Name: ポスト病変呼吸神経可塑性を研究するための子宮頸脊髄損傷のマウスモデル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: 学ぶ子宮頸脊髄損傷による呼吸不全のマウスモデル。神経可塑性と回復メカニズムを評価し、治療介入のテストに活用可能。組織学的分析と神経活動評価で損傷の程度を検証する。

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この作品は、フランスの公共投資委員会によって割り当てられたグラント契約番号246556（欧州プロジェクトRBUCE-UP）、HandiMedExの下で、欧州連合（EU）セブンス·フレームワーク·プログラム（FP7/2007-2013）からの資金によってサポートされています。マルセルBonayはサンテRespiratoire、およびセンター - 援助Respiratoireà法人住所D&#39;イル=ド=フランス（CARDIF）JPフォン·ド·寄託金ルシェルシュ、Chancellerie DESUniversités·ド·パリ（脚POIX）によってサポートされていました

このプロトコルは、優秀（パリシュッド、グラント契約番号246556の大学）と大学·ド·ベルサイユサンカンタン·アン·イヴリーヌのRBUCEアップ椅子の倫理委員会によって承認された。 滅菌手術器具の1。準備<ol><li>実験室の洗剤で手術器具を清掃してください。 </li><li>手術前に楽器をオートクレーブ。 </li><li>外科セッションでは、2の手術の間、180℃で10分間ホットビーズ滅菌器でのヒントを配置することでツールを殺菌。 </li></ol>医薬品の2。準備<ol><li>前麻酔薬カクテルや術後の薬のために2×1ミリリットル注射器を準備します。 </li><li>カルプロフェン（5 mg / kg）を、ブプレノルフィン（50μgの/ kg）を、バイトリル（5 mg / kg）をし、デクスメデトミジン（0.5 mg / kg）をラットの体重に応じて、事前に麻酔薬を注射器を準備します。乳酸リンゲル液に1ミリリットルにボリュームを完了します。 </li><li>中準備別のシリンジプレ麻酔薬の逆転：アチパメゾール（500μgの/キロ）。 </li></ol>ラットの3。麻酔<ol><li>動物にステップ2.2で説明した前の麻酔薬の溶液を皮下投与する。その後、戻ってケージに動物を入れて、鎮静効果が表示されるまで待ちます。 </li><li> 100％のO 2、5％イソフルランでいっぱいにクローズ室にラットを置き、呼吸リズムが（30秒程度）遅くなるまで待ちます。その後、チャンバーからラットを削除し、挿管のテーブルの上に置きます。 </li></ol> 4。経口気管内挿管<ol><li>テーブルに彼の前歯に付属のストラップを配置することにより、ヘッドを固定した後、彼の背中に動物に存在する。 </li><li>光ファイバの光で、胸部のスペースを照らす。その後、動物の口の中に喉頭鏡（または1をカスタムメイド、詳細は城之内ら 20）を配置します。声帯を視覚化する。 </li><li> SLIDEと（声帯の間）気管内に経口気管ガイドを配置。ガイドに経口気管内チューブ（16gのカテーテルサイズ）をスライドさせます。 </li><li>ガイドを削除して、水分の存在のために経口気管内チューブの端部に配置され、喉頭鏡で確認し、気管内ではなく食道にチューブの適切な位置を確認した。 </li><li> （683齧歯類人工呼吸器、ハーバード装置）げっ歯類の人工呼吸器にチューブを接続し、（100％のO 2）で2％イソフルランの濃度を調整します。 </li><li>サージカルテープで経口気管内チューブを固定します。 </li></ol> 5。脊椎手術<ol><li>外科医に90°の角度を指して鼻で、加熱された手術用プレート上腹臥位の位置に動物を配置します。手術全体で37.5℃付近体温を維持。 </li><li>肩甲骨の間にバリカンで毛を剃るとガーゼで髪を削除します。 </li><li>それから7で、ベタジンで肌をきれいに0％アルコール。このステップ3回繰り返します。 </li><li>つま先のピンチは、適切な麻酔深度を確保するために、手術の開始前に行われる。 &#160;すると、肩甲骨の間にはさみで横方向の皮膚切開の吻側尾側を実行します。 </li><li>出血を防ぐために、腱に従うことによってacromiotrapezius筋吻側尾側をカットします。その後、脊髄筋（脊椎骨の周囲）にアクセスするための菱形筋を解離する。 </li><li> C3は椎骨にC1から脊髄の筋肉を撤回。 C2は椎骨は、著名な骨端を有するものである。 </li><li>無菌綿棒を使って、椎骨の背側部分の周りの筋肉を清掃してください。 </li><li>骨鉗子で慎重にC2の骨端を除去して起動します。背側脊髄が露出するまで、細心の注意を払って継続する。椎弓切除術は、背側半椎弓切除術であることを確認してください。脊髄を囲む硬膜、この領域の近傍の動脈に細心の注意を払う。 </li><li> ＃55ピンセットで、ROSを解剖TRO-尾C2方向硬膜は、次の各吻側および尾側に横方向に続けています。 </li><li>脳脊髄液をスポンジ。 </li><li> microscissorsと頸椎後根番号2の下の横方向のセクションを作る。病変の程度は（傷害の背側については、図2（a）参照 ）、脊髄の正中線に到達するのに十分近いことをマイクロメスで確認してください。そうでない場合には、別のカットが損傷を完了するために行うことができる。出血の場合には、滅菌した綿棒を使用しています。それ以外の場合は、動物が怪我から回復せず、呼吸不全を持って、反対側に行かないように注意してください。 </li><li>保護層としての筋肉を縫合し、皮膚を縫合バック。ベタジン飽和滅菌ガーゼで傷口をきれいにします。 </li><li>イソフルラン気化器をオフにして、反転薬（アチパメゾール[500μgの/ kgで、IM]）を注入し、体温をチェックしてください。 </li><li>動物は、人工呼吸器に対して息をし始めると、人工呼吸器から気管チューブを切断した後、経口気管内チューブを取り外します。回復のために加熱されたケージに動物を配置します。 </li></ol> 6。手術後のケア手術後、動物を回復するために可能な限り最高の環境を確保するために継続的に監視される。抗生物質（バイトリル、5 mg / kg）を、抗炎症（カルプロフェン、5ミリグラム/ kg）およびブプレノルフィン（50μgの/ kg）の薬物が感染を防止し、発生を低減する最初の2日間、12時間ごとに、手術後に与えられている手術後の痛みの。ラットは、（第一術後一日またはゼリー状水）ソフト食料と水へのアクセスを自由に摂取しています。皮下流体は、最初のいくつかの術後の日に脱水を予防するために用いることができる。体重および食物摂取量を毎日モニターする。その環境は、実験と時間、損傷後（デュアル住宅、ケージ内チューブ）を通じて濃縮されている。

<ol><li>Frankel, H. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+survival+in+spinal+cord+injury%3A+a+fifty+year+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+Cord%22%5BJournal%5D)">Long-term survival in spinal cord injury: a fifty year investigation.</a> Spinal Cord. 36, 266-274 (1998).</li>
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<li>Goshgarian, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+crossed+phrenic+phenomenon%3A+a+model+for+plasticity+in+the+respiratory+pathways+following+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">The crossed phrenic phenomenon: a model for plasticity in the respiratory pathways following spinal cord injury.</a> J Appl Physiol. 94, 795-810 (2003).</li>
<li>Vinit, S., Gauthier, P., Stamegna, J. C., Kastner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+cervical+lateral+spinal+cord+injury+results+in+long-term+ipsilateral+hemidiaphragm+paralysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">High cervical lateral spinal cord injury results in long-term ipsilateral hemidiaphragm paralysis.</a> J Neurotrauma. 23, 1137-1146 (2006).</li>
<li>Fuller, D. D., Johnson, S. M., Johnson, R. A., Mitchell, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+cervical+spinal+sensory+denervation+reveals+ineffective+spinal+pathways+to+phrenic+motoneurons+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Lett%22%5BJournal%5D)">Chronic cervical spinal sensory denervation reveals ineffective spinal pathways to phrenic motoneurons in the rat.</a> Neurosci Lett. 323, 25-28 (2002).</li>
<li>Dougherty, B. J., Lee, K. Z., Lane, M. A., Reier, P. J., Fuller, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+the+spontaneous+crossed-phrenic+phenomenon+to+inspiratory+tidal+volume+in+spontaneously+breathing+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Contribution of the spontaneous crossed-phrenic phenomenon to inspiratory tidal volume in spontaneously breathing rats.</a> J Appl Physiol. 112, 96-105 (2012).</li>
<li>Jou, I. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simplified+rat+intubation+using+a+new+oropharyngeal+intubation+wedge%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Simplified rat intubation using a new oropharyngeal intubation wedge.</a> J Appl Physiol. 89, 1766-1770 (2000).</li>
<li>Fuller, D. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graded+unilateral+cervical+spinal+cord+injury+and+respiratory+motor+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Graded unilateral cervical spinal cord injury and respiratory motor recovery.</a> Respir Physiol Neurobiol. 165, 245-253 (2009).</li>
<li>Vinit, S., Windelborn, J. A., Mitchell, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipopolysaccharide+attenuates+phrenic+long-term+facilitation+following+acute+intermittent+hypoxia%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Lipopolysaccharide attenuates phrenic long-term facilitation following acute intermittent hypoxia.</a> Respir Physiol Neurobiol. 176, 130-135 (2011).</li>
<li>Ahmad, F., Wang, M. Y., Levi, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypothermia+for+Acute+Spinal+Cord+Injury-A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Hypothermia for Acute Spinal Cord Injury-A Review.</a> World Neurosurg. , (2013).</li>
<li>Lovett-Barr, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repetitive+intermittent+hypoxia+induces+respiratory+and+somatic+motor+recovery+after+chronic+cervical+spinal+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Repetitive intermittent hypoxia induces respiratory and somatic motor recovery after chronic cervical spinal injury.</a> J Neurosci. 32, 3591-3600 (2012).</li>
<li>Minor, K. H., Akison, L. K., Goshgarian, H. G., Seeds, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spinal+cord+injury-induced+plasticity+in+the+mouse--the+crossed+phrenic+phenomenon%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Spinal cord injury-induced plasticity in the mouse--the crossed phrenic phenomenon.</a> Exp Neurol. 200, 486-495 (2006).</li>
<li>Baussart, B., Stamegna, J. C., Polentes, J., Tadie, M., Gauthier, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+model+of+upper+cervical+spinal+contusion+inducing+a+persistent+unilateral+diaphragmatic+deficit+in+the+adult+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Dis%22%5BJournal%5D)">A new model of upper cervical spinal contusion inducing a persistent unilateral diaphragmatic deficit in the adult rat.</a> Neurobiol Dis. 22, 562-574 (2006).</li>
<li>Golder, F. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breathing+patterns+after+mid-cervical+spinal+contusion+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Breathing patterns after mid-cervical spinal contusion in rats.</a> Exp Neurol. 231, 97-103 (2011).</li>
<li>Lane, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+function+following+bilateral+mid-cervical+contusion+injury+in+the+adult+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Respiratory function following bilateral mid-cervical contusion injury in the adult rat.</a> Exp Neurol. 235, 197-210 (2012).</li>
<li>Vinit, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axotomized+bulbospinal+neurons+express+c-Jun+after+cervical+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Axotomized bulbospinal neurons express c-Jun after cervical spinal cord injury.</a> Neuroreport. 16, 1535-1539 (2005).</li>
<li>Guenther, C. H., Windelborn, J. A., Tubon, T. C., Yin, J. C., Mitchell, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+atypical+PKC+expression+and+activity+in+the+phrenic+motor+nucleus+following+cervical+spinal+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Increased atypical PKC expression and activity in the phrenic motor nucleus following cervical spinal injury.</a> Exp Neurol. 234, 513-520 (2012).</li>
<li>Mantilla, C. B., Gransee, H. M., Zhan, W. Z., Sieck, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motoneuron+BDNF%2FTrkB+signaling+enhances+functional+recovery+after+cervical+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Motoneuron BDNF/TrkB signaling enhances functional recovery after cervical spinal cord injury.</a> Exp Neurol. 247, 101-109 (2013).</li>
<li>Vinit, S., Darlot, F., Aoulaiche, H., Boulenguez, P., Kastner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+expression+of+c-Jun+and+HSP27+in+axotomized+and+spared+bulbospinal+neurons+after+cervical+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Distinct expression of c-Jun and HSP27 in axotomized and spared bulbospinal neurons after cervical spinal cord injury.</a> J Mol Neurosci. 45, 119-133 (2011).</li>
<li>Windelborn, J. A., Mitchell, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glial+activation+in+the+spinal+ventral+horn+caudal+to+cervical+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Glial activation in the spinal ventral horn caudal to cervical injury.</a> Respir Physiol Neurobiol. 180, 61-68 (2012).</li>
<li>Vinit, S., Stamegna, J. C., Boulenguez, P., Gauthier, P., Kastner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Restorative+respiratory+pathways+after+partial+cervical+spinal+cord+injury%3A+role+of+ipsilateral+phrenic+afferents%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Restorative respiratory pathways after partial cervical spinal cord injury: role of ipsilateral phrenic afferents.</a> Eur J Neurosci. 25, 3551-3560 (2007).</li>
<li>Dougherty, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recovery+of+inspiratory+intercostal+muscle+activity+following+high+cervical+hemisection%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Recovery of inspiratory intercostal muscle activity following high cervical hemisection.</a> Respir Physiol Neurobiol. 183, 186-192 (2012).</li>
</ol>

著者は、彼らが競合する経済的利益を持っていないことを宣言します。

C2は傷害モデルを作る技術的な問題 C2の損傷のマウスモデルでは、呼吸器、ポスト病変神経可塑性を研究するための興味深いツールです。しかし、再現性と信頼性の高いモデルを作成するために必要な手順が多数あり、それぞれが研究の結果に影響を与える可能性がある。たとえば、挿管過程で細心の注意を経口気管内チューブが怪我自体に起因する初期の呼吸不全に加えて、このような閉塞性呼吸器障害などの多様な合併症を引き起こすことができ、気管の炎症を生成することができますので、取られる。また、手術の手順中の脊髄へのアクセスは、動物の回復のために重要である可能性があります。すべてのステップ（筋肉の解剖/後退、背側椎弓切除術、硬膜切除、傷害自体が）は、手術部位の周囲や脊髄への多様な動脈が存在するために細心の注意を払って実行しなければならないコー​​ド。大規模な出血は手術後の回復が失血によって妨害することができ、脊髄虚血傷害に加え、発生する可能性があるため、避けなければならない。 注意すべきもう一つの重要な部分は、楽器の清潔...

脊髄損傷は、永久的な麻痺などの劇的な発生率とのヒト集団において観察された一般的な傷害である。しかし、損傷の重症度は、最初の外傷の程度と範囲に依存します。呼吸不全は、上部頸椎脊髄損傷（SCI）1以下の死亡率の主な原因である。現在、唯一の治療的処置は、換気補助の下に患者を配置することです。少数の患者は、後の病変の遅延で発生する自然回復による換気支援2をオフに離乳することができるので、新しい革新的な非侵襲的な治療薬を開発する必要性が緊急3である。 、推定治療戦略の適用を研究し、そのため呼吸不全に対する子宮頸SCIの効果を調査してもいい標準化された前臨床モデルを持つことは不可欠です。 この技術的な記事では、特定の前臨床マウスモデルOを記述C2レベルでの部分的な子宮頸SCIによって誘導されたF呼吸障害。このモデルは、現在、（：4月13日のレビューのために）、世界中のいくつかの研究室で使用されます。しかし、外科的処置のわずかな差は、この特定の子宮頸部損傷のマウスモデルを生成する別の研究者の間で観察することができる。呼吸器の出力にC2 SCIの効果は、第ポーター14によって1895年に記載された。子宮頸片側切断サイレント横隔神経活動とその後のダイヤフラムの麻痺につながる、損傷の同側（脳幹にrVRGにあり、 図1（a））、その中央のドライブから横隔運動ニューロンの求心路遮断を誘導する。反対側はそのまま残り、動物が生き残ることができます。下脊髄分節（C4レベル15で例えば挫傷の傷害）に位置する異なるSCIとは異なり、両方の側で横隔運動ニューロン核の完全性が維持されます。 CERVの後iCalのC2の損傷、いくつかの自発的な活動は、分節レベルC3〜C6（クロス横隔経路、CPP、 図1B）で、脊髄正中線を越えて反対側のサイレントシナプス経路の活性化を（横隔膜と横隔膜）同側で観測することができます。定義上、あるCPPの活性化、同側の部分横隔膜神経の回復を誘導対側横隔神経切断術と組み合わせたC2片側切断は、時間から数週間の損傷後16〜18を発生することがあります。呼吸の回復でこのCPP経路の本当の有益な効果は19制限されており、さらなる調査と治療は、自発的な回復3の大きさを改善するために開発されるべきである。 このプロトコルは、（前と横隔運動ニューロン、介在ニューロン、分子·蜂巣から呼吸生理学、様々なレベルでの呼吸ポスト病変可塑性を研究するための前臨床マウスモデルの強力なタイプが用意されていますR、例えば前肢）の運動だけでなく、C2は、部​​分的頸髄損傷後の呼吸器および運動回復を改善することを目的とした侵襲的·非侵襲的な治療戦略をテストするためのモデル。

<table><tbody><tr><td colspan="4">Animal</td></tr><tr><td>Male Sprague Dawley Rat</td><td>Janvier</td><td></td><td>225-250 g</td></tr><tr><td colspan="4">Surgical Instruments</td></tr><tr><td>Student Dumont #5 鉗子</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>91150-20</td><td></td></tr><tr><td>Student Standard Pattern Forceps</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>91100-12</td><td></td></tr><tr><td>Mayo-Stilleはさみ</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>14013-15</td><td>湾曲</td></tr>した<tr><td>学生ヴァンナススプリングはさみ</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>91500-09</td><td>ストレート</td></tr><tr><td>スプリングはさみ-8mmブレード</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>15025-10</td><td>ストレートブラント/ブラント</td></tr>フリー<tr><td>ドマンピアソンロンガー</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>16121-14</td><td>湾曲</td></tr>解<tr><td>剖ナイフ-ファインチップ</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>10055-12</td><td>ストレート</td></tr><tr><td>オルセン ヘガー ニードル ホルダー</td><td>ファイン サイエンス ツール</td><td>12002-14</td><td>鋸歯状</td></tr><tr><td>Weitlaner-Locktite リトラクター</td><td>ファイン サイエンス ツール</td><td>17012-11</td><td>2x3 鈍色</td></tr>吸収<tr><td>性外科用縫合糸</td><td>Centravet</td><td>BYO001</td><td>縫合糸サイズ 4-0</td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>Hot Bead Steriliser</td><td>ファイン サイエンスツール</td><td>18000-45</td><td></td></tr><tr><td>カテーテル&nbsp;</td><td>Centravet</td><td>CAT188</td><td>16 G</td></tr><tr><td>喉頭鏡</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ガイドワイヤー</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>喉頭ミラー</td><td>Centravet</td><td>MIR011</td><td></td></tr><tr><td>乳酸リンガー</td><td>Centravet</td><td>RIN020</td><td></td></tr><tr><td>シリンジ</td><td>Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td>針</td><td>Centravet</td><td></td><td></td></tr><tr><td>O2</td><td>Air 液体</td><td>I1001M20R2A001</td><td></td></tr><tr><td>683 げっ歯類 換気装置 115/230V</td><td>ハーバード装置</td><td>55-0000</td><td></td></tr><tr><td>スタンドアロン気化器</td><td>WPI</td><td>EZ-155</td><td></td></tr><tr><td>細い線加熱ベッド</td><td>WPI</td><td>EZ-211</td><td></td></tr><tr><td>エアキャニスター</td><td>WPI</td><td>EZ-258</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Drugs</td></tr><tr><td>カルプロフェン</td><td>セントラベット</td><td></td><td></td></tr>リ<tr><td>マジル</td><td>セントラベット</td><td>RIM011</td><td></td></tr>ブ<tr><td>プレノルフィン</td><td>セントラベット</td><td>BUP001</td><td></td></tr>バイト<tr><td>リル</td><td>セントラベット</td><td>BAY001</td><td></td></tr>デ<tr><td>クスメデトミジン</td><td>セントラベット</td><td>DEX010</td><td></td></tr>ア<tr><td>チパメゾール</td><td>セントラベット</td><td>ANT201</td><td></td></tr><tr><td>ベタジン溶液</td><td>Centravet</td><td>VET002</td><td></td></tr><tr><td>イソフルラン</td><td>Centravet</td><td>VET066</td><td></td></tr></tbody></table>

ポスト病変呼吸神経可塑性を研究するための子宮頸脊髄損傷のマウスモデル

A Murine Model of Cervical Spinal Cord Injury to Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticity

子宮頸部脊髄損傷は永久的な麻痺を誘導し、しばしば呼吸困難をもたらす。現在まで、効率的な治療薬は、高子宮頸部脊髄損傷（SCI）は、次の呼吸不全を改善/向上させるために開発されていない。ここでは、多様なポスト病変呼吸神経可塑性を研究するために、子宮頸部2（C2）メタメリックレベルの高い、SCIのマウス前臨床モデルを提案する。技術は、脳幹に位置して呼吸中枢からの横隔運動ニューロンの求心路遮断にダイヤフラムのhemiparalysisを誘発するC2レベルの外科部分の損傷、から構成されています。損傷の反対側はそのまま残り、動物の回復を可能にする。 （胸部と腰部のレベルで）運動機能に影響を与える他のSCIと異なり、呼吸機能は、動物のモチベーションを必要とせず、欠陥/回復の定量化が容易に（横隔膜と横隔膜神経記録を行うことができますS、全身換気）。この前臨床C2のSCIモデル（生理学、分子）の異なるレベルでの様々な呼吸器および非呼吸神経可塑性の事象を研究し、中に呼吸が向上する可能性があり、多様な推定の治療戦略をテストするために、強力で便利、そして信頼性の前臨床モデルであるSCI患者。

傷害の程度 成功と、この特定の実験モデルの再現性は、各マニピュレータ/外科医の経験に依存している。 C2は損傷後の呼吸の回復（横隔神経活動と横隔膜活性）のその後の量は、残りの腹と相関している白質21を免れる。怪我が「手作り」で、外科医からのいくつかの練習を必要とするので、それぞれのけがの程度は正確なサイズを決定するために、組織学的技術（ホルムアルデヒドで組織の固定4％、凍結組織スライス、クレシルバイオレット染色）によって確認されなければならないの損傷を受けた組織（ 図2B）。 電気生理学的記録 C2はSCI後、同側の横隔神経活動が廃止された（ 図3A、Vinitのら 17を参照してください。方法論）。反対横隔神経活性は、損傷により影響を受けた動物の生存率（ <strong...

呼吸不全は、子宮頸部脊髄損傷後の死亡の主要な原因である。部分的な頚椎損傷によって誘発される呼吸不全の、再現性の定量化、および信頼性の前臨床動物モデルを持つことは、その後の呼吸器および非呼吸神経可塑性を理解するのに役立つと推定される補修戦略をテストすることができます。

A cervical spinal cord injury induces permanent paralysis, and often leads to respiratory distress. To date, no efficient therapeutics have been developed ...

この手順の全体的な目標は、頸髄損傷によって引き起こされる呼吸不全および非呼吸不全の定量化可能で信頼性が高く、再現性のある前臨床動物モデルを作成することです。これは、最初に手順に必要な器具と薬剤を準備することによって達成されます。2番目のステップは、動物に麻酔をかけ、挿管してげっ歯類の人工呼吸器に接続することです。次に、脊髄が露出し、頸椎損傷が誘発されます。動物を縫合した後、麻酔を抜いて適切な術後ケアを行います。最終的には、組織学的手法、神経および筋肉の記録を使用して、頸部損傷の程度と影響を調べます。パネル臍帯挫傷などの既存の方法に対するこの手法の主な利点は、損傷が小さく、明確に定義されていることです。手順を実演するのは、私の研究室のエンジニアです 手術の準備として、手術器具を洗浄し、オートクレーブします。また、麻酔前薬で2×1ミリリットルの注射器を準備し、授乳リンガーで容量を1ミリリットルに完了します別の注射器では、麻酔薬の反転を準備します麻酔薬の溶液を皮下投与した後、動物をケージに戻し、鎮静効果が現れるまで約20分間待ちます。次に、ラットを100%酸素中の5%isofフッ素で満たされた密閉チャンバーに入れ、呼吸リズムが遅くなるまで約30秒待ちます。次に、ラットをチャンバーから取り出し、背中の挿管テーブルに置きます。次に、前歯をテーブルに取り付けるためのストラップを配置して頭を固定します。光ファイバーライトを使用して胸部空間を照らします。次に、喉頭鏡を動物の口に入れて、声帯を視覚化します。次に、または気管ガイドを声帯の間の気管にスライドさせ、次にガイド上で口腔気管チューブをスライドさせます。次に、ガイドを取り外し、口腔気管チューブの端に喉頭鏡を置き、チューブが気管に配置されていることを確認して水分を確認します。その後、チューブを人工呼吸器に接続し、フッ素の濃度を2%に調整し、口腔気管チューブを手術用テープで動物の鼻に固定します。手術の場合は、動物をひっくり返し、鼻が外科医に対して90度の角度を向くように、加熱された手術プレートの上に置きます。手術中は体温を摂氏37.5度前後に保ちます。肩甲骨の間をバリカンで剃った後、ガーゼで髪の毛を取り除き、肌をきれいにします。最初はベタジンで、次にアルコール70%で。次に、ハサミを使用して、4〜5センチメートルの長さの横方向の皮膚切開を行います。肩甲骨の間のロックコリー。肩峰僧筋を切断し、出血を防ぐために腱に沿ってロックコリーします。次に、菱形筋を解離して、椎骨を囲む脊椎の筋肉にアクセスします。スピネル筋の目に見える隆起を見つけます。これは、Cの2つの椎骨の顕著なアポフィシスの位置を示しています。この目印を使って、スピネル筋をC椎骨からC3椎骨に切り取ります。次に、滅菌綿棒を使用して、椎骨の背側部分の周りの筋肉をきれいにします。ロンジュールを使用して、C2の骨端を慎重に取り除きます。次に、硬膜と動脈を避けるように注意しながら、細心の注意を払って椎弓切除術を続けます。背側半身椎弓切除術が終了すると、背側脊髄が露出します。55番の鉗子で硬膜を保持します。マイクロハサミを使用して、C2に沿って硬膜ROSコリーを解剖します。次に、各吻側と抱きしめ側を横方向に続けます。必要に応じて脳脊髄液をスポンジで洗い流し、脊髄損傷を行います。まず、最初に見える根となる2番目の頸椎背根を特定します。マイクロハサミを使用して、外側のセクションを2番目の頸椎背根にこっそりと作ります。必要に応じて、滅菌綿棒を使用して血液を取り除きます。病変の範囲が脊髄の正中線に到達するのに十分に近いことをマイクロメスで確認します。次に、マイクロメスを使用して別の切り込みを入れ、怪我を完成させます。損傷の程度が背側から腹側、および正中線の外側に移動することを確認します。HEMIセクションが完了したら、筋肉と皮膚を縫合し、ベタジン飽和滅菌ガーゼで傷口を洗浄します。アイソフフッ素気化器の電源を切った後、反転薬を筋肉内注射し、体温を測ります。動物が人工呼吸器に対して呼吸を始めたら、気管チューブを人工呼吸器から外し、チューブを取り外します。手術後、手術後の最初の2日間は12時間ごとに抗生物質、抗炎症薬、鎮痛剤を投与し、脱水症状を防ぐために皮下液を使用します。術後の最初の数日間に、ラットが性欲で術後最初の日はゼリー状の水にアクセスできるようにし、その後の日は柔らかい食べ物と水にアクセスできるようにし、体重と食物摂取量を監視します。C 2の損傷に続く脊髄の横断面は、損傷の再建を可能にします。灰色の陰影は、脊髄損傷前の損傷の程度を示しています。横隔神経活動は、C 2の部分的な損傷を受けた後の動物の両側で類似しています。横隔神経活動は同側では廃止されますが、反対側では損傷後7日で無傷です。交差した横隔膜経路により、同側横隔神経活動が部分的に回復します。C 2の部分的な損傷は、同側の横隔膜の活動を廃止します。損傷後7日でわずかな活動が現れますが、これは主に交差した横隔膜経路の活動によるものです。同側で観察された信号のリズミカルな偏向は、心電図の人工的な記録によるものです。C 2の損傷の後、反対側の横隔膜の活動は損傷前と同じままであり、動物がその発達後に生き残ることを可能にしていることに注意してください。この技術は、呼吸器生理学の分野の研究者が、損傷後の回復を改善するのに役立つ新しい治療法を探求する道を開きました。

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Research

JoVE Journal

Medicine

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ポスト病変呼吸神経可塑性を研究するための子宮頸脊髄損傷のマウスモデル

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