마우스의 가로 대동맥 수축

이 절차는 마우스를 마취하고, 무균 수술을 위해 준비시킨 후 가열 패드 위에 배와 닿는 면이 위로 오도록 눕히는 것으로 시작합니다. PE 90 튜브를 사용하여 기관 내 삽관을 수행하고, 이를 설치류 전용 인공호흡기에 연결합니다. 다음으로, 두 번째 갈비뼈까지 부분 흉강 절개술을 시행하고 흉골을 견인합니다.

횡대동맥을 확인한 후, 무명동맥과 왼쪽 경동맥 사이를 결찰합니다. 늑골을 닫고, 연속 봉합법으로 피부를 봉합합니다. 마지막으로 기관내 튜브를 제거하고 마우스가 회복되도록 합니다.

안녕하세요, Baylor College of Medicine 분자 생리 및 생물 물리학과의 Zander Wars 박사 연구실 소속 Angela Dal Meda입니다. 오늘은 마우스의 횡대동맥 수축술 절차를 보여드리겠습니다. 저희 연구실에서는 심비대 및 심부전 발생의 기저 메커니즘을 연구하기 위해 이 절차를 사용합니다.

이제 시작해 보겠습니다. 횡대동맥 협착 또는 TAC 수술을 시작하기 전, 75% isopropyl alcohol로 수술 부위를 소독하십시오. 가열 패드를 켜고 적절한 온도로 설정하십시오.

권장하는 시스템은 37 ± 1°C로 유지되는 온열 치료 패드에 연결된 게이머 순환 수중 펌프입니다. 수술 전 핫비드 멸균기를 사용하여 수술 도구를 멸균하십시오. TAX 수술 절차를 위해 다음과 같은 수술 도구가 필요합니다.

뭉툭한 가위 한 쌍, 45도 각도의 포셉을 대체할 수 있는 거친 곡선형 포셉 두 개, 각진 스프링 가위 한 쌍, 흉부 견인기 및 지침 홀더를 준비합니다. 출혈에 대비하여 면봉도 준비해야 합니다. 수술 부위 준비가 완료되면 마우스의 기관 삽관을 진행할 수 있습니다.

기관 삽관을 준비하기 위해, 마우스를 유도 챔버에서 마취시키고 털 깎이 기구를 사용하여 목 라인부터 가슴 중간 높이까지의 털을 제거합니다. 마우스를 가열 패드 위에 앙와위로 놓습니다. 심박수의 급격한 감소와 갑작스러운 사망 가능성을 방지하기 위해 수술 중 정상 체온을 유지하는 것이 중요합니다.

마우스의 발톱 바닥(nail bed)에 압력을 가해 완전히 마취되었는지 확인합니다. 동물의 앞니에 고무줄을 걸어 목을 신전시킵니다. 한 손에 곡선 핀셋을 쥐고, 다른 한 손으로 혀를 조심스럽게 옆으로 밀어냅니다. 기관(trachea)에 PE 90 튜브를 삽입합니다.

다음으로, 기관 내 튜브를 Harvard volume cycled 설치류 인공호흡기에 연결합니다. 인공호흡기는 마우스의 체중에 따라 분당 125~150회의 호흡 횟수와 0.1~0.3 milliliters의 1회 호흡량으로 설정해야 합니다. 수술 부위 내부의 피부를 Betadine 용액으로 소독한 후 70% alcohol로 소독합니다. 수술 중 수술 부위의 오염을 방지하기 위해 이 과정을 세 번 반복하고, 수술 부위만 노출시킨 상태로 마우스 위에 멸균 드레이프를 덮습니다.

이제 수술 과정 중 횡대동맥 결찰을 수행하겠습니다. 마취는 1.5~2% isof fluorine과 분당 0.5~1L의 100% oxygen으로 유지합니다. 마우스의 손톱 주변을 압박하여 마취 수준이 적절한지 확인하십시오.

토큰 반사(token reflex)의 부재를 확인합니다. 부분 흉강 절개술을 시행하여 수술을 시작합니다. 흉골의 머리 쪽 끝부터 두 번째 갈비뼈 높이까지 절개합니다.

수술용 현미경을 사용하여 흉곽 견인기로 흉골을 견인합니다. 다음으로, 45도 각도의 미세 팁 포셉을 사용하여 흉선과 지방 조직을 대동맥궁으로부터 조심스럽게 분리합니다. 횡대동맥을 확인한 후, 무명동맥과 좌경동맥 사이에 6.0 silk 봉합사를 작게 잘라 배치합니다.

횡대동맥 주위에 느슨하게 매듭 두 개를 묶고, 27.5게이지 둔탁한 바늘의 작은 조각을 횡대동맥과 평행하게 배치합니다. 첫 번째 매듭을 바늘에 밀착시켜 빠르게 묶은 다음, 두 번째 매듭을 묶고 즉시 바늘을 제거하여 직경 0.4 mm의 수축 부위를 만듭니다.

횡대동맥을 결찰한 후, 흉부 견인기를 제거하고 인공호흡기의 유출구를 2초 동안 집어서 차단합니다. 폐를 조심스럽게 재팽창시키기 위해 6.0 proline 봉합사로 단속 봉합법을 사용하여 늑골을 폐쇄합니다. 마지막으로 6.0 proline 봉합사로 연속 봉합법을 사용하여 피부를 폐쇄합니다.

수술 후 통증 완화를 위해, 마우스의 복강 내에 buprenorphine을 주사합니다. 수술 후 탈수 증상이 나타나면, 0.3~1 mL의 멸균 식염수를 복강 내로 투여합니다.

마취제를 점차 줄여 꺼짐 위치로 조절합니다. 자발 호흡 징후가 나타나면 기관내 튜브를 제거한 후, 마우스를 복와위로 눕혀 가열 패드 위에서 회복하도록 합니다. 횡대동맥 결찰 후 일주일이 지나면, 횡대동맥 결찰로 인해 유도된 압력 과부하 정도를 결정하기 위해 마우스를 다시 마취합니다.

마취 및 체온 유지 방법은 이전과 동일하게 수행합니다. 20 megahertz Doppler 프로브를 목의 좌우 양측에 45도 각도로 배치합니다. 경동맥 혈류 속도를 측정하기 위해, 컴퓨터 기반 Doppler 신호 처리기를 사용하여 Doppler 신호를 표시하고 저장합니다.

실험 프로토콜에 필요한 압력 과부하 정도에 따라, 우측 경동맥(RC)과 좌측 경동맥(LC)의 혈류 비율이 특정 범위 내에 있는 마우스만 추가 분석 대상으로 포함합니다. 예를 들어, 중등도의 압력 과부하는 5~8의 비율을 나타내며, 더 강한 결찰로 인한 심각한 압력 과부하는 8~10의 비율을 나타냅니다. 반면, 샴(sham) 대조군 동물은 비율이 약 1일 것으로 예상됩니다.

야생형 마우스에서 TAC 수행 후 일반적인 수술 생존율은 약 80~90%로 성공적입니다. 횡대동맥의 수술적 결찰을 통해 가짜 수술(sham operation)을 받은 마우스와 비교했을 때, 우측 및 좌측 경동맥 간의 도플러 혈류 속도 비율(RC/LC)이 5에서 10 사이로 나타납니다. 압력 과부하가 유도된 마우스는 결찰 정도에 따라 1~2주 이내에 심비대가 발생하고, 6~8주 후에 심장 확장이 나타날 것으로 예상됩니다.

지금까지 마우스에서 횡대동맥 협착술을 수행하는 방법을 보여드렸습니다. 이 시술을 수행할 때는 정상 체온을 유지하고 혈액 손실을 최소화하는 것이 중요합니다. 이것으로 모든 설명을 마치겠습니다. 시청해 주셔서 감사하며, 귀하의 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.