Summary
بنيومونيكتومي اليسرى القوارض أسلوب قيمة في الأبحاث ارتفاع ضغط الدم الرئوي. نقدم هنا، بروتوكولا لوصف الإجراء pneumonectomy الفئران والرعاية بعد العملية الجراحية لضمان الحد الأدنى من معدلات الاعتلال والوفيات.
Abstract
في هذا البروتوكول، ونحن بالتفصيل الخطوات الإجرائية الصحيحة والاحتياطات اللازمة لنجاح أداء بنيومونيكتومي اليسرى وحمل الهيئة العامة للإسكان في الفئران مع إدارة إضافية مونوكروتاليني (MCT) أو SU5416 (سكر). ونحن أيضا مقارنة هذين النموذجين لنماذج أخرى من الهيئة العامة للإسكان استخداماً في البحوث. في السنوات القليلة الماضية، قد نقل تركيز نماذج حيوانية من الهيئة العامة للإسكان نحو دراسة إليه أنجيوبروليفيريشن آفات بليكسيفورم، التي تدفق الدم الرئوية زيادة يعتبر الدور كمشغل هام في التنمية للالتهاب الرئوي إعادة عرض الأوعية الدموية. واحد من النماذج القوارض الواعدة أكثر من غيرها لزيادة تدفق الرئوي هو pneumonectomy اليسرى الانفرادية جنبا إلى جنب مع "ضربة ثانية" MCT أو سكر. إزالة الرئة اليسرى ويؤدي إلى تدفق الدم الرئوي المضطرب وزيادة وإعادة عرض الأوعية الدموية. حاليا، لا يوجد أي إجراء مفصل لجراحة بنيومونيكتومي في الفئران. هذه المادة تفاصيل بروتوكول خطوة بخطوة لإجراء العمليات الجراحية pneumonectomy والرعاية اللاحقة للعمليات الجراحية في ذكور الفئران سبراغ داولي. باختصار، تم تخديره من الحيوان ويتم فتح الصدر. حالما يتم تصور الشريان الرئوي الأيسر والاوردة الرئوية والقصبات الهوائية، كانت هي متصلة وهو إزالة الرئة اليسرى. صدره ثم إغلاقه وتعافي الحيوان. واضطر الدم لتعميم فقط في الرئة اليمنى. هذا ارتفاع ضغط الأوعية الدموية يؤدي إلى انسداد الشرايين الرئوية الصغيرة ويعيد البناء التدريجي. ضرب الثاني MCT أو سكر هو جراحة بعد أسبوع واحد المستخدمة للحث على الخلل في بطانية. المزيج من زيادة تدفق الدم في الرئة والخلل غشائي تنتج الهيدروكربونات شديدة. الحد الأساسي من هذا الإجراء أنه يتطلب مهارات الجراحة العامة.
Introduction
ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي (PAH) مرض تدريجي وقاتلة تتميز بزيادة في تدفق الدم الرئوي وزيادة مقاومة الأوعية الدموية، والتهاب، ويعيد البناء من الأوعية الدموية الرئوية الصغيرة1. هذا يعيد البناء عادة ينتج آفات الأوعية الدموية التي تعرقل وطمس الشرايين الرئوية الصغيرة، تسبب تضيق الأوعية وزيادة afterload البطين الأيمن2. توجد بعض العلاجات الدوائية الناجحة للهيئة العامة للإسكان؛ نتيجة لذلك، معدل الوفيات المتصلة بالهيئة العامة للإسكان ما زال عاليا. في الآونة الأخيرة، انتقل تركيز البحث على بل من ارتفاع ضغط الدم الرئوي صوب إليه الانتشار angio التي تدفق الدم الرئوية زيادة يعتبر الدور كمشغل هام في تنمية الرئوية والأوعية الدموية إعادة عرض3،4.
وقدمت نماذج حيوانية لارتفاع ضغط الدم الرئوي الأفكار الهامة التي تساعد على شرح الفسيولوجيا المرضية لهذا المرض، وكانت بمثابة منصة للمخدرات والخلية والجينات والبروتين التسليم. تقليديا، كانت ضغط الدم المزمن الرئوي الناجم عن نقص والنموذج MCT الرئة الإصابة النماذج الرئيسية المستخدمة لدراسة الهيدروكربونات الفيزيولوجيا المرضية5. ومع ذلك، أنها ليست كافية لإنتاج نمط الدموية الرئوية زيادة تدفق ونيوينتيمال لإعادة عرض مقارنة بالتغييرات الموصوفة في المرضى البشرية. نموذج نقص مزمن في نتائج القوارض في سماكة جدران الأوعية مع تضيق الأوعية التاكسج دون محو angio الأوعية الرئوية الصغيرة6. بالإضافة إلى ذلك، حالة نقص عكسها. وهكذا، نموذج نقص أيضا غير كافية لإنتاج الهيدروكربونات شديدة. نموذج إصابة الرئة MCT استخلاص بعض الخلل في بطانية ولكن لا تتطور الآفات أوبليتيراتيفي الأوعية الدموية المعقدة الموجودة في البشر مع الهيدروكربونات الأولية شديدة في الفئران2. بالإضافة إلى ذلك، تميل الجرذان المعالجة MCT يموت من السمية التي يسببها MCT الرئة وأمراض الكبد مسد الانسداد والتهاب العضلة القلبية وليس من الهيئة العامة للإسكان2. وأخيراً، بنيومونيكتومي وحدها لا يكفي لإنتاج آفات نيوينتيمال في الأوعية الرئوية الصغيرة في فترة قصيرة من الزمن. وبعد بنيومونيكتومي، هناك الحد الأدنى من ارتفاع في الضغط الشرياني الرئوي7. في البشر، وهو جيد التحمل في pneumonectomy عندما تكون الرئة contralateral صحية7.
ومع ذلك، الإجراء pneumonectomy اليسرى جنبا إلى جنب مع MCT أو سكر مفيد نظراً لأنه يحاكي زيادة انسداد تدفق الدم، ويؤدي إلى انسداد الأوعية الدموية يعيد البناء مماثلة للهيئة العامة للإسكان السريرية الشديدة. يتم تنفيذ في بنيومونيكتومي في الرئة اليسرى، الذي أفشل 1 فقط، بدلاً من التركيز على الحق، الذي قد الفصوص الأربعة. إذا تمت إزالة الرئة اليمنى، سيكون غير قادر على التعويض عن قصور تنفسي الحيوان. في طراز بنيومونيكتومي-MCT، يطور نمط نيوينتيمال يعيد البناء في أكثر من 90% من الحيوانات تعمل معاملة7. وبالمثل، مزيج النتائج سكر وبنيومونيكتومي في الهيئة العامة للإسكان الحادة، تتميز بآفات الأوعية الدموية angio أوبليتيراتيفي والانتشار والمبرمج و RV الخلل الوظيفي8. الإجراء pneumonectomy غادر أيضا فائدة مقارنة بسائر الإجراءات الجراحية للحث على الهيئة العامة للإسكان. سابقا تتضمن النماذج الموصوفة في الفئران لزيادة تدفق الدم الرئوي إلى الرئتين التحويلة كابل أورتو أو مفاغره الشريان الرئوي سوبكلافيان. هذه النماذج هي معقدة للغاية7،9،،من1011. للقيام تحويله كابل أورتو، قد البطن للحيوان ليتم فتحه. يتم وضعها التحويلة في الشريان الاورطي البطني، مما يزيد من تدفق الدم إلى كل أجهزة البطن بدلاً من مجرد الرئتين، وبالتالي، وقتاً أطول بكثير لتطوير الهيئة العامة للإسكان. بالإضافة إلى ذلك، من الصعب تحديد تدفق الدم عن طريق التحويلة، بينما مع بنيومونيكتومي تدفق الدم للزوجي الرئة المتبقية. وقد مفاغره الشريان الرئوي subclavian أيضا العديد من المضاعفات. يمكن أن يؤدي تدفق الدم الشرياني الوريد تجلط الدم من ملامسة والنزيف. مثل التحويلة كابل أورتو، من الصعب تحديد تدفق الدم من خلال ملامسة. وعلاوة على ذلك، هو أسلوب مكلفة وصعبة تتطلب مهارات جراحية الأوعية الدموية. بنيومونيكتومي اليسرى الانفرادية يتضاعف تدفق الدم وإجهاد القص في الرئة كونترالاتيرال، وفي تركيبة مع MCT أو سكر، الأسباب النتائج الفسيولوجية والتشريحية المرضية نموذجية من الهيئة العامة للإسكان وهو الخلية البطانية تلف8، 12.
ويرد الجدة من هذه المخطوطة في البروتوكول الجراحية مفصلة وشاملة جداً من بنيومونيكتومي اليسرى في الفئران ومناقشة التحديات التقنية والفسيولوجية لهذه النماذج. لأن هذا البروتوكول غير متوفر حاليا، يعتقد المحققون الكثير من هذا النموذج استخدام صعبة جداً. قد تواجه المحققين الذين أدوا pneumonectomy اليسرى ارتفاع معدلات الوفيات ومعدلات الإصابة بالأمراض المرتبطة بخسارة لا داعي لها من الحيوانات، والمساس بالتقييم العلمي. بدلاً من ذلك، سيستخدم العديد من النماذج الكلاسيكية مثل حقن MCT أو نقص مزمن أو فقط بنيومونيكتومي لإنشاء الهيئة العامة للإسكان. بيد أن هذه النماذج أقل فعالية بكثير من المزيج من MCT أو سكر مع بنيومونيكتومي اليسرى. والغرض الأساسي من هذه المادة هو تقديم البروتوكول الجراحية أولاً مفصلة واستنساخه ل pneumonectomy أحادية الجانب الأيسر في الفئران وتوفر أفضل نموذج الجراحية من الهيئة العامة للإسكان. الجمع بين هذا البروتوكول بالنسبة بنيومونيكتومي أحادية الجانب الأيسر مع MCT أو SU5416 سيتم السماح لمحققين بإنشاء نموذج أكثر فعالية بكثير وذات الصلة سريرياً لقصف شديد لدراسة الآلية المرضية لهذا المرض القاتل.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
عليها الإجراءات الواردة أدناه "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) من "كلية الطب آيكان" في جبل سيناء. وتلقى جميع الفئران الرعاية الإنسانية امتثالا لجبل سيناء "دليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية".
1-التحضير لعملية جراحية
- اﻷوتوكﻻف كولي-مايو كلينيك منحنى المقص (مقص كبير)، مستقيم قزحية مقص (مقص صغير)، مقص "آيريس" Vannas ماكفرسون (المقص الخلفي)، وانجينستين الأنسجة الملقط (الملقط أتروماتيك)، جيرالد ملقط الأنسجة، منظار سلك عادي (الذاتي الاحتفاظ ضام)، كوتيريزير السفن الصغيرة وشاش والتحقيق انتهى مزدوجة، حامل الإبرة الأوعية الدموية رقيقة والصغرى-جاكوبسون ملقط مرقئ البعوض (البعوض).
2-إعداد وتنبيب للفئران
- إدارة حقن تحت الجلد لتسكين البوبرينورفين (0.1 مغ/كغ) في الفئران سبراغ داولي الذكور، 6 – 8 أسبوع القديمة، 30 دقيقة قبل الجراحة.
- ضع الفئران على حدة في غرفة معرضة ل isoflurane 4% والأوكسجين (1 لتر/دقيقة) لمدة 3-4 دقيقة حتى يتم تخديره الفئران بشكل صحيح (أي، فاقد الوعي، تنفس ببطء، ولا تستجيب للمس أو الصوت).
-
تنبيب للفئران
- إزالة الفئران من الدائرة والشريط الفئران لمجلس حتى الفئران يضع مسطحة على ظهرها، مع الفم في الحافة من المجلس. استخدام سلسلة عقد الفئران باثنين من أسنانه الأمامية حتى يظل الرقبة مسطحة/على التوالي.
- ضع مصدر ضوء أوزة الألياف بصرية ألياف أعلاه الرقبة فوق الحنجرة ورفع وعقد اللسان بالاصابع، ونقل epiglottis ما يصل إلى تصور الاحبال الصوتية. ينبغي أن تكون القصبة الهوائية المضاءة خلف الاحبال الصوتية؛ ضبط موضع الضوء حتى القصبة الهوائية مشرق.
- التنبيب الفئران بإدخال قسطرة ز 16 في الحنجرة غضون 60 ثانية لإزالة الفئران من الدائرة كما أنها تنبيه بسرعة. إذا الفئران يستيقظ قبل تنبيب ناجحة، وضع الفئران مرة أخرى وكرر.
- فورا الاتصال الفئران للتنفس الصناعي استئناف تسليم isoflurane والأكسجين. تأكيد التنبيب باستخدام مرآة باردة لمراقبة تكاثف الرطوبة في التنفس الزفير من القسطرة. تأكد من أن هذا الحيوان لا يزال التنفس بالتوسع في صدره.
- قم بتوصيل الفئران التنفس الصناعي. تعيين تعيين الأكسجين بالتدفق في 1 لتر/دقيقة بمعدل التهوية إلى 70 نفسا بالدقيقة بحجم المد 0.35 – 0.45 مل. تعيين نهاية إيجابية الضغط الزفير (زقزقة) إلى تقليل O. إيسوفلوراني 2 – 3% من 2 – 4 سم ح2.
- مكان الفئران تحت المجهر في الموضع الصحيح استلقاء على وسادة تدفئة في 37 درجة مئوية. الشريط الأرجل الأمامية إلى أسفل. حلاقة الصدر الأيسر خلف الساق الأمامية حتى نهاية القفص الصدري مع لوس أنجليس كليبرز. تنظيف المنطقة الجراحية مع الحل بوفيدون شاش و 10 في المائة، تليها الإيثانول 70% (ثلاث مرات).
- نبضي سيرا على الأقدام للفئران ورصد معدل ضربات القلب وتشبع الأكسجين في جميع أرجاء الجراحة. ينبغي أن يكون معدل ضربات القلب بين 200 – 500 ينبغي أن تشبع الأكسجين و bpm > 95%.
3-إعداد بيئة معقمة
- تصور منطقة الجراحية تحت المجهر. وهذا يجب أن يتم أولاً لأنه لا يمكن ضبط المجهر بمجرد البيئة العقيمة.
- وضع قفازات معقمة والجراحية. لا تلمس أي شيء إلى جانب أدوات معقمة والستائر الجراحية، ومنطقة العمليات الجراحية للجسم في الفئران.
- مكان ثني عقيمة على الجسم في الفئران وعلى درج أداة لخلق بيئة معقمة.
- بقفازات معقمة ووضع الصكوك العقيمة على علبة أداة عقيمة.
4-غادر Pneumonectomy إجراء العمليات الجراحية
- استخدم كولي-مايو كلينيك مقص وملقط الأنسجة جيرالد لقطع ثقب صغير في ثني الجراحية. الثقب ينبغي أن يكون حوالي 2-3 سم في القطر الكامل تصور الشق ولكن ليس كبير جداً حتى أنه فقط تعقيم الجلد يتعرض.
- جعل شق أفقي الطويل 2 سم في الصدر الأيسر باستخدام شفرة جراحية. استخدام الشاش والقلم اليكتروكوتيري لإدارة النزيف/الحفاظ على الأرقاء. استخدام المقص كولي-مايو كلينيك قطع كل طبقة من الأنسجة حتى تتعرض الأضلاع والعضلات ربية.
-
دخول الفضاء ربية
- استخدام البعوض لجعل ثقب عضلة المسافة ربية الثالثة.
- استخدام المسبار انتهت مزدوج لنقل الرئة الخروج من الطريق لتصور الشريان الرئوي. المحقق قد أدخل الفضاء ربية آخر إذا لم يكن موجوداً الشريان الرئوي.
- استخدام قزحية مقص و Vannas ماكفرسون قزحية مقص (المقص الخلفي) لفتح عضلات ربية إلى حوالي 1 – 2 سم. استخدام القلم اليكتروكوتيري لوقف أي نزيف.
- مكان صغير، والاحتفاظ بالذاتية ضام عقد الأضلاع والعضلات فتح.
- فتح غشاء الجنب الأيسر فقط وتنزل الرئة اليسرى السفلي في البطن للسماح بالوصول إلى الشريان الرئوي والقصبات الهوائية. تحميل هيموكليب متوسطة إلى قضيب مقطع ليجاتينج.
-
ربط القصبات الهوائية الرئيسية اليمنى واليسرى الشريان الرئوي الرئيسي
- رفع الجزء العلوي من الرئة اليسرى بعناية مع الملقط أتروماتيك وانجينستين لفضح الشريان الرئوي.
- مقطع الشريان الرئوي عن طريق إغلاق مقطع وقضيب حول الشريان. احرص على عدم إغلاق أو تمزق على المنوال azygos اليسرى. لا المشبك أيضا قوة خلاف ذلك، يمكن أن تمزق السفينة.
- فتح شق المزيد باستخدام لوزة لفصل ألياف العضلات.
- تحميل آخر هيموكليب المتوسطة إلى قضيب مقطع ليجاتينج حيث يكون جاهزاً.
- استخدام الملقط أتروماتيك لرفع الجزء السفلي من الرئة من الشق حتى يتم تصور القصبات الرئيسية اليسرى والوريد الرئوي الأيسر. يجب أن يكون الملقط أتروماتيك استخدام السحب لنقل الرئة أعلى والخروج من الشق. ولما كبير جداً بحيث تكون قد سحبت في اقتراح واحد دون تمزق الأنسجة الرئة، الملقط مسألة ضرورية لعقد الرئة في المكان في حين يتم استخدام الملقط أتروماتيك بعناية لسحب الرئة أكثر.
- سد القصبات الهوائية الرئيسية اليمنى واليسرى الوريد الرئوي الرئيسي معا عن طريق إغلاق قضيب حولهم. لا المشبك في الوريد والقصبات الهوائية أيضا قوة خلاف ذلك، يمكن أن تمزق السفينة.
- إزالة الرئة بالمقص. احرص على عدم قطع أو المسيل للدموع خارج القصاصة. استخدام قطعة صغيرة من شاش معقم لاستيعاب أي الدم والتأكد من أن هناك لا نزيف.
-
إغلاق الأضلاع والعضلات ربية
- قبل إغلاق العضلات ربية، بإدراج قسطرة ز 16 في تجويف الصدر بعيداً عن الشق الجراحي وفي الفضاء ربية السابعة. تأكد من أن يمكن تصور المحقق إبرة حتى لا يتعرض للثقب أي الأجهزة الحيوية أو السفن.
- على الفور إزالة الإبرة، ترك القسطرة في المكان. سيتم استخدام هذا كأنبوب صدر.
- إغلاق الأضلاع والعضلات ربية مع خياطة برلين 4-0.
- إغلاق الجلد والفضاء تحت الجلد مع تشغيل 5-0 خياطة الجروح (جدول المواد).
- مكان خياطة 5-0 (جدول المواد) في الجلد وحول الصدر الأنبوبة حتى عندما تتم إزالة أنبوب الصدر، سيكون مرتبطاً الثقب إيقاف تشغيل.
- إخلاء الهواء من التجويف الجنبي بحقنه 3 مل من خلال القسطرة لاستعادة الضغط العادي السلبي في الصدر. فورا المشبك القسطرة مع حامل إبرة لمنع الهواء من العودة إلى جوف الصدر. بسرعة إزالة القسطرة وربطه عنق الخياطة إغلاق الثقب.
5-بعد العمليات الجراحية الانتعاش
- وضع الحيوان في المكان القصية. إيقاف إيسوفلوراني ولكن مواصلة إعطاء الأكسجين الفئران عبر أنبوب داخل الرغامى. لا تترك الحيوان غير المراقب في أي لحظة حتى قد وعيه كافية أمبولاتي والحيوان بأمان في قفصة.
- إدارة 2-3 مل من محلول معقم لاكتاتيد للمسابقة تحت الجلد.
- رصد معدل ضربات القلب (إيتش تو زيرو زيرو – 500 نبضة في الدقيقة) وتشبع الأكسجين (إيه ناين فايف %)، وهو لون الحيوان للتأكد من الحيوان في التنفس جيدا.
- عندما الحيوان يبدأ تقديم الطلبات التنفس العفوي وحركات الرقبة ويستجيب للمحفزات المادية (مثل اتساع العينين والأنف تتحرك وآذان الاستجابة لصوت)، اكستوباتي الحيوان عن طريق سحب القسطرة وقطع الاتصال التنفس الصناعي.
- إرجاع الحيوان إلى قفص فارغاً، بعيداً عن شركة الحيوانات الأخرى. ينبغي أن يكون هذا الحيوان وحدها لمدة 3 أيام على الأقل.
- للسيطرة على الألم، إدارة 0.1 مغ/كغ البوبرينورفين تحت الجلد كل 12 ح لمدة 3 أيام.
6-إدارة "ضرب الثاني" MCT أو سكر
- إدارة 1 مل من MCT (60 مغ/كغ) أو 1 مل من سكر (25 ملغ/كغ) عن طريق الحقن تحت الجلد، بأسبوع واحد بعد الجراحة.
7-محطة الحصاد
- إدارة MCT أو سكر، بعد سبعة أسابيع من وضع الحيوان في دائرة مع تدفق الأوكسجين (1 لتر/دقيقة) وإيسوفلوراني 4%.
- قم بتوصيل الحيوان التنفس عن طريق الآنف مخروط. الحفاظ على تدفق الأكسجين وخفض إيسوفلوراني إلى 2.5-3 في المائة. وضع الحيوان على ظهره والشريط أسفل جميع أطرافه.
- حلق الحيوان على طول كامل البطن.
-
فتح الصدر
- جعل شق أسفل الصدر مع مشرط من الدرجة سوبكلافيان إكسيفويد.
- استخدام الملقط الأنسجة لعقد في إكسيفويد. قطع طريق القص بالمقص كولي-مايو كلينيك القلب والشريان الرئوي تماما حتى يمكن الوصول إلى. استخدم في اليكتروكوتيري لوقف النزيف. يعقد الأضلاع مفتوحة مع ضام.
- تحديد الشريان الرئوي. ضبط اتجاه القلب، إذا لزم الأمر، عن طريق إضافة شاش تحت. استخدام قسطرة رابعا ز 20 إلى ثقب الشريان الرئوي بين الصمام الرئوي والتشعب الشريان الرئوي الرئيسي. تقدم فقط 20 غ القسطرة في الشريان وإزالة الإبرة. تقدم القسطرة الضغط الوليد الأب 1.2 إلى الرابع قسطرة في الشريان الرئوي. بمجرد منحنى السلطة الفلسطينية ثابت، سجل الضغط لتكرار س. 10 على الأقل هذه الخطوات لتسجيل الضغط في البطين الأيمن.
- إزالة القلب والرئتين. ضع قطعة من الرئة في الفورمالين لتكون ثابتة في البارافين والملون والهيماتوكسيلين ويوزين.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وفقا لنظام تصنيف المقبولة، وارتفاع ضغط الدم الرئوي تتميز بضغط شريان الرئوي يعني (مباب) تتجاوز الحدود القصوى لضغط الشريان الرئوي العادي (أي 25 مم زئبق). في بنيومونيكتومي + مجموعة MCT، وضعتها الهيئة العامة للإسكان الشديدة يوم 21 مع مباب زيادة (الشكل 1). ويحسب مباب بالصيغة:
الضغوط RV والسلطة الفلسطينية الانقباضي والانبساطي وقيست بالقسطرة الضغط في الشريان الرئوي الرئيسي متصلاً بالنظام "الكهروضوئية ميزة". وتم حساب الضغط الشرياني الرئوي يعني (مباب) باستخدام الصيغة المذكورة أعلاه. في السيطرة على المجموعة (n = 20)، وكان ضغط السلطة الفلسطينية يعني 18.6±1.76 ملم زئبق (الشكل 1). في بنيومونيكتومي + مجموعة MCT (ن = 30)، مباب زيادة 2.25 مرات أكثر مقارنة مع مجموعة التحكم (41.9±2.89 ملم زئبق) (الشكل 1). في بنيومونيكتومي + مجموعة سكر (ن = 30)، مباب كانت أعلى ثلاث مرات من السيطرة على المجموعة (53±6.60 ملم زئبق). في مجموعات MCT وسكر على السواء، كان أعلى بكثير مقارنة رفسب السيطرة على المجموعة (الشكل 1).
أجرى التشريح المرضى لانسجة الرئة في الفئران باستخدام الهيماتوكسيلين وتلطيخ ثم تليها التصوير مجهر بصري خفيفة. في الرئة العادية، هناك مسافة بين الحويصلات الهوائية وهياكل السنخية الظاهر. السفن التي تكون واضحة وسمك العادي (الشكل 2 أ). في الرئة الهيئة العامة للإسكان، هناك أدلة ليعيد البناء، وسماكة جدران الأوعية، انقباض شديد للسفن، والتهاب والدموية الرئوية المحورية (الشكل 2، ج).
رقم 1: ضغط الدم الشرياني الرئوي الحاد في بنيومونيكتومي اليسرى جنبا إلى جنب مع نموذج MCT. اختلافات كبيرة في مباب ورفسب بين السيطرة على المجموعة و pneumonectomy + فريق MCT ومجموعة المراقبة و pneumonectomy + مجموعة سكر. يتم عرض البيانات كما يعني sem. فالقيم التي حسبت باستخدام اختبار مخصصة بعد أحادي اتجاه ANOVA وتوكي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: photomicrographs الممثل لتلطيخ ح & ه أنسجة الرئة. (أ) أنسجة الرئة طبيعية. الشرايين (السهم الأحمر) مفتوحة في الرئة الفئران العادية، وجدران السفينة طبيعية الحجم. (ب) مرضية الأوعية الدموية يعيد البناء في الفئران ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي تعامل مع pneumonectomy و MCT. مما أدى إلى شدة مقيدة سفن الرئة يظهر التنسيق الدموية الرئوية والتهاب، ومتحدة المركز الآنسي سماكة جدران السفينة (السهم الأبيض) وسماكة جدران الأوعية (السهم الأسود)، إينتيمال متحدة المركز. (ج) مرضية يعيد البناء في الفئران الهيئة العامة للإسكان تعامل مع بنيومونيكتومي وسكر والأوعية الدموية. وتظهر هذه الرئتين أيضا التنسيق الدموية الرئوية والتهاب ومتحدة المركز الآنسي سماكة جدران الأوعية (السهم الأبيض) وسماكة جدران الأوعية (السهم الأسود) إينتيمال متحدة المركز. لومن من هذه السفن بشدة مقيدة و/أو مغلقة تماما. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في الرئتين المتضررة من الهيئة العامة للإسكان، وانتشار الأوعية الدموية مع تشكيل نيوينتيمال والطمس للشرايين الرئوية نتيجة التغيرات الفسيولوجية الشديدة، وفشل البطين الأيمن والوفيات المبكرة7،8. التغييرات التي أدخلت على جدران السفينة زيادة المقاومة لتدفق الدم، زيادة الضغط الشرياني والبطين الأيمن. في المراحل المبكرة من الهيئة العامة للإسكان، عادة 3 أسابيع بعد إدارة MCT أو سكر، وضعت الفئران تغييرات نسيجية غير محدد مثل تضخم الآنسي وسماكة أدفينتيتيال موسكولاريزيشن الشرايين الصغيرة والشرايين. هذه التغييرات يحتمل أن عكوس. في مراحل لاحقة، حوالي 6-8 أسابيع بعد إدارة MCT أو سكر، الرئتين في الفئران قد نيوينتيمال وفاسكولوباثي بليكسيفورم التي تعرقل وطمس الشرايين، انتشار intimal الخلوية، والشرايين الرئوية الصغيرة والمتوسطة ومتحدة المركز التليف إينتيمال. بليكسيفورم الآفات عادة ما تتألف من الضفيرة قنوات مبطنة بخلايا بطانية وميوفيبروبلاستس. في كثير من الحالات، ترتبط هذه التغييرات مع ذمة المتداخلة والتليف، وعرقلة انصماميه القاصي الشرايين الرئوية الصغيرة، إعادة الاستقناء جزئي مخثور السفن العضلي، ونخر بالفيبرين12.
وكما ذكر سابقا، لا تتطور الفئران في نماذج أخرى من الهيئة العامة للإسكان الطمس الأوعية الدموية الأوعية الصغيرة ونيوينتيمال والآفات بليكسيفورم، وضغوط السلطة الفلسطينية ورف عالية. تم العثور على العلاج مع نموذج الإسكان المزمنة نقص إنتاج سماكة بعض السفن ولكن السفن لا تزال مفتوحة، وهناك لا آفات أوبليتيراتيفي الأوعية الدموية و التهاب القليل5. القيم رفسب ومباب مرتفعة قليلاً بالمقارنة مع التحكم في5. وبالمثل، أدى العلاج مع MCT أو pneumonectomy الضغوط الشرايين الرئوية أن لم تكن أعلى بكثير من التحكم الفئران وتشكيلها بشكل طفيف سفن7،9.
على العكس من ذلك، وجدنا أن pneumonectomy اليسرى جنبا إلى جنب مع MCT أو سكر نموذجا فعالاً لإنشاء الهيئة العامة للإسكان الحادة. بالمقارنة مع مجموعة المراقبة، يعني الضغط الشرياني الرئوي (مباب) والضغط systolic البطين الأيمن (رفسب) في الفئران مع الهيئة العامة للإسكان الشديدة تضاعف تقريبا (الشكل 1). بالإضافة إلى ذلك، وضعت هذه الفئران الآفات بليكسيفورم، سماكة الآنسي و intimal متحدة المركز، انصماميه انسداد الشرايين الرئوية الصغيرة البعيدة، والتهاب، والشريان الرئوي مرتفعة جداً والضغوط البطين الأيمن (رقم 2 ). بالمقارنة مع نقص مزمن وحقن MCT pneumonectomy نماذج فقط من الهيئة العامة للإسكان في دراسات أخرى، ينشئ pneumonectomy جنبا إلى جنب مع نموذج MCT أو سكر شرط ذات صلة سريرياً. وعلاوة على ذلك، هذا النموذج، إذا أجرى بشكل صحيح، ومعدل وفيات داخل منطوق 0% تقريبا سوى 10% وفيات معدل بعد انتعاش من فشل الرئة اليمنى للتعويض عن قصور تنفسي. ارتفاع معدلات الوفيات داخل المنطوق أو مرحلة ما بعد الإنعاش إرشادي عادة حدوث خطأ الإنسان أو المعدات.
من أجل نجاح أداء بنيومونيكتومي اليسرى وإنشاء الهيئة العامة للإسكان، هناك العديد من الخطوات الهامة في هذا البروتوكول، يجب أن تكتمل. أولاً، من المهم جداً رصد تشبع الأكسجين للحيوان، كابنوجرافي، وحساب معدل ضربات القلب طوال الإجراءات بأكملها التأكد من تنفس الحيوان وهو ضرب قلبه. رصد تشبع الأكسجين كذلك يؤكد التنبيب داخل الرغامى السليم. تنبيب الحيوان ضرورية تماما لهذا الإجراء. عندما يتم فتح تجويف الصدر للحيوان، هو إزاحة الضغوط السلبية التي عادة ما توجد في تجويف الصدر إلى ضغط إيجابي الغلاف الجوي. وهكذا، يلزم الفئران مع الضغط الإيجابي عن طريق التنفس الاصطناعي. دون تنبيب السليم، سوف تنهار الرئتين الحيوان من الضغط الجوي الإيجابية.
الشق الجراحي يجب أن يكون أفقياً أو بوستيرولاتيرالي وفي الفضاء ربية الثالثة. اعتماداً على تشريح للفئران، قد يكون الجراح لفتح مساحة ربية مختلفة بغية الوصول إلى الرئة، ووضع تصور لهذه السفن. باستخدام نهج أخرى سيجعل من الصعب جداً التوصل إلى الشريان الرئوي الأيسر. عند فتح تجويف الصدر، من المهم جداً استخدام قلم اليكتروكوتيري لوقف نزيف من الجلد، والعضلات، والمحيطة بالسفن. إذا المحقق تخطي هذه الخطوة، سوف تفقد الحيوان الدم وسوف تعمم أقل من الأكسجين. الشق يجب أن يكون الحد أدنى لطول 2 سم حتى لا يكون هناك مساحة كافية لإخراج الرئة كاملة عند ليجاتينج. وبخلاف ذلك، المحقق سوف تمزق الأنسجة عند محاولة إزالة الرئة من فتحه صغيرة. كما أن من الضروري استخدام الملقط أتراوماتيك عندما تتحرك في الرئة لتجنب تمزيق النسيج والنزف. يتم إغلاق الشريان الرئوي أولاً منع النزيف من التلاعب بالرئتين. المحقق ينبغي أن يكون حذراً جداً عندما ليجاتينج السفن لتجنب إغلاق المنوال azygos اليسرى أو تمزق في الأوعية خلاف ذلك، سوف يموت الحيوان. بالإضافة إلى ذلك، أسهل بكثير للجراح استخدام التيتانيوم هيموكليبس بدلاً من خيوط سد الشريان الرئوي الأيسر، ترك القصبات الرئيسية، والاوردة الرئوية اليسرى مع خياطة. لأن المحقق قد جعل شق طويل نسبيا في الفضاء ربية، من الضروري إغلاق العضلات ربية والاضلاع بخياطة الجروح. وبمجرد إغلاق الصدر، الهواء سيتم إخلاؤها من صدره لاستعادة الضغط السلبي والمهم لمنع التشويه الرئة والقلب كونترالاتيرال مع استرواح الصدر مغلقة.
وأخيراً، الانتعاش إحدى الخطوات الأكثر أهمية بعد pneumonectomy الفئران. Thoracotomy يعتبر عملية جراحية مؤلمة جداً والمسكنات لا غنى عنها لتعزيز التهوية الكافية، وتحسين الرحلات الرئة في الفترة اللاحقة للعمليات الجراحية، والحد من الألم. يجب أن تستعاد الفئران في موقف القصية لتعظيم تضخم الرئة. بعد 10 دقيقة، المحقق يمكن إنقاص معدل التهوية للمساعدة في حفز الحيوان التنفس بنفسه واستيقظ. إذا كان الحيوان يصبح مزرقة وانخفاض مستويات تشبع الأكسجين، من الضروري زيادة الأوكسجين ومعدل التهوية، وزيادة حجم المد إلى 5 مل أو أكثر اعتماداً على قدرة التنفس الصناعي. وينبغي أن يتم نزع أنبوب الفئران في وقت متأخر قدر الإمكان، بمجرد الحيوان مستيقظا تماما. قد وضع المحقق الفئران اكستوباتيد إلى غرفة مع الأكسجين فقط يتدفق زيادة المعونة الانتعاش.
إذا كان الأسلوب الذي يتم تنفيذه بشكل صحيح، وهي موجهة إلى الاعتبارات السالفة الذكر، أداء pneumonectomy أحادية الجانب الأيسر جنبا إلى جنب مع MCT أو سكر يخلق نموذجا يمكن الاعتماد عليها من الهيئة العامة للإسكان شديدة من نقص MCT وحدها، أو أساليب أخرى. عندما بنيومونيكتومي القيام بذلك بشكل صحيح، الحيوان على قيد الحياة والإجراءات التي استمرت لمدة قصيرة (15 – 30 دقيقة)، والمحقق لا تحتاج إلى مهارات محددة جراحة الأوعية الدموية. وعلاوة على ذلك، المحقق قادرة على إنشاء الهيئة العامة للإسكان بنجاح. القيود المفروضة على هذا الأسلوب هي أن ثوراكوتومي إجراء جائر ومطلوب التنبيب داخل الرغامى، والمحقق بحاجة إلى بعض المهارات الجراحية العامة. نيوينتيمال الآفات انسداد الأوعية الدموية الرئوية، والزيادات وضوحاً في ضغط الشريان الرئوي مشابهة لمرضى ارتفاع ضغط الدم الرئوي البشرية تتجلى في الفئران بعد مزيج بنيومونيكتومي مع حقن MCT أو SU54167 , 8 , 9-أن النموذج الحالي وسيلة موثوق بها لدراسة دور تجاوز انسداد في الرئة كونترالاتيرال وارتفاع ضغط الدم الرئوي الناجم عن تدفق.
هذا البروتوكول قد تكون مفيدة لدراسة الأمراض الأخرى. فمن الممكن لاستخدام هذا النموذج لدراسة النمو التعويضي أنسجة الرئة في الرئة كونترالاتيرال. يمكن أيضا استخدام هذه التقنية دراسة وتطوير علاجات لفشل البطين الأيمن (حمى الوادي المتصدع). تضخم البطين الأيمن الشديدة يتطور في الحيوانات التي تتطور الآفات نيوينتيمال من زيادة الضغط الشرياني7. حمى الوادي المتصدع يسبب الوفاة في حوالي 70% مرضى مع الهيئة العامة للإسكان13. زيادة تدفق الدم الرئوي يمكن أن تكون مفيدة لدراسة وتطوير علاجات للمرضى الذين يعانون من أمراض القلب الخلقية كذلك.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
وقد المؤلفون لا تضارب محتمل في المصالح.
Acknowledgments
هذه المخطوطة وأيده المعاهد الوطنية للصحة منح 7R01 HL083078-10 المنح المقدمة من "جمعية القلب الأمريكية" AHA-17SDG33370112 والوطنية معاهد للصحة المعاهد الوطنية للصحة K01 HL135474 إلى Y.S. ومن HL133554 R01 معاهد الصحة الوطنية بام
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Surgical Blade | Bard-Parker | 371215 | Incision |
| Forane (Isoflurane, USP) | Baxter | NDC 10019-360-40 | anesthesia |
| BD Angiocath 16 G | BD | 381157 | intubation tube, chest tube |
| BD 1 mL Insulin Syringe | BD | 329652 | administer buprinex post-operatively |
| Biogel Surgeons Surgical Gloves | Biogel | 30460-01 | sterile surgical gloves |
| Wahl BravMini+ Trimmer | Braintree Scientific | CLP-41590 P | shave surgical site |
| SU5416 | Cayman Chemical | 13342 | Sugen |
| Fiber Optic Illuminator | Cole-Parmer | EW-41723-02 | light for intubation |
| Surgipro II 4-0 Suture | Covidien | VP831X | Closing intercostal muscles |
| Polysorb 5-0 Suture | Covidien | GL-885 | Closing skin |
| Medium Slide Top Induction Chamber | DRE Veterinary | 12570 | oxygen & isoflurane delivery |
| DRE Compact 150 Rodent Anesthesia Machine | DRE Veterinary | 373 | oxygen & isoflurane delivery |
| Small Vessel Cauterizer Kit | Fine Science Tools | 18000-00 | cauterizer to minimize bleeding |
| VentElite Small Animal Ventilator | Harvard Apparatus | 55-7040 | ventilator |
| MouseSTAT Jr | Kent Scientific | MSTAT-JR | pulse oximeter & heart rate monitor |
| Mouse Paw Pulse Oximeter Sensor | Kent Scientific | SPO2-MSE | pulse oximeter & heart rate paw sensor |
| PhysioSuite RightTemp | Kent Scientific | PS-02 | temperature pad |
| PVP Prep Solution | Medline | MDS093944 | Cleaning surgical site |
| Poly-lined Drape | Medline | NON21002Z | cover animal |
| 3 mL syringe | Medline | SYR103010 | administer fluids post-operatively |
| Microsurgical Kits, Integra | Miltex | 95042-540 | surgical tools: plain wire speculum, double-ended probe, McPherson-Vannas Iris scissors straight, straight iris scissors |
| Hemostatic forceps - Micro-Jacobson-Mosquito | Miltex | 17-2602 | mosquito |
| Buprenorphrine HCl 0.3 mg/mL | Par Pharmaceutical | NDC 42023-179-01 | Pain relief |
| Cooley-Mayo curved scissors | Pilling | 352090 | Large scissors |
| Gerald Tissue forceps | Pilling | 351900 | forceps |
| Wangesnsteen Tissue Forceps | Pilling | 342929 | atraumatic forceps |
| Pilling Thin Vascular Needle Holder | Pilling | 354962DG | needle holder |
| Crotaline | Sigma-Aldrich | C2401-1G | MCT |
| Surflash 20 G IV Catheter | Terumo | SR*FF2051 | For pressure reading during organ harvest |
| ADVantage PV System with 1.2 Fr Catheter | Transonic Inc | ADV500 | Record pulmonary artery and right ventricle pressure |
| Medium Hemoclip | Weck | 523700 | ligate vessels |
| Open Ligating Clip Applicator; Medium, curved | Weck Horizon | 237081 | hemoclip applicator |
| Surgical Microscope | Zeiss OPMI MD | 1808 | magnification |
References
- Leopold, J., Maron, B. Molecular Mechanisms of Pulmonary Vascular Remodeling in Pulmonary Arterial Hypertension. International Journal of Molecular Sciences. 17 (5), 761 (2016).
- Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 302 (4), L363-L369 (2012).
- van Albada, M. E., et al. The role of increased pulmonary blood flow in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 26 (3), 487-493 (2005).
- Dickinson, M. G., Bartelds, B., Borgdorff, M. A. J., Berger, R. M. F. The role of disturbed blood flow in the development of pulmonary arterial hypertension: lessons from preclinical animal models. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 305 (1), L1-L14 (2013).
- Stenmark, K. R., Meyrick, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 297 (6), L1013-L1032 (2009).
- Cahill, E., et al. The pathophysiological basis of chronic hypoxic pulmonary hypertension in the mouse: vasoconstrictor and structural mechanisms contribute equally. Experimental Physiology. 97 (6), 796-806 (2012).
- Okada, K., et al. Pulmonary hemodynamics modify the rat pulmonary artery response to injury. A neointimal model of pulmonary hypertension. American Journal of Pathology. 151 (4), 1019-1025 (1997).
- Happé, C. M., et al. Pneumonectomy combined with SU5416 induces severe pulmonary hypertension in rats. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 310 (11), L1088-L1097 (2016).
- Tanaka, Y., Schuster, D. P., Davis, E. C., Patterson, G. A., Botney, M. D. The role of vascular injury and hemodynamics in rat pulmonary artery remodeling. Journal of Clinical Investigation. 98 (2), 434-442 (1996).
- Nishimura, T., Faul, J. L., Berry, G. J., Kao, P. N., Pearl, R. G. Effect of a surgical aortocaval fistula on monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Critical Care Medicine. 31 (4), 1213-1218 (2003).
- Linardi, D., et al. Ventricular and pulmonary vascular remodeling induced by pulmonary overflow in a chronic model of pretricuspid shunt. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (6), 2609-2617 (2014).
- White, R. J., et al. Plexiform-like lesions and increased tissue factor expression in a rat model of severe pulmonary arterial hypertension. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 293 (3), L583-L590 (2007).
- Samson, N., Paulin, R. Epigenetics, inflammation and metabolism in right heart failure associated with pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 7 (3), 572-587 (2017).
