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방법 논문

왼쪽된 심 방 협 유발 쥐에서 그룹 2 폐 동맥 고혈압과 폐 정 맥 Arterialization

7.2K 조회수

DOI:

10.3791/58787

2018년 11월 18일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

왼쪽된 심 방 협 (라스)은 그룹 2 폐 고혈압 (PH) 및 폐 정 맥 arterialization 기본 메커니즘 연구는 소설 외과 기술입니다. 여기, 선물이 폐 정 맥 arterialization를 일으키는 원인이 되 고 쥐에서 PH를 알 맞도록 하는 티타늄 클립을 사용 하 여 좌 심 수축 하는 프로토콜.

초록

승 모 판 협 착 증 유발 폐 정 맥 arterialization 및 그룹 2 폐 고혈압 (PH)의 기계 장치는 명확 하지 않습니다. 그룹 2의 설치류 모델이 없을 PH, 승 모 판 협 착 증 (MS), 질병 메커니즘 및 잠재적인 치료 전략의 조사를 촉진 하기 때문. 우리는 폐 정 맥 혼잡 유발 폐 정 맥 arterialization 및 그룹 2의 새로운 쥐 모델 제시 왼쪽된 심 방 협 (라스)에 의해 발생 하는 PH. 라스는 반 폐쇄 티타늄 클립을 사용 하 여 왼쪽된 아 트리 움 constricting에 의해 이루어집니다. 라스 수술 후 심장 초음파에 2.0 m/s 모델 보다 큰 transmitral 유입 속도와 같거나 쥐 점차적으로 폐 정 맥 arterialization 및 개발 그룹 2는 8-10 주 동안 PH. 이 프로토콜에서 우리 라스 수술을 수행 하는 방법의 단계별 절차를 제공 합니다. 제시 라스 쥐 모델 인간에서 MS를 모방 하 고 폐 정 맥 arterialization의 기본 분자 메커니즘 연구 및 그룹 2에 대 한 치료의 전 임상 평가 대 한 유용 PH.

서론

이 문서의 목적은 쥐에 라스 수술을 수행 하는 방법의 단계별 절차를 설명 하는 것입니다. 수술로 유도 라스 밀접 하 게 싫어 하지 MS와 오호 왼쪽된 아 트리 움1기계적인 방해의 창조를 포함 하는 인 간에 있는 triatriatum. 종종 왼쪽된 심 실 (LV) 유입의 방해 폐 정 맥 순환의 정체 원인과 환자는 점차적으로 PH를 개발 합니다. 세계 보건 기구 분류 PH 왼쪽된 심장 질환으로 인해 그룹 2, PH2,,34의 가장 널리 퍼진 그룹입니다. 왼쪽된 심장 질환을 가진 환자에서 PH의 진단이 관련 된 1 년 표준화 사망률4칠 배로 증가 보다는. 현재는 그룹 2에 대 한 승인된 없이 치료 내부 치료 외에도 PH 왼쪽 심장 질환 (예를 들어, 수술 stenotic 승 모 판 대체). 그러나, 심지어 효과적인 승 모 판 대체 완전히 MS5환자의 절반 최대에 PH를 해결 되지 않습니다. 이 영구 PH 제대로 이해 불리 한 폐 혈관, 개장 예정 이다. 따라서, 동물 모델은 불리 한 폐 혈관 개장의 그룹 2에에서 근본적인 분자 메커니즘에 대 한 우리의 이해를 강화 하는 중요 한 산도.

그룹 2 박사 관상 동맥 결 찰6,7 의 몇 가지 동물 모델 이며 가로 대동맥 구간8,,910 설치류에는 가장 일반적으로 사용 되는 그룹 2 PH 동물 모델. 이러한 모델의 주요 단점은 라스베가스, 그룹 2 PH 연구의 결과 해석 하기 어려운 게의 참여. 대조적으로, LV 라스 모델에 그대로 남아 있습니다. 또한, 라스 모델은 10 주 기간11이상 PH 느리고 점진적 개발에 결과 때문에 임상 관련. 인간에서는, MS는 transmitral 도플러 흐름 속도 2.0 m/s11, 보다 큰 고 우리 또한를 사용 하 여이 번호는 컷오프로 라스 수술 상당한 협 생산 여부 결정 중요 한 것으로 간주 됩니다. 또한, 라스 모델 생성 가벼운 또는 적당 한 산도, 비록 인간의 환자, 즉 intrapulmonary 정 맥 arterialization11의 개발에에서 비슷한 특성 더 변경 보여 줍니다. 라스 쥐 모델은 소설과 보존 LV 기능 임상 관련 그룹 2 PH 모델. 그것은 영구적인 폐 혈관 개장, 분자 표적 식별 및 테스트 그룹 2에 대 한 새로운 치료의 이상 공부 적합 PH.

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프로토콜

라스 실험 프로토콜 지케이 대학 학교의 의학 동물 관리 위원회 및 대학 연구 윤리 위원회 (프로토콜 #2015-118)에 의해 승인 되었습니다.

1. 수술 준비

  1. 동물 시설에 도착 한 후 5 주 된 남성 Sprague Dawley 쥐 작업 전에 그들의 새로운 가정에 적응 1 주 150 ~ 200 g 사이 제공 합니다.
  2. 압력가 마로 소독 하 여 수술을 하기 전에 다음과 같은 장비를 준비: 1)는 작은 동물 인공 호흡기, 2)는 마 취 기계, 3)는 삽 관 법 키트 (쌍 hemostat 집게, 혀 억압 물 18 G angiocatheter의 구성된), 4) 수술 도구 ( 등 굽은 집게의 쌍, 스트레이트 집게의 쌍, 바늘 드라이버, 가슴 견인가 위, 5-0 monofilament 봉합, 클립 주걱, 중간 큰 클립, 23 G 가슴 튜브).
  3. 메 마른 질문-팁 및 거 즈 출혈 다룰 준비가 있다.
  4. 가 열 패드를 사용 하 여 수술 하는 동안 동물 몸 온도 약 37 ° C를 유지.

2. 마 취와 Endotracheal 삽 관 법

  1. 2 L/min 방 공기 혼합 5 %isoflurane 유도 실에서 쥐를 anesthetize.
  2. 삽 관 법, 이전 머리 면도기로 쥐의 가슴에 머리를 면도 하 고 좋은 머리를 제거 하는 제 모 크림을 적용 합니다.
  3. 삽 관 법 이전 성공적인 마 취를 확인 하는 페달 반사를 확인 하십시오.
  4. 문자열 앞 니를 연결 하 고 문자열 두 개의 핀을 확보.
  5. Hemostat 집게로 쥐의 입을 열고 입에 혀 억압 물 삽입 합니다.
  6. 보컬 코드 시각화 하 혀 억압 물 들어올립니다.
    참고: 보컬 코드를 시각화 하기에 쥐의 머리 지역에 강한 빛을 도움이 됩니다.
  7. 18 G angiocatheter endotracheal 튜브, 기도에 넣은 다음, 신속 하 게, 연결할 테는 인공 호흡기.
  8. 100 호흡/분의 호흡 속도와 그램 당 10 µ L를 해 볼륨을 설정 합니다.
  9. 2% isoflurane 2 L/min 방 공기 혼합으로 마 취를 유지 합니다.

3입니다. 외과 사이트의 준비

  1. 액체와 알코올 x3의 스크럽 교류 수술 사이트를 준비 합니다.
  2. 주고 buprenorphine 0.01 mg/kg 피하.
  3. 무 균 드 레이프와 쥐를 커버.
  4. 성공적인 삽 관 법 및 마 취의 유지 보수 페달 반사를 확인 하십시오.

4. 왼쪽된 심 방 협 착 증 수술

  1. 규칙 쥐의 왼쪽된 겨드랑이 아래 2 ㎝ 절 개 사이트를 표시 합니다.
  2. 옆 가슴 벽 절 개가 위 왼쪽 2 cm를 확인 합니다.
  3. 네 번째 및 다섯 번째 갈비뼈, 흉 입력까지 직선 및 곡선된 집게를 사용 하 여 사이 있는 근육을 구분 합니다.
  4. 흉 강에 가슴 견인을 삽입 합니다. 직선과 곡선 겸 자 마음과 thymus의 직접적인 시각화를 얻을 수 있는 근육을 사용 하 여 계속 합니다.
  5. Thymus 스트레이트 집게의 쌍으로 들어올립니다. 가 위의 쌍을 가진 마음을 덮고 thymus를 제거 합니다. 절단 또는 어떤 주요 혈관에 파고 하지 마십시오.
  6. 신중 하 게 좌 심 실, 좌 심 방 부속 기 바로 아래의 표면을 통해 서 5-0 monofilament 봉합을 전달 합니다. 주요 관상 동맥을 통해 바늘을 통과 하지 마십시오.
  7. 후에 봉합에 놓고 아무 중요 한 출혈은, 느슨한 매듭을 묶어.
  8. 봉합 스레드를 올려 고 가슴에서 마음을 들어 앞으로.
  9. 마음은 가슴에서 해제, 일단 신속 하 게 적용할 매체 큰 클립 왼쪽된 아 트리 움, 승 모 판 바로 위에.
    참고: 클립은 도중 왼쪽된 심 방 협 착 증을 일으키는 좌 심 곤란 하 게 하는 클립의 끝에와 함께 폐쇄.
  10. 신속 하 게 다시 가슴에 심장을 넣어. 마음은 30 이상 가슴 밖에 확인 s.
  11. 마음에 들어 하는 데 사용 하는 숙박 봉합을 제거 합니다.
  12. 간단한 중단 된 패턴을 사용 하 여 5-0 monofilament 봉합으로 가슴을 닫습니다.
  13. 가슴에 10 mL 주사기에 부착 된 23 G 가슴 튜브를 삽입 하 고, 가슴 벽 근육과 피부 간단한 중단 봉합 폐쇄와 함께 진행.
  14. 첨부 10 cc 주사기, 그리고 다음, 풀 튜브를 사용 하 여 삽입 된 가슴 튜브를 어떤 공기, 혈액, 그리고 흉 막 유출 통해 밖으로 그립니다.
  15. 간단한 중단 된 패턴을 사용 하 여 5-0 monofilament 봉합 된 피부 레이어를 닫습니다.
  16. 주고 buprenorphine 0.01 mg/kg 피하.
  17. isoflurane 해제 합니다.
  18. 자발적인 호흡 관찰 후는 인공 호흡기를 분리 합니다.
  19. Intubated 쥐를 유지 하 고 깨어났을 때까지 열 패드에 복구할 수 있습니다.
  20. 안전 하 게 extubate 후 하나 이상의 다음 표지판은 /는 쥐 관찰: 쥐 그것의 4 팔 다리를 이동 시작, 그것은 righting 반사 차릴, 그것의 개 그 반사를 차릴 또는 자발적인 voiding 표시 됩니다.

5. 수술 치료

  1. 매 8-12 h, 주고 buprenorphine 0.01 mg/kg 피하. Carprofen 5 mg/kg 피하 매일 2 일 동안 주어 집니다 이며, 다음, 필요에 따라 쥐 잘 주위를 이동 하지 않습니다 경우 처럼 보이는 고통에.
  2. 에 게 정상적인 염 분의 5 mL 피하는 수술 직후 쥐 물 마 개, 즉시 수술 후에서 음주 하는 어려움이 있을 수 있습니다.

6. 심장 초음파로 좌 심 방 협의 성공 확인

  1. LV 유입 속도 결정 하는 수술 후 2 주 transthoracic 심장 초음파를 수행 합니다.
  2. 섹션 1에서에서 설명한 단계를 따라 쥐 anesthetize
  3. 마 취 유도 후 2% isoflurane 2 L/min 방 공기 혼합으로 코 콘을 사용 하 여 마 취를 유지 합니다.
  4. 쥐의 흉 벽 머리 면도기로 면도 하 고 제 모 크림을 사용 하 여 어떤 나머지를 제거.
  5. 가슴의 왼쪽에서 5 번째 있는 공간 주위 심 혼의 정점에 초음파 프로브를 배치 합니다. 이동할 프로브가이 영역에서 좋은 4 상공 회의소 보기 얻을 때까지.
  6. 승 모 판 고리 위에 펄스 파 도플러 모드를 사용 하 여 LV 유입 속도 측정 합니다.
  7. 2.0 m/s 이상의 LV 유입 속도 8-10 주 후 라스 수술에 적당 한 폐 고혈압의 발전을 위해 필요 합니다.

7. 가짜 작업

  1. 클립 (단계 4.9) 적용 제외 나이 일치 하는, 가짜 작동 제어 (SOC) 쥐를 만들려고 위의 모든 단계를 수행 합니다.

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결과

고 라스의 효과 사용 하 여 심장 초음파, 수술 후 2 주 동안 확인 된다. 2.0 m/s, 4 상공 회의소 보기 측정 보다 큰 LV 유입 속도와 쥐 상당한 협 (그림 1)를 개발 하 고 안정적으로 적당 한 PH 및 폐 정 맥 arterialization 8-10 주 후 라스 수술 개발 간주 됩니다.

10 주 후 라스 수술, 라스 그룹에 쥐 표시 왼쪽된 심 방 확대 (그림 2B), 폐 혼잡 (그림 2E), 오른쪽 심 실 (RV) 압력 과부하 (그림 2F), 그리고는 폐 정 맥 흐름 증가 ( 그림 2 층

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토론

라스 쥐가 이미 필드12,13연구에서 상당한 관심을 받은 소설 그룹 2 PH 모델 이다. 두 개의 기존 그룹 2 모델, 즉 폐 정 맥 협 착 증 (PVS) 모델14, piglets, 그리고 supracoronary 대동맥 구간 (SAB) 쥐 모델8,를 사용 하 여 비교9,10, 라스 쥐 모델은 몇 가지 장점입니다. PVS 돼지 모델에 비해, 라스 쥐 모델 비용을 적게 생성 하 고 쥐에 수술은 돼지에는 보다 덜 복잡 한. 가장 일반적으로 사용 되 그룹 2 PH 동물 모델, 그룹 2의 이상 SAB 쥐 모델에 비해 PH 라스 모델에는 덜 SAB 모델에서 보다 복잡 왼쪽된 심 실 실패 개발 하기 전에 폐 발생 먼저 대동맥 밴...

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자는 과학 진흥 (JSP) 여름 프로그램에 대 한 Mitacs-일본 사회를 인정합니다. 핑 유 Xiong 지케이 대학 학부를 방문 하 여 Mitacs-JSP 여름 프로그램에서 자금을 지원 했다. 박사 Minamisawa는 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술 일본의 (S.M.), 전략 연구 재단에 개인 대학 (S.M.), 자동차 경주 기념 MEXT-Supported 프로그램에 의해 부분적으로 지원 재단 (S.M.), 그리고는 지케이 대학 대학원 연구 기금 (S.M.)이이 프로젝트에 대 한 재정 지원. 아처 박사는 미국 국립 보건원 (NIH) 보조금 NIH 1R01HL113003-01A1 (S.L.A.) 및 NIH 2R01HL071115-08 (S.L.A.), 캐나다 혁신 재단, 미토 콘 드 리아 역학에 들어가게 계층 1 캐나다 연구의 자에 의해 부분적으로 지원 의학 (S.L.A.), 윌리엄 제이 헨 더 슨 재단, 캐나다 관 네트워크 그리고 여왕의 심장과 단위 (QCPU).

저자 씨 정전 Kokubo, 수석의 사진 서비스는 지케이 대학의과 대학에, 비디오 촬영에 대 한 학술 정보 센터의 인정 합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
5-0 프롤렌 봉합존슨 & Johnson - Ethicon8725HHEMO-SEAL 기술 마취 기계를 사용한 폴리프로필렌 봉합
Wakenyaku Co., Ltd.BRTK-100A에어 펌프 및 마취 기계
Angiocatheter 가이드와이어자체 제작10cm 가이드와이어를 1cc 주사기에 접착;
흉부 견인기Natsume Seisakusho Co., Ltd.F-2
흉관 23G10cc 주사기에 23G 바늘 플러스 플라스틱 튜브
곡선 집게나츠메 제작소 주식회사A-14
발열 패드VivariaMP-916-NV체온을 섭씨 37도로 유지
Horizon 결찰 클립TeleflexREF 003200크기 중
대형 Horizon 수동 부하 결찰 클립 애플리어 중대형 HorizonTeleflexREF 337085결찰 클립 각진 턱, (20cm)
바늘 홀더Natsume Seisakusho Co., Ltd.MC-40
설치류 호흡기CWE IncSAR-830/P소형 동물 인공호흡기
가위Natsume Seisakusho Co., Ltd.B-12스트레이트 가위가 이상적으로 라운드 팁
스트레이트 집게Natsume Seisakusho Co., Ltd.A-7
혀 압착기Uchida Yoko Co., Ltd.8-615-2417와이드 엔드 사용
사 사 자

참고문헌

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  12. Katz, M. G., Fargnoli, A. S., Hajjar, R. J., Hadri, L. Pulmonary hypertension arising from left heart disease causes intrapulmonary venous arterialization in rats. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (1), 281-282 (2018).
  13. Alsoufi, B. Not a Cinderella story. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (1), 282-284 (2018).
  14. Kato, H., et al. Pulmonary vein stenosis and the pathophysiology of "upstream" pulmonary veins. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (1), 245-253 (2014).

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재인쇄 및 허가

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