Summary
Грызунов левой пневмонэктомия — это ценный метод исследований легочной гипертензии. Здесь мы представляем протокол для описания процедуры пневмонэктомия крыса и послеоперационный уход для обеспечения минимальной заболеваемости и смертности.
Abstract
В этом протоколе, мы подробно правильные процессуальные шаги и необходимые меры предосторожности, чтобы успешно выполнять левый пневмонэктомия и побудить ПАУ в крыс с дополнительным администрирование monocrotaline (MCT) или SU5416 (Sugen). Мы также сравнить эти две модели для других моделей ПАУ, широко используется в научных исследованиях. В последние несколько лет в центре внимания животных моделей ПАУ перешла к изучению механизма angioproliferation сплетениевидный поражений, в которых роль увеличение легочного кровотока рассматривается как важный триггер в развитии тяжелой легочной сосудистого ремоделирования. Одной из наиболее перспективных моделей грызунов увеличение легочного потока является одностороннее левой пневмонэктомия, в сочетании с «вторым хитом «MCT или Sugen. Удаление левого легкого приводит к увеличению и турбулентного легочного кровотока и сосудистого ремоделирования. В настоящее время не существует подробной процедуры пневмонэктомия хирургии в крыс. Эта статья подробно шаг за шагом протокол пневмонэктомия хирургической операции и послеоперационного ухода в крысах Sprague-Dawley. Вкратце наркоз животным и грудь будет открыт. После того, как визуализируются левой легочной артерии, легочная Вена и бронхов, они являются лигируют и левое легкое удаляется. Грудь, затем закрыт, и животное выздоровел. Кровь вынуждена распространить только на правом легком. Это повышение сосудистого давления приводит к прогрессивной ремоделирования и закупорки мелких легочных артерий. Второй хит MCT или Sugen — используется одной недели после операции побудить эндотелиальной дисфункции. Сочетание увеличение кровотока в легких и дисфункция эндотелия производит тяжелые ПАУ. Основным ограничением этой процедуры является, что она требует общих хирургических навыков.
Introduction
Легочная артериальная гипертензия (ПАУ) является прогрессивным и смертельной болезнью, характерно увеличение легочного кровотока, повышение сосудистого сопротивления, воспаление и ремонт мелких кровеносных сосудов легких1. Эта реконструкция обычно приводит к сосудистых поражений, которые препятствуют и уничтожить малые легочной артерии, вызывает вазоконстрикцию и увеличения правого желудочка afterload2. Существует несколько успешных фармакологических препаратов ПАУ; как следствие, ПАУ-смертность остается высокой. Недавно в центре внимания исследований по pathobiology легочной гипертензии был перенесен на механизм распространения ангио-в котором роль увеличение легочного кровотока рассматривается как важный триггер в развитии легочной сосудистой Ремоделирование3,4.
Животные модели легочной гипертензии предоставили критической идеи, которые помогают объяснить Патофизиология болезни и служил в качестве платформы для наркотиков, клеток, генов и белков доставки. Традиционно хроническая гипоксия индуцированной легочной гипертензии и модели MCT легких травм были основные модели, используемые для изучения патофизиологии ПАУ5. Однако они не являются достаточно для производства более легких кровь потока и neointimal шаблон ремоделирования, по сравнению с изменения, описанные в человека пациентов. Модели хронической гипоксии на грызунах приводит утолщение стенок сосудов с гипоксическая вазоконстрикция без ангио облитерации мелких легочных сосудов6. Кроме того состояние гипоксии является обратимым. Таким образом модель гипоксии также не достаточно для производства тяжелой ПАУ. Модель повреждений легких MCT выявить некоторые эндотелиальной дисфункции, но комплекс сосудистой облитерирующий убытокам найденным в людей с тяжелой первичной ПАУ не развиваются в крыс2. Кроме того крысы, MCT-лечение, как правило, умирают от токсичности MCT-индуцированной легких, заболевания печени Вено окклюзионной и миокардит, а не от ПАУ2. Наконец пневмонэктомия одиночку недостаточно производить neointimal поражений в мелких легочных сосудов в короткий период времени. После пневмонэктомии существует минимальная высота легочного артериального давления7. В организме человека когда контралатерального легкого здорового7пневмонэктомия хорошо переносится.
Однако процедура левой пневмонэктомия, в сочетании с MCT или Sugen выгодно, так как он имитирует увеличение легочного кровотока и приводит к легочного сосудистого ремоделирования сопоставимы с тяжелой клинической ПАУ. Пневмонэктомия выполняется на левого легкого, которая имеет только 1 доли, а не на право, которое имеет четыре лопастями. Если было удалено правое легкое, животное не сможет компенсировать дыхательной недостаточности. В модели пневмонэктомия MCT neointimal шаблон ремоделирования развивается в более чем 90% эксплуатируемых животных лечить7. Кроме того сочетание Sugen и пневмонэктомия приводит к тяжелой ПАУ, характеризуется ангио облитерирующий сосудистых поражений, распространения, апоптоз и RV дисфункции8. Левый пневмонэктомия процедура также выгодно по сравнению с другими хирургических процедур, чтобы побудить ПАУ. Ранее описанных моделей в крыс для увеличения легочного кровотока в легких включают аорто caval шунта или подключичной легочной артерии анастомоза. Эти модели являются чрезвычайно сложными7,9,10,11. Чтобы выполнить аорто caval шунта, животного живот должен быть открыт. Шунт помещается в брюшной аорты, что увеличивает приток крови к всех органов брюшной полости, а не только легкие, таким образом, ПАУ занимает гораздо больше времени для разработки. Кроме того трудно определить поток крови через шунт, тогда как с пневмонэктомия крови поступать остальные пары легких. Анастомоз подключичной легочной артерии также имеет много осложнений. Приток артериальной крови в Вену может привести к тромбоз анастомоза и кровотечения. Как аорто caval шунт трудно определить поток крови через анастомоза. Кроме того это дорого и сложно технику, которая требует сосудистой хирургических навыков. Одностороннее левой пневмонэктомия удваивает поток крови и касательное напряжение в контралатеральной легких и, в сочетании с MCT или Sugen, вызывает типичные гемодинамические и гистопатологические выводы ПАУ, которая является эндотелиальных клеток повреждения8, 12.
Новизна этой рукописи представлены в весьма подробный и всеобъемлющий хирургический протокол левой пневмонэктомия крыс и в обсуждении технических и физиологических проблем этих моделей. Потому что этот протокол в настоящее время не доступен, многих детективов считаем, что модель является слишком сложно использовать. Следователи, которые выполнили левой пневмонэктомия столкнулись с высокой смертности и заболеваемости, связанный с ненужной гибели животных, ущерба для научной оценки. Вместо этого многие будут использовать классические модели, такие как MCT инъекций, хроническая гипоксия или просто пневмонэктомия для создания ПАУ. Однако эти модели являются гораздо менее эффективными, чем сочетание MCT или Sugen с левой пневмонэктомия. Основная цель этой статьи заключается в предоставить первый подробный и воспроизводимые хирургический протокол для левой односторонней пневмонэктомия крыс и лучших хирургических модель ПАУ. Сочетая этот протокол для левой односторонней пневмонэктомии с MCT или SU5416 позволит следователей для создания гораздо более эффективным и клинически значимые модели тяжелых ПАУ для изучения патогенеза этой смертельной болезни.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Описанные ниже процедуры были одобрены институциональный уход животных и использование Комитет (IACUC) Icahn школы медицины на горе Синай. Все крысы получили гуманной помощи в соответствии с горы Синай «Руководство по уходу и использования лабораторных животных».
1. Подготовка к операции
- Автоклав Кули-Майо изогнутые ножницы (большие ножницы), прямые ножницы Ирис (маленькие ножницы), Макферсон-беззаботными Ирис ножницы (задней ножницы), Wangensteen ткани щипцы (атравматичный щипцы), Джеральд ткани щипцы, проволока зеркало (само сохранение Втягивающее устройство), малое судно cauterizer, марля, двухсторонняя зонд, тонких сосудов иглодержатель и микро-Якобсон комаров гемостатический пинцет (комаров).
2. Подготовка и интубации крыс
- Администрировать подкожно бупренорфина анальгезию (0,1 мг/кг) в 6-8 неделе старый мужчина, Sprague-Dawley крыс, 30 мин до операции.
- Место крыса индивидуально в камере, воздействию изофлюрановая 4% и кислорода (1 Л/мин) для 3-4 мин до тех пор, пока крыса должным образом под наркозом (то есть, сознание, дыхание медленно и не реагирует на сенсорных или звук).
-
Интубация крыс
- Удаление крысы из камеры и лента крысы к доске, чтобы крыса лежит плашмя на его спине, с рот на краю платы. Используйте строку провести крыса, два передних зубов, так, что шея остается плоским/прямой.
- Поместите волоконно оптические гусь источник света выше шеи гортани, поднимите язык с пальцами и удерживайте вверх надгортанник визуализировать голосовых связок. Трахеи должен гореть ярко позади голосовых связок; Отрегулируйте положение света, до тех пор, пока трахеи ярко.
- Интубировать крыс, вставив 16 G катетер в гортани в течение 60 s удаления крысы из камеры, как они быстро звонок. Если крыса просыпает до успешного интубации, вернуть крыса и повторить.
- Немедленно соединиться крыса вентилятора для возобновления доставки изофлюрановая и кислорода. Подтвердите с помощью холодного зеркала соблюдать конденсации влажности в выдыхаемого из катетера интубации. Убедитесь, что животное еще дыхание путем расширения груди.
- Соединить крыса вентилятора. Установить интенсивность вентиляции кислорода поток на 1 Л/мин равным 70 вдохов/мин с приливной объемом 0,35-0,45 мл. Задайте положительное конец экспираторного давления (ПИП) для 2 – 4 см H2O. Reduce изофлюрановая до 2-3%.
- Место крысу под микроскопом в положении правой пролежни на грелку на 37 ° C. Лента передние ноги вниз. Бритье левой грудной клетки позади передних ног до конца грудная клетка с садовыми ножницами. Чистота области хирургического с марлей и 10% раствор повидон йод, следуют 70% этанола (три раза).
- Место пульсовый оксиметр пешком крыса и контролировать пульс и насыщение кислородом всей операции. Пульса должна быть между 200 – 500 bpm и кислорода насыщение должно быть > 95%.
3. Подготовка стерильную среду
- Визуализируйте хирургические области под микроскопом. Это должно быть сделано прежде, потому что Микроскоп не может быть скорректированы после окружающей среды является стерильной.
- Надел стерильные, хирургические перчатки. Ничего не трогайте помимо стерилизации инструментов, хирургические шторы и хирургические области тела крыс.
- Место стерильным драпировка над телом крысы и на панели инструментов для создания стерильную среду.
- С стерильных перчаток место стерильные инструменты на панели стерильного инструмента.
4. левая пневмонэктомия хирургическая процедура
- Используйте ножницы Кули-Майо и Джеральд ткани щипцы для вырезать небольшое отверстие в хирургической пелерина. Отверстие должно быть около 2-3 см в диаметре полностью визуализировать разрез, но не слишком большим так, что только пастеризованное кожа подвергается.
- Сделайте 2 см длиной боковой разрез в левой грудной клетки, используя хирургическое лезвие. Марля и электрокоагуляции пера можно использовать для управления кровотечение/поддерживать гемостаз. Используйте Кули-Майо ножницы, чтобы вырезать каждый слой ткани, до тех пор, пока подвергаются ребер и межреберных мышц.
-
Ввод межреберное пространство
- Использование комаров сделать отверстие через мышцы третьего межреберное пространство.
- Используйте двусторонний зонд для перемещения легких из способ визуализации легочной артерии. Следователь может ввести другой межреберное пространство если легочной артерии не доступен.
- Использование Ирис ножницы и ножницы Макферсон-беззаботными Ирис (задней ножницы) чтобы открыть межреберные мышцы к около 1 – 2 см. Используйте электрокоагуляции перо, чтобы остановить любое кровотечение.
- Место небольшой, самостоятельно сохраняя втягивающего провести ребер и открыть мышцы.
- Открыть только левой плевральной и вниз ниже в живот, чтобы разрешить доступ к легочной артерии и бронха левого легкого. Загрузите средних hemoclip в ligating клип аппликатор.
-
Перешнуровка левого главного бронха и левой легочной артерией
- Поднимите верхнюю часть левого легкого тщательно с атравматической щипцами Wangensteen подвергать легочной артерии.
- Клип легочной артерии, закрыв клип и аппликатор вокруг артерии. Будьте осторожны, чтобы не закрывать или разрыв левой непарной вены. В противном случае не зажимайте слишком энергично, судно может разорваться.
- Откройте разрез, далее с помощью миндалин отделить мышечных волокон.
- Загрузите другой среднего hemoclip в ligating аппликатор клип так, что он готов.
- Используйте корнцанг атравматической поднять нижнюю часть легкого из разреза до левого главного бронха и визуализируются левой легочной вены. Атравматический щипцами должны быть использованы тянуть для перемещения легких и из разреза. Поскольку легких является слишком большим, чтобы быть вытащил в одно движение не разрывая ткани, щипцы вопроса необходимо провести легких в месте, в то время как щипцы атравматической используются тщательно вытащить более легких.
- Перевязать левого главного бронха и левая главная легочная вена вместе, закрыв аппликатор вокруг них. Не зажимайте вен и бронха слишком сильно иначе, судно может разорваться.
- Удаление легкого с ножницами. Будьте осторожны, чтобы не отрезать или вырвать клип. Используйте небольшой кусок стерильной марлевой поглощать любые крови и убедитесь, что есть нет кровотечения.
-
Закрытие ребер и межреберных мышц
- Перед закрытием межреберные мышцы, вставьте 16 G катетер в грудной полости от хирургического разреза и в седьмой межреберное пространство. Убедитесь, что следователь может визуализировать иглу не в пункционная любых жизненно важных органов или судов.
- Немедленно удалите иглу, оставляя катетер на месте. Это будет использоваться как грудь трубки.
- Закройте ребер и межреберных мышц с 4-0 Пролен швом.
- Закройте кожи и подкожного пространства с работает 5-0 швом (Таблица материалов).
- Место 5-0 шовные (Таблица материалов) в кожу и вокруг груди трубку так, что при удалении грудь трубки, дыра будет привязан закрыты.
- Эвакуации воздуха из плевральной полости с шприц 3 мл через катетер вернуть отрицательный нормальное давление в грудной клетке. Сразу же зажим катетер с иглодержатель для предотвращения воздуха от возвращаясь в грудной полости. Быстро удалить катетер и связать шовные закрыть отверстие.
5. послеоперационное восстановление
- Место животного в положении грудины. Выключить изофлюрановая, но по-прежнему дает крыса кислорода через эндотрахеальную трубку. Не оставляйте животное без присмотра в любой точке до тех пор, пока он достаточно сознание к передвигаться и животное благополучно в своей клетке.
- Администрирование в 2 – 3 мл стерильного Рингер лактат раствора подкожно.
- Контролировать ЧСС (уд/мин ≈200-500), насыщение кислородом (≥95%), и животных цвет для подтверждения животное дышит хорошо.
- Когда животное начинает делать спонтанного дыхания движений и движений шеи и реагирует на физические раздражители (например, глаза расширение, Перемещение нос и уши, реагировать на звук), экстубаций животного, потянув катетера и отсоедините вентилятор.
- Вернуть животное пустой клетке, от компании других животных. Животное должно быть только для по крайней мере 3 дней.
- Для контроля боли администрировать 0,1 мг/кг бупренорфина подкожно каждые 12 ч в течение 3 дней.
6. Администрация «Вторым хитом» MCT или Sugen
- Вводят 1 мл MCT (60 мг/кг) или Sugen (25 мг/кг) 1 мл через подкожно, 1 неделю после операции.
7. терминал урожай
- Через семь недель после MCT или Sugen администрации, поместите животное в камере с течет кислорода (1 Л/мин) и 4% изофлюрановая.
- Подключите животного к вентилятор через носовой конус. Держите проточной кислорода и Нижняя изофлюрановая до 2,5-3%. Положите животное на спину и лентой вниз все конечности.
- Бритье животных вдоль всей брюшной полости.
-
Открытие груди
- Сделайте надрез вниз грудь с помощью скальпеля от подключичные надреза до xyphoid.
- Используйте корнцанг ткани провести xyphoid. Прорваться через грудины с ножницами Кули-Майо до тех пор, пока сердца и легочной артерии полностью доступны. Используйте электрокоагуляции, чтобы остановить кровотечение. Проведение открытых ребер с втягивающим устройством.
- Идентифицировать легочной артерии. При необходимости, Отрегулируйте ориентацию сердца, добавив марля под. Используйте катетер IV 20 G в пункционная легочной артерии между легочного клапана и бифуркации легочной артерией. Заранее только 20 G катетер в артерию и удалите иглу. Заранее 1.2 Fr катетер трансзвукового давления в IV катетер, который находится в легочной артерии. После кривой ПА устойчивый, запишите давление для по крайней мере 10 s. Повторите эти шаги для регистрации давления в правом желудочке.
- Удалите, сердца и легких. Место частей легкого в формалин быть исправлена в парафин и окрашивали гематоксилином и эозином.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Согласно принятой классификации системы легочная гипертензия характеризуется средней легочной артерии давления (ДЛАср), превышающих верхние пределы давления нормальной легочной артерии (т.е. 25 мм Hg). В пневмонэктомия + группа MCT тяжелой ПАУ разработанный 21 день с повышение ДЛАср (рис. 1). ДЛАср рассчитывается по формуле:
Систолическое и диастолическое давление RV и ПА и были измерены с давлением катетер в основной легочной артерии, подключенных к системе преимущество PV. Средняя легочной артериальной давление (ДЛАср) была рассчитана с использованием формулы выше. В контрольной группе (n = 20), среднее давление ПА был 18.6±1.76 мм Hg (рис. 1). В пневмонэктомия + MCT группа (n = 30), ДЛАср увеличивается в 2,25 раза по сравнению с контрольной группой (41.9±2.89 мм Hg) (рис. 1). В пневмонэктомия + Sugen группа (n = 30), ДЛАср был в три раза выше, чем в контрольной группе (53±6.60 мм Hg). MCT и Sugen групп РВСП была намного выше по сравнению с контрольной группой (рис. 1).
Гистопатология крыса легочной ткани была выполнена с использованием гематоксилином и эозином следуют изображений с оптического световой микроскоп. В обычных легких есть пространство между альвеолы и альвеолярной структуры являются очевидными. Эти суда являются ясными и нормальной толщины (рис. 2A). В лёгких ПАУ есть свидетельства, реконструкции, утолщение стенок сосудов, тяжелой сужение сосудов, воспаление и фокуса легочной артериит (Рисунок 2Б, C).
Рисунок 1: тяжелой легочной артериальной гипертензии в левой пневмонэктомия в сочетании с моделью MCT. Значительные различия в ДЛАср и РВСП между контрольной группы и пневмонэктомия MCT группы и группы управления и пневмонэктомия + Sugen группы. Данные представлены как означает SEM. P значения были рассчитаны с помощью односторонней post hoc теста ANOVA и Тьюки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2: представитель микрофотографиями H & E окрашивания легочной ткани. (A) нормальной легочной ткани. В нормальных крыс легкя, артерии (красная стрелка) являются открытыми и стенки сосудов являются нормальными размера. (B) патологической сосудистого ремоделирования легочной артериальной гипертензии крыс относиться с пневмонэктомия и MCT. Легких показывает фокуса легочной артериальный и воспаление, концентрические медиальной утолщение стенок сосудов (белая стрелка) и концентрические интимы утолщение стенок сосудов (черная стрелка), что приводит к сильно сократились судов. (C) патологической сосудистого ремоделирования ПАУ крыс, получавших пневмонэктомия и Sugen. Эти легкие также показывают фокуса легочной артериальный и воспаление, концентрические медиальной утолщение стенок сосудов (белая стрелка) и концентрические интимы утолщение стенок сосудов (черная стрелка). Люмен этих судов резко сократились или полностью закрыты. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
В Пау пострадавших легких сосудистая распространения с neointimal формирования и облитерация легочных артерий привести серьезные изменения гемодинамики, недостаточность правого желудочка и ранней смертности7,8. Изменения в стенках сосудов увеличение сопротивления потока крови, увеличивая правого желудочка и артериального давления. На ранних стадиях ПАУ обычно через 3 недели после управляющей MCT или Sugen, крысы разрабатывается неспецифических гистологические изменения как медиальной гипертрофия, adventitial сгущения и muscularization мелких артерий и артериол. Эти изменения являются потенциально обратимой. На более поздних этапах, около 6-8 недель после управляющей MCT или Sugen, крыса легких у neointimal и сплетениевидный заболеванием, которые препятствуют и уничтожить средних и мелких легочных артерий и артериол, интимы пролиферации, и концентрические интимы фиброз. Сплетениевидный поражений обычно состоят из сплетения каналов выстроились эндотелиальных клеток и миофибробласты. Во многих случаях, эти изменения связаны с интерстициального отека и фиброз, тромбоэмболические обструкции дистальной мелких легочных артерий, частичное реканализации тромбированного мышечной судов и12фибриноидного некроза.
Как указывалось ранее, крысы в других моделях ПАУ не развиваются сосудистые облитерации малых судов, neointimal и сплетениевидный поражений и высокое давление ПА и RV. Лечение хронической гипоксии модель Пау был найден производить некоторое утолщение судов, но сосуды остаются открытыми и есть нет облитерирующий поражения сосудов и мало воспаление5. Значения РВСП и ДЛАср слегка повышенной по сравнению с управления5. Аналогичным образом лечение с MCT или пневмонэктомия привели к легочного артериального давления, которые не были значительно выше, чем крысы управления и слегка отремонтирован судов7,9.
Наоборот мы обнаружили, что левый пневмонэктомия, в сочетании с MCT или Sugen является эффективной модели для создания тяжелой ПАУ. По сравнению с контрольной группой, среднее легочного артериального давления (ДЛАср) и правого желудочка систолическое давление (РВСП) у крыс с тяжелой ПАУ почти в два раза (рис. 1). Кроме того эти крысы разработал сплетениевидный поражения, концентрические медиальной и интимы утолщение, тромбоэмболические непроходимость дистальной мелких легочных артерий, воспаление и очень повышенных легочной артерии и правого желудочка давления (Рисунок 2 ). По сравнению с хронической гипоксии, MCT инъекций и только модели пневмонэктомия ПАУ, выполненных в других исследованиях, пневмонэктомия, в сочетании с MCT или Sugen модель создает условие клинически значимых. Кроме того эта модель, если выполнено правильно, имеет почти 0% Интраоперационная смертность и только 10% смертности показатель после восстановления от правого легкого неспособность компенсировать дыхательной недостаточности. Более высокий уровень смертности перчаток или после восстановления обычно свидетельствует, что произошла ошибка человека или оборудования.
Для того, чтобы успешно выполнять левый пневмонэктомия и создавать, ПАУ, есть несколько важных шагов в этом протоколе, который должен быть завершен. Во-первых это очень важно для мониторинга животного насыщения кислородом, capnography и подсчет пульса на протяжении всей процедуры для обеспечения дыхания животных и его сердце бьется. Мониторинга насыщения кислородом далее подтверждает надлежащее эндотрахеальной интубации. Интубирование животное является абсолютно необходимым для выполнения этой процедуры. Когда открыта животного грудной полости, отрицательное давление, которое обычно существует в грудной полости смещается в атмосфере под положительным давлением. Таким образом крысы должны предоставляться с положительным давлением через искусственной вентиляции. Без правильной интубации легкие животного рухнет от положительных атмосферное давление.
Хирургический разрез должен быть сделан боково или posterolaterally и в третьем межреберных пространстве. В зависимости от крыс анатомии хирург может потребоваться открыть различные межреберное пространство для легкого доступа и визуализации судов. С помощью других подходов будет сделать его очень трудно достичь левой легочной артерии. При открытии грудной полости, очень важно использовать ручки электрокоагуляции для остановки кровотечения из кожи, мышц и окружающих судов. Если следователь пропускает этот шаг, животное будет терять кровь и распространит меньше кислорода. Разрез должен быть не менее 2 см длиной, так что есть достаточно места, чтобы вывезти весь легких, когда безлигатурные. В противном случае следователь будет рвать ткань при попытке удалить легких от небольшое отверстие. Важно также использовать атравматической щипцы при перемещении легких во избежание разрыва тканей и кровоподтеков. Чтобы предотвратить кровотечение от манипуляций легких сначала закрыт легочной артерии. Следователя должны быть очень осторожны, когда безлигатурные судов во избежание закрытия левой непарной вены или иначе разрыв сосудов, животное погибнет. Кроме того это гораздо проще для хирурга для использования титана hemoclips, вместо того, чтобы швы чтобы перевязать левой легочной артерии, оставил главного бронха и левой легочной вены с швом. Потому что следователь должен сделать относительно длинный разрез в межреберное пространство, необходимо закрыть межреберные мышцы и ребра с швами. После закрытия грудь воздуха должен быть эвакуирован из груди для восстановления отрицательного давления и это важно для предотвращения контралатеральной легких и сердца искажения с закрытый пневмоторакс.
Наконец восстановление является одним из наиболее важных шагов после пневмонэктомии крыса. Торакотомия считается весьма болезненной хирургии и болеутоляющие средства необходимы для содействия надлежащей вентиляции, совершенствования легких экскурсии в послеоперационном периоде и уменьшить боль. Крысы должны быть восстановлены в грудины позицию для максимально легкого инфляции. После 10 минут следователь может уменьшить интенсивность вентиляции, чтобы помочь стимулировать животное, чтобы дышать самостоятельно и просыпаться. Если животное становится синюшного и уменьшить уровень сатурации кислорода, необходимо увеличить кислород, интенсивность вентиляции и увеличить дыхательный объем до 5 мл или более в зависимости от мощности вентилятора. Экстубации крыс должно быть сделано как поздно как можно скорее, как только животное полностью проснуться. Следователь может поставить крыса экстубацию в камеру с просто течет кислорода для дальнейшего восстановления.
Если метод выполняется правильно, и рассматриваются вышеупомянутые соображения, выполняя левой односторонней пневмонэктомия в сочетании с MCT или Sugen создает надежную модель тяжелой ПАУ чем MCT одиночку, гипоксии или других методов. При пневмонэктомии выполняется правильно, животное выживает, процедура имеет короткий срок (15 – 30 мин), и следователь не требуется конкретных сосудистой хирургических навыков. Кроме того следователь может успешно создать ПАУ. Ограниченность этого метода, что торакотомия является инвазивной процедурой, эндотрахеальной интубации требуется, и следователь нуждаются некоторые общие хирургических навыков. Neointimal легочной сосудистой окклюзионные поражения и выраженным увеличением давления легочной артерии, похож на человека легочной гипертензии пациентов проявляются в крыс после комбинации пневмонэктомии с MCT или SU5416 инъекции7 , 8 , 9. Нынешняя модель является надежным методом для изучения роли легочной переполнения в контралатерального легкого и потока индуцированной легочной гипертензии.
Этот протокол может оказаться полезным для изучения других заболеваний. Это позволяет использовать эту модель для изучения компенсационный рост легочной ткани в контралатерального легкого. Этот метод может также использоваться для изучения и разработки методов лечения недостаточности правого желудочка (ЛРВ). Гипертрофия правого желудочка тяжелой развивается в животных, которые развиваются neointimal поражения от повышенного артериального давления7. ЛРВ причиной смерти примерно в 70% больных с ПАУ13. Увеличение легочного кровотока может быть полезно для изучения и разработки методов лечения для пациентов, которые страдают от врожденных сердечных заболеваний, а также.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы имеют без потенциального конфликта интересов.
Acknowledgments
Эта рукопись была поддержана NIH Грант 7R01 HL083078-10 грантов от Американской ассоциации сердца AHA-17SDG33370112 и национальных институтах здравоохранения НИЗ K01 HL135474 для я.с. и от национальных институтов здоровья R01 HL133554 в. и.
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).
