정맥 삽입 위치 모델 : 바이 패스 이식 개통을 연구하기위한 적절한 모델
January 15th, 2017
이 비디오는 쥐의 정맥 삽입 수술 후 근육 내막 증식증의 발달을 연구하는 모델을 보여줍니다.
이 절차의 전반적인 목표는 쥐 정맥 삽입 모델에서 우회 이식 개통을 연구하는 것입니다. 이 방법은 우회 폐색 중 생물학적 및 생리학적 과정의 기본 경로와 같은 우회 수술 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 수술 절차가 쉽고 빠르며 생체 내에서 새로운 치료법 및 요관을 연구하는 데 사용할 수 있다는 것입니다.
이 기술을 시연하는 것은 우리 실험실의 미세 외과 의사인 Grigol Tediashvili가 될 것입니다. 수술 전에 쥐의 뒷발을 꼬집어 반사 신경이 없는지 확인하여 충분한 마취 깊이를 확인하십시오. 그런 다음 마취 상태에서 건조함을 방지하기 위해 수의사 연고를 눈에 바르십시오.
다음으로 뒷다리를 벌리고 테이프를 사용하여 위치를 고정합니다. 그런 다음 트리머로 서혜부 모발을 면도한 다음 포비돈 요오드를 사용하여 해당 부위를 광범위하게 소독한 다음 80% 알코올을 사용합니다. 이 스크럽을 총 세 번 번갈아 반복하십시오.
이제 현미경으로 서혜부 선을 따라 수직 절개를 수행합니다. 그런 다음 두 개의 집게를 사용하여 피하 조직을 부드럽게 분리하고 표재성 상복부 정맥을 대퇴 정맥의 원점까지 노출시킵니다. 정맥은 연약하므로 매우 조심스럽게 수행하십시오.
다음으로, 두 개의 클램프를 사용하여 표재성 상복부 정맥을 통한 혈류를 멈춥니다. 이제 정맥의 일부를 수확합니다. 고립된 정맥을 조심스럽게 들어 올리고 마이크로 가위를 사용하여 혈관을 자릅니다.
그런 다음 정맥 세그먼트를 멸균 거즈에 놓습니다. 거기에서 30게이지 바늘을 한쪽 끝으로 조심스럽게 밀어 넣고 헤파린으로 정맥을 씻어냅니다. 그런 다음 정맥을 1% 리도카인으로 옮기고 경련을 방지하기 위해 얼음 위에 보관하십시오.
이제 마취를 5%이소플루란으로 증가시켜 기증자 쥐를 안락사시킵니다. 다음으로, anastamoses를 준비하기 위해 면도 단계까지 기증자 쥐와 같은 방식으로 수혜자 쥐를 준비합니다. 5%이소플루란을 2-3분 동안 투여한 후, 기증자 쥐의 복부를 알바 선(linea alba)을 따라 열고 횡격막을 절단한 다음 심장을 제거하여 혈액 순환을 멈춥니다.
수혜자 쥐의 수술 준비를 계속합니다. 헤어 트리머로 다리의 안쪽을 면도하고 포비돈-요오드와 80% 에탄올을 번갈아 가며 3회 스크럽하여 피부를 소독합니다. 계속 진행하기 전에 마취를 모니터링하기 위해 한 번 더 발가락 꼬집기를 수행합니다.
이제 무릎에서 서혜부 주름까지 대퇴 정중 절개를 수행합니다. 현미경으로 두 개의 집게를 사용하여 대퇴 동맥을 주변과 분리합니다. 그런 다음 두 개의 마이크로 클램프를 사용하여 혈류를 멈추고 근위 클램프를 먼저 놓습니다.
다음으로, 고정된 대퇴 동맥의 짧은 부분을 잘라내어 버립니다. 나머지 동맥 그루터기를 줄여 정맥 이식편보다 1-2mm 더 큰 간격을 남겨둡니다. 그런 다음 30게이지 바늘로 동맥 그루터기를 헤파린으로 씻어냅니다.
외막이 혈관 그루터기 너머로 약간 돌출되어 있으면 집게를 사용하여 배의 끝 부분 위로 외막을 약간 당긴 다음 외막을 제거합니다. 이제 채취한 정맥 세그먼트를 동맥 그루터기 사이에 올바른 방향으로 배치하고 잘 맞도록 간격 크기를 조정합니다. 이제 먼저 10-0 프롤렌 봉합사를 사용하여 근위 문합을 수행합니다.
각 측면을 봉합하는 것으로 시작한 다음 복부 쪽에 세 개의 봉합사를 더 추가합니다. 등쪽을 세 바늘 꿰매어 마무리합니다. 다음으로, 동일한 기술을 사용하여 각 측면에 봉합사를 연결한 다음 복부 쪽에 3개의 봉합사를 연결한 다음 등쪽에서 마무리합니다.
문합을 완료한 후 1밀리리터 주사기 2개에 피브린 접착제 성분을 로드합니다. 그런 다음 겸자로 이식편을 조심스럽게 들어 올리고 이식편 아래에 약 100마이크로리터의 성분 1을 적용한 다음 성분 2를 100마이크로리터로 적용합니다. 두 구성 요소는 항상 동일한 볼륨에 추가되어야 합니다.
이제 이식편을 제자리로 되돌려 놓고 이식편에 각 구성 요소를 100마이크로리터씩 적용하여 이식편과 문합을 완전히 덮습니다. 이것은 문합 기능 부전과 정맥 이식편의 과도한 팽창을 방지합니다. 이제 원위 클램프부터 시작하여 클램프를 조심스럽게 엽니다.
그런 다음 이식된 정맥과 이식편의 원위 동맥에서 눈에 보이는 맥박을 확인하여 성공적인 수술을 확인합니다. 피부를 닫기 전에 닫는 데 방해가 될 수 있는 과도한 접착제를 제거하십시오. 그런 다음 5-0 프롤렌 봉합사를 사용하여 피부층을 닫습니다.
쥐가 깨어나기 전에 킬로그램 당 4-5mg의 카프로펜을 피하로 주사한다. 흉골 누운 자세를 유지할 수 있을 만큼 충분한 의식을 회복할 때까지 동물을 주시하십시오. 그런 다음 쥐에게 다른 동물이 없는 집 새장을 준다.
다음 3일 동안 식수에 메타미졸을 투여하고 매일 쥐의 회복 상태를 확인하십시오. 완전히 회복되면 쥐는 다른 쥐와 함께 지낼 수 있습니다. 동물들은 수술 후 잘 회복하고 수술 후 우수한 신체 상태를 보였습니다.
이식 후 정맥을 대퇴동맥에 성공적으로 통합하고 이식편을 개통하는 것은 이중 초음파를 사용하여 비침습적으로 확인되었습니다. 미결 양성 쥐의 정맥을 미결 음성 쥐에 이식함으로써 생물 발광 이미징을 사용하여 이식편의 존재를 모니터링했습니다. myointimal hyperplasia는 시간이 지남에 따라 이식편에서 점진적으로 발생하는 것으로 밝혀졌습니다.
Masson의 삼색(trichrome)을 사용한 조직학적 염색은 내부 탄성 얇은 판 내부의 근내막 형성을 보여줍니다. 모델이 근내막 증식증의 역학을 재현하는지 확인하기 위해 내강 소멸을 측정했습니다. 이식편 개통의 점진적인 손실은 수술 후 7일에서 28일까지 관찰되었는데, 이는 모델에 잘 들어맞는다.
이 기술을 마스터하면 제대로 수행하면 20분 안에 완료할 수 있습니다. 시청해 주셔서 감사드리며, 여러분의 실험에 행운을 빕니다.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
개요
이 비디오는 랫트에서 정맥 이식 수술 후 미오인티말 과형성 발달을 연구하기 위한 모델을 보여줍니다. 이 절차는 우회 접합 관통성을 조사하고 우회 폐색 동안 관련된 생물학적 과정을 조사하는 것을 목표로 합니다.
핵심 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 혈관 생물학
- 수술 기법
배경
- 미오인티말 과형성은 혈관 수술에서 중요한 문제입니다.
- 우회 접합 관통성에 대한 이해는 수술 결과를 개선하는 데 매우 중요합니다.
- 랫트 정맥 이식 모델은 이러한 과정에 대한 통찰력을 제공합니다.
- 이 기술은 생체 내에서 새로운 치료제를 연구할 수 있습니다.
연구 목적
- 미오인티말 과형성의 발달을 조사합니다.
- 통제된 모델에서 우회 접합 관통성을 평가합니다.
- 우회 폐색 동안 생물학적 및 생리적 반응을 탐구합니다.
사용된 방법
- 수술 절차를 위한 랫트 정맥 이식 모델.
- 수술 전 마취 깊이 평가.
- 마취 중 안구 건조를 방지하기 위해 수의사 연고를 적용합니다.
- 훈련된 미세 외과의에 의한 수술 기법 시연.
주요 결과
- 미오인티말 과형성 연구를 위한 모델의 성공적인 구축.
- 수술 절차의 효율성과 용이성 시연.
- 우회 폐색 동안의 생물학적 과정에 대한 통찰력.
- 새로운 치료제에 대한 향후 연구의 잠재력.
결론
- 랫트 정맥 이식 모델은 혈관 반응을 연구하는 데 효과적입니다.
- 이 기술은 우회 수술 연구를 촉진할 수 있습니다.
- 향후 연구는 이러한 결과를 바탕으로 수술 결과를 개선할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
This rat vein interposition model provides a cost-effective and scalable system to study bypass graft patency loss, a critical challenge in vascular therapeutics development. By enabling longitudinal assessment of myointimal hyperplasia—the primary cause of graft failure—it supports mechanistic de-risking of novel interventions targeting vascular remodeling pathways. The model’s compatibility with duplex sonography and histological analysis allows for quantitative, translatable readouts that inform go/no-go decisions in preclinical pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to vascular injury response and neointima formation mechanisms.
- Operational Value: Facilitates biological de-risking of targets through reproducible induction of graft patency loss in a disease-relevant system.
- Predictive Value: Supports target confidence by modeling progressive luminal obliteration over time, aligning with clinical timelines of restenosis.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated venous grafts for compound testing by establishing a consistent baseline of patency loss progression.
- Operational Value: Delivers quantitative duplex sonography outputs and histological metrics suitable for assay standardization and inter-laboratory reproducibility.
- Scalability: Permits sufficient tissue yield for multimodal analysis, supporting medium-throughput screening of pharmacological or genetic modifiers.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Recapitulates human-like myointimal hyperplasia dynamics, enhancing translational biomarker relevance for vascular proliferation pathways.
- Operational Value: Bridges discovery and preclinical stages by providing a continuous readout of graft integrity from acute surgery to chronic failure.
- Risk Mitigation: Informs preclinical advancement decisions by quantifying time-dependent patency loss, reducing failure risk in later-stage vascular device or drug evaluation.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery-to-preclinical continuum, particularly for vascular biology programs focused on restenosis, graft failure, or anti-proliferative therapies.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification and target validation by enabling controlled study of smooth muscle cell proliferation and extracellular matrix deposition in venous grafts.
- Screening: Provides assay-ready grafts with measurable patency endpoints via duplex sonography, allowing reliable compound effect assessment.
- Analytics: Generates quantitative luminal area measurements and histological scoring that help compare therapeutic conditions and mechanism of action.
- Translational Research: Aligns with preclinical validation by modeling progressive graft failure observed in clinical saphenous vein bypass grafts.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable vascular surgery platform adaptable to multiple therapeutic modalities, including siRNA, small molecules, or tissue-engineered grafts.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Delivers predictive confidence in target validation by modeling a clinically relevant mechanism of graft failure.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through defined surgical steps, anesthesia protocols, and non-invasive imaging validation.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early go/no-go decisions based on quantifiable patency outcomes, reducing late-stage attrition.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of vascular programs by providing mechanistic insight into neointima formation modifiers.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise and access to stereomicroscopes, micro-instruments, and vascular sutures.
- Dependent on duplex sonography equipment for longitudinal patency monitoring and histological processing infrastructure for endpoint analysis.
- Necessitates cross-team standardization between surgery, imaging, and histology teams to ensure consistent data collection.
- Adaptation to other rodent models or vascular beds may require technical adjustments due to vessel size and hemodynamic differences.
- Practical limitations include the need for aseptic technique, postoperative analgesia protocols, and controlled housing to minimize confounding variables in recovery and graft assessment.
