임상 관련성 및 메커니즘을 검사 하는 연구에 대 한 모델을 사용 하 여 쥐에 짧은 기간 저온증 유도
2021년 3월 3일
이 문서는 쥐에 있는 전신 단기간 저체온증 유도의 2개의 방법을 설명합니다. 첫 번째 빠른 유도 방법은 온도의 급격한 감소를 위해 팬과 에탄올 스프레이를 사용하여 능동 냉각을 사용합니다. 두 번째 방법은 점진적 냉각 방법입니다. 이것은 이소플루란 마취의 조합과 홈더믹 히트 매트에 온도 설정의 감소를 사용하여 달성된다. 이로 인해 외부 냉각 장치를 사용하지 않고도 코어 체온이 점진적으로 감소합니다.
점진적냉각 프로토콜은 현재 실험 방법보다 냉각 속도가 느립니다. 이 모델은 목표 온도가 인간의 범위에 더 가깝기 때문에 임상적으로 관련이 있습니다. 이러한 기술의 주요 장점은 단순함과 저렴함입니다.
또한 이러한 모델에는 전문 장비가 필요하지 않습니다. 점진적 인 모델에서 달성 된 냉각의 임상 속도는 뇌졸중 환자에 대한 치료 조치로 저체온증의 이점에 대한 보다 많은 정보를 가진 전임상 조사를 허용할 것입니다. 먼저 마취된 쥐를 콘에 코를 가진 척추 위치에 수술용 열매트에 놓는 것으로 시작합니다.
수술 용 테이프로 코를 고정하십시오. 오른쪽 아래 복부에서 털을 면도하고 국소 마취제로서 0.05%의 부피바카인 200마이크로리터를 피하한다. 갓 면도된 부위에 방부제 용액을 적용합니다.
오른쪽 복부 부위를 따라 오른쪽 허벅지근위를 따라 2센티미터 세로 절개를 만들어 허벅지 허벅지 주름의 공간을 노출하고 혈청과 집게를 사용하여 데이터 로거 장치를 보유할 수 있을 만큼 큰 피부 아래에 포켓을 만듭니다. 온도 모니터링 데이터 로거 장치를 주머니에 넣고 5-0 봉합사를 사용하여 근육과 피부를 닫고 데이터 로거가 가열 매트에 대해 쉬지 않도록합니다. 활성 저체온증을 유도하기 위해, 1위 1위 는 쥐의 머리로부터 20센티미터, 하복부로부터 120센티미터의 클램프스탠드를 부착하고, 쥐의 허리를 겨냥한 팬들과 함께 분당 최소 4, 000 회전으로 60밀리미터 12볼트 팬을 부착한다.
저체온증을 시정하기 위해 열 매트를 원하는 대상 온도로 조정하고 두 팬을 모두 켭니다. 경향이 있는 위치에서, 더 빠른 냉각 유도를 위해 모피를 주름을 잡으면서, 직장 온도를 면밀히 모니터링하면서 쥐의 허리에 5분마다 70%에탄올의 3~4개의 스프레이를 적용한다. 직장 온도가 목표 온도의 1도 이내인 경우 에탄올 적용을 중지합니다.
온도가 목표의 0.5도 이내인 경우 팬을 끄면 온도가 지나치게 냉각되지 않고 대상에 천천히 떨어질 수 있도록 합니다. 과냉각의 경우, 한 팬을 동물 열램프로 교체하고 열램프를 사용하여 동물을 대상 온도까지 가볍게 따뜻하게 합니다. 목표 온도에 도달하고 안정화되면 나머지 저체온증 기간에 대한 온도를 모니터링하십시오.
저체온 기간이 끝나면 열 매트를 섭씨 37도로 설정하고 동물이 30분 동안 열조절을 할 수 있도록 합니다. 임상적으로 달성 가능한 점진적 발병 저체온증을 유도하기 위해, 특정 소정의 기간 내에 저체온증을 달성하기 위해 작은 증분에서 코어 온도 조절 된 주부열 매트의 온도를 감소시킵니다. 대상 온도에 도달하면 외부 냉각 없이 원하는 간격에 대한 목표 온도를 유지합니다.
저체온 기간의 끝에 동물을 다시 데우기 위해 열 매트를 조정하여 쥐가 원하는 시간 간격동안 섭씨 37도로 다시 따뜻하도록 합니다. 저체온증 실험의 어느 유형의 완료시, 기록 된 체온의 분석을 허용하기 위해 데이터 로거를 제거합니다. 이 분석에서 저체온증은 입증된 바와 같이 15분 만에 32.5도의 목표 온도로 급속냉각을 달성했다.
목표 온도보다 약 0.5°C에서 냉각을 막지 못해 약간의 온도 오버슈트를 관찰할 수 있다. 목표 온도는 30분 동안 유지되었고, 1.5시간 동안 재열이 시작되었다. 이 실험에서, 점진적저온증 유도 접근법은 2시간 안에 섭씨 33도의 표적 온도를 도달할 수 있도록 사용되었다.
목표 온도는 2.5 시간에서 다시 데우기 전에 30 분 동안 유지되었습니다. 점진적인 냉각 기술은 더 임상적으로 관련있는 냉각 비율이 쥐에 있는 허혈성 치기 후에 두개 내 압력 고도를 방지할 지 여부를 조사하기 위하여 저희를 지도합니다.
개요
이 기사는 쥐의 전신 단기 저체온증 유도의 두 가지 방법을 설명합니다: 팬과 에탄올 스프레이를 사용한 빠른 냉각 방법, 그리고 아이소플루란 마취와 열 매트를 사용한 점진적 냉각 방법. 이러한 기술은 전임상 연구를 위해 임상적으로 관련성 있는 냉각 속도를 제공하는 것을 목적으로 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 생리학
- 전임상 연구
배경
- 저체온증은 뇌졸중 환자의 잠재적인 치료법입니다.
- 현재 저체온증 유도 방법은 임상적으로 관련성이 없을 수 있습니다.
- 이 연구는 인간 시나리오에서 더 나은 적용 가능성을 위해 유도 방법을 개선하는 것을 목적으로 합니다.
- 연구를 용이하게 하기 위해 간단하고 저렴한 기술이 찾고 있습니다.
연구 목적
- 쥐에서 저체온증을 유도하는 두 가지 방법을 평가합니다.
- 달성된 냉각 속도의 임상적 관련성을 평가합니다.
- 허혈성 뇌졸중 후 두개내압에 대한 저체온증의 영향을 조사합니다.
사용된 방법
- 빠른 유도를 위한 팬과 에탄올 스프레이를 사용한 능동적 냉각.
- 아이소플루란 마취와 열 매트를 사용한 점진적 냉각.
- 냉각 과정 중 데이터 로거로 온도 모니터링.
- 저체온증 중 및 후 체온 변화 분석.
주요 결과
- 빠른 냉각은 15분 안에 32.5°C의 목표 온도를 달성했습니다.
- 점진적 냉각은 2시간 안에 33°C의 목표 온도에 도달했습니다.
- 두 방법 모두 30분 동안 목표 온도를 효과적으로 유지했습니다.
- 점진적 냉각은 뇌졸중 후 두개내압 상승을 방지할 수 있습니다.
결론
- 두 저체온증 유도 방법 모두 간단하고 비용 효율적입니다.
- 점진적 냉각은 뇌졸중 연구에서 임상적으로 더 관련성이 있습니다.
- 냉각 속도가 뇌졸중 결과에 미치는 영향을 탐구하기 위해 추가 연구가 필요합니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
Translational gaps in therapeutic hypothermia research challenge the predictive confidence of preclinical neuroprotection studies. This article's rat models enable direct comparison of rapid and clinically relevant cooling rates, supporting mechanistic de-risking and target validation for neuroprotective interventions. These protocols position R&D teams to better align preclinical findings with clinical trial design and portfolio advancement decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of neuroprotective hypotheses under clinically relevant cooling conditions.
- Supports functional target validation by isolating cooling rate as an independent variable.
- Facilitates mechanistic de-risking by distinguishing physiological effects of rapid versus gradual hypothermia.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible hypothermia induction protocols for downstream neuroprotection assays.
- Delivers quantitative temperature monitoring outputs for robust assay development.
- Enables reliable evaluation of candidate interventions in controlled thermal environments.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical cooling rates with clinical feasibility, enhancing translational continuity.
- Supports risk-adjusted advancement of neuroprotective strategies for stroke and related indications.
- Improves predictive value of preclinical models for clinical trial design.
Pipeline & Workflow Integration
These hypothermia induction models bridge early discovery and preclinical validation, informing lead identification and translational research in neuroprotection.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing on cooling rate-dependent neuroprotection and physiological mechanisms.
- Screening: Standardizes temperature control for reproducible compound screening in neurological models.
- Analytics: Provides continuous quantitative temperature data for comparative analysis across experimental arms.
- Translational Research: Facilitates alignment of preclinical protocols with clinical cooling parameters for improved trial design.
- Enterprise Reuse: Offers accessible, scalable protocols adaptable across neuroprotection research portfolios.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neuroprotection studies.
- Operational Value: Delivers reproducible, standardized, and cost-effective hypothermia induction methods.
- Strategic Value: Supports informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio progression.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of neuroprotective candidates for clinical advancement.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal surgery and temperature monitoring.
- Needs access to basic surgical and temperature regulation equipment.
- Demands cross-team standardization of cooling protocols and data analysis.
- Adaptable to various neurological disease models with protocol adjustments.
- Cooling rates and physiological responses may differ from human patients, requiring careful translational interpretation.
