのみを使用しました。すべてのマウスは年齢と体重で一致させ、比較可能な結果を得ました。n=5のサンプルサイズを用い、技術的検証にLSCIを用いた従来の方法論的研究と一致した21。動物たちは人道的なケアを受け、実験後はCO2 吸入により安楽死させられました。試薬および使用機器は 材料表に記載されています。

手術開始前に、レーザースペックルコントラストイメージングシステムを起動してください。本研究で使用されるシステムは785nmレーザーで動作します。作業距離は手術視野の約15〜20cm上に設定します。このシステムは空間コントラストアルゴリズムに基づき、レーザースペックル灌流装置(LSPU)内の血流を計算します。進行前に楽器が温まり安定していることを確認しましょう。

1. 動物の準備と開腹手術

  1. 各手術の前に手術台を消毒してください。必要なすべての材料(滅菌器具と....

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結果

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本論文は、IR誘発性AKI時の腎血流の変化を検出することを目的としました。したがって、右腎摘出術(図1A)と対側腎への介入外術(図1B)という共通マウスモデルを採用しました。IRI中の血流のリアルタイムモニタリングが必要だったため、マウスの操作は全過程を通じて器具領域で行われました(図1C)。

器具パラメータを設定し視野角を調整した後、まず30分間の血流測定を行い、腎微小血管灌流のベースラインレベルをモニタリングしました。最初の30分間で、マウスの腎微小血管内の血流は徐々に安定しました(図2A-C)。特に、虚血発生前に異なるROIの灌流レベルに不均一性が存在しました(図2.......

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ディスカッション

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本研究は、マウスのIRI中に腎微小血管の血流動態をリアルタイムかつ高解像度で可視化するためのLSCIシステムの応用を説明しています。このプロトコルは、LDFのような空間分解能が限られた従来のエンドポイント測定や手法に比べて、腎臓微小循環内の局所的異質性を捉える二次元灌流マップを提供するという大きな利点を提供します。術中リアルタイムモニタリングにおけるLSCIの効率性と利用性は、この手法の重要な強みです。

雄マウスの虚血の前後および後の血流変化をモニタリングしたところ、30分間の虚血後に再灌流しても、マウスの腎微小血管血流は基準レベルに戻れず、腎門の近位または遠位領域に異質性が存在することがわかりました。結果はラット11で得られたものと一致しています。この初期充血の後、持続的な低灌流のパターンは、大脳モデル21で観察される微小血管反応と類似しており、臓器間で共通の病態生理メカニズムがあることを示唆しています。適切なROIの.......

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開示事項

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著者には開示すべき利益相反はありません。

謝辞

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この研究は広東省大学の革新的チーム研究プログラム(2022KCXTD009)の資金提供を受けました。

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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
吸収型キャニスター(麻酔用)深圳来月バイオテック有限公司、中国10-0210
アルコール、医療(75%)中国新疆、ヘンリヤ該当なし皮膚消毒剤
麻酔用ヴェポライザーミッドマークhttps://www.midmark.com/animal-health/products/anesthesia/detail/matrx-vip-3000-veterinary-vaporizer
綿棒青島海諾生物工学有限公司、中国https://www.hainuocn.com/index/detail/448.html
除毛クリームVEEThttps://www.veet.com.cn/jingchun/whx
ガーゼ包帯ウィナー医療有限公司、中国、深圳https://www.winnermedical.com/gauze-bandage.html
ヒートパッド任秋鼎生暖房設備有限公司、中国HD-1902体温維持のために
ヨードフォー溶液中国、錦仙市泰新康https://www.11467.com/nanchang/co/120661.htm皮膚消毒剤
イソフルランRWDライフサイエンス株式会社、中国R510-22-10吸入麻酔
レーザースペックルコントラストイメージング(LSCI)システム湖北尋威光電子技術有限公司、中国SIM BFI HR PROムーアFLPI-2相当系
メロキシカム祁路動物健康製品有限公司、中国https://en.qiludb.com/companion_animal/500.html体重1kgあたり0.2mg;鎮痛剤
マイクロクランプ上海医療機器(グループ)有限公司、中国W40140血管クランプ
生理食塩水(0.9%塩化ナトリウム)中国、チセン製薬株式会社https://www.cisen-pharma.com/index/shows?catid=42&id=62
シルク編み縫合(6-0)揚州福大医療機器有限公司、中国http://www.fdma.com.cn/products_detail/12.html血管結紮のために
シルク編み縫合(7勝0敗)ウェゴ・テルモ(威海)医療製品有限公司、中国https://www.weigaoholding.com/創傷閉鎖には、湾曲針を用いた吸収性の外科用縫合
注射器(1 mL)山東安得医療機器有限公司、中国https://www.andehealthcare.com/html/chanpinzhanshi/Medication-Delivery/syringes/131.html26G針で
トリブロモエタノールシグマ・オルドリッチT48402-100G2.5%の解決策;注射麻酔

参考文献

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  1. Weight, S. C., Bell, P. R., Nicholson, M. L. Renal ischaemia-reperfusion injury. Br J Surg. 83 (2), 162-170 (1996).
  2. Schrier, R. W., Wang, W., Poole, B., Mitra, A. Acute renal failure: Definitions, diagnosis, pathogenesis, and therapy. J Clin Invest. 114 (1), 5-14 (2004).
    3. ....

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