Summary
이 프로토콜 vestibular 시스템 공부에 대 한 유용한 방법은 쥐의 외과 labyrinthectomy에 설명 합니다.
Abstract
Vestibular 시스템 또는 vestibular 보상 과정을 연구 하는 여러 메서드 vestibular 신경 절제 수술 또는 화학 labyrinthectomy 등 vestibular 손상을 개발 되었습니다. 외과 labyrinthectomy는 비교적 신뢰할 수 있는, 간단 하 고 빠른 방법입니다. 여기, 우리가 쥐 labyrinthectomy에 대 한 수술 기법을 설명합니다. Postauricular 절 개 외부 청각 운하와 봐서 고 막, 후 봐서 고 막과 이소골에는 등골 없이 제거 됩니다 노출 전신 마 취하에 이루어집니다. 등골 동맥 사이는 등골과 타원형 창 있는 취약 한 구조 이며, 분명 수술 필드를 유지 해야 합니다. Fenestrate 구멍 현관으로 만들어진 2.1 m m 드릴 가시는 등골에 우수한. 다음, 100% 에탄올은이 구멍을 통해 주입 하 고 발음 하는 여러 번. 세심 한 해 부 현미경 및 주의 출혈 제어에서 신뢰할 수 있는 결과 얻기 위해 필수적입니다. Vestibular 손실, nystagmus, 머리 기울이기, 회전 운동 등의 증상이 수술 후 즉시 볼 수 있습니다. Rotarod 또는 회전의 자 검사는 객관적으로 그리고 양적 평가 vestibular 함수를 사용할 수 있습니다.
Introduction
Vestibular 장기 균형과 눈 제어에 대 한 필수적입니다. 일반 vestibular 함수 두 내 귀에 vestibular 장기에서 대칭 구심 성 신호에 따라 다릅니다. Vestibular hypofunction 또는 손실 현기증, nystagmus, 및 자세 불균형을 유도 한다. 급성 손상 후 vestibular 기능 복구 자발적으로 몇 일 이내 vestibular 보상1,2로 알려진 프로세스. 정적 적자의 vestibular 보상 동측 및 contralateral vestibular 핵 사이 자발적인 휴식 활동의 불균형 관련 복구의 과정 이다. 동적 적자의 vestibular 보상 이루어집니다 주로 통해 감각 및 행동 대체 (를 사용 하 여 시각적 또는 somatosensory 입력)3. 이러한 프로세스는 신경가 소성 연구4,5에 대 한 매력.
다양 한 방법 vestibular 시스템 및 수술 및 화학 labyrinthectomy 등 vestibular 신경 절제5,6 vestibular 보상 중 신경가 소성을 underpinning 메커니즘 연구 개발 되었습니다. ,,78. Vestibular 신경 절제 완전 vestibular 손실, 유도 하는 특정 방법입니다 하지만 그것은 더 곤란 하 고 침략 적 절차 뇌 손상8,9유도 수 있습니다. 이 방법은 큰 수술 기술이 필요로 하 고 labyrinthectomy 보다 더 많은 시간이 걸립니다. 화학 labyrinthectomy gentamycin, arsanilate, tetracaine, 등 쉽게 이며 신뢰할 수 있는 결과10,,1112를 얻을 수 있습니다. 그러나, 달팽이 관은 또한 손상 될 수 있습니다 그리고 vestibular 손실 시간11이상 개발할 수 있습니다. 또한, 정확한 평가 위해 보존 해야 하는 두뇌에 있는 화학 물질의 효과 명확 하지 않다. 외과 labyrinthectomy 184215 동물 연구에 처음 도입 된 고 193616쥐에서 처음 보고 되었다. 이 기술은 이후 사용 되었습니다 많은 동물 연구5,17,,1819. 외과 labyrinthectomy 특정, 신뢰할 수 있는, 그리고 상대적으로 간단한 방법 이다. 13 , 14 게다가 vestibular 손상의 증상은 수술 후 즉시 볼 수 있습니다. 여기, 우리가 쥐 labyrinthectomy에 대 한 우리의 수술 기법을 설명합니다.
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Protocol
이 연구 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 서울 국가 대학 병원 (14-0148-C1A1) 평가 및 실험 동물 관리 인증 협회 공인 수행 되었다 국제입니다.
참고: Sprague-Dawley (SD) 7-8 주 이전 (200/250 g)의 남성 쥐에 실험 수행 했다. 각 동물 실험의 시작 이전에 1 주 동안 실험실 조건에 acclimatized 했다. 동물 12 상수와 온도 및 습도 제어 룸에 보관 되어 있었다-h:12-h 빛: 다크 무료 음식 및 물 주기.
1입니다. Labyrinthectomy
- 압력가 마로 소독 외과 기구 살 균 패드와 함께 커버. 운영 지역 70% 에탄올으로 소독. 무 균 드 레이프를 사용 하 고 수술 하는 동안 멸 균 상태를 유지.
- (커버 코 입)를, (헤드 커버)에 모자, 마스크, 가운을 착용 하 고 멸 균 장갑 한 켤레. 수술 기구 살 균 표면 접촉만 야 합니다.
- Tiletamine-zolazepam 마 취 (40 밀리 그램/kg 체중)을 주사 내측 허벅지에 피하 또는 intraperitoneally, 및 xylazine (10 mg/kg 체중) 피하 또는 intraperitoneally.
참고: 다른 모드 isoflurane 흡입를 포함 하 여 전신 마 취를 사용할 수도 있습니다. - (처음에 42 ° C에서 설정) 온난 패드에 쥐를 놓습니다. 마 취에서 눈 건조를 방지 하기 위해 쥐의 두 눈에 윤활제 눈 연 고를 적용 합니다.
- 쥐의 오른쪽에 놓습니다. 발기와 수술 영역에서 모피를 면도. 70% 에탄올과 사이트를 소독.
- 1 %lidocaine 염 산 염을 왼쪽된 retroauricular 지역으로 피하 주사.
- 사용 공식 로고는 메스 블레이드 # 15로 보호 되어, ~5.0 cm retroauricular 절 개 만들. 근육과 근 아이리스가 위 (그림 1A) 외부 청각 운하 폭로 구분 합니다. 약간 외부 청각 운하 블레이드 #15 또는 아이리스가 위 (그림 1B)를 사용 하 여 엽니다. 널리 봐서 고 막 (그림 2A)를 노출 합니다.
- 현미경 (7.5 X 또는 12.5 X), 봐서 고 막과 등골는 집게를 사용 하 여 제외한 이소골을 제거 합니다. #15 블레이드와 아이리스가 위 (그림 2B) lambdoidal 능선에 근육을 분리 합니다.
- 낮은 속도에서 드릴을 사용 하 여 (< 3000 rpm) 다이아몬드 bur (2.1 또는 1.4 m m)와 (그림 3A) 안 면 신경의 출구의 포인트 주위 귀 물집 뼈 드릴. Stapedial 동맥을 식별 합니다. 알아서 하지 드릴링 과정 stapedial 동맥을 손상.
- 현관 stapedial 동맥에 우수한 드릴링 계속 하 고 둥근 창와 뼈 측면 반원형 운하. 자사의 ampulla 근처 측면 반원형 운하를 엽니다. 측면 반원형 운하의 평면에 드릴링 계속 하 고 우량한 반원형 운하의 ampulla 드릴.
- 18-22-G 또는 바늘을 사용 하 여 현관의 내용을 발음합니다 주입 하 고 100% 에탄올 3의 1 cm3 발음 x.
- 근육 및 간단한 중단 봉합 2 개의 층에 피부를 닫습니다.
- 두지 마십시오 동물 무인 sternal recumbency를 유지 하기 위해 충분 한 의식 회복 될 때까지. 때까지 그것가 열 패드 또는 열 램프를 사용 하 여 wakens 쥐를 따뜻한 유지. 후, 일반적인 환경 조건을 갖춘 객실에는 개별 케이지에 쥐를 이동 합니다.
- 항생제를 관리 (예를 들어, Cefazoline 20 mg/kg, trimethoprim-술 100 µ L 피하, 또는 페니실린 300000 IU) 하루에 1; 필요에 따라 진통제 (opioid; 예를 들어, Metacam 2 mg/kg, Carprofen 5 mg/kg 피하) 또한 주어질 수 있다.
2. 가짜 수술
- (1 절) 당 같은 수술 및 수술 후 절차를 수행 하는 제어로 가짜 수술에 대 한 외부 청각 운하와 봐서 고 막 (1.7), 단계 봐서 고 막, 이소골의 제거의 노출을 포함 하 여 그리고 lambdoidal에 근육의 분리 (단계 1.8), 리 지 하지만 할 하지 반원의 운하 열거나 에탄올을 주입 합니다.
3입니다. 확인 Vestibular 기능 손실
참고: vestibular 기능의 손실을 평가할 수 있습니다 어느 행동 또는 vestibular 기능 테스트를 사용 하 여. 13 , 17 , 18 행동 테스트 자세 불균형 및 nystagmus 평가 포함 됩니다.
- 자발적 또는 갖는 배럴-압 연, 왼쪽된 사이드에 떨어지는 또는 lesioned 쪽18쪽으로 기울고 있는 동안 이동 포함 postural 비대칭을 식별 합니다. 동영상 1을참조 하십시오.
- 자발적인 눈 운동의 육안 검사에 의해 nystagmus를 식별 합니다. 자발적인 nystagmus는 결 석 때 휴식 상태에서 퍼프 어 부드럽게 동물18의 머리. 비디오 2를참조 하십시오.
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Representative Results
수술의 성공 행동 테스트에 의해 검증 되었다. 모든 동물 vestibular 기능의 일방적인 손실의 일반적인 행동을 전시. 즉시 수술 후, 머리 또는 몸에 가벼운 터치 초기 복구 단계 (비디오 1)에 어 퍼프에 의해 갖는 되 고 자발적인 배럴-압 연 분명 했다. 수술 후 3 d, 동물 가끔 lesioned 측면 쪽으로 기울고 이동 왼쪽에 폭포. 자발적인 nystagmus 2 d (비디오 2) 내에서 관찰 되었다. 갖는 nystagmus 3 d 내에서 관찰 되었다.
일반적으로 필요한 수술 < 30 분. 50 수술의 과정, 2 쥐 작업 및 수술의 1 일 이내 3 중 사망 했다. 전반적으로, 손실 율 10% (5 명 중/50 수술 후) 했다. 모든 죽음은 stapedial 동맥에는 부상으로 발생 했다. 우리는 아무 지연된 죽음 및 1 주일 이내 아무 감염 지적 했다. 수술 후 몇 일 동안 쥐 가난한 구두 섭취 및 체중 감소를 전시할 수 있습니다.
그림 1: 왼쪽 귀 후 귀의 절. (A) A postauricular 절 개, 고 안 면 신경 (↑) temporalis 근육 (*)와 sternomastoid 근육 (†) 사이 확인 되었다. (B) 다음, 외부 청각 운하 (↑)은 약간 열리고 바깥 귀의 연골 피라미드 뼈에서 분리 되었다. 2mm의 눈금 막대는 모든 패널에 적용 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 현관의 뼈 벽의 노출. (A) 다양 한 외부 청각 운하를 연 후 추 (*) 봐서 고 막 아래 보였다. (B) 봐서 고 막과 이소골 (등골)을 제외 하 고 제거 후 인공 미사 키 (*) 확인 되었다 고 lambdoidal 능선에 근육 상승 (†). 2mm의 눈금 막대는 모든 패널에 적용 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: Vestibular 창문 내기. (A) 봐서 고 막 구멍, 안 면 신경의 출구의 포인트 주위 뼈의 후부 측면 벽의 제거 드릴 후. Stapedial 동맥 (↑)과 달팽이 관 미사 키 (*) 위에 둥근 창 (Δ)가 노출 되었다. (B) 후 측면 현관, 반원의 운하 ampulla 밖으로 드릴링 vestibular 나머지 (↑)에서 인공 미사 키 (*)의 열 등 한 위치를 했다. 2mm의 눈금 막대는 모든 패널에 적용 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
비디오 1입니다. 압 연 하는 자발적인 배럴. Labyrinthectomy 2 d를 받았다 SD 쥐 이전 자발적인 배럴 압 연 했다. 이 비디오를 보려면 여기 클릭 하십시오 (다운로드 오른쪽 클릭.)
비디오 2입니다. 자발적인 nystagmus. Labyrinthectomy 2 d를 받았다 SD 쥐 이전 자발적인 nystagmus를 보였다. 이 비디오를 보려면 여기 클릭 하십시오 (다운로드 오른쪽 클릭.)
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Discussion
이 기술은, 영구, 갑자기 하 고 완전 한 vestibular 기능 손실 만들기 위한 유용한 방법입니다. 이 vestibular 신경 염, 음향 종양, Meniere 병 등 vestibular 병 리 연구 사용 될 수 있습니다. 많은 연구 vestibular 핵의 신경가 소성 또는 관련된 중앙 과정5,17,,1819연구 하이 기법을 사용 했습니다.
The most 성공적인 수술을 위한 중요 한 단계 1) 정확한 위치, 및 3) 세심 한 출혈 통제 주의 2) 드릴링 stapedial 동맥의 보존 됩니다. 큰 postauricular 절 개 상처는 치료 쪽에 다리 움직임을 방해 하는 큰 외부를 발생할 수 있습니다. 그러나, 작은 절 개 수술 필드를 제한 하 고 하면 시간이 오래 걸릴 수 작업. 적절 한 철회 충분 한 수술 보기13를 유지 하기 위해 필수적입니다. Postauricular 절 개 후 안 면 신경은 물집 위와 digastric 근육과 얼굴 앞쪽 inferiorly 실행 sternocleidomastoid 근육 사이 식별할 수 있습니다. Retroauricular 동맥과 큰 귀의 신경은 반대 방향으로 실행합니다. 안 면 신경에 손상을 수술 후 안 면 마비를 발생합니다. 넓은 외과 보기를 달성 하는 등골 동맥 부상을 방지, 우리는 우수한 외부 청각 운하 벽 그리고 등골 동맥17,19에 우수한 접근을 제거 하 선호 합니다. 이 방식은 외부 청각 운하 벽의 개통 또는 (외부에 중간 귀를 노출 시키는 봐서 고 막의 제거 기능을 하지 않는 ventrolateral 접근에 비해 감염의 더 큰 위험과 연관 환경)입니다. 우리의 경험에서는, 장기 sequelae (일반 동물 성능, 그것의 먹이 음주 습관, 체중 증가의 재개 및 감염 상태) 차이가 없습니다 여기에 설명 된 transtympanic 접근을 복종 하는 동물 특히 사이 고 ventrolateral 접근17,20. 열기는 물집 연결 된 근육 및 때때로 일부 출혈에서 결과 손상 수 있습니다. 쥐, 등골 동맥 vestibular 창문 내기의 가까운 십자가. 그러나 인간에서는,, 등골 동맥 embryogenesis 동안 사라집니다. 외과 분야는 좁은, 출혈, 제어 하기 쉽지 않다 고 필드 빠르게 혈액으로 채울 수 있다. 이 방지 하려면 일부 저자 구멍을 만들기 전에 등골 동맥을 응으십시오. 그것의 역할은 분명 하다, 비록 일부 작가 싶지 않습니다 그것은 내가, 중앙 신경 시스템 (geniculate ganglion, 중간 lemniscus 및 사다리꼴 몸) 및 쥐14 에에서 얼굴 신경 공급 수 있습니다 때문에 등골 동맥14 응고 21. 출혈이 발생 하는 경우 우리는 작은 면봉으로 동맥을 압축 하 고 전기 응고를 사용 하 여 충분 한 흡입.
소형 버 현관에 구멍을 만들기 위한 유용 합니다. 작은 후크 또는 바늘을 버는 대신 사용 될 수 있습니다. 기계 드릴링 시스템 적은 창문 내기 외상에서 발생 하 고 일관 된 결과를 얻을 도움이 됩니다. 에탄올 관개 없이 변수 행동 응답 labyrinthectomy13,17후 관찰합니다. 에탄올 관개 및 흡입 미로 말기 손상 되었는지 확인 합니다. 13 둔 vestibular 신경의 전기 응고가 구멍22수행 을 통해 될 수 있습니다. 적절 한 확대는 필수, 그리고 현미경은 대부분의 경우에 필수.
중간과 내가 청각의 결과로 labyrinthectomy 동안도 손상 됩니다. 내가 안전 하 게 보존 하는 방법은 있다입니다. 화학 labyrinthectomy 동물의 청력을 보존할 수 있습니다 생성 변수 결과8... Vestibular 신경 절제8달팽이 관 신경 손상을 일으킬 수 있습니다. 컨트롤 그룹에서 가짜 작업을 수행 하려면 봐서 고 막과 등골13어떤 vestibular 손상 없이 온화한 전도성 청력 결과 없이 이소골을 제거 했습니다.
몇 가지 행동과 vestibular 기능 테스트는 labyrinthectomy 되었는지 확인 하는 데 사용 수13,14을 성공적으로 수행. 절차 후 눈의 오차 편차를 관찰할 수 있습니다. 마 취에서 회복 후 자발적인 nystagmus, 롤링 모션 및 머리 기울이기 볼 수 있습니다. 걸려 꼬리에 의해 회전은 가장 신뢰할 수 있는 테스트17,20. 이 적자는 몇 일17,20이내 천천히 복구합니다. 자발적인 nystagmus contralateral 측에 빠른 움직임으로 수술 후 3-4 d 내에서 사라질 것 이다. 머리 기울이기 몇 개월 동안 유지 됩니다. Vestibular 기능 검사, 회전의 자 검사 등 또는 rotarod 테스트 더 객관적이 고 정량적 데이터23,24를 제공할 수 있습니다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 연구는 한국 건강 기술 R & D 프로젝트 통해는 한국 보건 산업 개발 연구소 (진흥원), 사역의 건강 및 복지, 한국 자금 교부 금에 의해 지원 되었다 (허가 번호: HI15C2651).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ASPIRATOR KB-012 | KOH BONG & CO., LTD. | KB-012 | Medical aspirator |
| Blade: #15 | Fine Science Tools | #10015-00 | Blades for #7 Scalpel Handles, #15 |
| Carbon Steel Burrs | Fine Science Tools | #19007-05 | shaft diameter: 2.3 mm, length: 44 mm, package of 10 burrs |
| Carl Zeiss Surgical GmbH | Carl Zeiss | #6627100863 | Surgical microscope |
| Dumont #3c | Fine Science Tools | #11231-20 | Standard tip 0.17 x 0.10 mm, 11 cm |
| Dumont #5SF | Fine Science Tools | #11252-00 | |
| Dumont #7B | Fine Science Tools | #11270-20 | Serrated 0.17 x 0.10 mm, 11 cm |
| Extra Fine Bonn: straight | Fine Science Tools | #14084-08 | Iris scissors, best suited for microdissection under high magnification |
| Fine Iris Scissors: straight | Fine Science Tools | #14094-11 | Made from martensitic stainless steel, combined with molybdenum and vanadium |
| Finger Loop Ear Punch | Fine Science Tools | #24212-01 | 1 mm. Provides stability and control for researchers using the numbering system |
| Hartman | Fine Science Tools | #13002-10 | Tip width: 1 cm, serrated, 10 cm |
| Short Scalpel Handle #7 Solid | Fine Science Tools | #10003-12 | #7 short, 12 cm |
| Small Vessel Cauterizer | Fine Science Tools | #18000-03 | Replacement tip, straight knife, keeps bleeding to a minimum and therefore provides a surgical field clear of clamps and hemostats |
| Strong 207S | SAESHIN | 207S | Powerful torque at low speed, available with speed or on/off foot controller |
| Suction Tubes | JEUNGDO B&P CO., LTD. | H-1927-8 | Frazier, 18 cm |
| VICRYL | ETHICON | W9570T | Synthetic absorbable sterile surgical suture |
| Weitlaner-Locktite | Fine Science Tools | #17012-13 | Maximum spread: 4.5 cm, 2 x 3 blunt teeth, 11 cm |
| Zoletil | Virbac, France | Tiletamine-zolazepam | |
| Rompun | Bayer | Xylazine | |
| Rimadyl | Pfizer | Carprofen | |
| Septra | Pfizer | Trimethoprim-sulfonamide |
References
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