비 인간 영장류 일반 비단 (Callithrix jacchus)에서 내가 의약품의 관리에 대 한 수술

요약

우리는 둥근 창 막 통해 비 인간 영장류, 일반적인 마모 셋 (Callithrix jacchus)의 내가 약물을 관리 하는 수술 방법을 보고 합니다.

초록

청각 연구는 오래 되었습니다 의해 촉진 설치류 모델, 비록 일부 질병에 인간의 증상 지 수 없습니다. 일반적인 마모 셋 (Callithrix jacchus)는 설치류의 비교 보다 중간 귀 ossicular 사슬과 인 간에 게 내가 포함 한 측 뼈의 유사한 해부학 작은, 쉬운 핸들 신세계 원숭이입니다. 여기, 우리는 일반적인 마모 셋의 내가 약물 전달에 대 한 인공 둥근 창 틈새에 재현할 수, 안전 하 고 합리적인 수술 접근을 보고합니다. 우리 후부 tympanotomy를, 전도성 청력 손실이 발생할 수 있습니다 약화 멤브레인의 조작 피하기 위해 인간의 수술 임상 사용 하는 프로시저를 채택 했다. 이 수술은 어떤 중요 한 청력 감소에 지도 하지 않았다. 이 이렇게 비록 측면 반원형 운하 및 안 면 신경의 수직 부분 주의깊게 고려 되어야 한다 일반적인 마모 셋의 큰 물집 구조 때문에 가능 했다. 이 수술 방법 매우 중요 변환 연구에 대 한 개념의 전 임상 증거를 얻기에서 청력 손실 없이 약물의 안전 하 고 정확한 관리를 수행할 수 있습니다.

서론

감각 청각 손실 (SNHL) 손상 또는 달팽이 관에서 결핍에서 주로 발생합니다. SNHL의 일반적인 원인은 포함 에이징 (예: 노인 성 난청), 유전적 결함, 감염, 시끄러운 소음과 ototoxic 약물¹에 노출. 세계 보건 기구 (WHO) 추정 360 백만 이상 사람들, 세계의 인구의 5.3%를 나타내는 청각 손실²에서 고통. 그것은 또한 그 1에 2500 신생아에서 900 1 적당 한, 심한, 있고 심오한 선천적인 영구적인 청력 손실, 그리고 65 세 이상의 약 1에 3 성인 청력 손실³의 어느 정도 추정. 그러나, 이러한 환자에 대 한 청력 손실의 효과적인 임상 치료가입니다.

청각 연구 오래 수행한 설치류 또는 기니 피그 모델을 사용 하 여 그리고 유전자 치료와 재생 치료 등 많은 방법을 청력 손실에 대 한 새로운 치료법으로 제안 되었습니다. 그러나, 인간과 설치류 청각 시스템 측면에서 큰 차이 이며 동물 모델 인간의 응용 프로그램을 번역 하는 것이 매우 어렵습니다. 일반적인 마모 셋 (C. jacchus), 신세계 원숭이 아마존에서 발생 하는 여러 가지 이유로 다양 한 기초 연구 연구에 대 한 매력적인 비 인간 영장류 모델 되고있다. 첫째, 해부학과 생리학은 그 설치류 보다는 인간 더 비슷합니다. 둘째, 질병, 신경 네트워크, 행동, 및 게놈를 포함 하 여,이 종족에 대 한 기본적인 생물 학적 정보 잘 특징 이다. 청각 음성 처리, 주기, 피치, 표현 및 일반적인 marmosets의 청각 음성 상호 작용의 외피 코딩도 있다 보고^{4,5,,67 , 8 , 9 , 10}. 최근 조직학 학문에서는, 연구원 20 난청 유전자와 일반적인 마모 셋의 달팽이 관에서 음이온 교환기의 독특한 식 패턴을 식별 하 고 5 발견 진보적인 청각, 및 3의 원인이 되는 유전자 음이온 교환기, 설치류^11,12의 다른 식 패턴을 했다. 이러한 프로필 일반적인 마모 셋 청각 연구를 위한 강력한 도구 임을 믿고 우리를 리드.

실험 동물으로 일반적인 마모 셋의 가장 현저한 특성은 다음과 같습니다.

• 작은 몸 크기와 쉬운 취급 일부 수 종에 비해 오래 된 세계 원숭이: 성인 자그마한 300-400 g 무게 그리고 쥐와 비슷한 높이 약 60cm.
• 높은 생식 영장류: 자그마한 18 개월의 나이에 성적인 성숙을 달성 하 고 일년에 두 번 고 매년 4 ~ 6 자손을 생산할 수 있습니다.
• 유전 수정 사용할 수 있습니다: 유전자 변형¹³ 및 노크 아웃¹⁴ 영장류 연루 신경 장애 (예를 들어, 파 킨 슨 병의 유전 수정에 의해 marmosets를 사용 하 여 만들기에 성공 하는 사사키 전자 외. 질환과 Alzheimer의 질병)입니다.
• 배아 줄기 (ES) 세포와 유도 만능 줄기 (iPS) 세포 설립된^15,16되었습니다. 그것은 오히려 어려운 자그마한 설치류에 비해의 동일한 수를 유지, 줄기 세포 나 iPS 세포의 가용성을 vivo에서 분석 요구의 수를 줄일 것 이다 생체 외에서 분석을 제공 합니다.

난청 및 그것의 잠재적인 치료의 분야에서 더 나은 변환 연구 촉진, CT 및 MRI, 전신 마 취와 청각 뇌 간 응답 (Abr)를 사용 하 여 청력 테스트를 사용 하 여 이미징 연구 프로토콜을 설립 했습니다. 이러한 실험 시스템 설치류 연구와 임상 사이의 격차를 브리징에 필수적인 개념 연구의 전 임상 증거를 더 나은 기회와 함께 우리를 제공할 수 있습니다. 여기, 우리는 둥근 창 막 통해 일반적인 마모 셋의 내가 약물을 관리 하는 수술 방법을 보고 합니다. 봐서 고 막 전도성 청력 손실이 발생할 수 있는 조작 없이 둥근 창 주변 명확한 보기를 얻으려면, 그것은 유용한 접근 유 구멍에서. 임상으로,이 이렇게, "후부 tympanotomy" 잘 설립 하 고 인공 와우 이식 및 cholesteatoma 수술에 대 한 일반적으로 사용 되는 것 이라고 합니다. 우리는 그 후부 tympanotomy 청력 상실을 유발 하지 않고 약물의 정확한 관리를 수행할 수 있습니다 믿습니다.

프로토콜

모든 실험 절차는 도쿄 일본 지케이 대학에서 수행 했다. 동물 취급 및 실험 절차 기관 동물 관리 및 사용 지케이 대학 위원회에 의해 승인 (승인 없음: 26-060)는 지케이에 실험 동물의 사용에 대 한 제도적 지침에 따라 수행 대학, 적절 한 실시 동물 실험의 일본의 과학 위원회 (2006 년)에 대 한 지침과 동의 하는. 동물 보호 관리 및 실험 동물 사용 (연구소의 실험실 동물 자원, 1996)에 대 한 가이드의 권고에 따라 실시 했다.

1. 수술 전 검사

1. 수술 전에 적어도 1 개월 개별 해 부 구조의 식별을 용이 하 게 하기 위해 동물 (일반적인 자그마한)의 두개골 계산 된 단층 촬영 (CT) 검사를 받아.
2. Audiometric 시험 수술을 하기 전에 적어도 1 개월 실시 합니다.
   참고: 여기, 우리 사용는 ABR 청력 상태를 평가 하기 위해. 간단히, 긍정적인 전극 피하는 꼭지점 및 자극 귀 지 기지에서 참조 부정적인 전극에 두었다. 접지 전극 피하는 목의 등 쪽 부분에 배치 했다. ^{17 , 18} Abr 톤 버스트와 함께 갖는 했다 (1.0 ms 톤 버스트 0.1 ms 상승 기간이을 시간). 사운드 수준은 최대 진폭에서 10 dB 단계에서 다음 감소 되었다. 각 사운드 수준에서 512 응답 (가끔 자극 극성)로 평균 했다. ABR 임계값은 어떤 파 검출 될 수에서 최저 음압 레벨 (SPL)로 정의 했다.

2입니다. 마 취

1. 전신 마 취하에 수술 전날 밤에서 빠른 동물.
2. 얼굴을 마스크 환기 또는 느린 유도 (그림 1A) 유도 챔버를 4 %isoflurane 및 5-6 mL/min에서 주변 공기를 관리 합니다. 동물 발가락 핀치 등 고통 스러운 자극에 응답 하지 않는 확인 하십시오.
3. Anesthestize medetomidine (0.04 mg/kg), midazolam (0.4 mg/kg), 그리고 butorphanol (0.4 mg/kg)의 조합 (대 퇴 근육)으로 근육 주사와 일반적인 자그마한.
4. 암 피 실린 (0.08 mg/g)을 피하 주사 피부 절 개는 수술 전 항생제로 전에 30 분 이상.
5. 위쪽, 머리와 부정사 위치에는 비단을 놓고 머리와 목 확장 합니다. 나일론 스레드 테이블 maxilla 수정 및 좋은 보기를 혀를 올려 하거나는 후 두 경은 후두개와 후 두의 항목 또는 시각화를 사용 하 여 (그림 1B).
6. 후두개는 후 두 표면 따라 endotracheal 튜브를 삽입 합니다.
   참고: 16 게이지 정 맥 카 테 터, 사용할 수 또는 6-프랑스 계기 먹이 튜브, endotracheal 튜브 (그림 1C).
7. 그것은 제대로 배치 된 기관에 확인 endotracheal 튜브에서 EtCO₂ 를 확인 합니다. 튜브를 배치 하 고 호흡 가스 운동 체크, 후 테이프로 endotracheal 관 마모 셋의 얼굴을 수정 합니다.
8. 작업 중 1-3 %Isoflurane 사이 마 취를 유지 합니다.
9. 작업 중 SpO₂, EtCO₂, 몸 온도 직장 온도 모니터링 합니다. 체온의 감소를 방지 하기 위해 난방 매트에 모든 절차를 수행 합니다.

3. 수술 전 준비

1. 부정사 위치에 마모 셋을 준비 하 고 비 수술 측 (그림 2A)에 30-45도 각도로 머리를 경사.
2. 요원의 후 귀의 영역을 면도.
3. 소독 알콜과 povidone 요오드, 모두 후 귀의 지역과 외부 청각 운하에서 외과 영역.
4. 외과 용 드 레이프 시트 마모 셋 (그림 2B)에 둥근 구멍을 배치 합니다.

4. 수술 절차

1. 1 %lidocaine 염 산 염의 주입 (와 1:100,000 피 네 프 린, 0.1-0.2 mL) 피하 피부 절 개 사이트에. No.15 라운드 모양의 잎을 가진 postauricular 피부에 절 개를 확인 합니다.
2. Hemostasis, 희석 1:5,000 피 네 프 린에 젖은 거 즈를 사용 하 여 출혈 지역에 압력을 적용. 바이 폴라 열화도 효과적입니다 (그림 2C).
3. 귀의 후 영역의 부드러운 조직을 그래서 그 귀의 연골 (c) 열고 후 귀의 근육 (m)를 인식 될 수 있다. 연골 (그림 3A)에 깊이 볼 수 있어야 외부 청각 운하 뼈를 노출 합니다.
4. 봐서 고 막의 깊이 확인, 피부와 후부 외가도의 가장 깊은 부분에서 뼈의 접착으로 인식 될 수 있는 귀 림의 뼈 부분을 노출.
   참고:이 단계 우리가 얼마나 깊은 중간 귀 구멍의 측면 부분 (그림 3A)는 인식 수 있습니다.
5. 후 귀의 근육 (sternocleidomastoid 근육, splenius capitis 근육, digastric 근육의 후부 배) 측 뼈에서 분리 된 꼬리 부분으로 껍질. 다음 ( 그림 3B에서 별표) 측 뼈의 측면 표면 노출.
6. 1.0 m m 다이아몬드 bur. (그림 3C)와 외부 청각 운하 뒤에 약 5mm 구멍을 확인 합니다. 1000-8000 rpm의 드릴 속도 사용 하 여 드릴링 사이트에 따라.
   참고: 느린 속도 반원의 운하 또는 안 면 신경 근처 섬세 한 조작에 대 한 적절 한입니다. 제대로 열 부상을 방지 하기 위해 사이트 드릴링에 염 분 드립
7. 드릴로 구멍을 확대 하 고 수평 반원의 운하 (HSC), 유 강 (그림 3D)으로 bulges를의 위치를 확인 합니다.
8. 그 수직 부분 실행 HSC의 앞쪽 안 면 신경의 위치를 확인 합니다. 훈련 하 고 경우, 안 면 신경 및 chorda tympani 사이 삼각형 지역의 센터에 있는 얼굴 오목의 명확한 보기를 얻으려면 모든 뼈 격 막 제거.
9. 안 면 신경 및 귀는의 수직 부분 사이 드릴링에 의해 작은 구멍을 만들어 1000 rpm에서 0.6 m m 직경 다이아몬드 bur와 rim ( 그림 4A에 별표).
10. bur 남았다 뼈 통해 핑크 라인으로 볼 수 있는 안 면 신경의 손상을 방지 하려면 후부 운하 벽에 평행 하 게 이동 합니다. 중지 드릴링 직전 신경 하얀 선 구조 (그림 4B)으로 표시 됩니다.
11. 둥근 창 틈새 구멍 (그림 4C)을 통해 구상 될 수 있다 확인 하십시오. 그런 다음, 25 게이지 또는 얇은 바늘으로 틈새에 마약 관리. 둥근 창 틈새에서 마약을 유지 하기 위하여 점성 솔루션 틈새 (그림 4D)에 배치 합니다.
12. 그 hemostasis은 안전 하 게 확인 한 후에 6-0 흡수 성 스레드를 사용 하 여 간단한 중단된 봉합 층 (표 피 층과 피부 층) 닫습니다 제어.
13. 수술 상처에 거 즈를 수정 하 고 붕대를 부착 합니다.

5. 수술 후 관리

1. Medetomidine 반대를 대 퇴 근육에 피하 atipamezole 염 산 염 (0.15 mg/kg)를 관리.
2. 자발적인 호흡 시작, endotracheal 튜브를 제거 합니다.
3. 30% O₂, 마 취 기운이 떨어지기 각 성을 완료 될 때까지 29 ℃에서 집중 치료 단위에 일반적인 마모 셋을 유지 합니다.
4. 암시 vestibular 부전 nystagmus, 등의 연구 결과 확인 하 고 동물 사육 케이지를 반환.

결과

후부 tympanotomy 혈관 상해, 또는 vestibular 부전, 가끔 중이 조작으로 발생 하는 출혈, 수술 부위의 감염 등 어떤 합병증이 없이 수행 되었다. 우리 7-올해-옛 일반적인 마모 셋의 오른쪽 귀에 후부 tympanotomy를 수행 하 고 둥근 창 틈새를 버퍼링 하는 인산 염의 1 µ L를 관리. Abr 전과 2 개월 후 수술 (그림 5A-B)를 측정 했다. 파형 및 Abr의 임계값 비교는 이전 연구^17,18, 그리고 수술 (그림 5C) 전후 이러한 매개 변수에 아무런 변화가 없었다. 따라서, 우리는 그 후부 tympanotomy은 일반적인 마모 셋의 둥근 창 틈새 시장에 약물의 행정에...

토론

인공 혈액 흐름의 볼륨은 매우 작은 인간, 총 심장 산출의 1/1000000 순서 것으로 추정 하 고 액세스 일반 순환^{19에서에서 내가 분리 하는 혈액-달팽이 관 방 벽의 존재에 의해 제한 됩니다. ,20}. 이러한 이유로 들어, 약물 또는 내가 바이러스 성 벡터 관리 하지 하지만 대신 직접 관리 하 여 조직의 관리를 통해 유리한입니다. 마우스, 기니 피그 실험에서 다양 한 접근 방법을 보고 되었습니다는 트랜스 라운드 후 귀의 접근 창 또는 복 부 접근, cochleostomy, endolymphatic sac 배달 및 반원의 운하 접근^{21, 22,,2324,,}

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
일반적인 마모셋	CLEA 일본	EDM : C.Marmoset (Jic)
isoflurane	Phizer
medetomidine	ZENOAQ
midazolam	아스텔라스
butorphanol	메이지 세이카
ampicillin	메이지 세이카
리도카인 염산염	아스트라제네카
6-0 흡수 실	ETHICON	RD-1
아티 파 메졸 염산염	ZENOAQ
인산 완충 식염	와코	045-29795
서지 웨이브	모리타	TR-900-OR
다이아몬드 바 006	모리타	14070057
다이아몬드 바 010	모리타	14070081
중환자실	Menix	P-100

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