Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Cancer Research
Click here for the English version

Cancer Research

טכניקה כירורגית לכריתת גנגליון צוואר הרחם מעולה במודל מורין

Published: December 2, 2022 doi: 10.3791/64527
Automatic Translation
1, 1, 2, 1,3, 1,3
1Department of Surgery, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, 2Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University, 3David M. Rubenstein Center for Pancreatic Cancer Research, Memorial Sloan Kettering Cancer Center

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר מודל עכברי של אבלציה של עצבוב אדרנרגי על ידי זיהוי וכריתה של גנגליון צוואר הרחם העליון.

Abstract

עדויות הולכות וגדלות מצביעות על כך שמערכת העצבים הסימפתטית ממלאת תפקיד חשוב בהתקדמות הסרטן. עצבוב אדרנרגי מווסת את הפרשת בלוטת הרוק, שעון ביולוגי, ניוון מקולרי, תפקוד מערכת החיסון ופיזיולוגיה של הלב. Murine surgical sympathectomy היא שיטה לחקר ההשפעות של עצבוב אדרנרגי על ידי מתן אפשרות אבלציה אדרנרגית מלאה, חד צדדית תוך הימנעות מהצורך בהתערבות פרמקולוגית חוזרת ונשנית ותופעות הלוואי הנלוות. עם זאת, כריתת סימפטקטומיה כירורגית בעכברים מאתגרת מבחינה טכנית בגלל הגודל הקטן של גנגליון צוואר הרחם העליון. מחקר זה מתאר טכניקה כירורגית לזיהוי אמין וכריתה של גנגליון צוואר הרחם העליון כדי לעבד את מערכת העצבים הסימפתטית. הזיהוי וההסרה המוצלחים של הגנגליון מאומתים על ידי הדמיה של הגרעינים הסימפתטיים הפלואורסצנטיים באמצעות עכבר מהונדס, זיהוי תסמונת הורנר לאחר כריתה, צביעה לסמנים אדרנרגיים בגרעינים המנותחים, וצפייה באימונופלואורסנציה אדרנרגית מופחתת באיברי המטרה לאחר כריתת סימפתקטיה. מודל זה מאפשר מחקרים עתידיים על התקדמות הסרטן, כמו גם תהליכים פיזיולוגיים אחרים המווסתים על ידי מערכת העצבים הסימפתטית.

Introduction

מחקרים רבים דיווחו כי העצבים במיקרו-סביבה של הגידול ממלאים תפקיד פעיל בתמיכה בהתקדמות הגידול. אבלציה של עצבים סימפתטיים אדרנרגיים הוכחה כפוגעת בהתפתחות הגידול ובהתפשטותו בסרטן הערמונית והקיבה in vivo 1,2,3, בעוד שהחסימה הפרמקולוגית של קולטנים אדרנרגיים מעכבת את צמיחת הגידול בסרטן הראש והצוואר4. מעורבות עצבית סימפתטית תוארה גם בהתקדמות קרצינומה של תאי הלבלב, צוואר הרחם ותאי הבסיס 5,6,7.

בתוך מערכת העצבים הסימפתטית, גנגליון צוואר הרחם העליון (SCG) הוא הגנגליון היחיד של החדק הסימפתטי שמעצבב את הראש. ה- SCG מווסת תפקודים פיזיולוגיים שונים, כגון הפרשת רוק ושעון ביולוגי, ומעצבב ישירות את בלוטות הלימפה הצוואריות 8,9,10. ה- SCG היה מעורב גם בתהליכים פתולוגיים כגון ניוון מקולרי11 והתקדמות דיסקציה של אבי העורקים12. בנוסף, כריתה של SCG דווחה כמחמירה פגיעה חריפה בכליות הנגרמת על ידי איסכמיה13 וגם משנה את מיקרוביוטת המעי בחולדות14.

אבלציה מלאה של SCG במודל עכבר תייצג טכניקה ניסיונית רבת ערך כדי לאפשר סרטן ומחקר מערכת העצבים האוטונומית. בעוד שמחקרים רבים השתמשו בחסימת קולטן אדרנרגי פרמקולוגי כאבלציה אדרנרגית 15,16,17,18,19,20, כריתה כירורגית מאפשרת אבלציה אדרנרגית מלאה וחד צדדית תוך הימנעות מהצורך בהתערבות פרמקולוגית חוזרת ותופעות הלוואי הנלוות 21,22,23.

כריתה כירורגית של SCG תוארה בחולדות24, ורוב הדיווחים שחקרו את ההשפעה של כריתת גנגליון צווארי עליון (SCGx) השתמשו במודל החולדות. בהשוואה למודל החולדות, SCGx מאתגר יותר מבחינה טכנית בעכברים בשל גודלו הקטן של ה-SCG. עם זאת, עכברים קלים יחסית לטיפול, חסכוניים יותר ונוחים יותר למניפולציה גנטית. גרסיה ועמיתיו היו בין הראשונים לדווח על SCGx בעכברים, ונמצא שהוא משפיע על שחרור אינסולין25. לאחרונה, Ziegler et al. תיארו SCGx בעכברים בהתבסס על הטכניקה שפורסמה שתוארה עבור חולדות24,26. מאמר זה ומאמרים אחרים מתארים שיטה שבה עורק התרדמה המשותף (CCA) מזוהה ומנותח לראשונה, ולאחר מכן ה-SCG מוסר מהפיצול של CCA21,22,27,28. במאמר זה, טכניקה פחות פולשנית ובטוחה יותר מתוארת בעכברים המונעת את הדיסקציה של CCA, ובכך ממזערת את הסיבוך החמור ביותר של הליך זה – דימום מפגיעה ב- CCA.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ההליכים המתוארים כאן אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים במרכז הסרטן ממוריאל סלואן קטרינג. עכברי NSG זכרים ונקבות בני שמונה שבועות שימשו כאן. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים). המכשירים מעוקרים, משטח העבודה הכירורגי עובר חיטוי, משטח העור של בעל החיים עובר חיטוי, והמנתח לובש כפפות סטריליות לאורך כל ההליך.

1. הכנת העכברים ומערך טרום ניתוחי

  1. יום לפני הניתוח, יש להרדים את העכבר עם איזופלורן 2% בתא אינדוקציה (3.75 אינץ' רוחב x 9 אינץ' עומק x 3.75 גובה, ראה טבלת חומרים).
    הערה: מישור כירורגי של הרדמה מושג בדרך כלל תוך 3-5 דקות, בהתאם לחיה הבודדת. להעריך את הלימות ההרדמה על ידי צביטת בוהן, ולהגדיל את אחוז isoflurane לפי הצורך.
    1. יש לגלח את החלק הגחוני של הצוואר או להשתמש בחומר כימי להסרת שיער בהתאם להוראות היצרן (ראה טבלת חומרים).
  2. ביום הניתוח, להרדים את העכבר עם 2% isoflurane בתא אינדוקציה. להעריך את הלימות ההרדמה על ידי צביטת בוהן, ולהגדיל את אחוז isoflurane לפי הצורך.
  3. יש לתת 2 מ"ג/ק"ג של meloxicam תת עורית לשיכוך כאבים מערכתי מונע. יש למרוח משחת עיניים מקומית (ראו טבלת חומרים) למניעת פגיעות עיניים ויובש בהרדמה.
  4. הניחו את העכבר תחת מיקרוסקופ מנתח בצד הגבי שלו וספקו תמיכה תרמית. יש לשמור על הרדמה אינהלציונית עם איזופלורן 2%-2.5% באמצעות וופורייזר מדויק וחרוט אף. הדקו בעדינות את שתי הגפיים הקדמיות בעזרת סרט היפואלרגני (ראו טבלת חומרים).
  5. נקו את החלק הגחוני המגולח של הצוואר עם פובידון-יוד, ולאחר מכן נגבו עם 70% אלכוהול. חזור על תהליך זה פעמיים נוספות. ודא כי אתר הניתוח נקי מכל שיער רופף.
    הערה: ניתן להשתמש גם בזוג מלקחיים קצרים ומעוקלים. הקפידו להשתמש בזוג מלקחיים עדינים או אופתלמיים כדי לעבוד כראוי בחלל סגור זה. ניתן לכלול מערך טרום ניתוחי נוסף בהתאם להנחיות המוסדיות.

2. דיסקציה

  1. בצע חתך עור בקו האמצע של 1.5 ס"מ באספקט הגחוני של הצוואר באמצעות מספריים קטנים מכ-2 מ"מ מתחת לסנטר ועד 2 מ"מ מעל החריץ החזה.
  2. משכו את קצוות העור לרוחב בעזרת מלקחיים כדי לחשוף את הפאשיה הבסיסית ואת בלוטות הרוק התת-לסתות. הפרידו את העור מהפאשיה שמתחתיו על ידי החדרת מספריים מחודדים מתחת לעור בכל צד והתפשטות. משוך מטה את הבלוטות submandibular caudally עם מלקחיים כדי לחשוף את השרירים הבסיסיים.
  3. אתרו את צומת הבטן האחורית של שריר הקיבה ושריר האומוהיואיד (איור 1A, עיגול שחור). הווריד הצווארי הקדמי נראה רץ לאורך ולרוחב לשריר האומוהיואיד.
    הערה: שריר האומוהיואיד מכסה את קנה הנשימה לאורך, בעוד שהשריר הדיגסטרי נמצא באופן רוחבי באספקט הגולגולתי של קנה הנשימה (איור 1C).
    1. הכנס את קצה המלקחיים הזוויתיים 45° בצומת זה, לרוחב לווריד הצוואר הקדמי, כדי לחדור ולהפיץ פתח בפאשיה הצווארית העמוקה שמעליו.
  4. השאר חלון זה שנוצר בשלב 2.3.1 פתוח באמצעות מלקחיים זוויתיים של 45°. הרחב פתח זה על ידי ביצוע תמרוני התפשטות עם זוג מלקחיים מעוקלים ביד השנייה.

3. זיהוי וכריתה של הגנגליון

  1. אתר את גנגליון צוואר הרחם העליון (SCG) על הקיר הצידי של החלל שנחשף. הוא מופיע כרקמה עגולה ופנינית.
    הערה: אם SCG אינו מזוהה, הרקמות בחלל זה צריכות להיבדק באופן רוחבי וטוב יותר. SCG עשוי להיות מבולבל בקלות עם שומן, אשר קיים לעתים קרובות באזור זה. שומן יש גוון צהוב מעט, בעוד לעומת זאת, SCG נראה לבן פנינה.
  2. תוך שמירה על הפתח עם מלקחיים ביד השנייה, תפסו בעדינות את ה-SCG עם מלקחיים, ומשכו אותו החוצה מהפתח כדי להביא אותו לראייה טובה יותר.
  3. ברגע שה-SCG נמצא בתצוגה, תפסו את הבסיס הצידי של ה-SCG, שם הוא עדיין מחובר לרקמות הסובבות אותו. בעזרת היד השנייה, לאט ובעדינות למשוך את SCG לכיוון הגחון והקאודלי.
    1. משוך את SCG מספר פעמים כדי בהדרגה לפלוט את הגנגליון לאט לאט. שמור על שלמות הגנגליון במהלך תמרון זה כדי להבטיח שלא יישארו שאריות גנגליון מאחור.
      הערה: משוך את הגנגליון בעדינות, מכיוון שדימום עלול להתרחש במהלך שלב זה. אם מתרחש דימום קל, השתמש תאית מחומצנת מתחדשת או רצועה קטנה של גזה סטרילית כדי להחזיק לחץ על הפתח במשך 30 שניות עד 1 דקה. לאחר מכן, לאט להרים את הגזה ולהעריך מחדש. חזור על התהליך של החזקת לחץ על הפתח לפי הצורך עד שהדימום ייפסק.
  4. שחררו לאט לאט את המלקחיים האחרים המחזיקים את בסיס הגנגליון. בדוק דימום על ידי חיפוש איגום דם.
    הערה: נוטף קל בשלב זה הוא נורמלי. עקוב וודא שאין דימום מתמשך או משמעותי לפני סגירה וסיום ההליך. במקרה כזה, החזק את הלחץ מעל הפתח, כמתואר בשלב 3.3.1.
  5. החזירו את בלוטות הרוק למיקומן האנטומי הרגיל. יש לקרב ולסגור את העור באמצעות תפרים פשוטים מניילון קטועים של 5-0 (ראו טבלת חומרים).
  6. הניחו את העכבר בכלוב נקי בפני עצמו כדי לאפשר החלמה מלאה מההרדמה.
    הערה: ייתכן שיחלפו 5-15 דקות עד שהעכבר יתעורר באופן מלא מההרדמה. אל תשאיר את העכבר ללא השגחה עד שהוא חזר להכרה מספקת כדי לשמור על שכיבה עצם החזה. אין להניח את העכבר בכלוב עם עכברים אחרים עד שהוא מחלים לחלוטין. להעריך את העכבר עבור התאוששות לאחר הניתוח לפחות פעם אחת כל 24 שעות במשך 72 שעות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

פרוטוקול זה מתאר את ההסרה הכירורגית של SCG במודל עכבר. איור 2 מדגים את ציוני הדרך האנטומיים, כולל CCA, וריד הצוואר הקדמי וה-SCG. בדיסקציה (איור 2A) ניתן לראות את הווריד הצווארי הקדמי הימני זורם לצד הגבול הצידי של קנה הנשימה. מכיוון שהוא ממוקם עמוק יותר מהווריד הצווארי הקדמי, ה-CCA השמאלי והפילוג שלו לעורק התרדמה הפנימי (ICA) ועורק התרדמה החיצוני (ECA) נראים רק קלושים לרוחב הווריד. כאשר בוחנים זאת ב-NSG. עכבר מהונדס B6-P0TdTomato (עכבר P0-Cre TdTomato שבו תאי Schwann הם בצבע אדום פלואורסצנטי, עבודה שלא פורסמה) עם תאי עצב פלואורסצנטיים אדומים תחת מיקרוסקופ פלואורסצנטי, ניתן לראות את העצב התועה הפלואורסצנטי זורם לרוחב ל-CCA, ואת ה-SCG הפלואורסצנטי ניתן לראות בביפורקציה של ה-CCA, לרוחב לווריד הצוואר הקדמי (איור 2B).

לאחר כריתה של SCG בעכבר רגיל ובעכבר מהונדס, הרקמה שנותחה אושרה על-ידי הפלואורסצנטיות האדומה שלה בהשוואה לבקרת SCG שאינה פלואורסצנטית (איור 3A) וצביעה אימונופלואורסצנטית עבור טירוזין הידרוקסילאז (TH), סמן עבור עצבים אדרנרגיים13,29 (איור 3B).

אם ההליך מבוצע כראוי, העכבר מפתח תסמונת הורנר ipsilateral מיד לאחר הניתוח עם חזרתו להכרה מלאה24. נצפתה פטוזיס, צניחת העפעף, שהיא סימן לתסמונת הורנר (איור 4B).

בלוטת הרוק submandibular היא אחת הרקמות innervated על ידי SCG. כדי לאמת SCGx מוצלח, צביעה אימונופלואורסצנטית עבור TH בוצעה על בלוטת הרוק התת-לסתית הימנית לאחר SCGx הימני ואישרה את האבלציה המוצלחת של האיתות האדרנרגי עם היעדר צביעת עצב TH (צד ימין של הקו המקווקו, איור 5A). לעומת זאת, בלוטת הבקרה התת-לסתית השמאלית (ללא SCGx) שמרה על הקלט האדרנרגי שלה ועל צביעת עצב TH שלמה (צד שמאל של הקו המקווקו, איור 5A). ממצאים אלה אושרו על ידי כימות (איור 5B). כימות ELISA של נוראפינפרין 13,30,31 ברקמות אלה אישר עוד יותר ירידה משמעותית בביטוי נוראפינפרין בבלוטה התת-לסתית בצד של SCGx בניגוד לצד ניתוח הבדמה של הבקרה (איור 6). הכימות של שניהם נותח על ידי מבחן t של סטודנט דו-זנבי לא מזווג.

Figure 1
איור 1: וריד הצוואר הקדמי השמאלי משמש כנקודת ציון אנטומית. (A) ניתן לראות את וריד הצוואר הקדמי השמאלי (חץ כחול) זורם לאורך ולצד הקצה הלטרלי של שריר האומוהיואיד. בעת פירסינג הפאשיה הצווארית העמוקה בין זווית הבטן האחורית של שרירי הקיבה והאומוהיואידים, הפירסינג צריך להיות גם רוחבי לווריד הצוואר הקדמי (עיגול שחור). (B) כאשר הפאשיה הצווארית העמוקה נמתחת מעט, ניתן לראות גם את העצב התועה (חץ לבן) ואת עורק התרדמה המשותף עם הביפורקציה שלו (חץ אדום). (C) איור מסוגנן של (B). סרגל קנה מידה = 100 מיקרומטר. קיצור: M = שריר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: SCG והקשר שלו לציוני דרך אנטומיים בעכבר מהונדס עם תאי עצב פלואורסצנטיים. (A) דיסקציה בעכבר מהונדס עם נוירונים פלואורסצנטיים אדומים, הממחישה את עורק התרדמה המשותף הימני (חץ אדום המצביע על הביפורקציה שלו) ואת וריד הצוואר הקדמי. עורק התרדמה המשותף מתפצל לעורק התרדמה החיצוני (ECA) ועורק התרדמה הפנימי (ICA). החץ הצהוב מצביע על העצב התועה העובר לרוחב לעורק התרדמה המשותף. המרחק בין עורק התרדמה המשותף לעצב התועה נראה כאן רחב יותר כאשר ראש העכבר מופנה כדי ללכוד את כל המבנים בתמונה זו. (B) אותה דיסקציה שנבדקה בהדמיה פלואורסצנטית. לעצב התועה (חץ צהוב) יש פלואורסצנטיות אדומה והוא נראה שוב רץ לרוחב לעורק התרדמה המשותף (חץ אדום המצביע על התפצלות שלו). SCG פלואורסצנטי ממוקם בהתפצלות של עורק התרדמה (ראש חץ צהוב). הווריד הצווארי הקדמי (חץ כחול) עובר מדיאלי לעורק התרדמה המשותף. ניתן לראות את הפאשיה הצווארית העמוקה מעל מבנים אלה עם השתקפותה הנוצצת. סרגל קנה מידה = 1 מ"מ. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: תמונות מיקרוסקופיות של הגנגליון המנותח . (A) גרעיני צוואר הרחם העליונים שנכרתו במיקרוסקופ פלואורסצנטי. משמאל נראה SCG מנותח מעכבר רגיל, המשמש כבקרה לא פלואורסצנטית. מימין נראה SCG פלואורסצנטי שנכרת מעכבר מהונדס עם נוירונים פלואורסצנטיים אדומים. סרגל קנה מידה = 500 מיקרומטר. (B) צביעה אימונופלואורסצנטית לטירוזין הידרוקסילאז (TH), סמן לעצבים אדרנרגיים, בגנגליון הפלואורסצנטי האדום המנותח (P0). סרגל קנה מידה = 100 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: התפתחות תסמונת הורנר בעקבות SCGx. (A) עכבר רגיל לפני SCGx. (B) התפתחות פטוזיס (חץ שחור), צניחת העפעף, בעקבות SCGx איפסילטרלי, שהוא סימן לתסמונת הורנר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: אימונופלואורסנציה וצביעת H&E תואמת עבור הסמן האדרנרגי ברקמת המטרה לאחר ניתוח SCGx לעומת ניתוח דמה. (A) משמאל, צביעה אימונופלואורסצנטית לטירוזין הידרוקסילאז (TH) בבלוטת הרוק התת-לסתית לאחר ניתוח SCGx או דמה. מימין, צביעת H&E המתאימה של אותה רקמה. סרגל קנה מידה = 200 מיקרומטר. (B) כימות צביעת TH. הנתונים מייצגים ממוצע ± SEM. ניתוח סטטיסטי על ידי מבחן t של סטודנט לא מזווג, דו-זנבי, p < 0.0001. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6: כימות ELISA של נוראפינפרין בבלוטת הרוק לאחר ניתוח SCGx לעומת ניתוח דמה. הנתונים מייצגים ממוצע ± SEM. ניתוח סטטיסטי על ידי מבחן t של סטודנט דו-זנבי לא מזווג, עמ' < 0.0001. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

פרוטוקול זה מתאר מודל עכבר לאבלציה חד צדדית כירורגית של קלט SCG. טכניקה זו מאפשרת ללמוד את ההשפעות של עצבוב אדרנרגי בסביבות שונות. בנוסף, ניתן לגדל את הגנגליון הסימפתטי המנותח גם בתרבית מטריג'ל תלת ממדית לניסויים חוץ גופיים 30.

מחקרים הכוללים SCGx בוצעו בעיקר בחולדות, מכיוון שהאנטומיה הגדולה שלהן מאפשרת הדמיה אנטומית ודיסקציה קלות יותר. בעוד SCGx בעכברים תואר בעבר על ידי Ziegler et al.26 ודווח בקצרה במחקרים אחרים21,22,27,28, הטכניקה התבססה על זו ששימשה בחולדות, שבה CCA נחשף ונותח לפני כריתת SCG. בניגוד למודל החולדות, ה-CCA בעכברים קטן ודק יותר, מה שהופך את הדיסקציה לקשה יותר, ולכן נוטה יותר לסיבוך חמור של דימום משמעותי מה-CCA. בנוסף, החשיפה של CCA דורשת מניפולציה נרחבת יותר, כולל עקירה של שריר sternocleidomastoid כמו גם דיסקציה וסיבוב לרוחב של בלוטת הרוק26. לעומת זאת, השיטה הנוכחית משתמשת בווריד הצוואר הקדמי במקום ב-CCA כנקודת ציון אנטומית. בהשוואה ל-CCA, הווריד הצווארי הקדמי ממוקם באופן שטחי יותר ומתרחב עוד יותר באופן גולגולתי (איור 2A). זה מציע כמה יתרונות. ראשית, ציון דרך זה נראה בקלות רבה יותר ללא דיסקציה ותזוזה של בלוטת הרוק ושריר הסטרנוקלידומסטואיד, מה שהופך את הניתוח לפחות פולשני; פרוטוקול זה, אם כן, דורש רק למשוך את הרוק מעט למטה (שלב 2.2). הדיסקציה המינימלית גם מקצרת את זמן הניתוח ואת משך ההרדמה של החיה. יתר על כן, על ידי הימנעות מדיסקציה נרחבת של CCA, זה ממזער את הסיכויים לפצוע את CCA, אשר יכול להוביל לדימום גדול וקטלני במקרים חמורים. מניפולציה של CCA היא בלתי נמנעת, מכיוון שה-SCG ממוקם בביפורקציה של ה-CCA, אך על ידי התקרבות לאזור זה באופן פוסטרומדיאלי באמצעות פירסינג ליד הווריד הצווארי הקדמי במקום לפתוח את הפאשיה ישירות מעל ה-CCA, פרוטוקול זה ממזער את המגע עם עורק ראשי זה, ולכן גם את הסיכון לפגיעה בעורק ראשי זה.

שני אתגרים עיקריים עומדים בפני ביצוע ניתוח זה. הראשון הוא זיהוי מוצלח של SCG, במיוחד בהתחשב בגודל הקטן מאוד של ציוני דרך אנטומיים ואת הגנגליון עצמו מודלים עכבר. הניתוח והזיהוי הקפדניים של ציוני הדרך הם, אם כן, חיוניים. בשלב 2.3 יש להחדיר מלקחיים זוויתיים כדי לחדור את הפאשיה הצווארית העמוקה בזווית הבטן האחורית של שרירי הקיבה והאומוהיואיד. במהלך שלב זה, הווריד הצווארי הקדמי נראה בדרך כלל רץ לצד הקצה הצידי של שריר האומוהיואיד, ויש לשמור אותו מדיאלי עד לנקודת ההחדרה (איור 1); זוהי נקודת ציון חשובה ותסייע להיכנס לחלל הנכון כדי למצוא את SCG. אם SCG אינו נראה באזור הרוחבי של חלל זה, הרקמות צריכות להיחקר לרוחב יותר ובצורה טובה יותר. במהלך דיסקציה זו, נדן התרדמה הוא דמיינו לרוחב לשדה הראייה כדי למנוע דימום של הרקמות הסובבות וכדי לסייע בזיהוי מדיאלי SCG למבנה זה.

האתגר הגדול השני בהליך זה הוא ניהול הסיכון לדימום. ישנם מספר מבנים וסקולריים קריטיים הסמוכים ל- SCG, כולל CCA, עורק התרדמה החיצוני, ווריד הצוואר הפנימי. מניסיוננו, אם מתרחש דימום, הוא נתקל תוך ניתוחית ולא לאחר הניתוח. דימום עלול להיתקל במהלך השלב של שחרור המלקחיים בשלב 3.4. פגיעה בכלי הדם סביר להניח להתרחש כאשר מנסים לקלף בעדינות את הגנגליון מן הכלים שמסביב ורקמות. דימום פעיל עשוי שלא להיראות מיד מכיוון שזוג מלקחיים מהודק ליד כלי הדם באותו אזור. לכן, דימום עשוי להיות מזוהה לאחר שחרור המלקחיים, וחשוב לבדוק היטב את האזור לאחר הסרת הגנגליון . במקרה הנדיר של כריתה עקב קרע בכלי שיט מרכזי, החזקת הלחץ על האזור היא חסרת תועלת בגלל קצב הדימום המהיר. במצב זה, יש לסיים את הניתוח, ולהרדים את העכבר.

לאור האתגרים של זיהוי SCG וסיבוכי דימום אפשריים, מומלץ לתרגל תחילה דיסקציה והסרה של SCG על עכברים גוויות כדי להכיר את האנטומיה לפני ביצוע ניתוח ההישרדות הניסיוני.

שיטה זו עשויה להיות מושפעת גם מכף היד של המנתח. ההליך קל יותר לביצוע באותו צד כמו היד הדומיננטית של המנתח. לדוגמה, בעת ביצוע SCGx בצד ימין של העכבר, יד שמאל של המנתח תשמש כדי לתפוס את בסיס הגנגליון, ויד ימין תשמש כדי לקלף את הגנגליון, כלומר הניתוח ידרוש עדינות רבה יותר עם יד ימין. אם רוצים לבצע SCGx דו-צדדי, זה עשוי לגזול יותר זמן ולדרוש הכשרה רבה יותר כדי לבצע בצד הלא דומיננטי של המנתח.

טכניקה כירורגית זו של SCGx במודל מורין מאפשרת מחקרים ניסיוניים עתידיים הבוחנים את ההשפעות של מערכת העצבים הסימפתטית הן בסביבה אונקולוגית והן בסביבה פיזיולוגית. למודל העכבר יתרונות רבים על פני מודלים אחרים in vivo , כולל העלות הנמוכה, קלות הטיפול והנוחות למניפולציה גנטית, ובכך מאפשרים ליצור מודלים ניסיוניים חזקים יותר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgments

Q. W. נתמך על ידי NIH T32CA009685. R. J. W. נתמך על ידי NIH R01CA219534. מתקני הליבה של מרכז הסרטן ממוריאל סלואן קטרינג נתמכו על ידי NIH P30CA008748.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Anti-Tyrosine Hydroxylase Antibody EMD Millipore AB152
Artificial Tears Lubricant Ophthalmic Ointment Akorn 59399-162-35
Curity 2 x 2 Inch Gauze Sponge 8 Ply, Sterile Covidien 1806
Derf Needle Holder Thomas Scientific 1177K00
Dissecting Microscope
Dumont #5/45 Forceps Fine Science Tools 11251-35
Dumont #7b Forceps Fine Science Tools 11270-20
ETHILON Nylon Suture Ethicon 698H
Fine Scissors - ToughCut Fine Science Tools 14058-09
Hypoallergenic Surgical Tape 3M Blenderm 70200419342
Induction Chamber, 2 Liter VetEquip 941444
Isoflurane Baxter 1001936060
Nair Church & Dwight Co., Inc 40002957 chemical hair removing agent
NORADRENALINE RESEARCH ELISA Labor Diagnostika Nord (Rocky Mountain Diagnostics) BA E-5200
NSG Mouse Jackson Laboratory JAX:005557
Povidone-Iodine Swabstick PDI S41350
Webcol Alcohol Preps Covidien 5110

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Magnon, C., et al. Autonomic nerve development contributes to prostate cancer progression. Science. 341 (6142), 1236361 (2013).
  2. Zhao, C. M., et al. Denervation suppresses gastric tumorigenesis. Science Translational Medicine. 6 (250), 115 (2014).
  3. Zahalka, A. H., et al. Adrenergic nerves activate an angio-metabolic switch in prostate cancer. Science. 358 (6361), 321-326 (2017).
  4. Amit, M., et al. Loss of p53 drives neuron reprogramming in head and neck cancer. Nature. 578 (7795), 449-454 (2020).
  5. Renz, B. W., et al. Cholinergic signaling via muscarinic receptors directly and indirectly suppresses pancreatic tumorigenesis and cancer stemness. Cancer Discovery. 8 (11), 1458-1473 (2018).
  6. Lucido, C. T., et al. Innervation of cervical carcinoma is mediated by cancer-derived exosomes. Gynecologic Oncology. 154 (1), 228-235 (2019).
  7. Peterson, S. C., et al. Basal cell carcinoma preferentially arises from stem cells within hair follicle and mechanosensory niches. Cell Stem Cell. 16 (4), 400-412 (2015).
  8. Maronde, E., Stehle, J. H. The mammalian pineal gland: Known facts, unknown facets. Trends in Endocrinology & Metabolism. 18 (4), 142-149 (2007).
  9. Yamazaki, S., et al. Ontogeny of circadian organization in the rat. Journal of Biological Rhythms. 24 (1), 55-63 (2009).
  10. Huang, J., et al. S100+ cells: A new neuro-immune cross-talkers in lymph organs. Scientific Reports. 3 (1), 1114 (2013).
  11. Dieguez, H. H., et al. Melatonin protects the retina from experimental nonexudative age-related macular degeneration in mice. Journal of Pineal Research. 68 (4), 12643 (2020).
  12. Liu, H., et al. Bilateral superior cervical ganglionectomy attenuates the progression of β-aminopropionitrile-induced aortic dissection in rats. Life Sciences. 193, 200-206 (2018).
  13. Zhang, W., et al. The role of the superior cervical sympathetic ganglion in ischemia reperfusion-induced acute kidney injury in rats. Frontiers in Medicine. 9, 792000 (2022).
  14. Zhang, W., et al. Superior cervical ganglionectomy alters gut microbiota in rats. American Journal of Translational Research. 14 (3), 2037-2050 (2022).
  15. Wang, X., et al. β-Adrenergic signaling induces Notch-mediated salivary gland progenitor cell control. Stem Cell Reports. 16 (11), 2813-2824 (2021).
  16. Boyd, A., Aragon, I. V., Abou Saleh, L., Southers, D., Richter, W. The cAMP-phosphodiesterase 4 (PDE4) controls β-adrenoceptor- and CFTR-dependent saliva secretion in mice. Biochemical Journal. 478 (10), 1891-1906 (2021).
  17. Smith, B., Butler, M. The effects of long-term propranolol on the salivary glands and intestinal serosa of the mouse. The Journal of Pathology. 124 (4), 185-187 (1978).
  18. Sucharov, C. C., et al. β-Adrenergic receptor antagonism in mice: A model for pediatric heart disease. Journal of Applied Physiology. 115 (7), 979-987 (2013).
  19. Ding, C., Walcott, B., Keyser, K. T. The alpha1- and beta1-adrenergic modulation of lacrimal gland function in the mouse. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 48 (4), 1504-1510 (2007).
  20. Grisanti, L. A., et al. Prior β-blocker treatment decreases leukocyte responsiveness to injury. JCI Insight. 5 (9), 99485 (2019).
  21. Alito, A. E., et al. Autonomic nervous system regulation of murine immune responses as assessed by local surgical sympathetic and parasympathetic denervation. Acta Physiologica, Pharmacologica et Therapeutica Latinoamericana. 37 (3), 305-319 (1987).
  22. Yun, H., Lathrop, K. L., Hendricks, R. L. A central role for sympathetic nerves in herpes stromal keratitis in mice. Ophthalmology & Visual Science. 57 (4), 1749-1756 (2016).
  23. Haug, S. R., Heyeraas, K. J. Effects of sympathectomy on experimentally induced pulpal inflammation and periapical lesions in rats. Neuroscience. 120 (3), 827-836 (2003).
  24. Savastano, L. E., et al. A standardized surgical technique for rat superior cervical ganglionectomy. Journal of Neuroscience Methods. 192 (1), 22-33 (2010).
  25. Garcia, J. B., Romeo, H. E., Basabe, J. C., Cardinali, D. P. Effect of superior cervical ganglionectomy on insulin release by murine pancreas slices. Journal of the Autonomic Nervous System. 22 (2), 159-165 (1988).
  26. Ziegler, K. A., et al. Local sympathetic denervation attenuates myocardial inflammation and improves cardiac function after myocardial infarction in mice. Cardiovascular Research. 114 (2), 291-299 (2017).
  27. Getsy, P. M., Coffee, G. A., Hsieh, Y. H., Lewis, S. J. The superior cervical ganglia modulate ventilatory responses to hypoxia independently of preganglionic drive from the cervical sympathetic chain. Journal of Applied Physiology. 131 (2), 836-857 (2021).
  28. Dieguez, H. H., et al. Superior cervical gangliectomy induces non-exudative age-related macular degeneration in mice. Disease Models & Mechanisms. 11 (2), 031641 (2018).
  29. Zhang, B., et al. Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. Nature. 577 (7792), 676-681 (2020).
  30. Pirzgalska, R. M., et al. Sympathetic neuron-associated macrophages contribute to obesity by importing and metabolizing norepinephrine. Nature Medicine. 23 (11), 1309-1318 (2017).
  31. Kajimura, D., Paone, R., Mann, J. J., Karsenty, G. Foxo1 regulates Dbh expression and the activity of the sympathetic nervous system in vivo. Molecular Metabolism. 3 (7), 770-777 (2014).

Tags

פסילה גיליון 190
טכניקה כירורגית לכריתת גנגליון צוואר הרחם מעולה במודל מורין
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, Q., Chen, C. H., Xu, H.,… More

Wang, Q., Chen, C. H., Xu, H., Deborde, S., Wong, R. J. Surgical Technique for Superior Cervical Ganglionectomy in a Murine Model. J. Vis. Exp. (190), e64527, doi:10.3791/64527 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter