2025年5月23日
ここでは、ブレオマイシンを気道に注入することにより、肺線維症に関連する肺動脈性肺高血圧症(PF-PH)ラットモデルを誘発する方法を紹介します。また、この動物モデルを検証するための段階的なアプローチも提供しています。
本研究では、肺線維症に伴う場合の分子機構に着目し、グループ3肺高血圧症の病因を調査する。肺動脈性肺高血圧症とは対照的に、肺高血圧症に関連する間質性肺疾患の根底にあるメカニズムはまだよくわかっていません。この分野の最近の開発には、血管リモデリングを逆転させる有効性が含まれます。癌様内皮表現型の発見と代謝所見の発見、アミノ酸と脂質調節不全を肺高血圧症の病因に結び付けます。バルクおよび単一細胞 I-A シーケンシング代謝と、迷惑症例耐性検査などの機能アッセイは、肺高血圧症、不均一性をマッピングし、治療標的を特定するための極めて重要な技術です。
[講師]まず、声門からチューブの端までの距離である3センチメートルの深さまで挿入されたPE-50チューブを使用してラットの気管を挿管します。26ゲージの針が付いた1ミリリットルの注射器を使用して、0.2ミリリットルのブレオマイシンを採取し、カニューレを通して気道に単回投与します。ブレオマイシンが均一に分布するように、ラットを仰臥位に置きます。ラットをそっと持ち、ゆっくりと回転させ、30度から45度の角度で左右を交互に回転させます。各回転を10〜15秒間維持し、3〜4回繰り返します。PFT ソフトウェアを開き、デバイスが認識されていることを確認します。次に、メインコントロール機器のスイッチをオンにし、各信号アンプスイッチがオフになっていることを確認します。気流を設定するには、吸引気流調整ナットをオンにし、吸気を5に設定します。次に、呼気気流調整ナットをオンにし、ゆっくりとした呼気をマイナス4に設定します。圧力の値を 60 に設定します。FRC流量、流量、高流量、肺圧の順に、誤差が5%未満で機器を校正します。ラットを麻酔した後、首の中央に沿って皮膚を切ります。筋肉を層ごとに分離して、頸部気管の上部を露出させます。気管軟骨リングの間に水平切開を行います。金属カニューレを気管切開部に素早く挿入し、正しい位置を確保し、4本のゼロシルク糸縫合糸で固定します。ラットをPFT動物コンパートメントに入れ、気管カニューレを器具の外側の気流チャネルインターフェースに接続します。開始ボタンをクリックして、努力肺活量またはFVC、および動的肺コンプライアンスを調べます。右心室収縮期圧(RVSP)を検出するには、実験ベンチ上で麻酔ラットの腹部を上向きに固定します。外科用ハサミを使用して、首の右側に約4センチメートルの長さの切開を行います。顕微手術鉗子で外頸静脈をそっと分離し、約1センチメートルの長さが隔離されるようにします。分離された静脈の遠位端と近位端に2本の手術ラインを挿入します。4本のゼロ絹糸を使用して、外頸静脈の遠位端を結紮します。近位手術ラインをそっと持ち上げ、遠位静脈壁に置きます。小さなハサミで約0.3ミリの小さな切り込みを入れます。PE-50チューブを外頸静脈に挿入した後、血液漏れを防ぐために、4本のゼロシルク糸を使用してPE-50チューブと静脈を結紮します。レコーダーで静脈圧波形を観察します。カテーテルをゆっくりと右心房に押し込み、右心室に進めて右心室圧波形を表示します。圧力が安定したら、右心室圧を1分間記録し、分析用にデータを保存します。開胸術後、ピンセットを使用してラットの無傷の心臓を取り除きます。はさみで心臓の近くのオラクルと結合組織を切り取ります。肺動脈に沿って右心室の自由壁を切断します。この組織は右心室であり、残りの組織は左心室と心室内中隔です。分離後、濾紙を使用して、右心室と左心室と心室内中隔の表面を排出します。重量比を計算する前に、右心室と左心室と心室中隔を分析天びんで別々に計量します。この図は、ブレオマイシン誘発PF PHラットモデルで観察された血行動態の変化、肺血管リモデリング、および肺機能障害を示しています。右心室収縮期圧と右心室対左心室と中隔の比率は、対照群と比較してモデル群で有意に増加しました。組織学的染色により、モデル群の肺動脈周囲により多くの青色に染色された領域が明らかになり、コラーゲンの蓄積が大きいことが示されました。 努力肺活量と動的肺コンプライアンスは、対照群と比較してモデル群で有意に減少しました。駆出時間に対する肺動脈加速時間の比率、三尖弁輪面収縮期可動域、右心室面積変化率変化、および心拍出量は、モデル群で有意に減少しました。ヒドロキシプロリン濃度はモデル群で有意に高く、肺組織中のコラーゲン含有量の増加を示しました。肝臓と腎臓の重量は、対照群とモデル群の間で有意差はありませんでした。
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本研究では、ブレオマイシン投与によりラットモデルで肺線維症に伴う肺動脈性肺高血圧症(PF-PH)を誘発する方法を紹介します。また、この動物モデルを検証するためのステップバイステップの手順についても詳しく説明します。
肺線維症に伴う肺動脈性肺高血圧症(PF-PH)の検証済みラットモデルを構築することは、グループ3の肺高血圧症における前臨床研究の決定的な空白を埋めることになります。このモデルにより、未充足のニーズが高く予後が不良な疾患領域において、治療法発見に向けたメカニズムのリスク低減とターゲットの検証が可能となります。信頼性の高い動物モデルは、初期段階のバイオファーマR&Dにおいて、予測の信頼性を高め、ポートフォリオの優先順位付けを行うために不可欠です。
このラットモデルは、PF-PH介入の仮説検証、ターゲットバリデーション、およびトランスレーショナル評価を可能にすることで、創薬から前臨床に至るコンティニュアムに組み込まれています。