올레산의 지속적인 주입을 통한 급성 호흡 부전의 돼지 모델

요약

마취된 성체 돼지의 폐동맥에 올레산을 지속적으로 주입하면 급성 호흡 부전이 유발되어 급성 호흡 부전 중 통제 실험이 가능합니다.

초록

이 프로토콜은 요크셔 돼지에서 중앙 투여된 올레산 주입을 사용하는 급성 호흡 곤란 모델을 간략하게 설명합니다. 실험에 앞서 각 돼지는 전신 마취, 기관내 삽관, 기계 환기를 받았으며 양측 경정맥 중앙 혈관 접근 카테터를 장착했습니다. 올레산은 전용 폐동맥 카테터를 통해 0.2mL/kg/h의 속도로 투여되었습니다. 주입은 60-120분 동안 지속되어 호흡 곤란을 유발했습니다. 실험 전반에 걸쳐 심박수, 호흡수, 동맥 혈압, 중심 정맥압, 폐동맥 압력, 폐 모세혈관 쐐기 압력, 호기말 이산화탄소, 최대 기도 압력 및 고원 압력을 포함한 다양한 매개변수를 모니터링했습니다. 약 60분 지점에서 부분 동맥 산소압(PaO₂)과 산소 포화 헤모글로빈(SpO₂) 분율의 감소가 관찰되었습니다. 폐동맥압의 급격한 증가를 동반하는 주기적인 혈역학적 불안정이 주입 중에 발생했습니다. 주입 후 폐 실질의 조직학적 분석은 실질 손상 및 급성 질병 과정을 나타내는 변화를 밝혀 급성 호흡 부전 보상을 시뮬레이션하는 데 모델의 효과를 확인했습니다.

서론

중개 연구에서 돼지 모델의 활용은 인간 의학에 대한 이해를 발전시키는 데 매우 중요합니다¹. 돼지 모델은 인간과의 생리학적, 해부학적 유사성으로 인해 복잡한 질병 및 치료적 개입을 연구하기 위한 귀중한 플랫폼을 제공합니다¹. 급성 호흡 부전의 맥락에서 돼지 모델은 병태생리학적 메커니즘을 조사하고, 치료 전략을 평가하고, 잠재적 중재를 평가할 수 있는 고유한 기회를 제공합니다 ^1,2,3. 돼지 모델에서 인간 호흡기 생리학의 주요 측면과 다양한 자극에 대한 반응을 복제할 수 있는 능력은 인간 시험을 진행하기 전에 치료 방식을 종합적으로 평가할 수 있게 해줍니다 ^1,2,3. 이러한 연구 패러다임을 통해 연구자들은 전임상 조사와 임상 적용 사이의 격차를 해소하여 새로운 치료법의 개발을 촉진하고 환자 결과를 개선할 수 있습니다....

프로토콜

이 프로토콜은 밴더빌트 대학교 기관 동물 관리 및 사용 위원회(프로토콜 M1800176-00)의 승인을 받았으며 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 국립보건원(National Institute of Health) 지침을 엄격하게 준수했습니다. 이 실험에는 약 40-45kg의 수컷과 암컷 요크셔 돼지가 사용되었습니다. 동물은 상업적 출처에서 얻었다( 재료 표 참조). 현재 관행에는 후천성 돼지의 기존 의학적 상태에 대한 선별 검사가 포함되지 않습니다. 이러한 관행이 의도한 결과를 방해하거나 가릴 수 있다는 점은 인정되지만 공급업체에 따르면 그럴 가능성은 없는 것으로 간주되며 이러한 제한이 허용됩니다.

1. 동물 준비

1. 마취 및 환기
   1. 케타민(2.2mg/kg) / 자일라진(2.2mg/kg) / 텔라졸(4.4mg/kg)의 근육 주사로 돼지를 마취하고 동물을 수술대에서 누운 자세로 놓습니다.
   2. 흡입 마취제, 1% 이소플루란을 시작하여 전신 마취를 유지합니다.
   3. 후두경을 사용하여 입안을 통해 성대를 노출시키고 6.5mm 기관내관으로¹²

결과

초기 단일 돼지, 파일럿 데이터는 PaO₂의 변화에 따라 다른 호흡 모니터링 측정(RR 및 SpO₂)이 변경되기 전에 RIVA-RI가 증가했음을 보여줍니다(그림 3). PaO₂의 하락은 이 모델이 달성하고자 하는 "긍정적인" 결과입니다. 예비 데이터는 또한 RIVA-RI가 증가하고 PaO₂가 30분 표시에서 시작되는 질병 진행에 따라 감소한다는 것을 보여줍니다(그림 3, 빨간색 화살표). PaO₂ 는 환자의 임상 상태에 관계없이 산소 전달과 소비 사이의 균형을 반영한다는 사실에 부차적으로 호흡기 상태를 모니터링 하는 설정에서 가장 관심있는 혈류역학적 매개 변수입니다^28,29. 또한 급성 호흡 곤란의 진단과 치료 시행을 주도.......

토론

이 프로토콜의 핵심 요소는 호흡곤란을 유발하기 위해 올레산을 투여하는 동안 돼지의 혈류역학적 상태를 면밀히 모니터링하는 것이다¹⁵. 연구원이 혈류역학 모니터링 장치를 적절하게 배치하는 데 필요한 시간을 할애하는 것이 가장 중요합니다. 이 모델의 한 가지 구체적인 단점은 호흡기 혈관에 대한 염증 및 손상의 결과로 발생할 수 있는 잠재적인 혈역학적 불안정성입니다(^8,10,18). 올레산을 폐동맥에 직접 투여하는 것이 경정맥/심방 접합부에서의 투여보다 덜 불안정하지만, 이러한 불안정성의 가능성은 여전히 인정되어야 합니다. 일반적으로 절차 시작 후 약 45-60분 후에 MPAP가 크게 증가합니다. 따라서 돼지에서 호흡 부전을 달성하기 위해 혈역학적 지원을 제공해야 할 .......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
1% Isoflurane	Primal, Boston, MA, USA	26675-46-7	https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/792632?gclid=Cj0KCQjw9fqnBhDSARIsAHl cQYS_W-q6tS2s6LQw2Qn7Roa3T GIpTLPf52351vrhgp44foEcRozPqt YaAtvfEALw_wcB
동맥 카테터	Merit Medical, South Jordan, UT, USA	MAK401 MAK	미니 액세스 키트 4F
혈압 Amp	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	FE117	https://www.adinstruments.com/products/bp-blood-pressure-amp
Central Venous Catheter	Arrow International, Cleveland, OH, USA	AK-09800	8.5 Fr. x 4"(10cm) Arrow-Flex
일회용 압력 트랜스듀서	AD Instruments, 콜로라도 스프링스, 콜로라도, 미국	MLT0670 https://www.adinstruments.com/products/disposable-bp-transducers
Edwards Lifesciences 삼단 정맥 캐뉼라	Edwards Life Sciences, Irvine, CA	TF293702	https://www.graylinemedical.com/products/edwards-lifesciences-triple-stage-venous-cannulas-venous-dual-stage-cannula-tf293702?variant=31851942576185&gad=1& gclid=Cj0KCQiAr8eqBhD3ARIsAIe -buNdmkzavUBaIx-1be7boWn2kW hbUR6QCjaobB08uuK9qJW66JvY TM4aAufGEALw_wcB
Kelly Scissors	MPM Medical Supply, Freehold, NJ 07728	104-5516	https://www.mpmmedicalsupply.com/products/kelly-scissors
Kendall 930 FoamElectrodes	Covidien, Mansfield, MA, USA	22935	https://www.cardinalhealth.com/en/product-solutions/medical/patient-monitoring/electrocardiography/monitoring-ecg-electrodes/radiolucent-electrodes/kendall-930-series-radiolucent-foam-electrodes.html
케타민 염산염 100 mg/mL, 주사 가능한 용액, 10 mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-894-8462	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078948462?omni=ketamine
LabChart 8 소프트웨어	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	N/A
Lahey Retractor	BOSS Instruments LTD, Gordonsville, VA 22942 18-1210		https://bossinstruments.com/product/7-3-4-lahey-thyroid-retractor-6mmx28mm/
올레산	Sigma-Aldrich, Merck, 다름슈타트, 독일	O1008	https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/o1008?gclid=CjwKCAjwzJmlBhBBEiwAEJy Lu2047wRpXqF_Z2BegUyhgZJ _WygsWfErhgrGCIyMp8PxwNH sTZ8qARoCl1QQAvD_BwE& gcl src=aw.ds
주변 IV 카테터 혈관 18-24 G 1.16 인치	McKesson, 어빙, 텍사스, 미국	329830	https://mms.mckesson.com/product/329830/Becton-Dickinson-381144
Piezoelectrode	MuRata Manuractoring Co, Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, Japan	7BB-12-9	https://www.murata.com/en-us/products/productdetail?partno=7BB-12-9
PlasmaLyte	Baxter International, Deerfield, IL, USA	2B2544X	https://www.ciamedical.com/baxter-2b2544x-each-solution-plasma-lyte-a-inj-ph-7-4-1000ml
폐동맥 카테터	Edwards Life Sciences, Irvine, CA	131F7	Swan Ganz 7F x 110cm
표준 기관내 튜브	Teleflex, Morrisville, NC 27560	5-10313
https://www.teleflex.com/usa/en/product-areas/anesthesia/airway-management/endotracheal-tubes/standard-tubes/index.html SurgiVet Clearview Foley Catheter, 8 Fr, 55cm Silicone	Penn Veterinary Supply, Inc, West Rendering, PN 13971	SVCFC1030	https://www.pennvet.com/customer/portal/catalog/home?urile=wcm:path%3APennVet+Catalog/Super+Sku+Catalog/SS0672/Surgivet+Clearview+Silicone+Foley+Catheters
Telazol(Tiletamine HCl 및 Zolazepam HCl), 주사 용액, 5mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-801-4969	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078014969?omni=telazol
Welch Allyn E-MacIntosh 표준 후두경 블레이드	MFIMedical, San Diego, CA 92131	WLA-69242	https://mfimedical.com/products/welch-allyn-e-macintosh-standard-laryngoscope-blade?variant=12965771870285¤cy =USD& utm_medium=product_sync & utm_source=구글& utm_content =sag_organic& utm_campaign=sag _organic& gclid=Cj0KCQiAr8eqBhD 3ARIsAIe-buMhpgM96qRXkCUKA 6Mhmdat0p93JbecCGTaLStexhV pkUVa9VkWUzgaAr-iEALw_wcB
Xylazine HCl 100 mg/mL, 주사용 용액, 50 mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-894-5244	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078945244
Yorkshire Pigs	Oak Hill Genetics, Ewing, IL, USA	138274	암컷/수컷 돼지- Yorkshire/Landrace 81-100파운드

https://www.adinstruments.com/products/labchart