2025年2月28日
てんかんにおける予期せぬ突然死(SUDEP)のメカニズムは十分に理解されておらず、現在のモデルから翻訳するのは困難です。トランスジェニックウサギは、これらのメカニズムについての洞察を提供する可能性があります。死に至る可能性のある重篤な事象を評価するために、トランスジェニックウサギキットにおける長期にわたる連続的な脳波記録および心電図記録の方法を説明します。
[講師]まず、麻酔したキットを直腸体温計で制御される赤外線加熱パッドの上に仰臥位に置きます。3リットルのバッグでスイベルコネクタを介して非再呼吸ジャクソンリース回路に接続されたカスタム0.5Dプリントフェイスマスクに鼻と口を置きます。耳または足のパルスオキシメーターを使用して麻酔の深さを監視します。キットの両側に粘着性のあるサージカルタオルを置き、大きなサージカルドレープで覆います。ドレープに適切なサイズの穴を開けて、腹部と胸を露出させます。インプラントを手術野に開き、非吸収性アンカー縫合糸をインプラントの各アンカー穴に配置し、各縫合糸に5〜6センチメートルの尾を残します。インプラントを温かい滅菌生理食塩水の入ったボウルに入れ、配置の準備が整うまで入れます。メスを使用して、白線に沿って皮膚を3センチ切開します。そして慎重に筋肉を切開して腹腔を開きます。次に、インプラントを腹腔の頭蓋部分に配置し、切開部の左側に配置します。トロカールを使用して、陽性心電図(ECG)とEEGワイヤーを腹腔と切開部の約3〜4センチメートルの左側の皮膚からトンネルします。切開部の右側に 2 センチメートルの負の心電図ワイヤーをトンネルし、インプラントが空洞内に快適に収まるようにします。次に、アンカー縫合糸でインプラントを腹腔の腹壁に固定し、腸が閉じ込められないようにします。そして、吸収性縫合糸で腹壁を断続パターンで閉じます。次に、非吸収性縫合糸で皮膚切開部を中断されたパターンで閉じます。陰性心電図をトンネルし、最初の肋骨のレベルで右上胸に皮下に導きます。皮下ポケットを鈍く解剖して、約10センチメートルのワイヤーをゆるく巻き付けます。余分なワイヤーを切断し、露出した端を非吸収性縫合糸で絶縁ワイヤーに結び付けた後、ループを作成します。2本の非吸収性縫合糸でループを筋肉に固定します。次に、陽性の心電図リードを左下肋骨にトンネルし、実証された手順を繰り返して筋肉に固定し、切開部を閉じます。露出した脳波ワイヤーを滅菌アルミホイルで包みます。非滅菌アシスタントに滅菌ドレープとレッグタイを外してもらいます。キットを腹臥位に回し、フェイスマスクと回路の間のスイベルコネクタを回転させて、フェイスマスクが所定の位置にしっかりと固定されるようにします。必要に応じてパルスオキシメーターとドップラーモニターを調整して、継続的な麻酔モニタリングを維持します。次に、ドップラープローブを心臓の上に配置します。左側の下に滅菌粘着タオルを置き、アシスタントがワイヤーの入ったアルミホイルのパケットを持ちます。アルミパックからワイヤーをそっと取り外して滅菌フィールドに置き、滅菌タオルでドレーププロセスを完了します。頭皮の正中線に沿って3センチの切開を行い、頭蓋骨を露出させます。トロカールを使用して、左側から頭蓋骨まで脳波リードを皮下にトンネルします。次に、メスを使用して露出した頭頂骨から骨膜をきれいにし、こすります。ハンドヘルドドリルを滅菌超音波カバーに挿入し、1ミリメートルのドリルバリをドリルに導きます。次に、ラムダの前方約0.5センチメートル、矢状縫合糸の外側0.5センチメートルの頭頂骨に両側のバー穴を開けます。細い鉗子を使用して、バリ穴にネジを差し込みます。次に、ドライバーを使用して、ネジを頭蓋骨の約半分まで挿入します。次に、首の後ろに沿って皮下ポケットを率直に解剖し、約10センチメートルのワイヤーを緩く巻きます。余分なワイヤーを切断し、先端から絶縁体を剥がし、ワイヤーを伸ばします。露出したワイヤーの端にループを作成するには、小さなループを残して結び目を作ります。ループをネジの上に置き、ネジを頭蓋骨に締めて、ワイヤーがネジに接触するようにします。 アース線を左側に、記録線を右側に配置します。次に、歯科用アクリルを使用してネジとワイヤーを頭蓋骨に固定します。最後に、痛みを和らげるために各切開部位にブピバカインを皮下注射します。そして、各切開部を少量の皮膚接着剤で覆います。すべてのワイヤが所定の位置に配置されたら、解析ソフトウェアを使用してテレメトリ信号を評価し、信号の忠実度を検証します。キットが鎮静されている間、EEG 信号は低振幅で現れることを期待してください。インプラント手術は 15 匹のウサギキットで成功裏に行われ、12 匹が実験エンドポイントまで生き残りました。キットをホームケージに戻した直後のテレメトリ記録では、低振幅の脳波信号が示され、キットが麻酔から回復するにつれて改善されました。ECG 信号の形態は、瘢痕化とワイヤーの安定化により、手術後の最初の数日間でわずかに変化しました。しかし、全体として、信号品質は長期にわたって堅調なままでした。埋め込み型テレメトリシステムにより、脳波検査、温度、加速度、心電図検査、信号品質など、複数の生体電位を記録することができました。
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本研究では、トランスジェニックウサギを用いて、てんかんにおける突然死(SUDEP)のメカニズムを探索します。死亡につながる可能性のある重大なイベントを評価するため、長期的な連続脳波(EEG)および心電図(ECG)記録の手法について記述します。
新生児トランスジェニックウサギにおけるEEG(脳波)およびECG(心電図)の同時テレメトリ測定により、SUDEP(てんかん突然死)のメカニズムに関連する神経および心臓の電気生理学的状態を高精度かつ縦断的にモニタリングすることが可能になります。このアプローチは、げっ歯類モデルよりもヒトに近い生理学的整合性を備えたシステムにおいて、疾患に関連する不整脈と発作イベントを捉えることで、前臨床モデリングにおける決定的な欠落を解消します。本手法は、てんかんおよび心機能不全に関与するイオンチャネル病のターゲット検証における予測信頼性と、メカニズムのリスク低減を支援します。
このテレメトリー機能を備えたウサギモデルは、てんかんおよび心不整脈研究における初期探索と前臨床検証の橋渡しを行い、リード化合物の同定やメカニズム研究を支援します。