レーザードップラー流量測定を用いたラットにおける脳血流自動調節の評価

このプロトコルは、正常および病理学的状態下での血圧変化時に自身の血流を調節する脳微小循環の能力を評価するのに理想的である。LDFは、他の方法では不可能な様々な条件下で脳血流を継続的にモニタリングするための比較的非侵襲的な方法を提供する。レーザードップラーフローメトリーは、非侵襲的な血流評価に使用できます。

例えば、健康な若い女性の血流調節障害に対する高塩食の影響を評価する。LDFは、人間および動物の多くの異なる血管床で容易に血流を監視することを可能にし、そして、多種多様な研究で使用することができる。エイドリアン・アレンとの手順を実証することは、私の研究技術者でラボマネージャーのメーガン・スタンプです。

処置を開始する前に、ラットを摂氏37度に維持した循環水毛布の上に置き、麻酔付き実験ラットのペダル反射に対する応答の欠如を確認する。動物の目に軟膏を適用し、頭蓋骨、腹側頸部領域、および大腿三角形の上部を剃ります。露出した皮膚から髪を失う任意の除去します。

そして、アルコールをこすりで皮膚を消毒します。ラットを循環する温水ポンプで加熱パッドに移動します。そして、一時的に、サイン位置にラットを固定するために医療テープを使用してください。

2つのPE 50カニューレを、同位塩化ナトリウム溶液中のヘパリン1mLあたり1単位で充填します。そして、動脈への挿入を容易にするために外科用はさみでカテーテルの開いた端をベベル。顕微鏡を解剖して周囲の組織から大腿動脈を慎重に分離した後、分離した大腿動脈セグメントの遠位端を装い、結び目を引き締めることなく動脈の中間端と近位端の周りに2つの縫合を配置する。

カニューレが固定されるまで、クリップから切り取られたV字型のワイヤーを動脈の下に挿入して容器を閉塞させます。その後、バンナハサミを使用して、遠位結紮付近の大腿動脈に小さな切開を行います。カニューレの斜めの端を切開に挿入し、カニューレを大腿動脈に進めます。

ペーパークリップを取り外します。カニューレの上の中央合字の結び目を締めて、カニューレを所定の位置に固定します。持ち上がる合字の張力を解放し、次に近位合字を締め、切開を閉じる。

カニューレが所定の位置に置かれてすぐ、動物を胸骨の位置に置きます。そして、カテーテルを取り外さないで注意を払ってステレオタックスデバイスで頭を固定します。頭蓋骨を覆う皮膚に楕円形の切開を行います。

そして、綿棒を使用して結合組織を除去し、頭蓋骨が清潔で乾燥していることを確認します。頭皮の切開部の周りに細長い小片を置いて出血を止め、解剖顕微鏡の下に2.15mmドリルビットを使用して、ラットの大きさに応じて、左右の体性感覚皮質の頭頂部の骨の0.5〜1cmの領域を薄くします。頭蓋骨を貫通しないように、骨をゆっくりと慎重に薄くします。

このステップを行っている間、生理液は、領域が過熱するのを防ぐために自由に適用されるべきである。領域がピンクの外観を持っている場合や血管を視覚化することができ、ミネラルオイルで薄くなった骨をカバーしています。そして、マイクロマニピュレーターを使用して、レーザードップラープローブを露出した脳微小循環の上に配置し、プローブの先端が鉱物油のプールの上部に触れるだけです。

最初のプローブ配置では、プローブがマイクロ循環上に配置されていることを確認するために、約150ユニットの信号から始めることをお勧めします。レーザードップラーフローメトリープローブが設置されている場合、動物は30〜45分間平衡期間を過ぎ、30秒間にわたって適切な大腿動脈カニューレから1.5mLの血液を引き出します。カテーテル特許を維持するために、各血の引き出し後にカニュールにヘパリンのmL当たり100単位をカニュールに注入する。

ラットを2分間回復させ、30秒ごとに2分間LDFと血圧を測定する。血圧とLDFの測定後、動物が約20mmHgの平均動脈圧に達するまで、血液量離脱を2分ごとに繰り返す。これらの代表的な実験では、標準的な実験室チャウを与えられた10匹のスプレイグ・ドーリーラットの平均レーザー脳血流は、平均動脈圧が自己調節の下限に達するまで、最初の3つの血液量離脱後の出血前値の20%以内に維持された。

その後の血液量離脱は、自己調節の下限を下回る圧力で、脳循環が低いプロフュージョン圧力で脳血流を一定に維持するのに十分なレベルの血管拡張を産生しなくなったことを示すレーザー脳血流の進行的な減少を引き起こした。自己調節の下限以上の圧力では、レーザー脳血流と動脈圧との間に有意な相関関係はなく、レーザー脳血流が自己調節曲線の高原域における動脈圧とは無関係であることを示す。自己調節の下限を下回ると、レーザ脳血流動脈圧関係は陰斜面を有していた。

そして、レーザー脳血流は動脈圧と有意に相関していた。覚えておくべき最も重要なことは、頭蓋骨を非常に慎重に薄くし、LDFプローブが同じ組織の上にしっかりと固定されていることを確認することです。この手順は、頸動脈を介して逆行注入した後の様々な薬剤の微小循環の反応性をテストするために使用することができる、または脳循環における機能的な高血症および神経血管結合を評価するために使用することができる。

この技術により、脳循環に及ぼすさまざまな薬物や麻酔薬の効果、高血圧などの疾患モデルにおける脳の自己調節の変化の研究が可能になりました。