ラット舌の機械的および粘弾性的特性のインビボ評価

この手順の全体的な目標は、麻酔をかけたラットの舌の強度と粘弾性特性を評価することです。この方法は、閉塞性睡眠時無呼吸症候群に関する睡眠呼吸障害の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、筋肉のパフォーマンスに関するフィールド定量的データであり、適切なトレーニングを行うことで、ほとんどの筋力学研究所で一般的に見られるカーブペンを使用して簡単に行うことができます。

これらの方法は、ラットの舌の生理学と力学についての洞察を提供することができます。また、マウスモデルなどの他のシステムにも適用できます。この方法論のアイデアを最初に思いついたのは、舌の付け根に脂肪が蓄積することでこの筋肉の機械的特性がどのように変化するかを評価していたときでした。

つま先をつまむことに反応しないことで適切な鎮静レベルを確認した後、手術ハサミを使用してラットの首の上の皮膚の楕円形の領域を切除し、皮膚を切除します。脂肪組織、舌下腺と顎下腺、気管を囲む筋肉層を鈍く解剖します。電気焼灼を使用して、神経の周りの可能な接触部位で舌骨の近位にある二腹筋を切除します。

次に、神経を脱水症状から保護するために、神経にミネラルオイルを一滴加えます。細い鉗子を使用して、周囲の肉から舌下神経を解剖します。フックを使用して、神経の少なくとも3ミリメートルがバイポーラ電極に接続できることを確認します。

微小止血鉗子を使用して、舌骨からできるだけ遠位に舌下神経を押しつぶし、5秒間の穏やかな圧力で刺激の逆行性伝播を回避します。止血が神経をつかむと、舌の付け根に短いけいれんが見えるはずです。次に、反対側で識別と神経破壊を繰り返します。

気管を挿管するには、まず、気管の周囲の平滑筋を穏やかに鈍く解剖し、気管組織を露出させます。次に、一対の縫合糸結束鉗子を使用して気管を慎重に持ち上げ、胸部に近い気管の下に4つのゼロ縫合糸を通します。喉頭から6番目と7番目のリングの間に最初の緩い結び目を結び、鉱油潤滑移送ピペットのステムを気管の下にスライドさせます。

ピペットが所定の位置にあるとき、喉頭から4番目と5番目のリングの間に小さな切開を行います。カネラを麻酔に接続した状態で、カネラを切開部にそっと挿入し、約5つのリングの深さで挿入します。カネラを縫合糸に固定して気密シールを作成し、縫合糸結束鉗子を使用して舌を慎重につかみます。

次に、PBSを浸した長さ20センチのシルクブラック編み込み、5つのゼロ縫合糸を内側に舌の先端に通し、縫合糸に幅約4センチのループを結びます。舌の等尺性力と粘弾性特性を決定するには、切開筋テストシステムの加熱トレイで動物を仰臥位に置き、プラスチックコーティングされた金属ツイストタイを使用して動物の鼻をトレイに固定します。9キログラムのテキストモノフィラメントラインに結ばれた3方向スイベルを挿入して、口を開いた位置に維持し、縫合ループを力変換器に接続します。

刺激中に動物を固定するために手足と腹部をテープで固定し、極性電極によるカスタムメイドの刺激フックを各舌下神経に接続します。積み重ね可能なダブルバインディングポストを使用して、各電極の2つのバナナ端子を1つのBNCコネクタに変換します。次に、BNCスプリッターを使用して、電極を装置の刺激モードに接続します。

首と舌が力変換器のレバーと揃っていることを確認したら、徐々に舌の長さを調整し、最大の力が得られるまでピクピクと刺激を加えます。最大筋力が得られたら、バーニアキャリパーを使用して、舌骨の挿入から舌の先端までの舌の長さを測定します。等尺性の力を測定するには、トゥイッチを適用し、20秒後に破傷風の刺激を加え、最大トゥイッチ力と破傷風の力を記録します。

舌の粘弾性特性を決定するために、動物の位置を変えることなく、等尺性力の決定から3〜5分後に、舌下神経を刺激することなく、最適な長さからの変位を増やしながら受動的ストレッチのサイクルを適用します。ここでは、生後3か月齢のZuckerラットのけいれん力と破傷風力の期待値を示しています。刺激後に発生する破傷風の力は、すぐにピークに達するはずです。

その後、刺激が止まるまでゆっくりと減少します。このグラフでは、第4世代が刺激終了前にプラトーレベルに達しなかった、または刺激が首筋の収縮を引き起こした収縮の失敗を観察できます。長さと力のトレースのこれらの代表的なリサージュ作業ループは、舌を最適な長さの5%から50%に伸ばすことによって得られました。

その後、ループを組み合わせて、典型的なリサージュループトレースを生成できます。このテクニックは、一度習得すれば、適切に実行すれば約1時間半で完了します。このビデオを見た後、舌下神経を露出させて隔離する方法と、舌の機械的粘弾性特性を決定する方法についてよく理解しているはずです。

ご覧いただきありがとうございます、そしてあなたの実験に頑張ってください。