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방법 논문

일시적인 양측 신장 동맥 폐색에 의한 급성 신장 손상에 대한 대형 동물 모델

4.4K 조회수

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DOI:

10.3791/62230

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2021년 2월 2일

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이 논문에서

요약

이 연구는 60 분 동안 신장 동맥의 일시적인 경피 양자 풍선 카테터 폐색과 24 시간 동안 재관류를 사용하여 돼지에 있는 신장 허혈 -침전 손상의 높게 재현 가능한 큰 동물 모형을 제시합니다.

초록

급성 신장 손상 (AKI) 이환율과 수술 후 사망률에 대 한 높은 위험과 관련 된. 허혈 재관전 부상 (IRI)은 AKI의 가장 흔한 원인입니다. 이 임상 시나리오를 모방하기 위해, 이 연구는 신장 동맥의 일시적인 경피적인 양자 간 풍선 카테터 폐색을 사용하여 돼지에 신장 IRI의 매우 재현 가능한 큰 동물 모델을 제시합니다. 신장 동맥은 대퇴동맥과 경동맥을 통해 풍선 카테터를 도입하고 동맥의 근위 부분으로 발전시킴으로써 60분 동안 가려져 있습니다. 요이뇨 대비는 대동맥에 주입되어 신장 혈관의 어떤 소형성을 평가하고 동맥 폐색의 성공을 확인합니다. 이것은 풍선 카테터의 끝에서 펄스 파형의 평탄화에 의해 더욱 확인된다. 풍선은 수축되고 양측 신장 동맥 폐색의 60 분 후에 제거되고, 동물은 24 시간 동안 복구할 수 있습니다. 연구의 끝에서, 혈장 크레아티닌과 혈액 요소 질소 크게 증가, eGFR 및 소변 출력 크게 감소 하는 동안. 요분 조정의 필요성은 최소화되며 신장 기능에영향을 미치지 않습니다. 양측 신장 동맥 폐색은 회향 성 신부 전혈의 임상 시나리오를 더 잘 모방하고 경피적 접근법은 염증 반응의 영향과 복강경과 같은 개방적인 접근법으로 볼 수 있는 감염의 위험을 최소화합니다. 이 임상적으로 관련된 돼지 모델을 만들고 재현하는 기능은 인간에게 임상 번역을 용이하게합니다.

서론

급성 신장 손상(AKI)은 유의한 이환율 및 사망률1,2와관련된 외과 환자 중 일반적으로 진단된 상태입니다. 사용 가능한 데이터는 AKI가 전 세계 모든 입원 환자의 절반에도 영향을 미칠 수 있으며 중환자실1,3에서환자에서 50 %의 사망률을 유발할 수 있음을 보여줍니다. 그것의 높은 보급에도 불구하고, 현재 AKI 치료는 액체 관리 및 투석과 같은 예방 전략에 국한된 남아 있습니다. 따라서AKI4,5,6에 대한 대체 요법을 탐구하는 데 지속적인 관심이있습니다.

AKI는 전형적으로 신장 전, 내재, 및 신장 후4,5,6로분류된다. AKI를 가진 외과 환자의 대다수는 신장 의 허혈-재퍼퓨전 상해 (IRI)의....

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프로토콜

모든 생체 내 연구는 동물 관리 및 사용에 대한 국립 보건원의 지침에 따라 수행되었으며 보스턴 아동 병원의 동물 관리 및 사용 위원회 (의정서 18-06-3715)에 의해 승인되었습니다. 모든 동물은 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드에 따라 인도적 치료를 받았습니다. 도 1은 마취, 수술 준비 및 이 연구의 1차 결과 측정을 위한 시간점을 포함하는 타임라인을 보여줍니다.

1. 유도, 마취 및 삽관

  1. 불필요한 스트레스와 불편함을 방지하기 위해, 스타일마민/졸라제팜 4-6 mg/kg과 자일라진 1.1-2.2 mg/kg의 혼합물과 이소플루란 3%의 근육 주입에 의해 돼지를 진정시킵니다.
  2. 95%의 에탄올로 영역을 소독한 후 20 G IV 캐뉼라로 정맥접근을 얻기 위해 귀 정맥을 꾸미는 다. 유지 보수 주입을 시작합니다 (5 mL / kg / h에서 0.9 % NaCl).
  3. 마취 적 수분이 확인되면 내막 관 (40-50kg의 돼지의 경우 크기 7)으로 돼지를 삽관하십시오. 12 호흡 / 분의 주파수로 풍선 환기를 수행하고 수술 극장에 돼지를 수송.
  4. 동물을 수술대에 놓습니다. FiO2 0.50, 10mL/....

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결과

기능 분석
이 연구의 대표적인 결과는 6마리의 동물에서 발생하며, 표시된 데이터는 평균의 표준 오차± 의미입니다. 신장 기능은 소변 출력, 추정 된 사구 여과 율 (eGFR), 플라즈마 크레아틴 및 혈액 우레아 질소 (BUN)를 결정함으로써 평가됩니다. 신장 기능의 바이오마커는 휴대용 화학 분석기를 사용하여 평가됩니다. eGFR은 다음 공식에 따라 계산됩니다: eGFR =1.879 × BW1.092/PCr0.6 (BW: 킬로그램의 체중; PCr: mg/dL의 플라즈마 크레아티닌)10,11.

양측 신장 동맥 폐색60분 에 이어 소변 생산량은 0.5mL/kg/h± 0.5mL/kg/h에서 0.2mL/kg/h ±로 0.1mL/kg/h(p < 0.01)로 크게 감소하.......

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토론

AKI는 전 세계6,12의입원 성인 환자의 최대 50%에 영향을 미치는 일반적인 임상 장애이다. 임상적으로 관련있는 동물 모형은 질병의 병리생리학 및 잠재적인 치료 표적을 추가로 조사하기 위하여 필요합니다. AKI를 복제하는 몇몇 뮤린 모형이 있더라도, 이들은 완전히 그들의 각각의 임상 시나리오 및 인간 신장의 해부학을 모방하지 않습니다. 이 연구는 인간에게 번역할 수 있도록 임상적으로 관련된 돼지 모델을제안합니다(13).

여기서, 프로토콜은 임상적으로 관련될 뿐만 아니라 개방적인 접근과 수반되는 감염에 대한 염증 반응 및 리스크를 최소화하는 경피적인 접근을 기술합니다. 또한 최적의 혈역학 적 제어를 달성하고 신장 저구체 주입(11)을피하기 위해 모든 동물에 일관된 수화 프로토콜을 사용해야한.......

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공개 사항

저자는 경쟁 적인 재정적 이익을 선언하지 않습니다.

감사의 글

아서 네더 박사의 도움과 지도에 감사드립니다. 이 작품은 리처드 A. 와 수잔 F. 스미스 대통령의 혁신 상, 마이클 B. 클라인과 가족, 시드먼 가족 재단, 마이클 B. 루킨 자선 재단, 케네스 C. 그리핀 자선 연구 기금, 보스턴 투자 위원회에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.9% 염화나트륨 주사, USP, 100ml viaflex 플라스틱 용기Baxter2B1302동물 수화제용
조영제 100.0ml 주입 매체 btl ioversal 74%CARDINAL HEALTH133311혈관 구조 시각화용
Bard Bardia Closed System 비뇨기 배액 백BARD Inc802001소변 수집용
BD Vacutainer K2 EDTABD367841혈액 샘플 보관용
BD Vacutainer 리튬 헤파린BD366667혈액 샘플 보관용
BetadineHenry Schein6906950피부 소독용
Bookwalker 견인기Codman피부 수축용
부피바카인 0.25%Hospira진통제
를 위해 절개 부위에 투여합니다.부프레노르핀 SRZoo Pharm10mg/ml 병, 용량: 0.2mg/kg SC
Cath angio 5.0 Fr x100.0 cm 0.038 in JR4MERIT MEDICAL SYSTEM INC7523-21신장 동맥 식별을 위해
커프스 기관내관Emdamed수술 기간 동안 안전한 기도를 확보하기 위해
EKG Medtronics- Physiocontrol LifePak 20 산소 포화도 모니터GE Healthcare Madison 산소 포화도 모니터링
Encore 26 팽창기BOSTON SCIENTIFIC710113풍선 카테터 팽창 용
에탄올 95 % (에틸 알코올)Henry Schein피부 소독
용 펜타닐 패치Mylan복용량 : 25-50mcg / hr, TD
골드 실리콘 코팅 폴리TELEFLEX MEDICAL INC소변 용 수집
Heparin sodiumLEO Pharma A/S용량: 200 IU/kg IV
i33 초음파 기계Phillips필요한 경우 대퇴부 catherization을 위한 초음파 안내 사용
Inqwire 진단 가이드 와이어 - 0.035"(0.89mm) - 260cm(102") - 1.5mm j-tipMERIT MEDICAL SYSTEM INC6609-33풍선 카테터를 신장 동맥
으로 안내하기 위해정맥 카테터, 크기 20 게이지Santa Cruz BiotechnologyInc SC-360097수액 투여용
IsofluranePatterson Veterinary Supply, Inc.21283620용량: 3%, INH
Metzenbaum 무딘 곡선 14.5cm - 5(3/4)"Rudolf MedicalRU-1311-14M조직 해부 및 절단용
30ml/hr 플러시 장치 및 이중 4방향 스톱콕이 있는 신생아 일회용 변환기 키트 연속 모니터링을 위한Argon Medical041588505A압력 측정용
Powerflex pro PTA 확장 카테터 6 x 20mm - 샤프트 길이(135cm)CARDINAL HEALTH4400602X신장 동맥 폐색용
압력 모니터링 라인 mll/mll - 12" 클리어, mll/mllSmiths MedicalB1571/MX571압력 측정용
절차 팩Molnlycke Health Care97027809수술용 드레이프, 거즈 패드, 주사기, 비커 등
ProtamineHenry Schein1044148헤파린 반전용
메스 블레이드 - 크기 #10Cardinal Health (Allegiance)32295-010피부 절개용
Stopcock iv 4 way lrg bore rotg male ll adptr strlPeoplesoft1550연결 튜브용
직선 측면 견인기Codman피부 수축
봉합사 perma hnd 18in 2-0 브레이드 실크 blkCARDINAL HEALTH 1A185H절개 부위 봉합 및 고정용 카테터
주사기 조영제 10ml 고정 남성 루어 레드MERIT MEDICAL SYSTEMINC MSS111-R조영제
투여 주사기 의료 60ml ll plst strl ltx 무료 dispCARDINAL HEALTH 1BF309653소변 채취 및 세척
Patterson Veterinary Supply, Inc.07-893-1467투여량 : 4-6 mg / kg, IM
XylazinePutney, INC투여 량 : 1.1-2.2 mg / kg, IM
WI 180730160 용 혈관 관절 관절 Tilzolan (tiletamine / zolazepam)의

참고문헌

  1. Ali Pour, P., Kenney, M. C., Kheradvar, A. Bioenergetics consequences of mitochondrial transplantation in cardiomyocytes. Journal of the American Heart Association. 9 (7), 014501(2020).
  2. Giraud, S., Favreau, F., Chatauret, N., Thuillier, R., Maiga, S., Hauet, T.

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