Мягкий внутриматочная гипоперфузии производилось стеноза артерии с металлическими microcoils, обернутые вокруг артерий матки и яичников у крыс на эмбриональных день 17. Эта процедура производится дородовой гипоперфузии и Внутриутробное ограничение роста.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Крыса модель мягкой внутриматочная гипоперфузии со стенозом Microcoil
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Внутриутробная гипоперфузии/ишемии является одной из основных причин роста внутриутробного плода/ограничение, преждевременных родов и низкого веса при рождении. Большинство исследований этого явления были выполнены либо модели с тяжелой внутриматочная ишемии или модели с градиента степенью внутриматочная гипоперфузии. Ни в одном исследовании была выполнена в модели на единообразных мягкая внутриматочная гипоперфузии (MIUH). Две модели были использованы для исследований MIUH: модель, основанную на шов лигирование обе стороны артериальная аркада формируется с артерий матки и яичников, и переходные модели, основанной на отсечения двусторонних яичников артерий и аорты, имея проходимость. Эти две грызунов модели MIUH имеют некоторые ограничения, например, не все плодов подвергаются MIUH, в зависимости от их позиции в рога матки. В нашей модели MIUH сопоставимый уровень внутриматочная гипоперфузии подвергаются все плодов. MIUH был достигнут умеренный стеноз всех четырех артерий кормления матки, т.е. двусторонние матки и яичников.
Артерий стеноза было вызвано металла microcoils, обернутые вокруг питания артерий. Производство артерий стеноза с microcoils позволила нам управления, оптимизации и воспроизводить снижение кровотока с очень мало между животных изменчивости и низкой смертности, таким образом позволяя точной оценки. Когда microcoils с внутренним диаметром 0,24 мм были использованы, поток крови в плаценты и плода было слегка сократился (примерно 30% от уровня предварительной стеноза в плаценте). Потомство от нашей модели MIUH наглядно демонстрирует долгосрочные изменения в результаты теста неврологических, нейроанатомический и поведенческие.
Введение
Младенцы с Внутриутробное ограничение роста (IUGR) (также известный как ограничение роста плода) (вес при рождении < 10-ую персентиль для гестационного возраста), преждевременных родов (родился в < 37 недель гестации), и/или низкой рождение приходится вес (< 2500 г) почти 10% всех новорожденных 2,3. Многие из этих детей представляют неврологических проблем, таких как церебральный паралич и отклонениями (внимание дефицит/гиперактивности (СДВГ) и обучения расстройства), 3,4,5. Эти условия имеют сходства и различия в их этиологии и результаты. Многофакторной этиологии IUGR, и плацентарной недостаточности, связанной с внутриутробной гипоперфузии считается наиболее распространенной причиной в не аномальные плодов 7. Этиология преждевременных многофакторного также и хориоамнионита является наиболее частой причиной 8.
Влияние мягкая внутриматочная гипоперфузии (MIUH) на развивающийся мозг является неясным. В настоящее время доступны животных модели внутриматочная гипоперфузии/ишемии главным образом связаны серьезные гипоперфузии или градиент степень гипоперфузии, с или без реперфузии 9,10,11. В клинических условиях однако, случаи MIUH считаются гораздо чаще, чем те, с участием таких суровых условиях. В настоящее время модели MIUH являются грызунов модели, связанные с перевязкой швов матки или яичников артерии и грызунов модель с участием двусторонних яичников артерий и аорты, имея проходимость 12,13, 14,,1516,17. Один из недостатков этих моделей является обширный изменчивость между плода, начиная от плода с глубоким гипоперфузии плодов с почти нетронутыми перфузии, в зависимости от положения плода в течение артериальной аркада матки и яичников артерий. Еще один недостаток этих моделей является их неспособность различать позицию каждого плода после рождения; Таким образом исследователи не могут различать тяжести внутриматочная гипоперфузии, испытываемых отдельных щенка после его рождения.
Мы разработали модель крыса MIUH с участием нескольких стеноза артерии 1. Упаковка металла микро катушки с внутренним диаметром 0,24 мм вокруг яичников и маточных артерий причины стеноза, но не непроходимость кровеносных сосудов (рис. 1). Применяя эти microcoils на проксимальной части всех артерий поставки матки, т.е. двусторонние матки и яичников, эмбриональных день 17 (эквивалент эмбриональных недель 20-25 людей 18) вызывает значительный, но мягкий снижение кровоснабжение плаценты и плода. Уменьшается в поток крови после того, как катушки применяются для всех четырех артерии, кормления матки в основном же через каждый плаценты и плода. Уровень смертности плода составляет менее 20%. Щенки рождаются через спонтанные труда 1-2 дня ранее (эмбриональных день 21-22), чем обычно. Почти все щенки рождаются экспонируется значительно низким весом 1. Серого и белого вещества объемы снизились без очевидных ткани ущерб 1. Щенков настоящее с задержкой приобретение новорожденных рефлексов, мышечная слабость, и изменены спонтанной активности 1. Эта модель имитирует клинические признаки и симптомы детей, родившихся преждевременно или с ЗВУР; Дети родился недоношенным экспонат сокращены серый и объем белого вещества с или без белого вещества травмы 6, настоящий отложено вехи неврологического развития и может представить поведенческие проблемы, такие как СДВГ 3,5; детей с ЗВУР экспонат минимальный нейроанатомический изменения и имеют повышенный риск нарушения неврологического развития например, мотор и когнитивных задержек 4,7. Преждевременные роды и IUGR являются различные условия, но два условия доля основной механизм, т.е. оскорбления незрелых мозги до полный срок гестации.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Все эксперименты проводились в соответствии с протоколами, утвержденным на экспериментальных животных уход и использование Комитета национального мозгового и центр сердечно-сосудистой, Suita, Япония.
1. Подготовьте следующие животных и материалы для MIUH хирургии
- Подготовить приурочен беременных крысах Sprague-Dawley на гестационный день 17, т.е., эмбриональных день 17 (E17). Плотин среднего веса являются 307.0 ± 40.7 g (означает ± SD, n = 9).
- Подготовка металлической microcoils; внутренний диаметр 0,24 мм, изготовленные из стали с покрытием золотом.
- Подготовьте все материалы согласно таблице материалов.
2. подготовить для MIUH хирургии
- Теплая грелка при 37 ° C для размещения Крыса
- Место стерильную пеленку на грелку
- Теплый стерильного физиологического раствора при 37 ° C в ванне с водой
3. выполнить MIUH хирургии
- Выполняйте хирургических стерильных условиях. Стерилизуйте катушек, щипцы, игла с 70% этанол перед использованием. Используйте стерильные перчатки и иногда лечить путем применения этанола спрей.
- Место крыса в поле индукции анестезии. 4% изофлюрановая ввести в поле (примерно 5 минут).
- Место крысы на стерильную пеленку на грелку в лежачем положении после того, как животное тщательно под наркозом в поле индукции. Проверить наличие глубины анестезии, отсутствие реакции на щепотку мыс. Сохранить изофлюрановая 1,5-2,0% с носовой конус.
- Примените для депиляции пены на животе от пупка до региона арку тазовых органов. После нескольких минут протрите депиляционный пены с бумажным полотенцем. Бритва может использоваться в качестве заменителя для депиляционный пены.
- Примените марлей, пропитанной дезинфицирующим раствором йода в регионе депилируемое кожи.
- Место хирургические драпировки с круглым отверстием для покрытия живот помимо области хирургический разрез. Несколько кусочки Марли может использоваться в качестве заменителя для драпировка.
- С помощью хирургического скальпеля, сделать надрез примерно 2,5 см длиной на нижней части живота от верхнего края лобковой кости прямо вверх к пупку. Затем сделайте надрез через слой мышц под.
- Место несколько кусков стерильные марлевые вокруг открытия драпировка и мокрой марлей с утепленным засолены.
- Прижмите обе боковые стороны живота мягко, так, чтобы часть рога матки возникает от разреза.
- Продезинфицируйте руки хирурга с 70% этиловом спирте.
- Осторожно потяните весь рога матки из брюшной полости вручную без использования щипцов. С помощью Щипцы хирургические не рекомендуется, поскольку они могут легко повредить хрупкие матки, плодов и кровеносных сосудов, сжимая их решительно и неравномерно.
- Место рога матки на мокрой марлей.
- Выполните ту же процедуру для других рога матки.
- Подсчитать количество плодов.
- Примените утепленные солевых часто, чтобы сохранить матку теплых и влажных всей операции.
- Измените пеленку, когда она вобрала в себя слишком много физиологического раствора. Для поддержания стабильности, повторите дезинфекции перчатки с 70% этанола и советы инструмент с йодом. Сохраняя нестерильные пальцы вдали от стерильного советы инструмент имеет решающее значение.
- Выявления проксимального отдела главной аркада яичников и маточных артерий под стереомикроскопом.
Примечание: Важно различать основные аркада от отделения плаценты. Обратите внимание, что хирургическая операция может быть проще, когда перевернулся рога матки. Иногда применяя катушки на очень проксимальной части аркады трудно, потому что она находится глубоко в брюшной полости и артерий плаценты находятся очень близко к проксимальной части аркады. В этом случае катушки может применяться к части аркады после первого филиала вилки выкл. - Отдельные артерии от Вены, параллельно к нему с щипцами и пространство между ними.
- Поместите кусок строки (Шелковый шов 4.0, 5 см в длину) под артерии.
- Поднимите обоих концах строки с щипцами, так что артерии приподнимется и отделены от хрупких вен.
- Удерживая край microcoil с тонкой щипцами в другой стороны, место microcoil рядом с нулификацией артерии (Рисунок 2.1).
- Вращайте поднял артерии, используя строку вокруг microcoil обернуть microcoil вокруг артерии. Это проще для поворота артерии вокруг катушки чем вращением катушки вокруг артерии (Рисунок 2.2).
- После вращения артерии 3 или 4 витков (катушки имеют 5 поворачивает), изменить сайт, на котором катушки проводится на другой край. Держите край катушкой, которая была обернута вокруг артерии с щипцами. Измените сайт, на котором строка поднимает артерии на другой стороне бухты. Вращать артерии вокруг катушки так что катушки полностью (5 поворачивает) упаковывает артерии (рис.3, 2.4).
- Удалите строку.
- Выполните ту же процедуру для трех других артерий.
- Обратите внимание, что часто применение утепленные физиологического раствора в матку имеет решающее значение; в противном случае увеличивается уровень смертности плодов и переохлаждение может быть нейропротекторной.
- Осторожно вернуть рога матки в брюшную полость. Подъем края разреза брюшной стенки с щипцами можно упростить эту процедуру.
- Стич мышц живота, а затем Стич брюшной кожи с швом (Шелковый шов 4.0). Галстук шва после каждого Штих, т.е. Прерванный одного шва.
- Примените марлей, пропитанной дезинфицирующим раствором йода на и вокруг хирургический разрез.
- Подкожно администрирование болеутоляющее мелоксикам в 0,5 мг/кг веса тела.
- Разрешить для 30 минут восстановления в клетке утепленные. Проверить животных если полностью проснуться и движущихся вокруг клетки, возвратиться домой клетку.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
После применения microcoils для всех артерий кормления матки, т.е. двусторонние матки и яичников, подвергаются все плодов сопоставимые уровни гипоперфузии. Применение microcoils с внутренним диаметром 0,24 мм вызывает умеренный стеноз этих артерий, тем самым вызывая мягкий снижение кровотока плаценты и плода (рис. 3; приблизительно 30% от уровня предварительной стеноза в плаценту, см. ссылка 1 для подробной информации). Щенков, рожденных от плотины продемонст...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Microcoil стеноз яичников и маточных артерий в обоих маточные рожки производит последовательной и воспроизводимые внутриматочная гипоперфузии во всех плаценты и плода. Уровень гипоперфузии могут быть изменены с помощью microcoils с различным внутренним диаметром. Крыса щенков, рожденных от плотины, на котором была выполнена стеноза артерии с microcoils 0,24 мм внутренний диаметр продемонстрировать IUGR и преждевременные роды (см. ссылку 1 для подробной информации). Pups экспонат нейроанатомический и поведенческие изменен...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего сообщать.
Благодарности
Эта работа была поддержана FY 2013 программа исследовательского обмена между JSP и CNRS, JSP-страницы KAKENHI Грант номер 26860858 и Narishige Neuroscience исследовательский фонд. Мы благодарим Drs. Марико Харада-Шиба и Кёко Shioya за полезные дискуссии. Мы благодарим Mari Фурута, Mutsumi Сакамото, Рицуко Маки и доктор Emi Tanaka за отличную техническую помощь.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Стереомикроскоп | |||
| Аппарат | |||
| Индукционная коробка | |||
| для анестезии Грелка | |||
| Подгузник 30х40 см | |||
| Пена для депиляции или бритва | |||
| Раствор йода для дезинфекции | |||
| Марля 10х20 см | |||
| Хирургическая простыня 45х45 см с круглым отверстием 5 см в диаметре | |||
| Пульверизатор с этанолом для дезинфекции | |||
| Ватный тампон | |||
| Щипцы с большими тупыми наконечниками | |||
| Щипцы с угловыми тонкими наконечниками | |||
| Ножницы | |||
| Хирургический скальпель, длина лезвия 27 мм (No 10, Axel, AS ONE Corporation, Осака, Япония) | |||
| Игла | |||
| Металлические микрокатушки; внутренний диаметр 0,24 мм, изготовлена из стали с золотым покрытием (SAMINI Co. Ltd., Сидзуока, Япония) | |||
| Шелковый шовный материал 4-0 | |||
| Стерильный физиологический раствор (0,9% хлорида натрия) | |||
| Нагревательная водяная баня | |||
| Пластиковые шприцы (50 мл) и иглы (18 г) |
Ссылки
- Ohshima, M., et al. Mild intrauterine hypoperfusion reproduces neurodevelopmental disorders observed in prematurity. Sci Rep. 6, 39377(2016).
- Specified Report on Vital Statistics in FY2010, Ministry of Health, Labour and Welfare, Japan. , Available from: http://www.mhlw.go.jp/english/database/db-hw/FY2010/live_births.html (2010).
- Anderson, P., Doyle, L. W., Victorian Infant Collaborative Study, G. Neurobehavioral outcomes of school-age children born extremely low birth weight or very preterm in the 1990s. JAMA. 289 (24), 3264-3272 (2003).
- Levine, T. A., et al. Early childhood neurodevelopment after intrauterine growth restriction: a systematic review. Pediatrics. 135 (1), 126-141 (2015).
- Sucksdorff, M., et al. Preterm Birth and Poor Fetal Growth as Risk Factors of Attention-Deficit/ Hyperactivity Disorder. Pediatrics. 136 (3), e599-e608 (2015).
- Volpe, J. J. Brain injury in premature infants: a complex amalgam of destructive and developmental disturbances. Lancet Neurol. 8 (1), 110-124 (2009).
- Nardozza, L. M., et al. Fetal growth restriction: current knowledge. Arch Gynecol Obstet. 295 (5), 1061-1077 (2017).
- Chang, E. Preterm birth and the role of neuroprotection. Bmj. 350, g6661(2015).
- Coq, J. O., Delcour, M., Massicotte, V. S., Baud, O., Barbe, M. F. Prenatal ischemia deteriorates white matter, brain organization, and function: implications for prematurity and cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 58, Suppl 4. 7-11 (2016).
- Jantzie, L. L., Corbett, C. J., Firl, D. J., Robinson, S. Postnatal Erythropoietin Mitigates Impaired Cerebral Cortical Development Following Subplate Loss from Prenatal Hypoxia-Ischemia. Cereb Cortex. 25 (9), 2683-2695 (2015).
- Kubo, K. I., et al. Association of impaired neuronal migration with cognitive deficits in extremely preterm infants. JCI Insight. 2 (10), (2017).
- Delcour, M., et al. Mild musculoskeletal and locomotor alterations in adult rats with white matter injury following prenatal ischemia. Int J Dev Neurosci. 29 (6), 593-607 (2011).
- Gilbert, J. S., Babcock, S. A., Granger, J. P. Hypertension produced by reduced uterine perfusion in pregnant rats is associated with increased soluble fms-like tyrosine kinase-1 expression. Hypertension. 50 (6), 1142-1147 (2007).
- Granger, J. P., et al. Reduced uterine perfusion pressure (RUPP) model for studying cardiovascular-renal dysfunction in response to placental ischemia. Methods Mol Med. 122, 383-392 (2006).
- Mazur, M., Miller, R. H., Robinson, S. Postnatal erythropoietin treatment mitigates neural cell loss after systemic prenatal hypoxic-ischemic injury. J Neurosurg Pediatr. 6 (3), 206-221 (2010).
- Olivier, P., Baud, O., Evrard, P., Gressens, P., Verney, C. Prenatal ischemia and white matter damage in rats. J Neuropathol Exp Neurol. 64 (11), 998-1006 (2005).
- Robinson, S., et al. Developmental changes induced by graded prenatal systemic hypoxic-ischemic insults in rats. Neurobiol Dis. 18 (3), 568-581 (2005).
- Rice, D., Barone, S. Jr Critical periods of vulnerability for the developing nervous system: evidence from humans and animal models. Environ Health Perspect. 108, Suppl 3. 511-533 (2000).
- Basilious, A., Yager, J., Fehlings, M. G. Neurological outcomes of animal models of uterine artery ligation and relevance to human intrauterine growth restriction: a systematic review. Dev Med Child Neurol. 57 (5), 420-430 (2015).
- Delcour, M., et al. Neuroanatomical, sensorimotor and cognitive deficits in adult rats with white matter injury following prenatal ischemia. Brain Pathol. 22 (1), 1-16 (2012).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
