Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

أجهزة الأغنام الجنين على المدى القريب لالمتغيرات المتعددة تسجيلات غير تخدير المزمنة

Published: October 25, 2015 doi: 10.3791/52581
Automatic Translation
1, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 2,3,4
1Département de sciences cliniques, CHUV, Université de Montréal, St-Hyacinthe, QC, 2Département d'obstetriques et de gynécologie, CHU Ste-Justine Research Centre, Université de Montréal, 3Département de neurosciences, CHU Ste-Justine Centre de recherche, Université de Montréal, 4Centre de recherche en reproduction animale (CRRA), Université de Montréal, St-Hyacinthe, QC

Summary

يتم استخدام غير تخدير نموذج الأغنام الجنين المجهزة بشكل مزمن لدراسة التطور الجنيني الإنسان في الصحة والمرض، لأنه يسمح وضع الجراحية وصيانة القسطرة والأقطاب، وأخذ عينات الدم المتكررة، حقن مادة، وتسجيل النشاط bioelectrical، والتصوير الحي. وصفنا الإجراءات اللازمة لإنشاء هذا النموذج.

Introduction

مجموعة متنوعة من نماذج حيوانية موجودة لدراسة كل حالات الحمل العادية وللخطر، بما في ذلك القوارض المخبرية، الرئيسيات غير البشرية والمجترات المحلية. 1،2،3،4،5 وقد استخدم الأغنام الحوامل المجهزة بشكل مزمن على نطاق واسع لمدة 50 سنوات نموذج للتنمية والاستجابات الجنينية البشرية للمحفزات الفسيولوجية المرضية مثل lipopolysaccharide في (LPS). 6-10 الآفات بعد التعرض LPS تحاكي بالضبط ما ينظر إليه في الخدج المصابين تلين حول البطينات الدماغية، والذي يرجع إلى ملف تعريف النضج مماثل من كلا النوعين. 11 و 12

كما درست مضاعفات الحمل الأخرى بقدر كبير من التفصيل مثل اكتشاف أن السكرية قبل الولادة تعزيز التنمية الرئة 13-15 وفهم تأثير تقييد النمو داخل الرحم على الجنين 16،17.

هو الاستخدام الواسع النطاق للنموذج الأغنام الجنين يرجع ذلك إلى UNIQرق قابليته من الأغنام الجنين غير تخدير لوضع الجراحية وصيانة القسطرة والأقطاب، مما يتيح اخذ عينات من الدم المتكرر، وتسجيل النشاط bioelectrical، وتطبيق التحفيز الكهربائي وتصوير الدماغ فيفو 18 القياس من الممكن أيضا، وإن كانت أقل استخداما بعد نظرا لتطور العالي لإعداد فضلا عن التكلفة الأولية والصيانة. 19

وعلاوة على ذلك، فإن النموذج الأغنام الجنين هي متعددة للغاية كما العديد من الاختلافات أجهزة ممكنة اعتمادا على مقاييس الفائدة. على سبيل المثال، فمن الممكن أن يسجل أكثر من أيام إلى أسابيع إشارات متعددة المتغيرات في الوقت الحقيقي مثل حركات الجنين في التنفس، ونشاط الدماغ الكهربائي، ردود القلب والأوعية الدموية، والكهربائي، وتدفق الدم الإقليمي لمجموعة من الأجهزة باستخدام مجسات تدفق أو المجهرية، وما إلى ذلك بفضل هذا التنوع، وقد أجريت مجموعة واسعة من الدراسات بما في ذلك تطوير كارداتنظام ovascular 20،21،-hypothalamo الغدة النخامية، الغدة الكظرية (HPA) محور 22، نمو المخ تطوير 23 والنوم الدول ولا سيما 24، وآثار نقص الأكسجة / اختناق 25، انخفاض حرارة الجسم العلاجية 26، التهاب 11/06، مزيج من الاثنين معا 27، السكرية 28،29، عقاقير مضادة للاكتئاب 30، وخلل التنسج القصبية الرئوية، (برميل يوميا) 31،32 والبرمجة الجنينية 33،34،35،36،37،38،39 أو تطوير طرائق مراقبة الجنين الرواية قبل وأثناء المخاض وهذا غيض من مناطق قليلة من التحقيق. 40،41،42،43

الهدف العام المتمثل في طريقة عرض لإظهار تنفيذ هذا النموذج تنوعا الأساسي. لأنها تتيح إنشاء مجموعة متنوعة واسعة من البروتوكولات التجريبية الحادة والمزمنة دراسة علم وظائف الأعضاء الجنين والفيزيولوجيا المرضية على التكاملي، جهاز الخلوية والجزيئية المستويات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وجاءت رعاية الحيوان المبادئ التوجيهية للمجلس الكندي للرعاية الحيوان وموافقة مجلس دي مونتريال جامعة على رعاية الحيوان (بروتوكول # 10 ريتش-1560). يتم توفير معلومات مفصلة عن المواد والأساليب المستخدمة في الجدول 1.

1. التخدير

  1. ادخال قسطرة واحد التجويف في الوريد الوداجي.
  2. رزين النعجة باستخدام آسيبرومازين (Atravet 10 ملغ / مل) 2 ملغ في الوريد حوالي 30 دقيقة قبل التخدير من أجل الحد من التوتر المرتبطة الإجراء الذي بدوره يقلل من مستويات الكورتيزول.
  3. تدير الديازيبام (ديازيبام 5 ملغ / مل) 20 ملغ، الكيتامين (Ketalar 100 ملغ / مل) 4-5 ملغ / كغ والبروبوفول (البروبوفول 10 ملغ / مل) 0،5-1 ملغ / كغ وريديا للحث على التخدير العام.
  4. إدراج القسطرة الصرف مجرى الهواء في القصبة الهوائية باستخدام المنظار مع نوع شفرة ولاية ويسكونسن (خارج طويلة 350 ملم أعسر بليد) لمساعدة مع التنبيب. حرك الأنبوب الرغامي السيليكون (قطر 9-12 ملم الداخلية) قبالة القسطرة الصرف الهوائية وإلى القصبة الهوائية. هذه التقنية تسهل عملية التنبيب. تضخيم الكفة من الأنبوب الرغامي بعناية لتجنب تقرحات الضغط الناجم من القصبة الهوائية ويحملق أنبوب لرئيس النعجة.
  5. توصيل أنبوب القصبة الهوائية إلى الدائرة الجهاز التنفسي الجهاز مخدر والبدء التهوية الميكانيكية على الفور. ضبط إعدادات جهاز التنفس الصناعي للحفاظ على P من CO 2 ضمن الحدود الطبيعية من 35 إلى 45 مم زئبق.
  6. ادخال قسطرة في الشريان الأذني (22-20 G؛ (1) في [0.9 × 25 مم] إلى 1.16 في [1.1 × 30 مم]) والاتصال أنابيب غير متوافقة مع مراقبة مباشرة ضغط الدم الشرياني.
  7. استخدام جهاز فيزيولوجي متعددة المعلمة لتسجيل تخطيط القلب وضغط الدم الشرياني المباشر، تشبع الأكسجين (مكتب التخطيط الاستراتيجي 2)، capnography (P ET CO 2)، ودرجة الحرارة كل 5 دقائق. نقل كل فتاهالبيانات ysiologic عبر كبل تسلسلي إلى كمبيوتر لجمع البيانات فيزيولوجي المركزي. الحفاظ على درجة حرارة الجسم الطبيعية باستخدام بطانية المياه المنتشرة.
  8. إدارة حل بولي الأيونية متوازن في 10 مل / كغ في الساعة الاولى من التخدير العام ومن ثم خفض إلى 5 مل / كغ / ساعة.
  9. إدارة ميثوبريم-السلفادوكسين 5 ملغ / كغ IV إلى نعجة قبيل شق الجلد كوقاية للمضادات الحيوية.
  10. استخدام تقنيات العقيم القياسية مع كافة المعالجات الجراحية للنعجة والجنين.
  11. حاجز ممرضة النعاج في جميع الأوقات. وهذا يشمل أيضا الموظفين غير الجراحية. وهذا التقليل من إمكانية متوطن بالحيوانات لمثل الكوكسيلا البورنيتية استخدم قفازات وأقنعة (N-95 نوع) في جميع الأوقات.

2. لمحة عامة عن إجراء العمليات الجراحية

  1. جعل 20 سم شق خط الوسط من خلال جدار البطن السفلي الجمجمة مباشرة إلى الضرع من خلال الخط الأبيض للتقليل من تلف عضلة البطن.
    1. Retract الثرب أكبر cranially وتحسس قرون الرحم يدويا. جس كل قرن من جسم الرحم إلى غيض من القرن يلاحظ عدد من الجنين وحجمها. إذا كان هناك أكثر من جنين واحد، واختيار الجنين أكبر من خلال تقييم يدويا حجم الرأس وعرض بين مداري.
    2. عقد رئيس الجنين اختار بحزم من خلال الرحم exteriorized جزئيا. إجراء 10 سم بضع الرحم على انحناء كبير مع مقص Metzenbaum. فورا على رأسه من غير اللاتكس القفازات الجراحية المعقمة مليئة ملحي معقم كما لو كانت اليد. بدلا من ذلك، استخدم 4x4s مبلل للحفاظ على رأس الجنين رطبة. تأمين الرحم لجدار البطن.
      1. من الداخل للظاهر اليمين واليسار أطرافه الصدر وسحب الجنين برفق خارج الرحم تصل إلى عملية سيفي الشكل.
    3. إدراج القسطرة البولي فينيل إلى اليمين واليسار العضدية الوريد والشرايين باستخدام تقنية خفض القياسية. إدراج عنوتإيه البولي فينيل قسطرة في تجويف الذي يحيط بالجنين عن طريق fixating 'نهايته إلى القص الجنين.
      1. استخدام القسطرة العقيمة فقط. نوصي التعقيم الغاز في منشأتك القياسية. نعلق كل القسطرة لإبرة والإبرة إلى محبس مزدوج للسماح لاحقة اخذ عينات من الدم أو مراقبة ضغط.
    4. خياطة الأقطاب الفولاذ المقاوم للصدأ لالمقبض، عملية الخنجري وإلى كل نقطة من الكتف لمراقبة تخطيط القلب الكهربائي (ECG).
    5. العودة الجنين إلى الرحم. جميع القسطرة وأقطاب الخروج عن طريق شق صغير طعنة في الجهة اليسرى.
    6. إغلاق شق البطن باستخدام إغلاق ثلاث طبقات. خياطة جدار البطن مع الاصطناعية للامتصاص حيدة خياطة USP 2 بطريقة دائمة بسيط. إغلاق الفضاء تحت الجلد مع الاصطناعية للامتصاص مضفر خياطة USP 0 بطريقة دائمة بسيط. استخدام المواد الغذائية الجراحية الفولاذ المقاوم للصدأ لإغلاق شق الجلد.
  2. إزالة الصوف عن طريق حلق عملية سيفي الشكل إلى الغدة الثديية وعلى طول حظيرة الجناح على كل جانب بشفرة # 40. تنظيف البطن بطني ثم تماما مع 4٪ الكلورهيكسيدين جلوكونات وفرشاة ناعمة لمدة 3 دقائق.
    1. أداء فرك العقيمة القياسية مع الكلورهيكسيدين جلوكونات 4٪ بدءا من وسط البطن وتتقدم بطريقة الطرد المركزي لمدة 3 دقائق. صب محلول ملحي على البطن لإزالة الصابون المطهر. للخطوة الأخيرة من إعداد الجراحية، نفذ ثلاثة مقاطع بديلة للالكلورهيكسيدين جلوكونات حل 2٪ وايزوبروبيل 70٪.
  3. ضمان عمق التخدير كافية قبل شق. جعل شق البطن قياسي من السرة إلى مجرد الجمجمة إلى الضرع من خلال الخط الأبيض للتقليل من تلف عضلة البطن.
  4. اضافة الى وجود ملقط الاسفنج طويلة في البطن على طول الجدار الأيسر في البطن يصلإلى الموقع ومخططة لالقسطرة في المنطقة paracostal.
    1. دفع نصائح من ملقط ضد الجدار حتى مساعدا يمكن تحديد موقعه وتأكيد الموقع المناسب. فتح قليلا (1 سم) بين فكي ملقط والسماح للمساعد جعل 2 سم شق طعنة كامل سماكة.
    2. من الداخل للظاهر نصائح من ملقط من خلال شق، فتح مرة أخرى، وفهم بلطف القسطرة مع ملقط التي يتم سحبها في نهاية المطاف من البطن من خلال شق في البطن بطني. من المذكرة، وبعض الجماعات زرع القسطرة ثم من الداخل للظاهر لهم. وهذا له العيب أن intrasurgical مراقبة تخطيط القلب الجنين غير ممكن.
  5. جس الرحم لتحديد وضع الجنين والأرقام. تحديد أكبر الجنين باستخدام المسافة بين أذني. شق جدار الرحم على انحناء كبير على ظهر من الرأس، وتجنب النبتات.
    1. إدراج قنية-كليلة العضوية من خلال أغشية المشيمة للحصول على صباحاالسائل niotic عينة مجانية من النزيف. شق أغشية المشيمة باستخدام مقص.
  6. من الداخل للظاهر النصف الجمجمة الجنين من خلال هذا الشق. وضع غير اللاتكس القفازات الجراحية المعقمة مليئة ملحي معقم عند 37 درجة مئوية فوق رأس الجنين للمساعدة في الحفاظ على سوائية الحرارة.
    1. خلال إزالة الجزء العلوي من الجسم الجنين من الرحم، لديها مساعد تصمد بابكوك لمنع فقدان السائل الذي يحيط بالجنين. ثم، مرة أخرى باستخدام ملقط بابكوك، المشبك أغشية الجنين وجدار الرحم على الجلد لمنع التلوث في البطن مع السائل الذي يحيط بالجنين.
    2. كشف فقط أجزاء الجسم الجنين التي تحتاج إلى المجهزة والحفاظ على الأجزاء المتبقية داخل الرحم أو عن طريق الملابس معقمة رطبة ودافئة (37 ° C) مغطاة، على التوالي.
  7. اختطاف كل من أطرافه الصدر لتسهيل التعرض لالشريان العضدي والوريد على المستوى الثنائي. شق على طول الجانب الأنسي من كلا antebrachium والرعايةتشريح كامل حول الشريان العضدي والوريد.
  8. إدراج القسطرة البولي فينيل إلى الحق والشرايين العضدية اليسرى والعضدية اليسرى الوريد باستخدام تقنية خفض القياسية.
    1. تحرير السفينة إلى أن القثطار من الأنسجة المجاورة أكثر من 1 سم. Ligate الجزء الأعلى من السفينة مع مضفر الاصطناعية للامتصاص USP 2-0 خياطة. Preplace ربطة في الجانب القريب من السفينة ولكن يبقى ذلك غير مقيدة.
      1. باستخدام مقص Castroviejo، وقطع السفينة عرضيا إلى ما يقرب من 30٪ من قطرها. وقف تدفق الدم جزئيا من خلال سحب على خياطة الداني. إدراج القسطرة في اتجاه الداني.
    2. إدراج البولي فينيل القسطرة يصل إلى 8 سم قريب أو حتى يتم الكشف عن المقاومة ومن ثم سحب قليلا إلى الوراء. تأمين زمنيا الجانب القريب من القسطرة باستخدام المشبك الأوعية الدموية. وضع خياطة آخر حول كل من الداني والقاصي من الجانب القسطرة. مساعد بشكل مستمر آسيا والمحيط الهادئirating وبيغ القسطرة لضمان المباح من القسطرة.
    3. إغلاق الجلد الجنين باستخدام USP 2-0 مضفر خياطة للامتصاص الاصطناعية، مع وجود نمط خياطة المستمر.
  9. إلى اليمين والكتف الأيسر، المقبض وعملية سيفي الشكل، يحملق في معزول القطب الفولاذ المقاوم للصدأ لتسهيل رصد ECG الجنين.
  10. خياطة الضغط الذي يحيط بالجنين والقسطرة أخذ العينات إلى القص. ومنوفذة هذه القسطرة في أقصى لها.
  11. تأمين جميع القسطرة على ظهر الجنين باستخدام USP 2-0 مضفر الاصطناعية المواد خياطة للامتصاص.
  12. قبل استبدال الجنين مرة أخرى إلى الرحم، إدارة كلينبوتيرول 30 ميكروغرام IV ببطء أكثر من 15 دقيقة لتجنب انخفاض ضغط الدم، وتوفير الرحم الاسترخاء.
  13. خياطة الأغشية الجنينية باستخدام USP 4-0 مضفر الاصطناعية المواد خياطة للامتصاص مع نمط مستمر. دمج قسطرة واحدة فقط أو الكهربائي في وقت واحد في كلوسلدى عودتهم لضمان الإغلاق المحكم. استخدام نمط طبقة مزدوجة كوشينغ احترام مبادئ هالستيد لإغلاق الطبقة العضلية الرحم باستخدام USP 0 مضفر الاصطناعية المواد خياطة للامتصاص. دفن عقدة الجراحية بدقة.
  14. باستخدام نمط خياطة محفظة سلسلة، تأمين جميع القسطرة والكابلات تخطيط القلب لأنها خروج من شق paracostal نقاط.
  15. باستخدام USP 2 حيدة الاصطناعية مواد خياطة الجروح امتصاص تأمين الخط الأبيض مع وجود نمط مستمر. إغلاق الأنسجة تحت الجلد باستخدام USP 2-0 مضفر الاصطناعية المواد خياطة للامتصاص مع نمط مستمر. تأمين طبقة الجلد بدبابيس الجراحية.
  16. إدارة 250 ملغ من الأمبيسلين عن طريق الوريد، ومرة ​​أخرى عن طريق القسطرة الذي يحيط بالجنين داخل التجويف الذي يحيط بالجنين. تعويض السوائل المفقودة الذي يحيط بالجنين مع المياه المالحة الدافئة.
  17. إخضاع جميع القسطرة exteriorized وأقطاب ECG في كيس مكان للحفاظ على عقم. وضع stockinette حول الجذع من النعجة لتأمين جميع والقسطرةأقطاب د في الجسم من نعجة.
  18. وقف التخدير العام، وينزع الأنبوب النعجة مرة واحدة وقد عاد ردود الفعل الحنجرة إلى وضعها الطبيعي.
  19. العودة النعجة إلى قفص الأيض مرة واحدة أنها مستقرة بعد التخدير العام. سوف النعجة يقيم في قفص الأيض لمدة التجربة. يجب أن يكون نعجة قادرة على الوقوف، الاستلقاء وأكل libitum الإعلانية في حين رصد الجنين غير تخدير بدون المسكنة للالام.
  20. على مدى الأيام الثلاثة التالية، وإدارة المضادات الحيوية وقائيا للنعجة (ميثوبريم السلفادوكسين 5 ملغ / كلغ) والجنين (250 ملغ من الأمبيسلين عن طريق الوريد، ومرة ​​أخرى عن طريق القسطرة الذي يحيط بالجنين).
  21. تقييم الوضع الأيضي كل نعجة والجنين باستخدام تحاليل الدم الغاز.
  22. مسح جميع القسطرة مع حجم الحد الأدنى من المياه المالحة heparinized الممكنة. الحذر - لا تتجاوز الجرعة اليومية من الهيبارين والسوائل يجوز للجنين. فمن الممكن أن السائل الزائد للجنين. تدفق مرة واحدة ببطءيوم ~ 5 مل كلوريد الصوديوم في كل سطر بعد العلاج الوقائي بالمضادات الحيوية.
  • تسجيل البيانات وتحليلها
    1. أثناء الجراحة، اختياريا تسجيل تخطيط القلب والقلب اسعار الأم والجنين وكذلك الأمهات ضغط الدم الشرياني وضغط مجرى الهواء (باو) مستمر (الشكل 1). استخدام الحياة مراقب النافذة للحصول على كل البيانات الأمهات إلا ECG. تغذية هذه البيانات إلى تحويل التناظرية الرقمية جنبا إلى جنب مع إشارات ECG الجنين والأم. تمرير ECG الأم والجنين لأول مرة في 1901 قبل مكبر للصوت. تسجيل وعرض كافة البيانات في برنامج الشركة المصنعة.
    2. اتخاذ مل عينة الشرياني 1 في وقت واحد من نعجة والجنين لتحليل غازات الدم الشرياني، وأملاح، والجلوكوز وإسناد تقرير الزائد (في البلازما) في البدء من جراحة الجنين (مباشرة بعد إدراج أول قسطرة الشرايين) وبعد إغلاق الرحم .
    3. خلال فترة الانتعاش بعد العملية الجراحية، أخذ عينة دم الجنين 3 مل لقياس IL-6 و TNF-α inflammلمحات atory. الطرد المركزي البلازما في 4 ° C (4 دقائق، 4000 x ج)، صب وتخزين البلازما في -80 درجة مئوية لاحق اختبار ELISA.
      ملاحظة: للحصول على الغرض من نتائج ممثل عنها، بعد ستة أيام من الجراحة تم التضحية الحيوانات باستخدام الحقن في الوريد من 20 مل بنتوباربيتال الصوديوم. تم تقييم نمو الجنين قبل الجسم والمخ والكبد والأوزان الأمهات. ومدة الفترة التجريبية الواضح تختلف تبعا لتصميم تم اختياره لسؤال البحث معين، ويمكن أن تصل إلى ~ 6 أسابيع.
  • تحليلات خلوى (خطوة اختيارية)
    1. تحديد تركيزات خلوى (IL-6، TNF-α) في البلازما باستخدام شطيرة الأغنام محددة ELISA. قبل معطف الماوس أضداد الأغنام وحيدة النسيلة (التقاط الأجسام المضادة IL-6) أو الماوس لمكافحة الأبقار الأجسام المضادة وحيدة النسيلة (TNF-α) بتركيز 4 ميكروغرام / مل على ELISA لوحة عند 4 درجة مئوية لمدة O / N، بعد 3 مرات يغسل غسل العازلة (0.05٪ توين 20 في برنامج تلفزيوني، PBST).
    2. منع لوحات لمدة 1 ساعة مع 1٪ BSA في PBST. تغسل الصحون مع غسل العازلة 3 مرات.
    3. استخدام البروتينات الأغنام المؤتلف (IL-6، TNF-α) كما ELISA القياسية، وإعداد مجموعة من التخفيفات المسلسل من مستوى 1 من 2000 نانوغرام / مل لمعيار 7 من 31.25 غ / مل.
    4. تحميل 50 ميكرولتر من مسلسل معايير البروتين المخفف وعينات لكل بئر واحتضان لمدة 2 ساعة على RT، وغسل لوحات 3 مرات. تشغيل جميع المعايير وعينات من نسختين.
    5. تطبيق 50 ميكرولتر من الأرنب مكافحة الأغنام الأجسام المضادة (الكشف عن الأجسام المضادة IL-6) أو أرنب لمكافحة الأبقار الأجسام المضادة بولكلونل (TNF-α) في التخفيف من 1: 250 في الآبار واحتضان لمدة 30 دقيقة في RT. تغسل الصحون مع غسل العازلة 5 مرات.
    6. إضافة 50 ميكرولتر من الماعز المضادة للأرنب مفتش HRP-مترافق (تخفيف 1: 5000) لمدة 30 دقيقة.
    7. احتضان مع 50 ميكرولتر من TMB حل الركيزة لكل بئر.
    8. وقف رد فعل اللون التنمية في الوقت المطلوب مع 25 ميكرولتر من 2 N حمض الكبريتيك.
    9. قراءة ررآتش على ELISA قارئ لوحة في 450 نانومتر، مع تصحيح الطول الموجي 570 نانومتر.
      ملاحظة: في المقايسات لدينا، وكانت حساسية IL-6 ELISA 16 جزء من الغرام / مل، وحساسية كان ELISA 13.9 غ / مل على التوالي ألفا TNF. لجميع المقايسات، كانت داخل فحص وبين فحص معاملات التباين <5٪ و<10٪، على التوالي.
  • تحاليل احصائية
    ملاحظة: إن الأساليب الإحصائية الدقيقة تعتمد على سؤال البحث. نحن هنا الإبلاغ عن الأساليب المستخدمة لاختبار أي اختلافات كبيرة في غازات الدم الواردة في الجدول 2.
    1. اختبار توزيع البيانات العادي باستخدام كولموجوروف-سميرنوف اختبار تليها الاختبارات المعلمية أو غير حدودي مع تعديل للمقارنات متعددة، حسب الاقتضاء.
    2. استخدام K-يعني التحليل العنقودي لتحديد الأجنة في المجموعة التي كانت ميتة من تلقاء أنفسهم وتحديد بو 2 و O 2 القيم السبت المعنية (النظر ص 2 <20 مم زئبق أو O 2 السبت <55٪ كما فيتال نقص الأكسجين). 44-48
    3. استخدام البرامج الإحصائية مثل SPSS للتحليل.
    4. البيانات الحالية كما يعني ± SD مع فروق ذات دلالة إحصائية عند P <0.05 تعتبر هامة.

    • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    والمجهزة 38 النعاج مؤرخة الوقت الحوامل في 128 ± 2 أيام من الحمل (DGA، ~ 0.88 الحمل، فترة 145 DGA) مع الشرياني الوريدي والقسطرة الذي يحيط بالجنين والكهربائي (ECG) الأقطاب مع تقنية معقمة تحت التخدير العام (سواء نعجة والجنين ). في حالة الحمل التوأم وقد تم اختيار الجنين أكبر على أساس التلمس وتقدير القطر الزمني. بدلا من ذلك، يمكن اختيار الجنين ليتم المجهزة بشكل عشوائي لتجنب أي تحيز محتمل أو يمكن المجهزة على حد سواء الأجنة. كانت المدة الإجمالية لإجراء 124 ± 27 دقيقة. بقي جزء من الجزء العلوي من الجسم الجنين ليكون المجهزة خارج الرحم ل92 ± 19 دقيقة. وكان معظم النعاج المجهزة الحيوانات F2. وكان السد F1 (الحدود ليستر * رومانوف) وكان مولى كبش هامبشاير. انهم عبروا النحو التالي: هامبشاير (50٪) - ليستر الحدود (25٪) - رومانوف (25٪) = HABLRV.

    الأم التمثيلية والفسيولوجية الجنينوتظهر الخصائص أثناء الجراحة والأجهزة في الشكل (1) وكانت ضمن المعايير الفسيولوجية لعمر الحمل للجنين وسلوك الأمهات أثناء التخدير.

    وبلغ متوسط ​​أوزان الأمهات 75 ± 11 كجم و 21 من أصل 38 التوائم قامت (أي بمعدل 1.6 ± 0.5). في وقت التشريح (134 ± 3 DGA)، وبين الأجنة سنغلتونس المجهزة وزنه 4090 ± 800 غرام بينما كان وزن التوأم أقل في 3300 ± 740 غرام (ع = 0.003). كان وزن التوائم uninstrumented في 3300 ± 670 ز مماثل لوزن التوائم المجهزة (ع = 0.78). كان 18 من الأجنة الإناث المجهزة و 20 من الذكور.

    وذكرت ديناميات غازات الدم الشرياني الجنين، وضع الجلوكوز والأحماض والقواعد أثناء الجراحة والإنعاش بعد العملية الجراحية في الجدول رقم 1. لاحظنا الانتعاش التدريجي للوضع الجنين الحمضي القاعدي وتدهور معتدل من الأوكسجين مع تغيير طفيف في زlucose والشوارد من أيام ما بعد الجراحة 1 إلى 3. والجدير بالذكر، في يوم 3 بعد العملية، تم العثور على 42٪ من الأجنة أن يكون عفويا نقص الأوكسجين الشرياني مع بو 2 11 مم زئبق من وO 2 السبت من 28٪. وكان مركز الكتلة normoxic في الجنين بو 2 في 22 مم زئبق وO 2 السبت في 56٪. وكانت الأجنة التوأم ليس أكثر من الأجنة ميتة المفرد (ص = 0.26).

    أصدرت الشرايين الجنين IL-6 ELISA القيم تحت عتبة حساسية من 16 جزء من الغرام / مل طوال فترة النقاهة بعد العمليات الجراحية. وبالمثل، ظلت مستويات TNF ألفا أيضا دون تغيير ومنخفضة جدا في 29 جزء من الغرام / مل مع ~ 30٪ من الحيوانات تظهر أيضا القيم تحت عتبة حساسية من 13.9 غ / مل طوال فترة النقاهة بعد العمليات الجراحية.

    الشكل 1
    الشكل 1. مراقبة الأم والجنين Intrasurgical. FHR، قلب الجنين معدل طن يدق في الدقيقة (بي بي إم)؛ fECG، الكهربائي الجنين (V)؛ PAW، الضغط الهوائي الإيجابي الأمهات (مم زئبق)؛ mABP، الأمهات ضغط الدم الشرياني (مم زئبق)؛ وزارة حقوق الإنسان ومعدل ضربات القلب الأمهات (نبضة في الدقيقة)؛ mECG، ECG الأمهات (V). محور X هو المقياس الزمني في HH: MM: SS الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الرقم 2
    تم الكشف عن الشكل 2. العفوي الجنين نقص الأكسجين ووزن الجسم. لا علاقة بين وزن الجسم الجنين والشرايين بو 2 في يوم 3 بعد الجراحة (سبيرمان R = 0.326، P = 0.161). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم .

    <td> Bioamp: 1902؛ ADC: micro1401. برنامج الحصول على البيانات: سبايك 2، V7.13 <td> 100 ملغ / مل
    مصدر الضوء ACE شوت-Fostec
    تشريح مقص أدوات العلوم غرامة 14060-11
    مقص تشريح الزاوية أدوات العلوم غرامة 15006-09
    مقبض مشرط أدوات العلوم غرامة 10003-12 أداة تشريح البديلة
    شفرات المشرط المنحنية # 12 أدوات العلوم غرامة 10012-00 أداة تشريح البديلة
    مقص العظام أدوات العلوم غرامة 16044-10
    S & T خياطة ربط ملقط أدوات العلوم غرامة 00272-13
    ملقط دومون SS - الزاوية أدوات العلوم غرامة 11203-25
    الحرير مضفر حجم خياطة 6-0 TELEFLEX الطبية 07 -30-10
    الشريط الطبي transpore 3M
    الكيتامين هيدروكلوريد 100 ملغ / مل هوسبيرا NDC 0409 - 2051 - 05 هل النهائي هو 80 مغ / كغ
    Tranqui فيد حقن (زيلازين 100 ملغ / مل) Vecdo NDC 50989 - 234 - +11 هل النهائي هو 10 مغ / كغ
    البرتقال على رد الفعل 14 سيغما - الدريتش R - 8254
    قارعو الأجراس مكونات الحل كما أن الغاز المتوازنة حل مع 95٪ O2 و 5٪ CO2، ودرجة الحموضة النهائية 7.4
    كلوريد الصوديوم سيغما - الدريتش S7653 تركيز النهائي: 118 ملم
    كلوريد البوتاسيوم فيشر العلمية P217 - 3 تركيز النهائي: 4.7 ملم
    كلوريد الكالسيوم دihydrate فيشر العلمية C79 - 500 تركيز النهائي: 2.5 ملم
    البوتاسيوم أحادي القاعدة فوسفات فيشر العلمية P -285 تركيز النهائي: 1.2 ملم
    كبريتات المغنيسيوم JT بيكر يناير-00 تركيز النهائي: 0.57 ملم
    4- (2-هيدروكسي إيثيل) بيبيرازين-1-ethanesulfonic حمض (HEPES) فيشر العلمية BP 310-500 تركيز النهائي: 5.95 جم / L
    جلوكوز سيغما - الدريتش G8270 تركيز النهائي: 5.5 ملم
    LifeWindow Digicare التكنولوجيا الطبية الحيوية
    bioamplifier وADC وحدات الهندسة المدنية كامبريدج تصميم الالكترونية المحدودة،
    الوحدة 4، حديقة العلوم،
    ميلتون الطريق،
    كامبريدج CB4 0FE
    إنكلترا.
    Neurolog bioamplifier الإشارات التناظرية Digitimer المحدودة
    37 Hydeway
    ولوين جاردن سيتي
    هيرتفوردشاير، AL7 3BE، إنجلترا     		NL108A
    ABL800Flex الاشعاع كندا. 200 أبردين الدكتور، لندن، ON N5V 4N2
    إيبندورف 5804R إيبندورف كندا. 2810 ARGENTIA الطريق، # 2
    ميسيسوجا، أونتاريو، L5N 8L2
    السهم الوداجي القسطرة مجموعة الأسهم الدولية، وشركة، 2400 Bernville الطريق، والقراءة، PA 19605 USA
    Atravet 10 ملغ / مل
    ديازيبام 5mg / مل
    الكيتامين Ketalar
    البروبوفول 10 ملغ / مل
    SurgiVeT أنابيب القصبة الهوائية. الحدادون ASD الطبية، وشركة سانت بول، MN 55112، الولايات المتحدة الأمريكية
    كوك مجرى صرف القسطرة مع محولات RAPI-FIT كوك العناية المركزة 750، بلومنغتون IN USA 47402-0489
    Dispomed التهوية Dispomed المحدودة، 745 نازير-لورين، جولييت، كيبيك J6E 0L6
    BD Insyte-W بيكتون ديكنسون، العلاج بالحقن سيستمز، 9450 S الدولة شارع ساندي يوتا 84070 الولايات المتحدة الأمريكية 22-20 G؛ 1 في [0.9 × 25 مم] إلى 1.16 في [1.1 × 30 مم]
    إدواردز علوم الحياة المرجع: PX272 مجموعة مراقبة ضغط مع TruWave الضغط المتاح
    LifeWindow LW6000 Digicare Biomedical تكنولوجيا 107 التجارة الطريق، بوينتون بيتش، FL 33426-9365 USA
    Gaymar
    بابكوك
    القسطرة البولي فينيل SCI (العلمي السلع شركة) 2 متر
    2-0 VICRYL
    مقص Castroviejo
    الكهربائي (ECG) LIFYY، Metrofunk كابيل والاتحاد، برلين، ألمانيا أربعة أقطاب النحاس في غمد واحد، 2 متر
    2-O VICRYL
    3-0 VICRYL
    PDS II USP
    السلفادوكسين ميثوبريم
    الأمبيسلين
    محبس الحنفية الأرجون الطبية، القط 041220001A مزدوج محبس 4-الطريقة مع قفل بالتركيبة الذكور
    الإبر تايكو الرعاية الصحية 8881202389 محور الألومنيوم Monoject إبر حادة، 22Gx، 0.7mmx 38.1mm: لالشرياني الجنين والقسطرة الوريدية
    الإبر تايكو الرعاية الصحية 8881202322 محور الألومنيوم Monoject إبر حادة، 16Gx، 1.6mmx38.1mm: لالقسطرة الذي يحيط بالجنين

    الجدول 1. الكواشف محددة / المعدات.

    الجدول 2
    يرجى الضغط كانإعادة لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الجدول 2. نظرة شاملة الجنين الدم الغازات، الأيض والشوارد أثناء الجراحة والإنعاش بعد العملية. الجنين الشرايين درجة الحموضة في الدم، PCO 2 (مم زئبق)، ص 2 (مم زئبق)، تشبع الأكسجين (O 2 السبت٪) والجلوكوز (ملغ / ديسيلتر)، وأملاح (مليمول / لتر) وزيادة قاعدة (مليمول / لتر) في نقاط مختلفة الوقت لفترات القياس والانتعاش: بداية جراحة الجنين مباشرة بعد تركيب أول قسطرة الشرايين الجنين (الرحم مفتوح)، نهاية جراحة الجنين في (الرحم أيام مغلقة)، بعد العملية 1 إلى 3. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    وقدم التخدير والجراحة المطلوبة لإنشاء نموذج حيواني لدراسة علم وظائف الأعضاء الجنين والفيزيولوجيا المرضية: والأغنام الجنين غير تخدير المجهزة بشكل مزمن.

    وينبغي التأكيد على أربع خطوات حاسمة في إطار البروتوكول. أولا، تمرير القسطرة والأقطاب من خلال الجناح الأمهات: من المهم أن يتم ذلك في وقت واحد لتجنب أي إصابات الجهاز الداخلية. ثانيا، تأمين الموقع التشغيل بضع الرحم قبل exteriorizing الجنين: هذا أمر بالغ الأهمية لمنع أو تقليل الخسائر في السائل الذي يحيط بالجنين وخياطة لاحقة من الغشاء الذي يحيط بالجنين قبل إغلاق الرحم. الثالثة، قسطرة الشرايين: الشرايين الأغنام الجنين حوالي 1-2 مم في القطر، وبالتالي ليس من الصعب أن يقثطر للجراح ذوي الخبرة. فريق من اثنين من الجراحين يؤدي أفضل وأسرع في هذه المهمة التي تساعد على توفير الوقت لتقليل الطول الاجمالي لهذا الإجراء. الرابع، ثانية دقيقخلال شهر وتنظيم جميع القسطرة وأقطاب في التجويف الذي يحيط بالجنين قبل عودته الجنين في السلى وإغلاق الرحم: هذا يساعد على تجنب سحب عرضي من القسطرة أو تمزق من الأقطاب الكهربائية ECG بسبب الحركات الأم أو الجنين بعد الجراحة.

    بدلا من النهج المعروضة هنا ليقثطر الأوعية العضدية، السباتي أو يمكن أيضا أن تستخدم السفن الفخذ. ويتوقف الاختيار على نهج القياس العام الذي بدوره سوف تمليه تصميم الدراسة. نوصي لتقليل الوقت الذي يقضيه الجنين خارج الرحم وتقليل مدى الجنين يحتاج إلى البقاء خارج الرحم ليتم المجهزة. وأدت هذه الاعتبارات لاختيار السفن المجهزة في "نهج الحد الأدنى" المقدمة. ونحن نوصي القسطرة الشرايين على كلا الجانبين للسماح داخل الشريان مراقبة ضغط الدم واخذ عينات من الدم الشرياني دون تدخل المتبادل في جميع أنحاء رانه التجربة. ميزة إضافية هي التكرار آمنة من الفشل هذا النهج يقدم: في حال لم يحصل انسداد الشريان واحدة خلال الفترة التجريبية، وأخذ العينات ومراقبة ضغط ممكنة من نفس السفينة مع العيب من انقطاع رصد عندما يتم اخذ عينات من الدم.

    هناك ثلاثة قيود تحول دون التكيف أوسع من هذا النموذج الحيواني. هذه القيود يمكن معالجتها من خلال بعض التعديلات المقترحة أدناه. أولا، هو شرط لمستوى السلامة الحيوية 2 ولادات في بعض الولايات القضائية. ويرجع ذلك إلى خطر للإصابة الكوكسيلا البورنيتية من الأغنام الحوامل في البشر مع ضعف الجهاز المناعي. 49،50 التطعيم غير متاح للحيوانات والبشر المعرضين للتقليل من هذه المخاطر 51،52 وPCR اختبارات يمكن القيام به لضمان عدم يتم تسليم العينات الموجبة لمرفق البحوث من المزرعة. والحل يمكن أن يكون الجمع بين تطعيم الحيوانات مع عدة اختبار PCRالصورة في المزرعة من مسحات مهبلية يؤديها قبل التربية تبدأ قبل الولادة، ثم مرة أخرى من السائل الذي يحيط بالجنين أثناء الجراحة. مع مثل هذه الاحتياطات، في بعض الولايات القضائية استخدام الأغنام في البحث لا يقتصر كما هو الحال في غيرها. ثانيا، تكلفة لكل حيوان هو في الطبقة السفلى من مجموعة من أربعة أرقام وقابلة للمقارنة لبعض سلالات الفئران خروج المغلوب. مع هذا في الاعتبار ومع ذلك، فإن الحصول على معلومات من كل تجربة الأغنام الجنين يقارن فقط إلى الرئيسيات غير البشرية لأنها تتعلق كمية كبيرة من البيانات التي يمكن جمعها، الأسئلة التي يمكن طرحها وإمكانيات الترجمة إلى نتيجة البشري لتوقيت تطوير الأجهزة في الأغنام. ثالثا، هناك مسألة تربية وتوفر الحيوانات خلال أوقات معينة في السنة فقط. حتى مع العلاج الهرموني، نتائج استنساخ خروف مثل معدل الحمل وحيوية الحملان (الأجنة) مرضية سوى بضعة أشهر حول مواسم التكاثر الطبيعية. 53 وبالتالي، التجربةآل جدولة يتطلب التخطيط الدقيق مع السنوات انقسام في فصلي الخريف والربيع مواسم. والحل يمكن أن يكون إنشاء أبريل إلى يونيو التجريبية "مواسم الأغنام سبتمبر إلى نوفمبر و. هذه المسألة هي أيضا فضيلة، كما أنها تتيح وقتا لتحليل العديد من البيانات التي تم جمعها خلال كل موسم التجريبية.

    هناك عدد من العوامل التي تساهم في الأهمية فيما يتعلق بأساليب القائمة. وكانت البيانات المورفولوجية، القلب والأوعية الدموية وغازات الدم قدمت ضمن النطاق لأنواع 54،55 وتشبه تلك الأنواع البشرية 56، والميزة الرئيسية لهذا النموذج الحيواني. الاستثناء الوحيد هو ارتفاع معدل حالات الحمل المتعددة مقارنة التوأمة الإنسان. 57 ولكن هذا هو أيضا فضيلة النموذج، ودراسة آثار التوأمة على نمو الجنين ومهمة الطبية الحيوية الهامة. 55،58،59 مستويات منخفضة جدا من آخر التهاب -operative مقاسا IL-6 و TNF-α ELISAsجنبا إلى جنب مع انتعاش الوضع الحمضي القاعدي تشير إلى أن الأجهزة الجراحية الجنين هو جيد التحمل وفترة النقاهة بعد العمليات الجراحية من 72 ساعة كافية لضمان حالة أساسية مستقرة من الأغنام الجنين قبل بدء التجربة. نسبة عالية من عفوية نقص الأكسجة المزمن المعتدل في الأغنام الجنين على المدى القريب تجعلها نموذجا للاهتمام لدراسة الآثار المزمنة من نقص الأكسجة قبل الولادة البشري والالتهاب على نمو الجنين وحديثي الولادة، ومثل على سبيل المثال، تأخر النمو داخل الرحم، والشتائم فترة ما حول الولادة، مثل الالتهاب و الاختناق الحاد. وتستخدم 60،61،62 عدة نماذج تأخر النمو داخل الرحم الأغنام وبعض الاعتماد على نقص الأكسجة عفوية، بعض تحريض من قبل الانصمام المشيمة، على سبيل المثال. 16،63-66 من ناحية أخرى، نقص الأكسجة الشديد قبل بداية تجربة يجوز أيضا يكون معيار الاستثناء في الحالات التي يكون فيها على سبيل المثال، الى ان دراسة الجهاز العصبي القلب والأوعية الدموية أو المركزية، وهنا ردود نقص الأوكسجين المزمن الأجنة لإعادة المعروف أن تختلف عن أولئك الذين هم normoxic 60 تطبيق مهم آخر هو دراسة تأثير الإجهاد قبل الولادة الأمهات على نمو الجنين وبعد الولادة. 5،67 أخيرا، وكما يمكن أن ينظر إليه في العديد من المنشورات استشهد مع هذا النموذج، يمكن للأجهزة الجنين يتم في جميع أنحاء مجموعة واسعة من الأعمار الحملية في أي مكان من ~ 70-135 DGA الموافق منتصف الحمل - دراسات على المدى القريب من نمو الجنين. مع تقدم عمر الحمل، والأجهزة من متزايدة التعقيد ممكنة، ولكن اعتبارات مدة الجراحية حاجة الأجهزة إلى أن يوزن ضد الحاجة إلى الحصول على عدد من التسجيلات متعدد المتغيرات من نفس الجنين.

    مشتق عدد من التطبيقات واعدة جدا في المستقبل للتقنية قدمت من عدد متزايد من الكواشف البيولوجيا الجزيئية الأغنام محددة ومؤخرا الأغنام تسلسل الجينوم. وقد عززت هذه التطورات الأخيرة بشكل أكبر هذا أنيمال نموذج لتكون نهجا واعدا جدا وقوية لفهم تطور الجنين الإنسان الصحية والمرضية على نطاقات مختلفة من التنظيم، من (برنامج التحصين الموسع) الجينوم لعلم وظائف الأعضاء التكاملي 68 69-74

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    ACE Light source Schott-Fostec A20500
    Dissecting scissors Fine Science Tools 14060 - 11
    Angled dissecting scissors Fine Science Tools 15006 - 09
    Scalpel handle Fine Science Tools 10003 - 12 alternating dissecting tool
    Curved scalpel blades #12 Fine Science Tools 10012 - 00 alternating dissecting tool
    Bone scissors Fine Science Tools 16044 - 10
    S & T suture tying forceps Fine Science Tools 00272 - 13
    Dumont SS forceps - angled Fine Science Tools 11203 - 25 
    Braided silk suture size 6-0 Teleflex Medical 07 - 30  - 10
    Medical Tape transpore 3M
    Ketamine hydrochloride 100 mg/ml Hospira NDC 0409 - 2051 - 05 Final Does is 80 mg/kg
    Tranqui Ved Injection (xylazine 100 mg/ml) Vecdo NDC 50989 - 234 - 11 Final Does is 10 mg/kg
    Reactive orange 14 Sigma - Aldrich R - 8254
    Ringers Solution Components Solution is gas equilibrated with 95% O2 and 5% Co2, final pH 7.4
    Sodium chloride Sigma - Aldrich S7653 Final Concentration: 118 mM
    Potassium chloride Fisher Scientific P217 - 3 Final Concentration: 4.7 mM
    Calcium chloride dihydrate Fisher Scientific C79 - 500 Final Concentration: 2.5 mM
    Potassium phosphate monobasic Fisher Scientific P -285 Final Concentration: 1.2 mM
    Magnesium sulfate J.T. Baker Jan-00 Final Concentration: 0.57 mM
    4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid (HEPES) Fisher Scientific BP 310 - 500 Final Concentration: 5.95 g/L
    Glucose Sigma - Aldrich G8270 Final Concentration: 5.5 mM
    LifeWindow Digicare Biomedical Technology
    CED bioamplifier and ADC units Cambridge Electronic Design Limited,
    Unit 4, Science Park,
    Milton Road,
    Cambridge CB4 0FE
    ENGLAND.    		 Bioamp: 1902; ADC: micro1401; Data acquisition software: Spike 2, V7.13
    Neurolog analog signal bioamplifier Digitimer Ltd
    37 Hydeway
    Welwyn Garden City
    Hertfordshire, AL7 3BE, England    		 NL108A
    ABL800Flex Radiometer Canada; 200 Aberdeen Dr, London, ON N5V 4N2
    Eppendorf 5804R Eppendorf Canada; 2810 Argentia Road, #2
    Mississauga, Ontario, L5N 8L2
    Arrow Jugular Catheterization Set Arrow International, Inc., 2400 Bernville Road, Reading, PA 19605 USA
    Atravet 10 mg/ml
    Diazepam 5 mg/ml
    Ketamine Ketalar 100 mg/ml
    Propofol 10 mg/ml
    SurgiVeT Endotracheal Tubes; Smiths Medical ASD, Inc. St. Paul, MN 55112, USA
    Cook Airway Exchange Catheter with RAPI-FIT Adapters Cook Critical Care 750, Bloomington IN 47402-0489 USA
    Dispomed Ventilator Dispomed Ltd., 745 Nazaire-Laurin, Joliette, Quebec J6E 0L6
    BD Insyte-W Becton Dickinson, Infusion Therapy Systems Inc., 9450 S State St, Sandy Utah 84070 USA 22 to 20 G; 1 in [0.9 x 25 mm] to 1.16 in [1.1 x 30 mm]
    Edwards Lifesciences Ref: PX272 Pressure monitoring kit with TruWave Disposable Pressure
    LifeWindow LW6000 Digicare Biomedical Technology 107 Commerce Road, Boynton Beach, FL 33426-9365 USA
    Gaymar
    Babcock
    Polyvinyl catheters SCI (Scientific Commodities Inc.) 2 meters
    2-0 Vicryl
    Castroviejo scissors
    electrocardiogram (ECG) LIFYY, Metrofunk Kabel-Union, Berlin, Germany four copper electrodes in single sheath, 2 meters
    2-O Vicryl
    3-0 Vicryl
    PDS II USP
    Trimethoprim sulfadoxine
    Ampicillin
    Stopcock Argon Medical, Cat 041220001A Double 4-way Stopcock with male luer lock
    Needles Tyco Healthcare 8881202389 Monoject aluminum hub blunt needles, 22Gx, 0.7mmx 38.1mm: for fetal arterial and venous catheters
    Needles Tyco Healthcare 8881202322 Monoject aluminum hub blunt needles, 16Gx, 1.6mmx38.1mm: for amniotic catheters

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Barry, J. S., Anthony, R. V. The pregnant sheep as a model for human pregnancy. Theriogenology. 69, 55-67 (2008).
    2. Morrison, J. L. Sheep models of intrauterine growth restriction: fetal adaptations and consequences. Clin Exp Pharmacol Physiol. 35, 730-743 (2008).
    3. Rees, S., Inder, T. Fetal and neonatal origins of altered brain development. Early Hum Dev. 81, 753-761 (2005).
    4. Rees, S., Harding, R., Walker, D. The biological basis of injury and neuroprotection in the fetal and neonatal brain. Int J Dev Neurosci. 29, 551-563 (2011).
    5. Moisiadis, V. G., Matthews, S. G. Glucocorticoids and fetal programming part 1: Outcomes. Nat rev Endocrinol. 10, 391-402 (2014).
    6. Wang, X., Rousset, C. I., Hagberg, H., Mallard, C. Lipopolysaccharide-induced inflammation and perinatal brain injury. Semin Fetal Neonatal Med. 11, 343-353 (2006).
    7. Gotsch, F., et al. The fetal inflammatory response syndrome. Clin Exp Obstet Gynecol. 50, 652-683 (2007).
    8. Svedin, P., Kjellmer, I., Welin, A. K., Blad, S., Mallard, C. Maturational effects of lipopolysaccharide on white-matter injury in fetal sheep. J child neurol. 20, 960-964 (2005).
    9. Nitsos, I., et al. Chronic exposure to intra-amniotic lipopolysaccharide affects the ovine fetal brain. J Soc Gynecol Investig. 13, 239-247 (2006).
    10. Yan, E., Castillo-Melendez, M., Nicholls, T., Hirst, J., Walker, D. Cerebrovascular responses in the fetal sheep brain to low-dose endotoxin. Pedia res. 55, 855-863 (2004).
    11. Dean, J. M., et al. Delayed cortical impairment following lipopolysaccharide exposure in preterm fetal sheep. Ann Neurol. 70, 846-856 (2011).
    12. Dobbing, J., Sands, J. Comparative aspects of the brain growth spurt. Early Hum Dev. 3 (1), 79-83 (1979).
    13. Liggins, G. C. Premature parturition after infusion of corticotrophin or cortisol into foetal lambs. J Endocrinol. 42, 323-329 (1968).
    14. Liggins, G. C. Premature delivery of foetal lambs infused with glucocorticoids. J Endocrinol. 45, 515-523 (1969).
    15. Liggins, G. C., Fairclough, R. J., Grieves, S. A., Kendall, J. Z., Knox, B. S. The mechanism of initiation of parturition in the ewe. Recent Prog Horm Res. 29, 111-159 (1973).
    16. Morrison, J. L. Sheep models of intrauterine growth restriction: fetal adaptations and consequences. Clin Exp Pharmacol Physiol. 35, 730-743 (2008).
    17. Robinson, J. S., Hart, I. C., Kingston, E. J., Jones, C. T., Thorburn, G. D. Studies on the growth of the fetal sheep. The effects of reduction of placental size on hormone concentration in fetal plasma. J Dev Physiol. 2, 239-248 (1980).
    18. Carmel, E., et al. Fetal brain MRI - experiences in the ovine model of cerebral inflammatory response. Repro sci. 19 (3), 347A-348A (2012).
    19. Samson, N., Dumont, S., Specq, M. L., Praud, J. P. Radio telemetry devices to monitor breathing in non-sedated animals. Respir Physiol Neurobiol. 179, 111-118 (2011).
    20. Thakor, A. S., Giussani, D. A. Effects of acute acidemia on the fetal cardiovascular defense to acute hypoxemia. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, R90-R99 (2009).
    21. Green, L. R., Kawagoe, Y., Homan, J., White, S. E., Richardson, B. S. Adaptation of cardiovascular responses to repetitive umbilical cord occlusion in the late gestation ovine fetus. J Physiol. 535, 879-888 (2001).
    22. Unno, N., et al. Changes in adrenocorticotropin and cortisol responsiveness after repeated partial umbilical cord occlusions in the late gestation ovine fetus. Endocrinology. 138, 259-263 (1997).
    23. Muller, T., et al. Developmental changes in cerebral autoregulatory capacity in the fetal sheep parietal cortex. J Physiol. 539, 957-967 (2002).
    24. Keen, A. E., Frasch, M. G., Sheehan, M. A., Matushewski, B., Richardson, B. S. Maturational changes and effects of chronic hypoxemia on electrocortical activity in the ovine fetus. Brain Res. 1402, 38-45 (2011).
    25. Ross, M. G., et al. Correlation of arterial fetal base deficit and lactate changes with severity of variable heart rate decelerations in the near-term ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 208, e281-e286 (2013).
    26. Gunn, A. J., Gunn, T. R., de Haan, H. H., Williams, C. E., Gluckman, P. D. Dramatic neuronal rescue with prolonged selective head cooling after ischemia in fetal lambs. J Clin Invest. 99, 248-256 (1997).
    27. Xu, A., Piorkowska, K., Matushewski, B., Hammond, R., Richardson, B. S. Adaptive Brain Shut-Down Counteracts Neuroinflammation in the Near-Term Ovine Fetus. 60th Meeting of the Society for Gynecologic Investigation, 20 (3), Reproductive Sci. 222A (2013).
    28. Derks, J. B., et al. A comparative study of cardiovascular, endocrine and behavioural effects of betamethasone and dexamethasone administration to fetal sheep. J Physiol Lond. 499, 217-226 (1997).
    29. Lohle, M., et al. Betamethasone effects on fetal sheep cerebral blood flow are not dependent on maturation of cerebrovascular system and pituitary-adrenal axis. J Physiol. 564, 575-588 (2005).
    30. Morrison, J. L., et al. Maternal fluoxetine infusion does not alter fetal endocrine and biophysical circadian rhythms in pregnant sheep. J Soc Gynecol Investig. 12, 356-364 (2005).
    31. Allison, B. J., et al. Ventilation of the very immature lung in utero induces injury and BPD-like changes in lung structure in fetal sheep. Pediatr Res. 64, 387-392 (2008).
    32. Rozance, P. J., et al. Intrauterine growth restriction decreases pulmonary alveolar and vessel growth and causes pulmonary artery endothelial cell dysfunction in vitro in fetal sheep. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 301, L860-L871 (2011).
    33. Fowden, A. L., Giussani, D. A., Forhead, A. J. Endocrine and metabolic programming during intrauterine development. Early hum dev. 81, 723-734 (2005).
    34. Nathanielsz, P. W., Hanson, M. A. The fetal dilemma: spare the brain and spoil the liver. J Physiol. 548, 333 (2003).
    35. Manikkam, M., et al. Fetal programming: prenatal testosterone excess leads to fetal growth retardation and postnatal catch-up growth in sheep. Endocrinology. 145, 790-798 (2004).
    36. Savabieasfahani, M., et al. Fetal programming: testosterone exposure of the female sheep during midgestation disrupts the dynamics of its adult gonadotropin secretion during the periovulatory period. Biol Reprod. 72, 221-229 (2005).
    37. Bergen, N. H., et al. Fetal programming alters reactive oxygen species production in sheep cardiac mitochondria. Clin Sci (Lond). 116, 659-668 (2009).
    38. Cox, L. A., et al. A genome resource to address mechanisms of developmental programming: determination of the fetal sheep heart transcriptome. J Physiol. 590, 2873-2884 (2012).
    39. Mahoney, M. M., Padmanabhan, V. Developmental programming: impact of fetal exposure to endocrine-disrupting chemicals on gonadotropin-releasing hormone and estrogen receptor mRNA in sheep hypothalamus. Toxicol Appl Pharmacol. 247, 98-104 (2010).
    40. Blad, S., Welin, A. K., Kjellmer, I., Rosen, K. G., Mallard, C. ECG and Heart Rate Variability Changes in Preterm and Near-Term Fetal Lamb Following LPS Exposure. Reprod Sci. 15, 572-583 (2008).
    41. Frasch, M. G., et al. Heart rate variability analysis allows early asphyxia detection in ovine fetus. Reprod Sci. 16, 509-517 (2009).
    42. Frasch, M. G., Keen, A. E., Gagnon, R., Ross, M. G., Richardson, B. S. Monitoring fetal electrocortical activity during labour for predicting worsening acidemia: a prospective study in the ovine fetus near term. PLoS One. 6, e22100 (2011).
    43. Durosier, L. D., et al. Sampling rate of heart rate variability impacts the ability to detect acidemia in ovine fetuses near-term. Front pedia. 2, 38 (2014).
    44. Danielson, L., McMillen, I. C., Dyer, J. L., Morrison, J. L. Restriction of placental growth results in greater hypotensive response to alpha-adrenergic blockade in fetal sheep during late gestation. J Physiol. 563, 611-620 (2005).
    45. Edwards, L. J., Simonetta, G., Owens, J. A., Robinson, J. S., McMillen, I. C. Restriction of placental and fetal growth in sheep alters fetal blood pressure responses to angiotensin II and captopril. J Physiol. 515 (Pt 3), 897-904 (1999).
    46. Xu, A., et al. Adaptive brain shut-down counteracts neuroinflammation in the near-term ovine fetus. Front neurol. 5, 110 (2014).
    47. Xu, A., et al. The Ovine Fetal and Placental Inflammatory Response to Umbilical Cord Occlusions With Worsening Acidosis. Reprod Sci. 22 (11), (2015).
    48. Wang, X., Durosier, L. D., Ross, M. G., Richardson, B. S., Frasch, M. G. Online detection of fetal acidemia during labour by testing synchronization of EEG and heart rate: a prospective study in fetal sheep. PLoS One. 9, e108119 (2014).
    49. Reid, A., Malone, J. Q fever in Ireland A seroprevalence study of exposure to Coxiella burnettii among Department of Agriculture workers. Occ med. 54, 544-547 (2004).
    50. Roest, H. I., Bossers, A., van Zijderveld, F. G., Rebel, J. M. Clinical microbiology of Coxiella burnetii and relevant aspects for the diagnosis and control of the zoonotic disease Q fever. Vet quart. 33, 148-160 (2013).
    51. Neill, T. J., Sargeant, J. M., Poljak, Z. The effectiveness of Coxiella burnetii vaccines in occupationally exposed populations: a systematic review and meta-analysis. Zoonoses and public health. 61, 81-96 (2014).
    52. Roest, H. I., Bossers, A., Rebel, J. M. Q fever diagnosis and control in domestic ruminants. Dev biol. 135, 183-189 (2013).
    53. Frasch, M. G., et al. Fetal body weight and the development of the control of the cardiovascular system in fetal sheep. J physilo. 579, 893-907 (2007).
    54. Rurak, D., Bessette, N. W. Changes in fetal lamb arterial blood gas and acid-base status with advancing gestation. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 304, R908-R916 (2013).
    55. Frasch, M. G., et al. Fetal body weight and the development of the control of the cardiovascular system in fetal sheep. J physiol. 579, 893-907 (2007).
    56. Frasch, M. G., et al. Measures of acidosis with repetitive umbilical cord occlusions leading to fetal asphyxia in the near-term ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 200, 200.e1-207.e1 (2009).
    57. The ESHRE Capri Workshop Group. Multiple gestation pregnancy. Hum reprod. 15, 1856-1864 (2000).
    58. Frasch, M. G. Re The perinatal development of arterial pressure in sheep: effects of low birth weight due to twinning. Reproductive sciences (Thousand Oaks, Calif.). 15, 863-865 (2008).
    59. Hancock, S. N., Oliver, M. H., McLean, C., Jaquiery, A. L., Bloomfield, F. H. Size at birth and adult fat mass in twin sheep are determined in early gestation. J Physiol. 590, 1273-1285 (2012).
    60. Wassink, G., Bennet, L., Davidson, J. O., Westgate, J. A., Gunn, A. J. Pre-existing hypoxia is associated with greater EEG suppression and early onset of evolving seizure activity during brief repeated asphyxia in near-term fetal sheep. PLoS One. 8, e73895 (2013).
    61. Mathai, S., et al. Acute on chronic exposure to endotoxin in preterm fetal sheep. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 304, R189-R197 (2013).
    62. Heuij, L. G., et al. Synergistic white matter protection with acute-on-chronic endotoxin and subsequent asphyxia in preterm fetal sheep. J neuroinflam. 11, 89 (2014).
    63. Gagnon, R., Challis, J., Johnston, L., Fraher, L. Fetal endocrine responses to chronic placental embolization in the late-gestation ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 170, 929-938 (1994).
    64. Miller, S. L., Supramaniam, V. G., Jenkin, G., Walker, D. W., Wallace, E. M. Cardiovascular responses to maternal betamethasone administration in the intrauterine growth-restricted ovine fetus. Am J Obstet Gynecol. 201, 613.e1-613.e8 (2009).
    65. Regnault, T. R., et al. The relationship between transplacental O2 diffusion and placental expression of PlGF, VEGF and their receptors in a placental insufficiency model of fetal growth restriction. J Physiol. 550, 641-656 (2003).
    66. Wallace, J. M., Aitken, R. P., Cheyne, M. A. Nutrient partitioning and fetal growth in rapidly growing adolescent ewes. J reprod and fertil. 107, 183-190 (1996).
    67. Rakers, F., et al. Effects of early- and late-gestational maternal stress and synthetic glucocorticoid on development of the fetal hypothalamus-pituitary-adrenal axis in sheep. Stress. 16, 122-129 (2013).
    68. Jiang, Y., et al. The sheep genome illuminates biology of the rumen and lipid metabolism. Science. 344, 1168-1173 (2014).
    69. Begum, G., et al. Epigenetic changes in fetal hypothalamic energy regulating pathways are associated with maternal undernutrition and twinning. FASEB J. 26, 1694-1703 (2012).
    70. Byrne, K., et al. Genomic architecture of histone 3 lysine 27 trimethylation during late ovine skeletal muscle development. Anim Genet. 45, 427-438 (2014).
    71. Lie, S., et al. Impact of embryo number and maternal undernutrition around the time of conception on insulin signaling and gluconeogenic factors and microRNAs in the liver of fetal sheep. Am J physiol Endocrinol. 306, E1013-E1024 (2014).
    72. Nicholas, L. M., et al. Differential effects of maternal obesity and weight loss in the periconceptional period on the epigenetic regulation of hepatic insulin-signaling pathways in the offspring. FASEB J. 27, 3786-3796 (2013).
    73. Wang, K. C., et al. Low birth weight activates the renin-angiotensin system, but limits cardiac angiogenesis in early postnatal life. Physiol rep. 3, (2015).
    74. Zhang, S., et al. Periconceptional undernutrition in normal and overweight ewes leads to increased adrenal growth and epigenetic changes in adrenal IGF2/H19 gene in offspring. FASEB J. 24, 2772-2782 (2010).

    Tags

    علم الأحياء التنموي، العدد 104، نموذج الحيوان، علم وظائف الأعضاء، والتنمية، والتخدير، والجراحة، ECG، التجريب المزمن، الحصول على البيانات المتعدد، والتهاب وعلم الأعصاب
    أجهزة الأغنام الجنين على المدى القريب لالمتغيرات المتعددة تسجيلات غير تخدير المزمنة
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Burns, P., Liu, H. L., Kuthiala, S., … More

    Burns, P., Liu, H. L., Kuthiala, S., Fecteau, G., Desrochers, A., Durosier, L. D., Cao, M., Frasch, M. G. Instrumentation of Near-term Fetal Sheep for Multivariate Chronic Non-anesthetized Recordings. J. Vis. Exp. (104), e52581, doi:10.3791/52581 (2015).

    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