2017年11月8日
大動脈内腔と大動脈の縫合結紮にポリウレタン製カテーテル挿入、外栄養血管の血流の低下による慢性的な低酸素症を誘発します。この記事では、人間の AAA のものと同様の特性を持つ腹部大動脈瘤 (AAA) の新たな動物モデルについて説明します。
この手順の全体的な目標は、ラットの進行性大動脈拡張を伴う腹部大動脈瘤または AAA の開始のために大動脈組織低酸素症を誘発することです。この方法は、腹部大動脈瘤の発症と破裂の原因となるメカニズムに関する大動脈瘤研究期間の主要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、ラットモデル間の形態学的および病理学的特性が、ヒトの腹部大動脈瘤に見られるものと類似
していることです。この手法のアイデアを最初に思いついたのは、ヒトAAAの別の可能性を調査していたときでした。低酸素導入手術はテキストに精通した指導だけでは習得が難しいため、この方法を視覚的に示せることが重要です。その手順を実演するのは、当研究室の元医師である血管外科医の矢田達郎さんと久後弘奈さんです。
つま先をつまんで適切な鎮静レベルを確認した後、電気カミソリを使用して300〜400ミリグラムのラットの腹毛を剃り、続いてアルコールとポビドンヨード溶液を連続して消毒します。ラットを仰臥位で手術台に置き、動物の目に軟膏を塗ります。次に、ハサミを使用して腹側正中線腹部切開を行い、滅菌ガーゼと創傷リトラクターを使用して腹腔内に腹部の内容物を詰めます。
血管周囲組織から大動脈を剥離するには、ピンセットを使用して後腹膜を優しく持ち上げて引き裂き、大動脈壁を露出させます。次に、左腎静脈から血管周囲組織からの分岐部までの後腹腔内の腎下大動脈を剥離します。5-0シルク縫合糸を使用して、腹部大動脈から分岐する血管を結紮し、大動脈内腔を狭くしない大動脈から離れた点で血液供給を遮断します。
大動脈の血流を遮断するには、血管クリップを腎動脈のすぐ下、大動脈の分岐部のすぐ上に配置します。大動脈壁の表面に点状出血を生じさせるのと同様に、腎動脈枝に隣接する大動脈クリップから遠位5mmのところにマイクロハサミを挿入して前大動脈壁を切断し、24ゲージの留置針を使用して切開部からポリウレタンカテーテルを浅く挿入します。水で満たされた1mLのシリンジをポリウレタンに取り付け、大動脈から残りの血液を洗い流します。
次に、新しいポリウレタン カテーテルを長さ 10 mm に切断し、このカテーテルを大動脈内腔切開部に完全に挿入します。切開部の位置に合わせてカテーテルの中点を再配置し、8-0を使用しますモノフィラメント縫合糸は、中断された縫合糸で切開部を閉じます。腹部大動脈を外科医の結び目で結紮し、5-0シルク縫合糸とポリウレタンカテーテルを使用します。
カテーテルが固定されたら、大動脈分岐部と腎動脈の下の血管クリップを取り外して、順行性血流を回復し、肉眼的大動脈脈動の存在を確認します。ガーゼをはがした後、4-0ポリプロピレン縫合糸を使用して腹部切開部を2層にしっかりと閉じ、臓器の突出を防ぎます。次に、腹部切開部に局所リドカインを塗布し、ラットを加熱パッドの上に置いて、完全な補償が得られるまで監視します。.
術後、超音波エコーグラムで拡大した大動脈の経時変化を観察し、標準的なプロトコルに従って腹部大動脈の内側の端から外側の端までの最大直径を測定します。手術の 28 日後、メスを使用して新しい腹側切開で腹部を開き、ハサミを使用して動脈瘤を採取します。収穫したアオルタを10%中性緩衝ホルマリンに24〜48時間入れます。
大動脈をパラフィンに埋め込み、大動脈組織の一部を取得した後、標準的なプロトコルに従って、固定パラフィン切片を蒸留水で10分間水和させ、続いてVerhoeffのヘマトキシリンでインキュベートします。錆びと腐食は、Verhoeffのヘマトキシリンとvan Giesonの溶液ラボの活動で特定できます。したがって、これらの組織色素の鮮度とインキュベーション時間は、アーカイブやオプションの染色にとって重要です。
25分後、切片を水で1分間3回洗浄し、続いて分化溶液に10〜30回浸します。切片を水で再度3回すすぎ、サンプルを5%チオ硫酸ナトリウムに1分間置きます。再度水で洗浄した後、サンプルをvan Gieson溶液に5分間浸します。
次に、30秒間の漸増エタノール浸漬で組織を脱水し、続いて2回の5分間キシレンインキュベーションでクリアランスします。次に、共振埋込剤を使用して、適切なサイズのカバースリップでセクションを覆います。これらの画像では、カテーテル挿入後 28 日目の代表的な腹部大動脈瘤が示されています。
経腹部超音波検査による大動脈の上端と下端の測定では、カテーテル留置直後は拡張のない正常な直径が明らかになり、留置後約 14 日で最大サイズまで増加し、実験期間が終了するまで変化しないかわずかに増加します。28日目の動脈瘤の組織病理学的分析により、0日目に観察されたものと比較して弾性線維の顕著な劣化が明らかになりました。一度マスターすると、適切に実行すれば、このテクニックは約1時間で完了することができます。
この手順に続いて、in vitro分析などの他の方法を実行して、個々のシリアル機能に関する追加の質問に答えることができます。その開発後、この技術は、腹部大動脈瘤分野の研究者が特定の患者層でこの疾患を調査する道を開きました。このビデオを見た後、ラットの進行性大動脈拡張を伴う腹部大動脈瘤の開始のために大動脈組織低酸素症を誘発する方法を十分に理解しているはずです。
手術器具の取り扱いは非常に危険であり、この手順を実行するときは常に怪我や感染に対する予防措置を講じる必要があることを忘れないでください。
本記事では、ヒトの腹部大動脈瘤(AAA)の特性を模倣した、ラットにおける腹部大動脈瘤研究のための新しい動物モデルを紹介します。このモデルは、ポリウレタンカテーテルの挿入と縫合結紮によって構築され、慢性的な低酸素状態と大動脈の拡張を誘導します。
このげっ歯類モデルは、大動脈壁にヒトに近い低酸素性傷害を再現することで、前臨床のAAA研究における極めて重要な空白を埋め、血管病理のメカニズム的なリスク低減を可能にします。本モデルは、進行性の大動脈拡張と弾性繊維の分解を伴う疾患関連システムを提供することで、ターゲットの検証および表現型スクリーニングを支援します。その有用性は、低酸素によって誘発される動脈瘤形成を標的とした治療介入において、予測の信頼性を向上させる点にあります。
このモデルは、ターゲット検証からリード化合物の同定、そして前臨床有効性試験に至る創薬の連続的なプロセスに適合し、特に低酸素状態を調節する薬剤やマトリックス安定化剤の評価に適しています。