방법 논문

마우스의 최소 침습 가로 대동맥 수축

DOI:

10.3791/55293

⸱

2017년 3월 14일

 ,  ,  , 
1School of Biological Sciences, The University of Hong Kong, 2College of Arts and Science, New York University, 3Department of Health Technology and Informatics, Faculty of Health and Social Sciences, The Hong Kong Polytechnic University

이 논문에서

요약

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기관 삽관과 인공 호흡기의 사용을 제거하면서 최소 침습 가로 대동맥 수축 (MTAC)는 일반 가로 대동맥 수축 (TAC)의 본질을 절약합니다. 그것은 특히 병진 연구에서 좌심실 과부하에 높은 처리량 연구를위한 매우 바람직한 방법으로 증명한다.

초록

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최소 침습 가로 대동맥 수축 (MTAC)는 표준 오픈 가슴을 가로 대동맥 수축 (TAC)보다 마우스의 가로 대동맥의 수축을위한 더 바람직한 방법입니다. 횡 대동맥 협착이 좌심실 높은 압력을 유도하는 고기능 방법이지만 인한 기관 내 삽관과 인공 호흡기의 사용에 더 어렵고 긴 절차이다. TAC는 새로운 방법, MTAC로도 자주 덜 존속 없다, 둘 환기 설치와 갈비와 늑간 근육이나 기관 삽관의 절단을 필요로한다. 흉강에 액세스 할 수 개흉술에 반대 MTAC에서, 대동맥 궁은 ​​앞쪽 목의 중간 선 절개를 통해 도달한다. 갑상선은 흉골 노치를 나타 내기 위해 다시 당겨진다. 흉골이어서 제 리브 수준까지 절단하고, 대동맥 궁는 결합 조직 및 흉선을 분리하는 것만으로 도달된다. 에서거기에, 봉합 아치를 감싸 및 스페이서와 연결 한 후 흉골 절단 및 피부 닫을 수 있습니다 할 수 있습니다. MTAC 좌심실 고혈압을 유도하는 매우 빠르고 덜 침습적 방법은 높은 처리량 연구 가능성을 가능하게한다. 수축의 성공은 대동맥의 흐름 속도를 결정하기 위해 고주파 트랜스 흉부 심장 초음파, 특히 컬러 도플러 및 펄스 파 도플러를 이용한 검증 좌우 될 수 있고 우측 경동맥 동맥 혈관의 치수 및 좌심실 기능 및 형태. 성공적인 수축은 또한 간질과 혈관 주위 섬유화와 심장 근육 세포의 비대와 같은 중요한 조직 병리학 적 변화를 트리거합니다. 여기서, MTAC의 과정 경동맥에서 얻어진 유량 변화가 심장 초음파, 총 형태학 및 심장 조직 학적 변화를 관찰 할 수있는 방법을 보여주는 설명한다.

서론

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이 문서의 전체 목적은 쥐 대동맥 협착 (TAC)가 간단하고 편리한 수술을 생성하도록 변형 될 수있는 방법을 횡 보여주는 것이다. TAC는 제 1991 (1)에 도입되고 조작 게놈 2, 3, 4, 5, 6, 특히 소 동물에 좌심실과 심부전 비대증으로 이어지는 세포 및 분자 경로를 연구하는 분자 생물학을 활성화시켰다. 원하는 압력 과부하를 제조에서 효능에도 불구하고,이 기술은 궁극적 절차를 수행 및 낮은 생존율로 어려움에 의해 제한된다. TAC 전도성 외과 기관 내 삽관, 개흉술을 수행하고 폐 붕괴 일을 방지하기 위해 인공 호흡기를 사용할 수 있어야한다.

콘텐츠 "> 종종 간단하고 덜 침습적 방법이 요구된다. 결과적으로, 최소 침습 횡 대동맥 협착 (MTAC)는 3을 고안 하였다. 그 결과 (즉, 좌심실 비대)는 동일하지만, 절차는 상당히 더 적은 수의 장치를 포함 상기 동물에게 덜 손상. MTAC 90 % 이상, 더 생존율을 갖는 바람직한 방법으로 증명하고, 또한 기인 할 수 성공적인 수술 후 사망의 15 분 내지 25. 많지 않은 경우의 동작 시간을 갖는 엄청난 좌심실 과부하 및 신장 등 중요 장기에 혈액 공급의 심각한 감소의 결과 대동맥 궁의 조인 다구 수축.

절차가 완료된 후, 초음파 검사는 밴딩 심장 형태와 기능의 성공 여부를 평가할 수있다. 고주파, 초음파 시스템은 직경을 측정하고, 좌우의 변화를 흐르게하는 데에 이용 될 수있다최대 유속 측정 대동맥 궁 수축을 시각화하고, 좌심실 벽 두께 및 기능적 파라미터 (7, 8)를 결정하기 위해, 경동맥 동맥. 안락사 후 장기도 헤 마톡 실린과 에오신 염색 Picrosirius 콜라겐 염색 조직 학적 연구를 위해 수집 될 수 후자 섬유증의 관찰에 특히 유용한.

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프로토콜

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이 프로토콜은 홍콩 대학의 교육 및 연구 (CULATR)에서 라이브 동물의 사용에 대한위원회의 가이드 라인을 따른다.

1. 작업 현장 준비

  1. 75 % 이소 프로필 알코올로 사업장 소독. 마음의 변화와 피사체 동물의 호흡 속도를 피하기 위해 37 ° C까지 가열 패드 온도를 조정합니다.
  2. 30 분 동안 또는 다른 적절한 방법으로 121 ° C에서 중력 변위 멸균기에서 멸균 수술 도구를 사용합니다.
  3. 도 1에 도시 된 바와 같이 결찰 조직 분리 및 권취 장치로 사용하기위한 도구를 만들기 위해 4 개의 30 게이지 바늘과 바늘 홀더 곡선을 2 - 가라. 수술에 사용되는면 도포에 지금은 곡선 바늘을 탑재합니다.
  4. 이는 니들 홀더 90º 27 게이지 바늘과 곡선 블런트. 결찰 단계에서 0.4-mm 스페이서를 만들기 위해 하드 표면을 문질러 끝을 부드럽게.

2. 동물 준비

  1. 음의 꼬리 핀치 반사와 마취 확인 100 ㎎ / ㎏ + 10 ㎎ / ㎏ IP : 체중과 관련하여 적절한 케타민과 자일 라진의 혼합물 2 개월, 남성, 22~25g C57BL / 6N 마우스를 마취 .
  2. 제모 크림의 2 ~ 3 분의 응용 프로그램과 함께 전방 목과 가슴에 머리를 제거합니다. 따뜻한 물과면 주걱으로 크림을 제거합니다.
  3. 각막에서 건조를 방지하기 위해 동물의 눈 안과 용 연고 또는 겔을 적용한다.
  4. 앙와위에서 가열 패드에있는 동물을 놓고 매 15 분 간격으로 해당 문서를 유지해야되고, 수술 중 모니터링을 실시하고 있습니다.
  5. 수술시에 올바른 위치에 동물을 유지하기 위해 상기 가열 패드 사지를 고정 수술 종이 테이프를 사용한다.
  6. 알코올, 포비돈 - 요오드 용액을 3 회 교대로 피부를 소독.
  7. 멸균 DR을 사용하여노출 작업 필드 원숭이 오염을 방지 할 수있다. 각 마우스 및 필요에 따라 새로운 멸균 장갑을 사용합니다.

3. 내고 절차

  1. 메스와 목과 가슴의 중간 선 위치에서 마우스의 피부를 엽니 다.
  2. 부드럽게 무딘 가위로 결합 조직을 분리하여 머리를 향해 갑상선를 당깁니다.
  3. 만곡 된 바늘 양쪽 방향 중심선에서 기관의 근육 층을 분리한다.
  4. 무딘 가위를 사용하여, 상기 제 리브 (약 5 ㎜)에 흉골 잘라. 트랙터 또는 곡선 집게로 잘라을 엽니 다.
  5. 서로 곡선 바늘과 결합 조직을 분리하여 하단 가슴 벽에서 흉선 로브를 분리; 가로 대동맥 궁과 두 개의 경동맥 동맥이 시점에서 명확하게 볼 수 있습니다.
  6. 아치 아래 곡선 바늘을 삽입하고 고름하여 다른 쪽의 용기의 벽과 결합 조직 사이에 관통곡선 머리를 힝.
  7. 곡선 바늘을 사용하여 대동맥 궁 아래에 6-0 모노 필라멘트 봉합사를 잡아 당깁니다.
  8. 루프에 스페이서를 놓고 이중 매듭 장소에 봉합을 수정합니다. 부드럽게 스페이서를 제거합니다.
  9. 매듭의 위치에 성공적으로 수축을 확인하고 봉합의 끝을 잘라.
  10. 간단한 중단 봉합 패턴으로 6/0 실크 봉합사를 사용하여 흉벽을 닫습니다. 연속 봉합 패턴의 6/0 모노 필라멘트 봉합사로 피부를 닫는다.

4. 수술 후 케어

  1. 봉합 사이트에 포비돈 - 요오드 솔루션을 적용하고 회복과 수술 후 모니터링을위한 사전 예열 새장에 동물을 배치합니다.
  2. 동물이 통증을 완화하고 적절한 부드러운 음식 마우스를 제공하기 위해 의식을 회복 한 후 - (0.1 ㎎ / ㎏ 사우스 캐롤라이나 모든 12 시간 0.05), 부 프레 노르 핀을 주입한다.
  3. 전체 복구 후 12 시간 빛 / 어둠 사이클 방에 동물을 돌려줍니다.

5.심 초음파 : 성공적인 결찰 및 측정의 확인

  1. 1 L / min의 산소 유속, 유지 보수를 위해, 1.5 % - 유도, 5 % 이소 플루 란, 및 1 - 일주 후 3 밴드 이전 마우스를 마취.
  2. 제모 크림을 사용하여 가슴 털을 제거합니다. 철저 따뜻한 물과면 주걱으로 크림을 제거합니다.
  3. 37 ° C에서 유지되는 동물 처리 플랫폼으로 누운 자세에서 마우스를 고정합니다. 발톱에 전극 젤을 적용하고는 전극 패드에 테이프.
  4. 마우스의 가슴에 초음파 젤을 적용합니다. 40 MHz의 MS550D 프로브와 고주파 초음파 시스템은, 대동맥 궁에뿐만 아니라 좌측 및 우측 경동맥 컬러 도플러 및 펄스 파 도플러 검색을 수행한다.
  5. B 모드를 사용하여 좌심실을 찾을. M 모드를 이용하여 수축기 및 이완기의 벽 두께를 측정 할 수있다. 필요에 따라 사용 시네 저장 및 프레임 스토어 데이터와 이미지를 저장합니다.
  6. 유, B 모드를 노래 분기점 전에 왼쪽 경동맥을 찾습니다. 흐름을 평가하기 위해 펄스 파 및 색 도플러를 사용합니다. 비슷한 지점에서 오른쪽 경동맥과 반복합니다. 나중에 분석 할 수 시네 저장 및 프레임 스토어 모드에서 이미지를 저장합니다.
  7. 마우스 왼쪽 욕창 위치에 있도록 맨 왼쪽에 동물 처리 플랫폼을 기울입니다. 대동맥 궁을 찾기 위해 X와 Y를 마우스의 흉골 위치에 머리에 위치 평행로부터의 오프셋 (offset) 30 °에 프로브를 배치하고 조작 할 수 있습니다.
  8. 수축을 찾습니다. 두 개의 경동맥 동맥은 대동맥 궁으로부터 분기 어디 혈액이 점 사이의 좁은 채널을 통해 유입되는 바와 같이, 더 볼 수축의 사이트로 만들려면 컬러 도플러 모드를 사용합니다.
  9. 최대 유속을 측정하기 위해, 펄스 파형 및 컬러 도플러를 사용한다. 필요에 따라 사용 시네 저장 및 프레임 스토어 데이터와 이미지를 저장합니다.
  10. 동물이 발생하기 쉬운 위치에 가열 패드에 복구 할 수 있습니다.완전히 마취에서 회복 후 12 시간 빛 / 어둠 사이클 방에 원래 케이지에 동물을 돌려줍니다.

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결과

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MTAC는 적시에 좌심실에서 중요한 고혈압의 유도 할 수 있습니다.

폴리 우레탄 튜브 대신에 구부러져 열리는 4 30 게이지 바늘 -도 1에 도시 된 바와 같이, 절차는 기본 도구의 제조는이 요구를 간단하고 최소한이다. 수술 자체는 TAC에 비하여, 용이하게 수행 될 수 있기 때문에, 또한 덜 복잡하다. 갑상선이 수축되면, 흉골 절단하고, 흉선은보기를 취소 이동합니다. 대동맥 궁은 결찰 과정 (그림 2)에 대한 즉시 배치 가능합니다.

MTAC 확실하게 결찰 된 생쥐의 좌심실 압력 과부하를 생산하고 있습니다. 수축 된 횡 대동맥 명확 w로,도 3c에서 관찰 될 <...

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토론

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록맨 연구팀은 심장에 압력 과부하를 연구하는 방법으로 대동맥 밴딩을위한 첫 번째 방법을 고안했다. 이 활성화 연구는 고혈압과 심장 장애 1의 세포 및 분자 결과를 발견하기 시작합니다. 개선 된 방법, 침습적 횡 대동맥 협착 (MTAC)은 종래의 횡 대동맥 협착 (9)의 단점없이 좌심실 압력 과부하 및 심부전의 유도에 대한 의무, 시간에 따른 방법을 제공한다. TAC에 비하여 절차 자체에 훨씬 더 쉽게 증가 생존율로 수행 될 수있다. 이 방법의 주요 장점은 대동맥 협착 실험의 성능을 제공하지만, 동일하거나 더 나은 결과가 유의하게 적은 기기, 외과 기술, 및 동작 시간 때문이다.

TAC 절차에 오픈 가슴 방법은 g을 사용하지reater 액세스 및 심장과 혈관의 전체를 더 잘 볼 수 있습니다. 잠재적 인 장점은 쉽게 우심실 압력 과부하 대동맥 궁 밴딩이 완료되는 것과 동시에 허혈성 조건 관상 동...

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공개 사항

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저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

감사의 글

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우리는 베보 2100 초음파 시스템의 제공을 위해 홍콩 폴리 테크닉 대학교의 생명 과학 (ULS)의 대학 연구 시설을 인정하고 싶습니다. 교육 및 촉진을위한 생명 공학, 홍콩 폴리 테크닉 대학의 학제 부문에서 박사 Chunyi 원 총리 특별 감사. 이 작품은 홍콩 정부 RGC 부여 GRF 17127215, 764812 빌리 KC 차우에 HKU6이 / CRF는 / 11G에 의해 지원되었다.

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재료

6/0 Dafilon

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
1 인치 30 게이지 바늘BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. 305128절차와 같이 곡선 그림 1
27 Gauge NeedleBD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. 301629위해 무뚝뚝하고 매끄럽게 만드십시오
.C0933066
6/0 SilkamB. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany.C0762067
멸균 장갑A.R. Medicom, Inc (아시아), 홍콩.
Cotton ApplicatorMannings, 쿼리 베이, 홍콩.Local Shopping Center
Depilatory CreamVeet (Hong Kong), Kwun Tong, Kowloon, Hong KongLocal Shopping Center
Lexer-Baby ScissorFST, 브리티시 컬럼비아 V7H 0A6, 캐나다.14078-10
Curved Iris ForcepFST, 브리티시 컬럼비아 V7H 0A6, 캐나다.11065-07
Micro Olsen-Hegar 바늘 홀더WPI, Sarasota, FL 34240, USA. 501989
Stereo MicrioscopeWPI, Sarasota, FL 34240, USA. PZMIII-BS
strong>GenTeal Eye GelNovartis, East Hanover, NJ 07936, USA. 지역 약국
Heating PadKent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, USA. DCT-20
수술용 테이프Laboratory Animal Unit
케타민 및 XylazineLaboratory Animal Unit
BetadineLaboratory Animal Unit
BuprenorphineLaboratory Animal UnitstrongBuprenorphine/strongLaboratory Animal Unit)
스페이서B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany를 <

참고문헌

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  1. Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).
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