마우스 모델에서 깨어나는 방광 측정을 수행하기위한 절차 평가
May 20th, 2017
이 연구는 자유롭게 움직이는 마우스에서 깨어있는 낭종 측정법을 수행하기위한 수술 절차 및 실험 기술을 설명합니다. 또한 최적화 및 표준화를 지원하는 실험적 증거를 제공합니다.
이 미세수술 절차의 전반적인 목표는 방광에 방광 내 튜브를 이식하고 깨어 있는 마우스의 하부 요로 기능을 기록하는 것입니다. 이 방법은 깨어 있는 방광측정법에서 재현 가능한 실험 데이터를 획득하고 건강한 마우스 모델과 질병에 걸린 마우스 모델의 방광 기능을 테스트하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 목표는 마우스 모델에서 충전 방광 분석을 수행하기 위한 실험 데이터를 기반으로 표준화된 방법을 제공하는 것입니다.
이식을 위해 튜브를 준비하려면 먼저 7cm 길이의 pe10 튜브 조각을 자르고 한쪽 끝을 열린 화염 쪽으로 천천히 전진시켜 플레어를 만들고 플레어가 발생하자마자 튜브를 빠르게 빼냅니다. 그런 다음 글루 건의 저열 설정을 사용하여 튜브의 플레어 끝에서 4.5, 5 및 5.5cm 떨어진 곳에 다목적 핫 글루 3방울을 적용합니다. 가위를 사용하여 접착제 거품의 불규칙성을 다듬습니다.
30 게이지 바늘의 한쪽 끝에 뜨거운 접착제를 바르면 이식 후 pe10 튜브를 막는 데 사용됩니다. 다음으로 발가락 꼬집음에 대한 반응 부족을 확인하고 동물의 눈에 연고를 바릅니다. 알코올과 베타딘으로 등 상복부와 하복부를 살균한 후 두골 사이를 1.5cm 절개하고 멸균 커튼으로 덮인 섭씨 37도의 가열 패드 위에 누운 자세로 동물을 해부 현미경으로 놓습니다.
이제 1.5cm 아래의 복부 정중선 절개를 만듭니다. 그런 다음 라인, 알바 및 근육을 따라 근막을 통해 일치하는 절개를 하여 방광의 돔과 상반신을 노출시킵니다. 따뜻한 생리식염수로 복부 내장을 촉촉하게 유지하고, 동물을 옆으로 돌려 목덜미의 절개 부위에 접근합니다.
절개 부위를 통해 좁은 지혈을 피하로 밀어 뒤쪽에서 피하 채널을 시작하고 동물의 측면을 따라 계속합니다. 기구의 끝이 흉곽 바닥에 도달하면 팁을 복부 내부의 정중선 쪽으로 돌리고 팁이 근육층 아래 복부 절개 부위에서 노출될 때까지 지혈을 계속 전진시킵니다. 지혈 끝이 절개 부위 안쪽에 들어가면 어깨 위의 피부를 꼬집고 견인을 가하여 복부 절개 부위에서 기구 끝이 보일 때까지 동물을 안정시키는 데 도움이 됩니다.
이제 지혈제를 사용하여 튜브의 플레어되지 않은 끝을 잡고 지혈기를 천천히 후퇴시켜 목 뒤쪽의 절개 부위에서 튜브 끝을 당겨 튜브의 플레어 끝을 조정하여 방광의 돔 바로 위에 놓이도록 합니다. 보푸라기가 없는 작은 조직 롤로 방광을 안정시킵니다. 느슨하게 묶이고 흡수되지 않는 6-O 모노필라멘트 봉합사를 방광 돔 위에 놓습니다.
주로 사용하지 않는 손과 Dumont 넘버 7 곡선 마이크로 집게를 사용하여 방광의 돔을 잡고 주로 사용하는 손에 21 게이지 바늘을 사용하여 돔 정점에 방광절개술을 만듭니다. 닫힌 5번 곡선형 마이크로 집게로 방광절개술을 부드럽게 조사하여 카테터가 구멍을 쉽게 통과할 수 있는지 확인하고 pe10 카테터의 플레어 끝을 방광에 삽입하여 플레어를 방광 목까지 밀어 고정하는 동안 빠져나오지 않도록 합니다. 모노필라멘트 타이를 튜브 앞쪽에 배치한 상태에서 방광 돔 주위의 6-O 봉합사와 튜브를 방광 용량이 인위적으로 감소하지 않도록 가능한 한 방광에서 높은 높이로 조입니다.
또는 방광의 돔에 느슨한 지갑 끈 봉합사를 놓고 방금 시연한 대로 방광절개술을 한 다음 카테터의 나팔 모양의 끝을 천자에 삽입합니다. 그런 다음 평평한 봉합사에 대해 설명된 대로 돔과 튜브 주위에 봉합사를 묶습니다. 두 경우 모두 방광 벽에 큰 손상을 입히지 않도록 튜브를 고정하도록 주의하십시오.
조직을 너무 많이 채취하면 방광 용량이 줄어듭니다. 너무 적게 사용하면 연결이 누출됩니다. 방광에서 튜브의 밀봉과 위치를 테스트하려면 30게이지 바늘이 장착된 0.5ml 인슐린 주사기를 튜브의 말단부에 부착하고 요도 구멍에 한 방울이 나타날 때까지 0.1-0.2ml의 0.9% 염화나트륨을 방광에 천천히 채웁니다.
밀봉이 불완전한 경우 방광 주위에 봉합사 꼬리를 감고 다시 묶습니다. 그런 다음 흡인으로 방광을 비우십시오. 돔에서 누출이 발생하지 않으면 한 쌍의 구부러진 마이크로 집게로 방광을 고정하고 플레어가 방광 돔 내부에 닿을 때까지 튜브를 부드럽게 당깁니다.
앞에서 설명한 방법을 사용하여 씰을 다시 테스트합니다. 봉합사의 꼬리를 자르고 조직 롤을 제거한 다음 방광을 정상 위치로 되돌립니다. 그런 다음 런닝 6-O 봉합사를 사용하여 복벽을 두 겹으로 닫습니다.
그리고 동물을 복부로 부드럽게 회전시킵니다. 금속 앵커의 피하 부분을 협막내 절개 부위에 삽입하고 6-O 모노필라멘트를 사용하여 수직 매트리스 봉합사로 튜브와 앵커를 고정합니다. 튜브가 빠지지 않도록 피부 위와 아래에 접착제 거품이 남아 있는지 확인하고 피부 위로 약 2cm 위의 튜브를 자릅니다.
그런 다음 소변이 새는 것을 방지하기 위해 튜브 끝에 30게이지 플러그를 부드럽게 삽입합니다. 판독을 수행하기 전에 pe50 튜브를 사용하여 주입 펌프, 압력 변환기 및 22 게이지 스위블을 연결하십시오. 그런 다음 마취된 실험 동물을 엎드린 자세로 놓고 30 게이지 플러그를 제거합니다.
밧줄을 앵커에 연결하고 방광 카테터를 PE50 끝에 밀어 넣고 뜨거운 접착제를 사용하여 방수 밀봉을 형성합니다. 마우스를 와이어 바닥에 놓습니다. 그리고 녹음을 시작합니다.
그런 다음 동물이 마취에서 회복되고 방광 압력이 안정되면 시간당 0.6밀리리터의 속도로 0.9%염화나트륨을 주입하기 시작합니다. 일반적으로 카테터 삽입 후 2일째에는 방광 단면의 절반을 차지하는 심한 점막하 부종이 발생하여 내강이 폐쇄됩니다. 5일째가 되면 부종이 완전히 사라지고, 근육을 부분적으로 침범한 염증 세포가 점막하 부위
에 침투하게 됩니다.2일차와 3일차에 관찰된 조직 부종의 가장 큰 정도는 이 시점에서 방광 기능이 현저히 손상된 것을 보여주는 동물의 해당 행동 배뇨와 관련이 있습니다. 조직학적 데이터에서 예상한 대로, 배뇨 빈도는 수술 후 5일째까지 정상화됩니다. 최소한의 움직임으로 깨어 있고 자유롭게 움직이는 동물의 방광 내 압력은 10-15cm의 기준선 압력으로 특징지어지며, 이는 변하지 않거나 충전 주기 동안 10cm 이하의 물만큼 점차적으로 증가할 수 있습니다.
그 후 보이드 중 갑작스러운 펄스 스타일의 압력 증가 및 하강이 뒤따릅니다. 이 기술을 마스터하면 제대로 수행하면 30분 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 조직의 생리를 보존하기 위해 방광 손상을 최소화해야 한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.
이 절차에 따라 단일 주기 충전 방광 측정과 같은 다른 방법을 수행하여 기능적 방광 용량에 대한 추가 질문에 답할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 방광에 튜브를 미세수술로 이식하는 방법과 깨어 있는 충전 방광을 사용하여 생쥐의 하부 요로 기능을 평가하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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개요
이 연구는 깨어있는 쥐의 방광에 방광 내 튜브를 이식하는 미세 수술 절차를 설명합니다. 이 방법은 깨어있는 상태에서의 방광계 측정을 위한 재현 가능한 실험 데이터 획득을 표준화하는 것을 목표로 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경 과학
- 비뇨기과
- 실험적 수술
배경
- 깨어있는 상태에서의 방광계 측정은 방광 기능을 연구하는 데 필수적입니다.
- 쥐 모델은 비뇨기 연구에서 일반적으로 사용됩니다.
- 표준화된 방법은 데이터 재현성을 향상시킵니다.
- 방광 기능 이해는 요로 장애 치료법 개발에 중요합니다.
연구 목적
- 깨어있는 상태에서의 방광계 측정 기술을 최적화하고 표준화합니다.
- 방광 기능 평가를 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공합니다.
- 건강한 쥐 모델과 질병 모델 모두에서의 연구를 촉진합니다.
사용된 방법
- 방광에 방광 내 튜브 삽입.
- 깨어있는 쥐의 하부 요로 기능 기록.
- PE10 튜빙과 핫 글루를 사용한 튜브 준비.
- 정확한 삽입을 위한 미세 수술 기술.
주요 결과
- 이 절차는 방광 기능의 효과적인 모니터링을 가능하게 합니다.
- 표준화는 재현 가능한 실험 결과로 이어집니다.
- 데이터는 다양한 쥐 모델에서의 방법의 신뢰성을 지원합니다.
- 최적화된 기술은 방광 생리학에 대한 이해를 향상시킵니다.
결론
- 이 연구는 깨어있는 상태에서의 방광계 측정에 귀중한 기술을 제시합니다.
- 표준화는 연구에서의 재현성을 위한 핵심입니다.
- 이 방법은 요로 장애 연구를 발전시킬 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
Standardized microsurgical techniques for awake cystometry in mouse models enable reproducible assessment of lower urinary tract function, supporting target validation in urology drug discovery. By minimizing movement artifacts and establishing post-operative recovery timelines, this method improves predictive confidence in bladder physiology studies. It facilitates mechanistic de-risking of therapeutic candidates affecting urinary continence, bladder capacity, or voiding patterns in preclinical pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of bladder neuromuscular function and urinary tract pathophysiology in disease models.
- Operational Value: Provides quantitative intravesical pressure and voiding frequency readouts for target engagement assessment.
- Predictive Value: Supports go/no-go decisions by correlating histologic recovery with functional normalization by post-operative day five.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Standardized tube preparation using PE10 tubing and hot glue ensures consistent implantation and signal fidelity.
- Reproducibility: Microsurgical implantation protocol reduces inter-animal variability in bladder pressure recordings.
- Scalability: Method supports longitudinal monitoring across recovery time points (days 2, 3, 5, 7) for pharmacokinetic/pharmacodynamic profiling.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models lower urinary tract dysfunction via edema-induced obstruction, correlating histology with behavioral voiding deficits.
- Translational Continuity: Enables evaluation of therapeutic effects on bladder compliance, capacity, and voiding efficiency post-surgery.
- Risk-Adjusted Advancement: Day five post-surgery represents a stabilized baseline for testing compounds in recovered tissue.
Pipeline & Workflow Integration
This method fits within the discovery continuum from target validation through preclinical efficacy testing, particularly for urological indications where bladder function is a key biomarker.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of neural, muscular, or epithelial targets regulating bladder contraction and compliance.
- Screening: Enables standardized compound evaluation via reproducible cystometry readouts in awake, freely moving mice.
- Analytics: Generates quantitative pressure curves (baseline 10–15 cm H₂O, voiding pulses) and micturition frequency for dose-response modeling.
- Translational Research: Connects acute post-surgical inflammation to functional recovery, mirroring clinical resolution of urinary tract irritation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable surgical and recording platform for chronic disease models and therapeutic screening campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in bladder function assays by isolating neurogenic vs. myogenic contributions to voiding.
- Operational Value: Standardized tubing (PE10, flared, glued) and implantation steps improve inter-lab reproducibility.
- Strategic Value: Enables early detection of bladder-related adverse effects, reducing late-stage attrition in urinary tract drug programs.
- Portfolio Impact: Informs risk-adjusted prioritization of candidates based on effects on voiding frequency and pressure dynamics.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise, operating microscope, and micro-instrumentation for precise tube placement.
- Depends on access to PE10 and PE50 tubing, hot glue applicator, pressure transducers, and infusion pumps for cystometry setup.
- Necessitates standardized post-operative care and bladder integrity validation via saline fill test to confirm seal and positioning.
- Involves adaptation considerations for female mice or disease models with altered bladder anatomy or compliance.
- Limited by surgical recovery timeline; acute inflammation peaks at days 2–3, requiring day five or later for stable baseline recordings.
