齧歯動物で勃起機能評価 Intracavernosal 圧記録
2018年6月6日
Intracavernosal 圧記録 (ICP) は、実験動物の勃起機能を評価する重要な方法です。ここでは、ICP の記録手順の crura ペニスを catheterizing とラットの海綿状の神経を電気刺激により詳細なプロトコルを示す.
この手順の全体的な目標は、ラットの勃起機能をテストすることです 海綿体をカテーテル法で固定し、海綿体神経の刺激後の海綿体内圧を記録します。この方法は、勃起不全の治療法や薬の評価など、男性の勃起不全分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。したがって、この技術の利点の1つは、勃起機能と反射、勃起反応に関連する血流の動的な変化をより正確に評価できることです。
海綿体骨の白い内膜の小さな領域が陰茎の核に針を挿入するのを困難にするため、カテーテル法を学ぶのが難しいため、この方法の視覚的なデモンストレーションは重要です。手術の準備として、海綿体内圧記録用のバイポーラ電極を一対作ります。電極の端を少し曲げて、電極間の距離を1〜2ミリメートルに調整します。
次に、2つのワニクランプを使用して電極を刺激装置に接続します。次に、カテーテルシステムを組み立てます。まず、チューブを使用して、皮下注射の23ゲージ針を三方活栓に接続します。
次に、ストップコックを圧力トランスデューサーに接続します。次に、ヘパリン生理食塩水を充填した10ミリリットルの注射器をストップコックの3番目の位置に取り付けます。次に、システム全体にヘパリン生理食塩水を入れ、漏れがないか確認します。
次に、針を20センチ持ち上げ、記録システムを20センチメートルの水に校正します。キャリブレーション後、針の高さを調整し、記録システムの精度を確認してください。必要に応じて、精度が確認されるまでキャリブレーションを繰り返します。
次に、ラットを動物施設から手術室に移し、少なくとも30分間部屋に順応させます。その間、手術器具を70%エタノールで滅菌し、必要な手術材料を準備します。30分後、最初のラットを手術のために準備します。
ペントバルビタールナトリウムで麻酔し、5〜10分間待ちます。次に、ラットのつま先をつまんで反射がないことを確認し、適切な麻酔がかかっていることを確認します。次に、腹部と首から毛皮を剃り、ラットを仰臥位にして手術用ボードの上に置きます。
次に、露出した皮膚を10%ポビドンヨードと70%エタノールを交互に3回入れたスクラブで拭きます。また、眼の乾燥を防ぐために眼科用軟膏を塗布します。その後、手術を進めます。
海綿状神経を分離する前に、テキストプロトコルに従って左頸動脈をカテーテル接続します。一対の鉗子で腹部の皮膚と筋肉を持ち上げることにより、神経分離を開始します。次に、はさみで、下腹部から陰茎まで正中線を切開します。
次に、腸をそっと脇に動かして腹腔の上部に入ります。次に、一対の鉗子で膀胱をつかみ、腹腔から引き出します。次に、尿道の腹側部分にある前立腺の腹側葉を見つけます。
次に、腹側葉、精嚢、輸精管を引き抜いて、前立腺の背葉を露出させます。次に、輸精管と前立腺の癒着点を見つけます。次に、前立腺と輸精管の間のスペースを分離します。
前立腺と輸精管の接合点の後方に位置する線維性カプセルを慎重に露出させて進めます。次に、前立腺の表面にある主要な骨盤神経節と海綿状神経を見つけます。次に、綿棒またはティッシュペーパーで海綿状神経領域を慎重に乾かし、次に右海綿状神経をバイポーラ電極で慎重に分離して引っ掛けます。
手術を続けるには、解剖ハサミで陰茎の皮膚に小さな切開を切り、陰茎のシャフトの皮膚を慎重に切除します。次に、横紋の陰茎の筋肉組織を解剖するのに十分な組織を露出させます。次に、恥骨の上部の枝を見つけます。
次に、海綿球を覆う球根海綿筋を露出させます。次に、湾曲した鉗子を使用して、球海綿筋を坐骨海綿体筋から分割します。坐骨海綿体筋を慎重に分離して進めます。
次に、坐骨海綿体筋を切開して、crus corpus cavernosumの白いtunica albugineaを露出させます。次に、カテーテル法を実行します。海綿体骨の解剖学的方向に注意深くたどり、針を白いアルブギネアを通して海綿体にそっと挿入します。
針の位置は手術の成功にとって重要であるため、テストとして、少量のヘパリン化生理食塩水を注入します。これにより、針が正しく挿入されている場合、わずかな陰茎の腫れが生じるはずです。次に、針の位置を変えたり、接続チューブを壊したりすることなく、針を慎重に放します。
次に、漏れがないか領域を検査します。何も見つからない場合は、神経を刺激してデータの分析を進めてください。記載されているICP記録試験は、勃起不全の高齢ラットを区別し、勃起機能に対する潜在的な治療または薬物の影響を定量化するために使用された。
勃起不全群の典型的なICP反応曲線は、対照群の曲線よりもはるかに低かった。通常、統計分析には最も高いICPが選択されました。平均動脈圧に対するICPの比率を計算した後、5匹のラットからプールされたデータは、年齢群の比率が対照群の比率と比較して有意に減少したことを示しました。
これらの2つの主要なパラメータに加えて、ピークICP、プラトーICP、膨張時間、応答期間、および曲線下面積は、すべて高齢ラットで大幅に減少したため、データは勃起機能を反映する定量的測定値でいっぱいです。このビデオを見れば、動物でICP記録を効率的に行う方法についてよく理解できるはずです。この手順を試みるときは、カニューレチューブが妨げられないようにするために、ヘパリンを使用することを忘れないでください。
このテクニックは、一度マスターすれば、きちんと行えば約2時間で習得できます。
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概要
本記事では、勃起機能を評価するためのラットにおける海綿体内圧（ICP）測定の詳細なプロトコルを紹介します。本手法では、陰茎海綿体脚にカテーテルを挿入し、海綿体神経を電気刺激します。
研究の主要構成要素
科学分野
- 神経科学
- 泌尿器科
- 生理学
背景
- 海綿体内圧（ICP）の記録は、実験モデルにおける勃起機能の評価に不可欠です。
- この手法は、男性の勃起不全の理解および潜在的な治療法の評価に役立ちます。
- 解剖学的な制約があるため、陰茎脚のカテーテル挿入は困難です。
- 正確なICP測定は、勃起時の動的な血流変化を反映します。
研究目的
- ラットにおける勃起機能の信頼性の高い試験法を提供すること。
- 男性の勃起不全分野の研究を促進すること。
- 勃起反応メカニズムへの理解を深めること。
使用された手法
- 陰茎海綿体脚のカテーテル挿入。
- 海綿体神経への電気刺激。
- 海綿体内圧の記録。
- 正確な測定のためのバイポーラ電極の作製。
主な結果
- このプロトコルにより、勃起機能の精密な評価が可能になります。
- 視覚的なデモンストレーションにより、カテーテル挿入技術の習得が促進されます。
- ICPの動的な変化から、勃起生理学に関する知見が得られます。
- 本手法は、勃起不全治療の有効性を評価するために利用可能です。
結論
- このICP記録技術は、勃起不全の研究において不可欠です。
- 信頼性の高いデータ収集には、正確なカテーテル挿入が極めて重要です。
- 本研究は、雄ラットにおける勃起メカニズムの理解に寄与します。
よくある質問
産業界における重要性
げっ歯類における海綿体内圧（ICP）測定は、勃起機能の定量的かつ生理学的に関連した評価を可能にし、前臨床段階のED研究において治療候補物質のメカニズム評価を実現します。この手法は、勃起反応メカニズムを反映したダイナミックな血行動態データを提供することで、代替エンドポイントへの依存を減らし、ターゲットの検証およびリード化合物の同定を支援します。創薬ワークフローにこの手法を組み込むことで、後続の研究段階に進む前に、勃起不全治療薬のリスク低減における予測信頼性が向上します。
バイオファーマ研究開発における戦略的応用
初期創薬およびターゲット検証
- 科学的価値：海綿体神経刺激に対するICP反応を測定することで治療仮説の検証を可能にし、勃起機能に対する経路特異的な寄与を明らかにします。
- 運用的価値：一酸化窒素シグナル伝達および平滑筋弛緩に関与するターゲットの生物学的リスク低減を裏付ける、再現性のある血行動態の読み取り値を提供します。
- 予測的価値：ピークICP、ICP/MAP比、および脱起時間を定量化することで治療効果を測定し、早期の有効性シグナルを提供することでポートフォリオの優先順位付けを容易にします。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- アッセイの準備状態： バリデートされたげっ歯類モデルにおける高忠実度の化合物スクリーニングに適した、標準化された定量的なICP曲線を作成します。
- 再現性： 実験間で圧力トランスデューサーの出力を一致させるため、精密なカテーテル挿入およびキャリブレーションプロトコルが必要です。
- 拡張性： 外科的手技に習熟すれば、縦断的研究や治療法間の比較におけるプラットフォームの再利用が可能です。
トランスレーショナル・前臨床研究
- 疾患との関連性：高齢ラットモデルではICPパラメータの有意な低下が認められ、これが臨床的なEDの表現型を反映しているため、トランスレーショナルなバイオマーカーの整合性を図ることが可能です。
- 前臨床段階の連続性：ICP由来の有効性データとメカニズムに基づくターゲット調節を関連付けることで、リスク調整に基づいた開発推進の意思決定をサポートします。
- メカニズムによるリスク低減：海綿体神経介在性の反応を単離し、勃起機能に対する神経原性寄与と血管原性寄与を区別します。
パイプラインおよびワークフローへの統合
ICP recordingは、ターゲットのバリデーション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、ED治療薬開発におけるgo/no-go判断の根拠となる血行動態のフェノタイピングを提供します。
- 探索生物学：海綿体神経刺激後の電気的に誘発されたICP反応を介して、神経原性および血管性経路の仮説検証をサポートします。
- スクリーニング：化合物の評価のために、ピークICP、プラトーICP、および曲線下の面積を含む、アッセイにそのまま利用可能な定量的な出力を提供します。
- 分析：治療群間におけるICP対平均動脈圧比および反応持続時間の統計的比較を可能にします。
- トランスレーショナルリサーチ：ヒトのED病態生理に類似した年齢依存的なICP低下を通じて、前臨床的な妥当性と結びつけます。
- エンタープライズ再利用：ED治療薬候補の反復的なスクリーニングに向けた、再利用可能な血行動態フェノタイピング能力を確立します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：勃起反射に伴う動的な血流変化を定量化することにより、ターゲットバリデーションにおける予測的信頼性を提供します。
- 運用の価値：ヘパリン生理食塩水によるキャリブレーションとリークチェックプロトコルを通じて標準化を確保し、施設間の再現性を向上させます。
- 戦略的価値：ED（勃起不全）メカニズムの早期のメカニスティックなリスク低減により、後期の脱落を減少させ、資本効率を改善します。
- ポートフォリオへの影響：定量的な血行動態有効性の閾値に基づいた、リスク調整後の優先順位付けを可能にします。
実施上の検討事項
- げっ歯類の血管および神経解剖、特に海綿体神経の単離および陰茎海綿体脚へのカテーテル挿入における顕微手術の専門知識が必要である。
- 抗凝固処置およびシステムの完全性を維持するための、圧力トランスデューサシステム、双極刺激装置、およびヘパリン生理食塩水の調製に依存する。
- 手術手技、キャリブレーション手順、およびICP曲線の解析基準について、チーム間での標準化が必要である。
- 適応上の検討事項として、モデル固有の解剖学的構造（例：ラットとマウスの違い）や、神経応答に影響を与える麻酔プロトコルが挙げられる。
- 実用上の制限として、白膜への針挿入という技術的困難さや、血管漏出を避けるための手技習熟の必要性がある。
