Laserowa indukcja ściśnięcia szyjki pęcherza z zastosowaniem lasera Holmium:YAG w modelu szczura
28 lipca 2026
Ten protokół pokazuje ablacje laserem Ho:YAG przezpęcherzową w celu stworzenia możliwie najbardziej powtarzalnego modelu szczura z przewlekłym zapaleniem szyi pęcherza moczowego do badania nad remodelacją włóknień indukowaną obrażeniami termicznymi i interwencjami terapeutycznymi.
Witam. W tym filmie demonstrujemy nowy i możliwy do powtórzenia model szczura na zwężenie szyi pęcherza, BNC, z użyciem lasera Holmium:YAG. Zwężenie szyi pęcherza jest wyzwaniem w postaci włóknistej powikłania po operacjach przezcewkowych. Ten ustanowiony model zapewnia niezawodną platformę in vivo do badania jego patogenezy i oceny potencjalnych terapii.
Prosimy pamiętać, że wszystkie eksperymenty na zwierzętach i procedury przeprowadzone w tym badaniu zostały ściśle zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Wykorzystywania Zwierząt oraz Komitet Etyki Opieki nad Zwierzętami Doświadczalnymi Instytutu Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Pekinie. Rozpocznij procedurę od starannego zapisywania masy ciała szczura za pomocą skali elektronicznej. Umieść zwierzę w komorze indukcyjnej i wywołaj znieczulenie 3-4% desfluranem w tlenie.
Dezynfekuj narażoną skórę dolnej części brzucha roztworem povidonu jodowego i przystąp do sterylnego przykrywania. W celu pooperacyjnego łagodzenia bólu podaj podskórnie. Wykonaj 3-5 centymetrową podłużną nacięcie w linii środkowej przez warstwy skóry i mięśni brzucha, aby wejść do jamy otrzewnej.
Starannie odsłoń pęcherz i proksymalne cewki moczowej za pomocą drobnych naciągaczy lub kleszczy, unikając uszkodzenia narządów wewnętrznych. Następnie wprowadź sterylną kaniłę dożylną przez cewkę do pęcherza, aby służyła jako cewnik. Napełnij pęcherz 1 mililitrą sterylnego soli fizjologicznej przez cewnik, aby go rozdęć.
Delikatnie oddziel tkankę łączną wokół szyi pęcherza i zabezpiecz obszar tępym sondem, aby zapewnić stabilizację. Za pomocą mikro nożyczek wykonaj 5-centymetrowe podłużne nacięcie na przedniej kopułce rozdętego pęcherza. Ustaw parametry lasera Ho:YAG na energię impulsu 1,0 joule i częstotliwość 10 herców, dając moc całkowitą 10 watów.
Wprowadź włókno laserowe o średnicy rdzenia 0,2 milimetra przez cystotomię, prowadzone przez widoczny wiązką celowniczą. Wsuń końcówkę włókna w delikatny kontakt z powierzchnią śluzówki na szyi pęcherza. Dostarcz energię laserową w pozycji 9 na zegarku przez 5 sekund.
Następnie krótko spal 3-godzinną pozycję przez kolejne 5 sekund, aby uzyskać jednolitą termiczną ranę śluzówki. Usuń włókno laserowe i zamknij nacięcie ściany pęcherza szczelnie wodą za pomocą szwów 8-0 wchłaniających monofilamentu. Wprowadź dodatkową sterylną soli fizjologiczną przez cewnik cewkowy, aby przetestować naprawę i potwierdzić brak wycieku.
Zamknij warstwę mięśni brzucha oraz skórę i warstwy za pomocą odpowiednich szwów. Na koniec monitoruj szczura na podgrzewaczu aż do pełnego odwrócenia znieczulenia. Po czterotygodniowym okresie rekonwalescencji szyję pęcherza można ściągnąć, aby ocenić rozwój włóknistej kontrakcji.
Kontrolna szyja pęcherza wygląda na cienka i przewiewna, podczas gdy próbki leczone laserem pokazują włókniste zgrubienie i zwężenie światła. Analiza histologiczna ujawnia normalną warstwową architekturę i kontrolę. Miejsce zmiany pokazuje znaczną hiperplazję śluzówki, nieuporządkowaną warstwę mięśniową i rozległe odkładanie kolagenu.
Tkanki sąsiednie wykazują pośrednie zmiany patologiczne. Barwienie Picrosirius pod światłem spolaryzowanym pokazuje zwiększony dwójłomny sygnał kolagenu w miejscu zmiany, wskazując na akumulację dojrzałego kolagenu. Barwienie immunologiczne ujawnia gęste odkładanie kolagenu typu I i III w zmianach.
Minimalne występowanie w kontrolach i poziomy pośrednie w tkankach sąsiednich. Podsumowując, metoda wspomaganą laserem Holmium:YAG skutecznie i bezpiecznie indukuje zwężenie szyi pęcherza w modelu szczura. Jak wykazały nasze wyniki histologiczne i immunohistologiczne, próbki leczone laserem skutecznie naśladują patologiczne cechy ludzkiego BNC, wykazując znaczną hiperplazję śluzówki, zwężenie światła i rozległe odkładanie kolagenu typu I i III.
To standaryzowane podejście oferuje wysoce powtarzalną i wartościową platformę dla przyszłych badań nad mechanizmami molekularnymi włóknisto-zwężających i testowaniem nowych interwencji przeciw przewlekłym chorobom. Dziękujemy za oglądanie.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia powtarzalny model szczurzy zwężenia szyjki pęcherza moczowego (BNC), wykorzystujący termiczne uszkodzenie indukowane laserem Holmium:YAG (Ho:YAG). Model ten ściśle naśladuje zmiany włókniste obserwowane po endoskopowych zabiegach prostaty, stanowiąc cenną platformę do badania patogenezy BNC oraz oceny terapii antyfibrotycznych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Urologia
- Modelowanie zwierzęce
- Badania nad włóknieniem
Wstęp
- Przykurcz szyjki pęcherza moczowego to włókniejące zwężenie ujścia pęcherza, często występujące po przezcewkowej resekcji prostaty (TURP).
- Istniejące modele zwierzęce wykorzystują podwiązanie pozapęcherzowe lub kauteryzację chemiczną, które nie odtwarzają dokładnie włóknienia wywołanego urazem termicznym.
- Konieczne jest opracowanie niezawodnego i powtarzalnego modelu, który naśladuje obraz kliniczny pooperacyjnego przykurczu szyjki pęcherza moczowego.
- Zrozumienie mechanizmów powstawania przykurczu szyjki pęcherza moczowego jest niezbędne do opracowania skutecznych terapii.
Cel badania
- Ustanowienie szczurzego modelu włóknienia szyjki pęcherza moczowego z wykorzystaniem przezpęcherzykowej ablacji laserem Ho:YAG.
- Odtworzenie miejscowego urazu termicznego i następującego po nim remodelingu włóknistego obserwowanego w ludzkiej BNC.
- Zapewnienie platformy do badania mechanizmów włóknienia oraz testowania interwencji przeciw włóknieniowych lub rekonstrukcyjnych.
Zastosowane metody
- Samice szczurów poddano znieczuleniu, a następnie wykonano laparotomię w linii środkowej w dolnej części brzucha oraz cystotomię.
- Pod bezpośrednią kontrolą wizualną do światła pęcherza wprowadzono światłowód lasera Ho:YAG o średnicy 200-μm.
- Energię laserową (1,0 J, 10 Hz, 5 s na punkt) dostarczono w pozycjach godziny 3 i 9 szyjki pęcherza.
- Nacięcia pęcherza i powłok brzusznych zamknięto, a zwierzęta monitorowano po operacji.
- Po czterech tygodniach pobrano pęcherze do analizy makroskopowej i histologicznej, w tym do barwienia na kolagen oraz immunohistochemii w kierunku kolagenów typu I i III.
Główne wyniki
- U szczurów poddanych działaniu lasera rozwinął się przerost pęcherza, zwężenie szyjki pęcherza oraz pogrubienie ścian pęcherza.
- Badanie histologiczne wykazało hiperplazję błony śluzowej, dezorganizację warstwy mięśniowej oraz rozległe odkładanie kolagenu w miejscu zmiany.
- Barwienie picrosirius red ujawniło zwiększone gromadzenie dojrzałego kolagenu w obszarze zmiany.
- Barwienie immunocytochemiczne wykazało gęste odłożenie kolagenu I i III w próbkach traktowanych, przy minimalnej ekspresji w grupie kontrolnej.
Wnioski
- Model szczura z wykorzystaniem lasera Ho:YAG skutecznie indukuje zwężenie szyjki pęcherza moczowego o cechach podobnych do ludzkiego BNC.
- Model ten jest wysoce powtarzalny i odpowiedni do badania mechanizmów molekularnych włóknienia.
- Stanowi on praktyczną platformę do przedklinicznej oceny terapii antyfibrotycznych oraz interwencji rekonstrukcyjnych.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Włóknienie szyjki pęcherza wywołane urazem termicznym stanowi krytyczne wyzwanie w urologii pooperacyjnej, przy ograniczonym dostępie do modeli przedklinicznych, które dokładnie odzwierciedlałyby mechanizmy choroby u ludzi. Model szczurzy indukowany laserem Holmium:YAG zapewnia powtarzalną, klinicznie istotną platformę do badania przebudowy włóknistej i oceny interwencji przeciw włóknistych. Model ten wspiera ciągłość badań translacyjnych i zmniejsza ryzyko związane z wczesnym etapem testowania hipotez terapeutycznych w przypadku włóknistych schorzeń urologicznych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badania mechanistyczne nad inicjacją i progresją włóknienia w obrębie szyjki pęcherza.
- Wspiera funkcjonalną walidację celów dla kandydatów na leki antyfibrotyczne w systemie istotnym dla przebiegu choroby.
- Ułatwia biologiczną ocenę ryzyka poprzez modelowanie klinicznie obserwowanej przebudowy włóknistej.
Przesiewy i opracowanie analizy
- Zapewnia standaryzowaną platformę in vivo do przedklinicznej oceny związków antyfibrotycznych.
- Umożliwia powtarzalne odczyty histologiczne i molekularne, w tym ilościowe oznaczenie kolagenu typu I i III.
- Wspiera opracowywanie testów do ilościowego określania punktów końcowych włóknienia oraz przebudowy tkanek.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne ze strategiami biomarkerów translacyjnych poprzez modelowanie odkładania kolagenu i zmian w architekturze tkankowej.
- Umożliwia zachowanie ciągłości od mechanistycznych badań na etapie odkryć po przedkliniczne testowanie interwencji.
- Wspiera dostosowane do ryzyka wdrażanie programów terapeutycznych o działaniu antyfibrotycznym i rekonstrukcyjnym.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten integruje się z kontinuum od odkryć do badań przedklinicznych w chorobach włókniejących układu moczowego, stanowiąc pomost między badaniami nad mechanizmami a testowaniem interwencji.
- Biologia odkrywcza: Umożliwia testowanie hipotez dotyczących czynników napędzających włóknienie oraz modulacji szlaków w kontrolowanym kontekście in vivo.
- Przesiewanie: Zapewnia powtarzalne, mierzalne punkty końcowe do oceny związków i standaryzacji testów.
- Analityka: Dostarcza wyników histologicznych i immunohistochemicznych do analizy porównawczej przebudowy włóknistej.
- Badania translacyjne: Modeluje zmiany tkankowe istotne dla choroby, wspierając dopasowanie biomarkerów i walidację przedkliniczną.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje ponowną, zstandaryzowaną platformę do iteracyjnego testowania strategii antyfibrotycznych.
Wpływ operacyjny i organizacyjny
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celu i ograniczaniu ryzyka mechanistycznego w badaniach nad włóknieniem.
- Wartość operacyjna: Poprawia powtarzalność i standaryzację przedklinicznych modeli włóknienia.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go w rurociągach terapii antyfibrotycznych i rekonstrukcyjnych.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację kandydatów celujących w włókniste powikłania urologiczne z uwzględnieniem korekty ryzyka.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w chirurgii małych zwierząt oraz laserowej ablacji tkanek.
- Wymaga dostępu do aparatury laserowej Ho:YAG oraz infrastruktury do analiz histologicznych.
- Wymaga rygorystycznej standaryzacji między zespołami w celu zapewnienia powtarzalności indukcji i oceny włóknienia.
- Adaptacja do modeli męskich lub funkcjonalnych punktów końcowych urodynamicznych może wymagać modyfikacji protokołu.
- Model jest zoptymalizowany pod kątem oceny strukturalnej i histologicznej, a nie funkcjonalnej, włóknienia.
