작은 쥐의 Cystometry의 사용 : 방광 Chemosensation의 연구
August 21st, 2012
Cystometry 작은 동물의 방광 기능을 측정 할 수있는 효과적인 방법입니다 생체 내. 방광은 지속적으로 요도가 방뇨를위한 무료 남지 반면, intravesical 카테터를 통해 제어 속도로 주입된다. 이 intravesical 압력과 voided 볼륨이 기록되는 동안, 반복에 입력하고 방광의 비우는 수 있습니다.
이 절차의 목적은 방광의 저장 및 배뇨 기능에 대한 화합물의 영향을 결정하는 것입니다. 이것은 먼저 방광에 카테터를 이식함으로써 이루어집니다. 짧은 회복 기간 후, 대조 용액을 카테터를 통해 30분 동안 주입합니다.
방광 내 압력과 배뇨 부피가 다시 30분에 걸쳐 기록됨에 따라 동물에 관심 화합물이 주입됩니다. 궁극적으로, 결과는 공극 빈도 분석을 통해 자극성 화학 물질이 공극 패턴도 얼마나 자극적인지 보여줄 수 있습니다. 고립된 방광의 수축성 기록과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 이 기관의 기능을 보다 생리학적 조건에서 연구할 수 있다는 것입니다.
예를 들어, 중추 신경계의 조절 작용이 보존됩니다. 실험의 성공을 보장하기 위해 관찰해야 하는 여러 가지 기술적 세부 사항과 기동이 있기 때문에 수술 단계를 배우기 어렵기 때문에 이 방법을 시각적으로 시연하는 것이 중요합니다. 방광에 이식하려는 튜브를 먼저 준비하려면 PE 50 튜브를 원하는 길이로 자르고 메인 카테터 위에 18 게이지 카테터의 작은 흰색 조각을 끼웁니다.
그런 다음 튜브의 한쪽 끝을 태워 끝에 작은 커프를 만들고 식염수로 씻어내어 공기를 배출합니다. 이제 isof 불소를 가진 10-12 주 된 암컷 쥐에 마취를 유도하십시오. 마취를 유도한 후 불소의 유지 수준을 설정합니다.
동물을 등에 눕히고 10cc 주사기로 만든 작은 마취 마스크를 놓습니다. 복부 면도 및 진피 소독 후 수술을 진행합니다. 다음 수술은 쥐와 생쥐 모두에 동일한 방식으로 수행됩니다.
방광을 노출시키기 위해 아래쪽 정중선 개복술을 수행하는 것으로 시작합니다. 다음으로 수술의 가장 중요한 부분이 시작됩니다. 수술용 현미경으로 비흡수성 모노필라멘트 식스 제로 봉합사를 사용하여 방광 돔에 지갑 끈 봉합사를 놓습니다.
다음으로 바늘을 사용하여 지갑 끈 안에 작은 방광루를 수행합니다. 이 구멍을 통해 커프가 있는 PE 50 카테터를 삽입합니다. PE 10과 같은 더 얇은 카테터 튜브는 저항이 더 높고 가변적일 수 있으므로 권장되지 않습니다.
외과 의사의 매듭을 사용하여 튜브 주위에 지갑 끈을 고정합니다. 그런 다음 커프가 채워진 팁이 봉합사 바로 아래에 올 때까지 카테터를 바깥쪽으로 부드럽게 당깁니다. 18 게이지 카테터 조각을 누수를 방지하기 위해 봉합사 쪽으로 밀어 넣습니다.
카테터와 방광 사이에 누출이 있는지 확인하십시오. 식염수를 부드럽게 주입합니다. 추가 봉합사로 누출 부분을 조입니다.
이제 모노필라멘트 봉합사를 사용하여 복부 근육을 닫고 절개 부위 위쪽에 카테터를 위한 통로를 남겨둡니다. 속이 빈 금속 막대를 사용하여 카테터를 견갑간 부위에 터널을 뚫어 동물이 튜브를 무는 것을 방지합니다. 수술 후에는 금속 막대를 피부 아래와 복부 및 등쪽 근육 위에 놓아야 합니다.
막대를 동물을 통해 견갑골 부위까지 피하로 밀어 넣습니다. 비흡수성 모노필라멘트 봉합사로 복부 근육과 피부를 봉합하여 수술을 마무리합니다. 이제 이식된 카테터를 식염수로 세척하여 투과성과 안정성을 확인하는 것이 매우 중요합니다.
주입 용액은 방광에서 나와 요도에 불을 붙여야 합니다. 진통제를 피하로 투여한 후 플라스틱 필름으로 카테터의 바깥쪽 끝을 닫고 카테터를 쥐의 허리 아래 피부에 고정합니다. 마지막으로 동물이 30분 동안 회복할 때까지 기다립니다.
세포 분석을 시작하기 전에 기기가 적절하게 보정되었는지 확인하십시오. 쥐를 디지털 저울에 놓인 오일이 들어 있는 용기 위의 대사 케이지에 놓습니다. 다음 단계는 루어 스텁을 통해 이식된 카테터를 3방향 탭에 연결하는 것입니다.
탭은 압력 변환기와 주입 펌프에 연결해야 합니다. 압력 변환기는 증폭기를 통해 데이터 수집 시스템에 추가로 연결되며, 공개적으로 사용 가능한 소프트웨어를 사용하는 컴퓨터는 주입 펌프를 시작하여 방광에 식염수를 주입함으로써 제어 측정을 시작합니다. 30분 동안 대사 케이지는 디지털 저울에 매달려 쥐의 배뇨량을 추정하는 데 사용됩니다.
방광내 압력은 방광이 채워지고 비워질 때 기록됩니다. 다음 단계에서는 약물을 전신 또는 방광 내 투여하여 30분 동안 데이터를 추가로 수집할 수 있습니다. 실험이 완료되면 동물을 희생해야 합니다.
쥐의 일반적인 압력 추적은 유체를 주입하는 동안 특정 임계값에 도달할 때까지 방광에 천천히 압력이 축적됨을 보여줍니다. 그런 다음 방광이 수축하고 괄약근이 열려 주입된 용액이 요도를 통해 통과할 수 있습니다. 따라서 방광이 비워집니다.
수축이 멈추고 압력이 다시 기초 수준으로 떨어집니다. 마우스에서 수집된 데이터에는 동일한 기능이 모두 있습니다. 겨자 기름 또는 mo MO의 분자 표적을 확인하기 위해 세포 분석이 사용되었으며, MO는 방광과 같은 내장 기관의 염증 및 통각 과민의 실험 모델에 오랫동안 사용되어 온 반응성이 높은 화합물입니다.
예상대로, 10 millimolar MO의 방광 내 주입은 야생형 마우스에서 수축 간격의 강한 감소를 유도했습니다. 흥미롭게도, MO 수용체 T RPA A가 결핍된 마우스는 동일한 조건에서 야생형과 유사한 결과를 보였습니다. 대조적으로, MO는 TRPA 1 및 TRP V 1 모두의 야생형 마우스 이중 녹아웃이 M mo 선량에 거의 반응하지 않은 것보다 TRP V one 녹아웃 마우스에서 훨씬 약한 계통 매개변수의 변화를 유도했습니다.
이 데이터는 TRP V one이 mo에 의해 유발되는 내장 자극에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사합니다. MO의 방광 내 주입 전과 도중의 평균 순간 배뇨 빈도는 이러한 데이터를 뒷받침합니다. 평균 빈도는 식염수 주입과 관련이 있습니다.
이 절차를 시도하는 동안 카테터가 방광에 단단히 부착되어 주입 용액이 복부로 누출되지 않도록 하는 것이 중요합니다. 이 비디오를 시청한 후에는 방광 내 압력을 측정하는 방법을 잘 이해하게 될 것이며, 이는 방광에 카테터를 이식하고 깨어 있거나 마취된 동물을 방광 풍부가 조절된 상태에서 세포 분석 단계에 배치하는 것을 수반합니다.
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개요
방광계측은 작은 동물의 방광 기능을 평가하는 데 사용되는 기술로, 방광 내압과 배출량을 측정하여 생체 내에서 방광 기능을 평가합니다. 이 방법은 생리적 조건에서 방광의 충전 및 배출을 연구할 수 있게 해줍니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 비뇨기과학
- 생리학
배경
- 방광계측은 방광에 용액을 지속적으로 주입하는 과정입니다.
- 절차 중 요도는 배뇨를 위해 자유롭게 둡니다.
- 이 기술은 분리된 기관 연구와 비교하여 방광 기능에 대한 통찰력을 제공합니다.
- 화학 화합물이 방광 행동에 미치는 영향을 평가할 수 있게 해줍니다.
연구 목적
- 화학 화합물이 방광의 저장 및 배출 기능에 미치는 영향을 확인합니다.
- 자극성 화학 물질이 배출 패턴에 어떤 영향을 미치는지 분석합니다.
- 방광 기능에 대한 보다 생리적 이해를 제공합니다.
사용된 방법
- 방광에 카테터 삽입.
- 30분 동안 대조군 용액 주입.
- 방광 내압 및 배출량 기록.
- 분석을 위한 관심 화합물 주입.
주요 결과
- 결과는 자극성 화학 물질로 인한 배출 빈도의 변화를 나타냅니다.
- 이 기술은 방광 기능의 반복 측정을 가능하게 합니다.
- 데이터는 다양한 화합물에 대한 생리적 반응을 밝힐 수 있습니다.
- 연구 결과는 방광 건강 및 질병에 대한 이해에 기여합니다.
결론
- 방광계측은 생체 내 방광 기능을 연구하는 데 귀중한 도구입니다.
- 이 방법은 화학 물질에 대한 방광 반응에 대한 이해를 향상시킵니다.
- 분리된 방광 수축성 연구에 비해 이점을 제공합니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
Cystometry in small rodents enables mechanistic de-risking of bladder chemosensation pathways by quantifying intravesical pressure and voided volume under controlled perfusion. This approach supports target validation in preclinical models by linking chemical stimuli to functional voiding outputs, improving predictive confidence for neurogenic bladder and overactive bladder indications. The technique bridges discovery biology with translational relevance by preserving autonomic regulation absent in isolated tissue assays.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses regarding TRPV1 and TRPA1 receptor roles in chemo- and mechano-sensory bladder pathways.
- Operational Value: Enables functional target validation through dose-dependent changes in voiding frequency and contractile intervals.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by identifying molecular drivers of visceral irritation and bladder overactivity phenotypes.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for compound screening by establishing baseline pressure-volume relationships.
- Quantitative Outputs: Provides reproducible measurements of voided volume and intravesical pressure thresholds for hit confirmation.
- Screening Scalability: Supports platform reuse across chemosensory compound libraries via standardized cystometric staging.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models bladder pathophysiology in preclinical settings despite limited direct translational value due to species differences in micturition control.
- Mechanistic De-risking: Clarifies pathway contributions of novel molecular players like TRPV1 in mustard oil-induced visceral hypersensitivity.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs go/no-go decisions by linking target engagement to functional bladder outputs in vivo.
Pipeline & Workflow Integration
Cystometry integrates into the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation by providing physiological readouts of bladder storage and voiding functions.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of chemosensory mechanisms via controlled chemical infusion and pressure-volume tracking.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized, reproducible quantification of voiding patterns under compound challenge.
- Analytics: Enables comparative analysis of voiding frequency and contractile intervals as quantitative endpoints for compound effects.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by modeling bladder pharmacology in disease-relevant systems despite species limitations.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable capability for evaluating bladder-active compounds across multiple therapeutic programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in bladder chemosensation by linking receptor activity to functional voiding outputs.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through calibrated pressure transduction and volume measurement.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by providing in vivo functional data that de-risks target selection for bladder indications.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds based on effects on voiding dynamics and bladder sensitivity.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent surgery, catheter implantation, and postoperative care to ensure catheter stability and prevent leakage.
- Dependent on pressure transducers, infusion pumps, data acquisition systems, and metabolic cages for voided volume quantification.
- Necessitates cross-team standardization of perfusion rates, compound dosing, and pressure threshold definitions across sites.
- Involves adaptation considerations when translating protocols between mice and rats due to anatomical and physiological differences.
- Limited by the invasive nature of surgery and postoperative recovery requirements, which constrain throughput and animal welfare compliance.
