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방법 논문

쥐의 대동맥 해산에 의한 좌심 질환으로 인한 폐고혈압의 역혈관 리모델링 모델

2.7K 조회수

DOI:

10.3791/63502

2022년 3월 1일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

본 프로토콜은 왼쪽 심장 질환으로 인한 폐 고혈압의 래트 모델에서 오름차순 대동맥 밴딩을 제거하기 위한 외과적 절차를 기술한다. 이 기술은 폐 순환과 오른쪽 심장에서 역리모델링의 내인성 메커니즘을 연구하여 폐 고혈압 및 / 또는 우심실 기능 장애를 역전시키는 전략을 알려줍니다.

초록

왼쪽 심장 질환 (PH-LHD)으로 인한 폐 고혈압은 PH의 가장 일반적인 형태이지만 병리 생리학은 폐 동맥 고혈압 (PAH)보다 잘 특성화되지 않습니다. 결과적으로, PH-LHD의 치료 또는 예방을 위해 승인 된 치료 중재가 누락되었습니다. PAH 환자의 PH를 치료하는 데 사용되는 약물은 왼쪽 심장 보상 상실 및 폐 부종을 유발할 수 있으므로 폐 혈관 저항 (PVR)이 감소하고 폐 혈류가 증가하므로 PH-LHD 치료에 권장되지 않습니다. LHD 환자의 PH를 역전시키기 위한 새로운 전략을 개발해야 합니다. PAH와는 달리, PH-LDD는 왼쪽 심부전 동안 폐 순환으로 혈액이 혼잡하여 발생하는 기계적 부하 증가로 인해 발생합니다. 임상적으로, 대동맥 협착증 환자에서 대동맥 판막 치환 또는 말기 심부전 환자에 LV 보조 장치의 이식에 의한 좌심실 (LV)의 기계적 하역은 폐 동맥 및 우심실 (RV) 압력뿐만 아니라 PVR을 정상화시켜 폐 혈관 구조에서 역 리모델링에 대한 간접적 인 증거를 제공합니다. PH의 후속 개발과 함께 압력 과부하에 의해 촉발된 좌측 심부전으로 인한 PH-LHD의 확립된 래트 모델을 사용하여, 이러한 생리학적 역리모델링 과정의 분자 및 세포 메카니즘을 연구하기 위한 모델이 개발된다. 특히, 대동맥 해체 수술이 수행되어 LV 심근의 역 리모델링과 하역이 이루어졌습니다. 병행하여, RV 수축기 압력의 완전한 정상화 및 RV 비대의 유의하지만 불완전한 반전이 검출가능하였다. 이 모델은 PH-LHD 및 다른 형태의 PH를 치료하기위한 치료 전략 개발을 목표로하는 폐 순환 및 RV에서의 생리적 역 리모델링 메커니즘을 연구하는 데 유용한 도구를 제공 할 수 있습니다.

서론

심부전은 선진국에서 사망의 주요 원인이며 향후 10 년 동안 25 % 증가 할 것으로 예상됩니다. 폐 고혈압 (PH) - 폐 순환에서 혈압의 병리학 적 증가 - 말기 심부전 환자의 약 70 %에 영향을 미칩니다. 세계 보건기구 (WHO)는 왼쪽 심장 질환 (PH-LHD)1로 인한 PH를 폐 고혈압으로 분류합니다. PH-LHD는 수축기 및/또는 이완기 좌심실(LV) 기능 장애에 의해 개시되어 충전 압력이 상승하고 폐순환 내로의 혈액의 수동적 혼잡을 초래한다2. 초기에 가역적이긴 하지만, PH-LHD는 폐 순환의 모든 구획, 즉 동맥, 모세혈관 및 정맥(3,4)에서 활성 폐혈관 리모델링으로 인해 점차 고정된다. 가역적 및 고정 PH 모두 RV 애프터 로드를 증가시켜 처음에는 적응성 심근 비대를 유발하지만 궁극적으로 RV 팽창, 저동증, 섬유증 및 보상 상실을 유발하여 점진적으로 RV 실패 1,2,5,6을 초래합니다.

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프로토콜

모든 절차는 "실험실 동물의 관리 및 사용을위한 가이드"(실험실 동물 자원 연구소, 8th edition 2011)에 따라 수행되었으며 독일 보건 사회 사무국 (Landesamt für Gesundheit und Soziales (LaGeSO), Berlin)의 지방 정부 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았습니다. G0030/18). 먼저, 울혈성 심부전은 앞서 설명한 바와 같이 오름차순 대동맥 (대동맥 밴딩, AoB) 상에 0.8 mm 내경을 갖는 티타늄 클립을 배치하여 소아 Sprague-Dawley 래트에서 ∼100 g 체중(bw)(재료 표 참조)에서 외과적으로 유도하였다(대동맥 밴딩, AoB). AoB 후 3주째에(도 1), 대동맥으로부터 클립을 제거하기 위해 디브레이빙(Deb) 수술을 수행하였다. 수행된 AoB 래트에서 PH 역전의 수술 절차 및 검증은 도 1에 개략적으로 묘사되어 있다.

1. 외과 적 준비

  1. 오토클레이빙을 통해 필요한 수술기구(....

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결과

먼저, 성공적인 대동맥 해빙은 AoB 동물에서 해동 절차 전후에 수행된 흉부 경흉부 심초음파에 의해 확인되었다(도 6). 이를 위해, 대동맥 아치를 파라스테날 장축(PLAX) B 모드 뷰에서 평가하였다. AoB 동물에서 오름차순 대동맥 상의 클립의 위치와 뎁 수술 후 클립의 부재가 가시화되었다(도 6A,B). 다음으로, 대동맥 혈류를 맥파-웨이브 도플러 영상화에 의해 평가하였다(도 6C-F). 클립 전후에 측정된 AoB 동물의 피크 혈류 유속은 각각 733.24 ± 17.39 mm/s 및 5215.08 ± 48.05 mm/s (n = 8 동물)였으며(그림 6C, E), AoB 부위를 가로지르는 가파른 구배를 보여줍니다. 클립 제.......

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토론

여기서, 래트 AoB 모델에서 대동맥 해체를 위한 상세한 수술 기술은 폐혈관구조 및 RV에서 역리모델링을 유도하는 PH-LHD와 세포 및 분자 메커니즘의 가역성을 조사하는데 활용될 수 있다고 보고되어 있다. 어린 쥐에서 대동맥 수축의 삼 주 동안 PH-LHD는 LV 압력 증가, LV 비대 및 RV 압력 및 RV 비대 증가와 동시에 증가로 분명합니다. AoB 이후 3 주째에 대동맥 해산은 Deb 후 2 주 이내에 LV를 언로드하고 LV 비대를 완전히 역전시킬 수있었습니다. 동시에, 대동맥 디밴딩은 또한 RV 압력의 완전한 정상화와 RV 비대의 부분적인 역전을 일으켰다.

따라서 본 모델은 연속 유동 특성을 갖는 이식가능한 비박동성 LVAD에 의한 LV의 기계적 언로딩이 이전에 심부전 환자(34,35)에서 PH를 역전시키는 것으로 밝혀진 임상 시나리오의 중요한 측면을 모방한다. 회.......

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공개 사항

저자는 선언 할 이해 상충이 없습니다. 모든 공동 저자는 원고의 내용을보고 동의합니다.

감사의 글

이 연구는 CK와 WMK에 DZHK (독일 심혈관 연구 센터)의 보조금, BMBF (독일 교육 연구부)가 VasBio의 틀에서 CK에, VasBio, SYMPATH 및 PROVID의 틀에서 WMK 및 WMK (SFB-TR84 A2, SFB-TR84 C9, SFB 1449 B1, SFB 1470 A4, KU1218/9-1 및 KU1218/11-1).

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
AmoxicillinRatiopharmPC : 04150075615985항생제
항 BNP 항체Abcamab239510웨스턴 블로팅
Aquasonic 100 초음파 젤Parker LaboratoriesBT-025-0037L심초음파 소모품
BepanthenBayer6029009.00.00눈 연고
Carprosol (Carprofen)CP-Pharma401808.00.00진통제
클립 홀더Weck 스테인리스 USA523140S수술 기구
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IsofluraneCP-Pharma400806.00.00Anesthetic
KetamineCP-Pharma, 401650.00.00Anesthetic
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PowerLabADInstruments4_35혈류역학 평가
프롤렌 봉합사, 4-0EthiconEH7830수술 소모품
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실크 봉합사, 4-0EthiconK871수술용 소모품
Skin disinfiction solution (colored)B/Braun19412M07Disinfection
Spectra 360 Elektrode gelParker LaboratoriesTB-250-0241H심초음파검사 소모품
스폰지 포인트 조직SugiREF 30601수술 소모품
Sprague-Dawley 쥐Janvier Labs, Le Genest-Saint-Isle, France연구 동물
기관 캐뉼라외경 2mm
XylazinCP-Pharma401510.00.00마취제
, , , , , , 획득하였다.

참고문헌

  1. Rosenkranz, S., et al. Pulmonary hypertension due to left heart disease: Updated recommendations of the cologne consensus conference 2011. International Journal of Cardiology. 154, Suppl 1 34-44 (2011).
  2. Rosenkranz, S., et al.

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