2017年9月25日
このプロトコルの目的は、段階的に説明するマウスにおける低侵襲横大動脈狭窄 (TAC) の技術。挿管や一般的に使用される標準的な手順に必要な換気の除去、TAC の低侵襲手術を簡素化し、動物の負担を軽減します。
このプロトコルの全体的な目標は、マウスの低侵襲横行大動脈収縮を確立することです。この方法は、大動脈弓の下に通路を作成する方法など、マウスで横行性大動脈狭窄を実装する際の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、シンプルでユーザーフレンドリーであること、そしてマウスの挿管や換気の必要性がなくなることです。
ポスドクのSimona Nemskaと一緒に手順を実演し、手術前の動物の準備と術後の監視手順を行います。施術当日は、麻酔をかけたマウスの首と胸を剃り、露出した皮膚を70%エタノールで消毒します。つま先をつまんで適切な鎮静レベルを確認した後、清潔なコルク作業パッドに仰臥位で動物を固定します。
次に、11番のナイフブレードを使用して、胸骨上ノッチから胸部中央部まで縦方向の正中線頸部切開を10ミリメートル行い、胸骨を露出させます。Crile-Woodニードルホルダーを使用して、4-0モノフィラメントポリプロピレンステー縫合糸を通し、甲状腺を引っ込めます。そして、縫合糸を作業パッドにテープで留めます。
次に、手術用顕微鏡で作業パッドを動かし、顕微手術用鉗子を使用して気管前筋を鈍く分離し、気管を露出させます。湾曲したマイクロサージープルのペアの閉じた先端を気管上と胸骨の後ろにそっとスライドさせ、湾曲した鉗子を慎重に開閉して胸膜を鈍く解剖します。まっすぐな顕微手術用鉗子を使用して、右鎖骨上筋をつかみ、胸部を静かに引き上げます。
骨ニッパーの下端を胸骨の下に滑り込ませ、ミニ胸骨切開の下部を少し左に向けて、3〜4ミリメートルの上部胸骨部分切開術を行います。顕微手術用ニードルホルダーを使用して、7-0 モノフィラメント ポリプロピレン ステー縫合糸を、ミニ胸骨切開術の両側にある 2 番目の肋間腔の内側から外側に通します。7-0モノフィラメントポリプロピレンステー縫合糸を使用して、両側の胸骨の縁を広げます。
また、湾曲した鉗子を使用して、気管前筋、縦隔脂肪、胸腺を脇にそっと動かし、低倍率で大動脈弓を視覚化します。大動脈弓の下の軟部組織を露出させるには、先端を閉じた状態で結束鉗子をアーチの下に挿入し、鉗子を静かに開きます。2番目の結束鉗子を使用して、軟部組織の鉗子を静かに開閉することにより、大動脈弓の下の軟部組織にトンネルを作ります。
次に、結束鉗子を使用して結紮補助具の眼に通した6-0シルク結紮糸を大動脈弓の下に通し、結束鉗子を使用して、右の無名動脈と左総頸動脈の起点の間から縫合糸を回収します。この手順の最も難しいステップは、大動脈弓の下に縫合糸を挿入することです。アーチの下にトンネルを作成する際に十分な注意を払うと、その後の縫合糸の配置が容易になります。
次に、まっすぐな鉗子を使用して、鈍い27ゲージの針を大動脈弓の隣に配置し、2つの結束鉗子を使用して、縫合糸を針の周りにぴったりと結び、右の無名動脈と左の総頸動脈の間の大動脈を結びます。縫合糸が固定されたら、素早く、しかし穏やかに針を取り外して、直径0.4ミリメートルの狭窄と再現性のある横方向の65〜70%の大動脈収縮を実現します。止血を確認した後、胸骨の縁を広げるために使用した7-0モノフィラメントポリプロピレンステー縫合糸を取り出します。
マイクロサージカルのニードルホルダーを使用して、単純な6-0モノフィラメントポリプロピレン縫合糸を左第2肋間腔の外側から内側に、および右第2肋間腔の内側から外側に通します。Crile-Woodニードルホルダーを使用して、6-0モノフィラメントポリプロピレン縫合糸で胸骨の縁を一緒にします。そして、Crile-Woodニードルホルダーで1層に5-0モノフィラメントポリプロピレンランニング縫合糸で皮膚を閉じます。
その後、動物を腹臥位のケージに戻し、完全に回復するまで監視しながら温めます。左心室肥大誘発の有効性は、手術後3日目、7日目、14日目、および28日目に、偽動物の心臓重量と体重の比率を実験動物のそれと比較することによって検証できます。この比率は、術後7日目以降、縞模様の動物では偽のグループと比較して有意に増加し、手術後28日目まで収縮した動物で有意に高いままでした。
心臓と体重の比率で観察された増加は、右心室の体重比が観察期間全体にわたって横行大動脈狭窄と偽手術動物の間で同等に保たれるため、左心室の体重比の上昇のみによるものです。.さらに、左心室の心肥大に対する陽性コントロールである脳性ナトリウム利尿ペプチドのmRNA発現は、14日目の対照偽手術動物と比較して、大動脈縞動物で有意に高く、この技術の効率をさらに検証しています。このテクニックを習得すると、適切に実行すれば20分で完了できます。
この手順を試みる際には、私たちのプロトコルで使用されているものと同様の結紮補助具と結束鉗子を使用することが重要です。開発後、この技術は、圧力過負荷誘発性左心室肥大の発生に関与するメカニズムを調査するための信頼性の高い簡略化されたモデルを提供しました。このビデオを見た後、マウスで大動脈弓の下の通過に特に重点を置いて低侵襲横行大動脈狭窄を行う方法についてよく理解しているはずです。
大動脈弓の下に通路を作ることは、この手術の最も重要なステップであり、結紮補助具を使用し、鉗子を結ぶことで、アーチの損傷のリスクを大幅に減らすことができることを忘れないでください。
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本プロトコルでは、マウスにおいて横行大動脈狭窄(TAC)を行うための低侵襲的な手法について概説します。挿管および人工呼吸を回避することで、手順を簡略化し、動物へのストレスを最小限に抑えることができます。
本プロトコルでは、心血管系創薬における効率的で低ストレスな前臨床モデルの必要性に応え、マウスにおいて左室心肥大を誘導するための簡便かつ低侵襲な手法を提示します。挿管および人工呼吸を排除することで、処置の複雑さと動物への負担を軽減し、ターゲットバリデーション試験におけるハイスループット化と動物福祉の向上を支援します。このモデルにより、圧負荷誘発性心リモデルを標的とする治療候補物質の信頼性の高い評価が可能となり、創薬パイプラインにおける早期のメカニズム的なリスク低減(de-risking)を促進します。
この手法は、ターゲットの検証からリード化合物の同定、さらには前臨床での有効性試験に至る創薬の連続的なプロセスに組み込むことができ、心肥大のメカニズム研究において疾患に関連した系を提供します。