March 6th, 2015
ここでは、ラットの腸間膜リンパ管をカニューレ挿入する技術について説明し、これにより、腸管送達後のリンパ系を介した脂質および薬物輸送の定量化を可能にします。この技術は、腸間膜リンパの濃度および/または体液、免疫細胞、ペプチド、タンパク質、親油性分子の輸送を評価するために適応させることができます。
この手順の全体的な目標は、腸内送達後の腸管リンパ系への脂質と薬物の輸送速度と程度を評価することです。これは、最初にリンパ採取のために腸間膜リンパ管を分離してカニューレ挿入することによって達成されます。第2ステップでは、十二指腸にカニューレを挿入して腸への注入を可能にし、次に頸動脈にカニューレを挿入して血液サンプルの収集を可能にします。
最終ステップでは、実験的治療が十二指腸に送達され、全身脂質または薬物レベルの定量化のためにリンパ液と血液が採取されます。最終的に、このモデルは、腸送達後の脂質と薬物の全吸収と腸管リンパ輸送を評価するために使用できます。この技術の主な利点は、腸間膜リンパ管のカニューレ挿入を直接行い、実験期間全体にわたってリンパ液を採取できることです。
これにより、腸間膜リンパ液に流入し、それを通って流れる絶対質量物質を推定できます。In vivoでは、このモデルにより、薬物および脂質輸送のin vivo評価が可能になります。また、関心のある任意の因子の腸内リンパ管輸送、およびさまざまな課題や病状に応じたそのような因子のリンパ管輸送の変化を測定するためにも使用できます。
腸間膜リンパ管のカニューレ挿入は、管が小さく、壊れやすく、絶食動物では困難であるため、この方法を視覚的に示せることは非常に重要です。手順を実演するのは、ここモナッシュ大学の同僚であり同僚の教員であるナタリー・カス博士と、グループのシニアポスドクであるLJヒュー博士です。手術の前日に、カニューレを適切な長さに切断し、滅菌外科用ブレードを使用して、チューブの各部分の先端に斜角を作ります。次に、十二指腸内カニューレを準備するために、カニューレをそれ自体にループし、カニューレを加熱してチューブにアンカーポイントを作成します。
手術当日は、麻酔をかけた成体ラットの腹部と首の右側と左鎖骨の部分から毛皮を剃り、その後、3つの連続したポビドンヨード溶液と70%エタノールスクラブで手術部位を無菌的に洗浄し、リンパ管をカニューレにします。動物を右側を上にして置き、滅菌メスの刃を使用して、剣状突起から肋骨縁の約2センチメートル下の右側に伸びるまっすぐな4センチメートルの切開で腹筋壁の最上層を開きます。小腸を左腹壁の下に引っ込め、通常の生理食塩水で飽和した滅菌ガーゼを2〜3枚使用して所定の位置に保ちます。
次に、動物の背中の下に水平に配置された10ミリリットルのプラスチック製注射器にラットをつなぎます。腸間膜リンパ管の視覚化を支援するために、直径が約0.5〜1ミリメートルで、右腎臓に垂直で、すぐに吻側で暗赤色の脈動性腸間膜動脈に平行な上腸間膜リンパ管の位置を特定します。ここに示すように、絶食していないラットでは、上腸間膜リンパ管は白く、不透明で、寄生したラットよりも視覚化しやすいことに注意してください。
次に、一対のまっすぐな鉗子を、上腸間膜リンパ管と平行な右腎臓の下縁にある会陰脂肪床に通し、大静脈のすぐ下の結合組織層に通します。次に、鉗子の先端を使用して、リンパカニューレをペレン脂肪床に引き込み、一方の端を腸間膜リンパ管のすぐ隣接させ、もう一方の端を右腎臓のレベルで動物から外部化します。次に、手術用顕微鏡と宝石商の鉗子を使用して、下端から開始し、リンパ管が分離されたときにリンパ管を損傷しないように注意しながら、結合組織と脂肪組織の上にある層を通じて腸間膜リンパ管を分離します。
細い先端の鉗子の先端を使って、リンパ管に小さな穴を開けます。リンパカニューレが抗凝固剤溶液で完全に満たされ、エアギャップがないことを確認した後、小さな鉗子を使用して、穿刺を介して腸間膜リンパ管内にリンパカニューレを約2〜4ミリメートル挿入します。カニューレ挿入が成功すると、カニューレの自由収集端から腸リンパ液の緩やかな流れが観察されます。
これが発生した場合は、リンパ管の入り口の穴にシアノアクリレート接着剤を少量垂らしてカニューレを固定し、十二指腸をカニューレにするための過剰な接着剤で血管を閉塞しないように注意します。まず、小腸の明るいピンク色の部分として組織を特定し、穏やかに下向きに引っ張ると、胃が現れます。次に、滅菌済みの23ゲージの針を使用して、胃と十二指腸の接合部から約2センチメートル下のピロリの十二指腸に小さな穴を開けます。
次に、十二指腸カニューレのjs字型のフックエンドをパンクに通し、佐野アクリレート接着剤を一滴垂らしてカニューレを所定の位置に固定します。次に、縫合糸を使用して腹筋壁の切開を閉じます そして、頸動脈カニューレ挿入は、腸間膜リンパ管のカニューレ挿入の前後に行うことができます。我々は通常、リンパ管のカニューレ挿入の前に頸動脈をカニューレ挿入することを好むので、動物を動かすときにリンパカニューレが外れる可能性を減らすために、頸動脈をカニューレするために、まず、斜角から2.5センチメートルのところに頸動脈カニューレをマークして、動脈に挿入するチューブの部分を特定する。
次に、カニューレの斜めになっていない端を、抗凝固剤溶液で満たされたシリンジに取り付けられた25ゲージの針に接続し、カニューレに溶液を充填して、エアギャップがないことを確認します。次に、矢状面の気管の左上の皮膚層から縦方向に1〜1.5センチメートルの切開を行い、次に鈍い先端鉗子を使用して皮下結合組織を解剖し、その下にある対になった首の筋肉を露出させます。首の筋肉を引っ込めて、皮膚表面から約1センチ下にある脈動する左頸動脈を露出させます。
次に、鈍的解剖によって動脈から上にある結合組織を洗浄し、鈍的組織鉗子を使用して動脈の約1センチメートルのセクションを分離します。次に、細い先端の鉗子を使用して、頸動脈の下に2つの絹の縫合糸を通し、孤立した動脈セクションの両端に配置します。次に、ラットの心臓と鎖骨から最も遠い縫合糸を結び、頸動脈の下に一対のまっすぐな細い先端鉗子を配置して、動脈を通る血流を閉塞します。
次に、細い先端の虹彩はさみを使用して、孤立した領域の上部から約3分の1の方法で動脈の上面に小さな切開を行います。カニューレの先端を湾曲した先端鉗子で動脈に挿入します。挿入したら、まっすぐな細い先端の鉗子を取り外し、血流を閉塞し、2対の鉗子を使用してカニューレを動脈に2.5センチ進めます。
1つはカニューレを動脈内に保持して血液が逆流するのを防ぐため、もう1つはカニューレを挿入するためのものです。次に、小さな動脈クランプを使用して、カニューレを動脈内に保持します。抗凝固剤溶液をカニューレに注入し、続いて少量の血液を引き戻してチューブの開存性を確認します。
次に、カニューレを抗凝固剤溶液で洗い流し、ライターの炎を使用して端を密封します。最後に、縫合糸を使用してカニューレを所定の位置に結び、動脈クランプを取り外します。次に、動脈とカニューレの周囲に3番目の縫合糸を固定し、動脈の周りの縫合糸の長さを短くし、回復期間後にさらに縫合糸で首の傷を閉じ、十二指腸カニューレを介して動物に目的の製剤を注入します。
モデルである親油性薬剤ハラールファネンの投与後のグラフに示されているように、カニューレ挿入に成功したラットの平均リンパ流量は1時間あたり0.4〜1.3ミリリットルでした。一部の動物では、カニューレ挿入後の最初の1〜3時間でリンパ流量がわずかに低かった後、カニューレ挿入に失敗したラットでリンパカニューレ挿入が成功した後に一般的に観察される現象が増加しました。ただし、流量は、収集期間を通じて成功した実験で見られた流量よりも大幅に低いままです。
同様に、これらの代表的な実験では、トリグリセリドとハラールRINの累積リンパ輸送は、カニューレ挿入に失敗した動物で大幅に低かった。一方、カニューレ挿入に成功したグループでは、平均累積ハララン輸送は用量の15.1%であり、累積トリグリセリド輸送は10時間で61ミリグラムでした。この代表的な脂質輸送実験では、投与された放射性物質標識外因性脂質量のうちリンパ液で輸送された割合は54%これらの値は、以前に観察された値と有意差はありませんでした。
同様の製剤の場合、トリグリセリドと薬物の両方のリンパピークへの輸送速度は、脂質と薬物の投与後に数回発生し、その後ベースラインレベルに戻ります。典型的で腸管リンパ脂質および薬物輸送実験も同様です。各期間中のリンパ液中の薬物輸送の速度は、薬物がリンパ液に輸送されるときのトリグリセリド輸送のシーンを反映しています。
トリグリセリドに富むリポタンパク質との関連で 一度習得すると、カニューレ挿入は困難に遭遇しなければ30分以内に完了することができます。この手順に続いて、採取したリンパ液内の成分を分離し、レシピエント動物への再注入などの追加の実験に使用して、その機能、代謝、クリアランス、または処分パターンを直接評価することができます。このビデオを見た後、腸間膜リンパ管、頸動脈、および十二指腸を分離してカニューレ挿入する技術についてよく理解しているはずです。
これらの技術を使用すると、Vivaの腸間膜リンパを経由して腸間膜リンパへの薬物、脂質、およびその他の因子の両方の輸送を評価できるはずです。
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この記事では、腸管送達後のリンパ系を介した脂質と薬物の輸送を定量化するためにラットの腸間膜リンパ管を経管化するための技術について説明しています。この方法により、免疫細胞や親油性分子を含む様々な物質の評価が可能になります。
The mesenteric lymph duct cannulation model enables direct quantification of intestinal lymphatic transport of lipophilic drugs and lipids, addressing a critical gap in predicting oral bioavailability for compounds utilizing lipid absorption pathways. This surgical approach provides mechanistic de-risking by distinguishing lymphatic from portal venous absorption, informing formulation strategies and reducing late-stage attrition due to unexpected pharmacokinetic variability. The model supports target validation and lead identification by generating quantitative lymphatic transport data that correlate with preclinical efficacy and inform go/no-go decisions in early discovery.
The method integrates into the discovery continuum from early hypothesis testing through lead identification to preclinical work, providing lymphatic transport data that complement standard portal blood pharmacokinetic profiles.