2013年2月8日
肺は全身気管支動脈と肺動脈の両方によって灌流される。ほとんどの肺の病変では、堅牢な血管新生を示す小さい全身の血管系である。肺血流の停止は好調気管支血管新生を促進する。我々は気管支血管新生を促進し、左肺動脈の虚血を誘導手術の詳細を提供します。
この手順の全体的な目標は、左肺動脈を結紮することです。これは、最初に麻酔をかけたラットに挿管して換気することによって達成されます。次に、開胸術を行い、左肺動脈を結紮します。
結紮後、胸部は閉じられ、ラットは回復します。最終的に、左肺の血管新生の程度は、組織内の蛍光レベルを測定するか、他の組織学的方法によって評価できます。この技術の主な利点は、肺の気管支循環の生体内発達と血管新生を研究する機会を提供することです。
これにより、人工呼吸器の肺におけるこの新しい血管系の複雑な3D構造を研究する機会が得られます。さて、これは現在、WHOを形成するほとんどの研究者が行っていること、内皮細胞の増殖や走化性またはチューブ形成を研究するin vitro研究を行っていることとは大きく異なります。一般的に、この手順に不慣れな人は、左肺動脈と左気管支の間の解剖を試みるのに苦労します。
私ができる唯一のアドバイスは、練習すること、忍耐強く、このビデオを頻繁に見て、外科的アプローチに微調整があるかどうかを確認することです。この手順を実演しているのは、私の研究室の技術者であるジョン・ジェンキンスです。まず、麻酔をかけたラットを手術台に置き、麻酔を継続するためにノーズコーンを取り付け、プラスチックカテーテルで動物を挿管し、ラットを人工呼吸器に接続します。
目に軟膏を塗った後、ラットを右側に置き、付属肢をテープで留めます。手術部位の上の髪を取り除き、ベタジンとアルコールを繰り返しこすり洗いして皮膚を準備します。準備ができたら、皮膚を横切開します。
次に、脂肪と組織の層を解剖して胸郭を明らかにします。露出したら、3番目の肋間腔を特定し、鉗子を使用して3番目と4番目の肋骨の間に鈍い切開を行います。開口部にリブセパレーターを挿入し、肺が見えるまでリブをそっと引き開きます。
開口部を固定します。まず、右手で左肺を後ろに動かします。次に、まっすぐな鉗子で、左で左肺動脈と気道をつかみます。
左肺動脈は気道の上にあり、鉗子はテーブルに対して垂直である必要があります。位置合わせが完了したら、彫刻された鉗子を適切に使用して、動脈を左主茎気管支の自然な境界で分離します。この分離線は、2 つの個々の構造の間に細く白く見えます。
船内を通らないように注意してください。鉗子の先端を分離に沿ってスライドさせます。左肺動脈が鉗子のカーブに立つまで、この方法で続けます。
左手でまっすぐな鉗子をそっと放し、プレカットされた縫合糸をつかみます。湾曲した鉗子を開き、縫合糸をつかむのに十分な動脈を抱きしめます。鉗子のカーブに対して上向きの動きで縫合糸をそっと引っ張ります。
通過したら、縫合糸を締めて左肺動脈を閉塞し、鉗子で保持しながら残りの縫合糸を切り取ります。肋骨を縫合します。皮膚をゆるく縫合しないように注意してください。
後で肋骨を閉じる四角い結び目を作ります。人工呼吸器の呼気ラインを短時間閉塞させて肺を過膨張させ、次に縫合糸を引き締めます。縫合糸を固定する前に、もう一度完全な結び目を作ります。
呼気終了圧力を取り外し、肺が崩壊しないように30秒間監視します。最後に、5滴塗ります。ブピバカインは、組織接着剤で皮膚を閉じます。
ISOFフッ素ガスをオフにしてください、しかし、自発呼吸が定常状態に戻るまで、室内空気でラットを1〜2分間換気し続けます。次に、気管チューブを人工呼吸器から外し、ラットが自発的に呼吸していることを確認してから取り外します。次の 24 時間にわたって定期的に局所鎮痛薬を投与します。
最後に、目から軟膏を拭き取り、希望の時間に回復するまで動物を監視します。虚血後のポイントで標識されたマイクロスフェアを注入することができます。気管支灌流の大きさを評価するために、少量の輸液ポンプを使用して、標識されたマイクロスフェアを左頸動脈に一定の速度で送達します。
カテーテルを鈍い25ゲージの針と4方向ストップコックに接続します。まず、前に示した外科的準備に従ってください。準備ができたら、首の鈍い部分に沿って正中線を切開します。
組織を解剖して、気管と左頸動脈を明らかにします。頸動脈の下の2つの縫合糸を過ぎて分離したら、近位縫合糸をしっかりと結びます。次に、動脈に小さな切り込みを入れ、生理食塩水で満たされたカテーテルを挿入します。
これを上流の縫合糸で所定の位置に固定します。この血管円柱は、肺の気管支血管新生の顕著な視覚化を提供します。左葉動脈結紮術の28日後、ここでは、左肺からの気道切片を3日後に示しています。
気道壁内にある赤血球で満たされた2つの顕著な気管支血管に注意してください。挿入図は、気管支動脈の増殖する内皮細胞を示すために染色されます。この例は、結紮の14日後に撮影された左肺切片を示しています。
この時点で気管支血管のサイズが増加したこと、および全身性灌流の大きさを評価するために使用された萎縮した肺動脈蛍光は、ナイーブラットの左肺では事実上検出されなかったことに注意してください。しかし、ラットから左肺で測定された実質的で有意かつ一貫したレベルがありました。ライゲーションの14日後に一度習得しました。
この手法は、適切に実行すれば1時間未満で実行できます。このビデオを見た後、ラットの挿管方法、開胸術の実施方法、肺動脈の結紮を成功させる方法についてよく理解しているはずです。結果変数に応じて、左頸動脈にカニューレを挿入し、灌流分析のために標識されたマイクロスフェアを注入できる必要があります。
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本研究では、ラットの左肺動脈を結紮し、気管支の新生血管形成を促進させる手術手順について概説します。この手法により、蛍光測定および組織学的解析を通じて、左肺における新生血管形成の評価が可能になります。
虚血ラット肺における血管新生の定量的評価は、病態生理学的条件下での血管リモデリングおよび新生血管形成を評価するための堅牢なin vivoモデルを提供します。このアプローチにより、肺血流を標的とした治療仮説のメカニズム的なリスク低減が可能となり、初期段階の血管生物学プログラムにおける予測の信頼性が向上します。本モデルのトランスレーショナルな妥当性は、ヒトの肺虚血で観察される全身的な動脈反応を模倣できる能力にあります。
このモデルは、血管標的療法の探索から前臨床までの連続的なプロセスに統合されており、肺疾患における初期のメカニズム研究とトランスレーショナルリサーチを橋渡しするものです。