Summary
Kemirgen sol pneumonectomy pulmoner hipertansiyon araştırma değerli bir tekniktir. Burada, fare pneumonectomy yordam ve ameliyat sonrası bakım minimal morbidite ve mortalite sağlamak için açıklamak için bir iletişim kuralı mevcut.
Abstract
Bu protokol için biz doğru yordam adımları ve başarılı bir şekilde sol pneumonectomy gerçekleştirmek ve PAH monocrotaline (MCT) ek yönetimi ile Sıçanlarda ikna etmek için gerekli önlemleri ayrıntı veya SU5416 (Sügen). Biz de bu iki model araştırmalarda yaygın olarak kullanılan diğer PAH modelleri karşılaştırın. Son birkaç yıl içinde angioproliferation hangi rolü artan pulmoner kan akımı şiddetli gelişiminde önemli bir tetikleyici olarak pulmoner kabul edilir Pleksiform lezyonların mekanizmasının eğitim doğru odağı hayvan PAH modellerin taşındı Vasküler remodeling. Artan pulmoner akışının en umut verici kemirgen modellerinden biri bir "İkinci doz" MCT veya Sügen ile birlikte tek taraflı sol pneumonectomy. Sol akciğer kaldırılması artan ve çalkantılı pulmoner kan akımı ve vasküler remodeling yol açar. Şu anda, bu Sıçanlarda pneumonectomy cerrahinin detaylı bir işlemdir. Bu makalede adım adım bir protokol pneumonectomy ameliyat ve ameliyat sonrası bakım erkek Sprague-Dawley Sıçanlarda ayrıntıları. Kısaca, hayvan anestezi ve göğüs açılır. Bir kez sol pulmoner arter, pulmoner ven ve bronş görselleştirildiği, olmadıklarına ve sol akciğer kaldırılır. O zaman göğüs kapalı ve hayvan kurtarıldı. Kan sadece sağ akciğer üzerinde dolaşmaya zorlanır. Bu vasküler basınç artışı bir ilerici remodeling ve pulmoner arterlerin oklüzyon yol açar. MCT veya Sügen ikinci doz disfonksiyon endotel ikna etmek için kullanılan bir hafta sonrası cerrahidir. Artmış kan akımı akciğer ve endotel disfonksiyonu ile birlikte şiddetli PAH üretir. Bu yordam birincil sınırlandırılması genel cerrahi becerileri gerektirmesidir.
Introduction
Pulmoner arteriyel Hipertansiyon (PAH) pulmoner kan akımı, artmış vasküler direnç, inflamasyon ve küçük pulmoner kan damarlarının1/ remodeling artış ile karakterize ilerici ve ölümcül bir hastalıktır. Bu genellikle remodeling engel ve küçük pulmoner arterlerin vazokonstriksiyona neden olan ve sağ ventrikül afterload2artan, tıkamak vasküler lezyonlar içinde sonuçlanır. PAH birkaç başarılı farmakolojik tedaviler mevcut; bir sonucu, PAH ile ilgili mortalite kalır yüksek. Son zamanlarda, odağı pulmoner hipertansiyon pathobiology araştırma Anjiyo-nükleer silahların yayılmasına karşı hangi rolü artan pulmoner kan akımı pulmoner gelişiminde önemli bir tetikleyici olarak damar olarak kabul edilir bir mekanizma doğru taşındı 3,4remodeling.
Hayvan pulmoner hipertansiyon modellerinin hastalığın patofizyolojisi açıklamak ve uyuşturucu, hücre, gen ve protein teslimat için bir platform olarak hizmet etmiş yardımcı kritik anlayışlar hazırladık. Geleneksel olarak, kronik hipoksi indüklenen pulmoner hipertansiyon modeli ve MCT akciğer yaralanma modeli PAH patofizyolojisi5eğitim için kullanılan ana modelleri olmuştur. Ancak, artan pulmoner kan akışı ve neointimal desen insan hastalarda açıklanan değişikliklere göre yeniden üretmek için yeterli değiller. Gemi duvarları ile Anjiyo-silinme olmadan hipoksik vazokonstriksiyona bir kalinlasma kemirgenler sonuçlarında küçük akciğer damarlarının6kronik hipoksi modelinde. Ayrıca, hipoksi koşulu tersinir olduğunu. Böylece, hipoksi modeli de şiddetli PAH üretmek için yeterli değildir. MCT akciğer yaralanma modeli bazı endotel disfonksiyonu temin etmez ama karmaşık vasküler obliteratif lezyonlar ile şiddetli birincil PAH insanlarda bulunan fareler2' geliştirmek mi. Ayrıca, MCT tedavi fareler MCT kaynaklı akciğer toksisite, veno tıkayıcı karaciğer hastalığı ve miyokardit yerine PAH2ölmek eğilimindedir. Son olarak, tek başına pneumonectomy kısa bir süre içinde küçük akciğer damarlarının lezyonlarının neointimal üretmek için yeterli değil. Pneumonectomy sonra pulmoner arter basıncı7en az ayrıcalık var. İnsanlarda, kontralateral akciğer sağlıklı7olduğunda pneumonectomy iyi tolere edilir.
Ancak, bu artan pulmoner kan akışı taklit eder ve pulmoner vasküler ciddi klinik PAH karşılaştırılabilir remodeling içinde sonuç MCT ya da Sügen ile birlikte sol pneumonectomy yordam avantajlıdır. Pneumonectomy sadece 1 LOB vardır, sol akciğer yerine dört loblar vardır sağ gerçekleştirilir. Sağ akciğer kaldırılmışsa, hayvan için solunum yetersizliği telafi etmek mümkün olacaktır. Pneumonectomy-MCT modelinde yeniden neointimal desen işletilen hayvan tedavi7üzerinde % 90 geliştirir. Benzer şekilde, Anjiyo obliteratif vasküler lezyonlar, nükleer silahların yayılmasına karşı Apoptozis ve RV disfonksiyon8tarafından karakterize şiddetli PAH Sügen ve pneumonectomy sonuçlanır. Sol pneumonectomy yordam Ayrıca PAH ikna etmek için diğer cerrahi için avantajlı karşılaştırılır. Daha önce açıklanan modelleri içinde akciğerlere pulmoner kan akışını arttırmak için rats Sendromlarda caval şant veya subklavyan pulmoner arter anastomoz içerir. Bu son derece karmaşık7,9,10,11modellerdir. Bir Sendromlarda caval şant gerçekleştirmek için hayvanın karın açılması gerekiyor. Şant tüm karın organları yerine sadece akciğerlere kan akışını artırır karın aortu yerleştirilir, böylece, PAH geliştirmek için daha uzun sürer. Ayrıca, pneumonectomy ile kan akımı ise kalan akciğer çiftler şant yoluyla kan akışını belirlemek zordur. Subklavyan pulmoner arter anastomoz da birçok komplikasyonları vardır. Arteryel kan akışına Ven Trombozu anastomoz ve kanama için yol açabilir. Sendromlarda caval şant gibi anastomoz yoluyla kan akışını belirlemek zordur. Ayrıca, vasküler cerrahi becerileri gerektirir bir pahalı ve zor teknik olduğunu. Tek taraflı sol pneumonectomy kan akımı ve yamultma stres kontralateral akciğer iki katına çıkarır ve MCT veya Sügen ile birlikte, endotel hücre hasarı8, olan PAH tipik hemodinamik ve histopatolojik bulguları neden olur. 12.
Bu el yazması yenilik sol pneumonectomy fareler ve bu modellerin teknik ve fizyolojik sorunların tartışılması çok detaylı ve kapsamlı cerrahi protokol sunulmuştur. Bu iletişim kuralı şu anda kullanılabilir olmadığından, birçok müfettişler model çok zor kullanmak olduğuna inanıyoruz. Sol pneumonectomy gerçekleştiren müfettişler yüksek mortalite ve morbidite oranları hayvanlar, bilimsel değerlendirme ödün gereksiz kaybı ile ilişkili karşı karşıya kalmışlardır. Bunun yerine, birçok PAH oluşturmak için MCT enjeksiyon, kronik hipoksi veya sadece pneumonectomy gibi klasik modelleri kullanır. Ancak, bu modeller daha az MCT veya Sügen kombinasyonu ile sol pneumonectomy daha etkilidir. Bu makalenin temel amacı sol tek taraflı pneumonectomy Sıçanlarda için ilk detaylı ve tekrarlanabilir cerrahi protokol sağlar ve PAH en iyi cerrahi modelindeki sağlar eklemektir. Bu iletişim kuralı için sol tek taraflı pneumonectomy MCT veya SU5416 ile birleştirerek müfettişler bu ölümcül hastalığın patogenezi okumaya şiddetli PAH çok daha etkili ve klinik modeli oluşturmak izin verir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Aşağıda açıklanan işlemler kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC) Icahn Tıp Fakültesi Mount Sinai adlı tarafından onaylanmıştır. Bütün fareler uygun olarak Mount Sinai "Kılavuzu Care and Use of Laboratory Animals" insana ilişkin bakım aldı.
1. ameliyat için hazırlık
- Otoklav Cooley-Mayo eğri makas (büyük makas), düz Iris makas (küçük makas), McPherson-kenasen Iris makas (arka makas), Wangensteen doku Forsepsi (Atravmatik forseps), Gerald doku forseps, (kendi kendine istinat düz tel spekulum Retraktörü), küçük gemi cauterizer, gazlı bez, Çift uçlu sonda, ince vasküler iğne bağı ve mikro-Jacobson sivrisinek Kan durdurucu sargı forseps (sivrisinek).
2. hazırlık ve entübasyon sıçan
- Buprenorfin analjezi (0.1 mg/kg) 6-8 hafta eski erkek, Sprague-Dawley rats, ameliyat öncesi 30 dk içinde bir Subkutan Enjeksiyon yönetmek.
- Fareyi tek tek isoflurane %4 ve oksijen (1 L/dak) 3-4 dakika kadar fare düzgün anestezi maruz bir odaya yerleştirin (yani, bilinçsiz, yavaş yavaş, nefes ve dokunma veya ses yanıt vermiyor).
-
Entübasyon sıçan
- Fareyi odasından kaldırın ve bir tahta fare fareyi düz ağız kenarında kurulu ile sırtında bırakır böylece bant. Boyun düz/düz kalır iki ön diş tarafından sıçan tutmak için dize kullanın.
- Fiber optik kaz ışık kaynağı boyun üstü gırtlak yerleştirin, kaldırın ve parmak dilinle tutun ve ses telleri görselleştirmek için gırtlak kapağını yukarı taşı. Nefes borusu açık renklerle ses telleri yaktı; Trakea parlak olana ışık konumunu ayarlamak.
- Gırtlak 60 içinde içine bir 16 G kateter ekleyerek fareler entübe onlar hızlı bir şekilde uyanmak gibi kaldırılması sıçan odasından s. Fare daha önce başarılı entübasyon uyanır, fare yerine koy ve tekrar.
- Hemen vantilatöre isoflurane ve oksijen teslimat devam etmek için fareyi bağlayın. Dışarı solunan nefes sonda gelen nem yoğunlaşma gözlemlemek için soğuk bir ayna kullanarak entübasyon onaylayın. Hayvan hala nefes alarak göğüs genişlemesi olduğundan emin olun.
- Fareyi vantilatöre bağlamak. Set 1 L/dak akmaya oksijen 70 nefes/min 0,35-0.45 gelgit hacmi ile havalandırma oranı ayarla mL. 2 – 4 cm H2O. azaltın isoflurane % 2 – 3 pozitif uç Ekspiratuar basınç (PEEP) ayarlayın.
- Mikroskop altında fare bir Isıtma yastığı 37 ° C'de doğru dekübitus konumuna yerleştirin Ön bacaklar aşağı bant. Ön bacak arkasında sol Göğüs kafesine sonuna kadar makasları ile tıraş. (Üç kere) % 70 etanol tarafından takip gazlı bez ve % 10 povidone-iyot solüsyonu ile cerrahi alanı temizleyin.
- Nabız oksimetre sıçan yaya olarak yerleştirin ve nabız ve oksijen doygunluğu ameliyat boyunca izlemek. Kalp hızı 200-500 arasında bpm ve oksijen doygunluğu olmalıdır olmalıdır > % 95.
3. steril ortam hazırlanması
- Mikroskop altında cerrahi alan görselleştirmek. Çevre steril bir kez mikroskop ayarlanamıyor çünkü bu ilk yapılmalıdır.
- Steril, cerrahi eldiven takmışım. Bir şey steril aletleri, cerrahi perdeleri ve sıçan vücut cerrahi alan yanı sıra dokunmayın.
- Steril örtü sıçan vücut üzerinde ve steril bir ortam oluşturmak için araç tepsiye yerleştirin.
- Steril eldiven ile steril aletlerin steril aleti tepsiye yerleştirin.
4. sol Pneumonectomy cerrahi müdahale
- Cooley-Mayo makas ve Gerald doku Forsepsi cerrahi örtüsü küçük bir delik kesmek için kullanın. Delik yaklaşık 2-3 cm çapında tam belgili tanımlık kesme görselleştirmek için olmalı ama değil çok büyük böylece sadece cilt sterilize yararlanılır.
- 2 cm uzun yan kesi cerrahi bir bıçak kullanarak sol göğüs içinde olun. Gazlı bez ve elektrokoter kalemi kanama/korumak hemostaz yönetmek için kullanın. Cooley-Mayo makas kaburga ve interkostal kaslara maruz kadar her katmanı doku kesmek için kullanın.
-
İnterkostal boşluk girerken
- Sivrisinek üçüncü interkostal boşluk kas bir delik yapmak için kullanın.
- Çift uçlu sonda yoldan pulmoner arter görselleştirmek için akciğer taşımak için kullanın. Pulmoner arter erişilebilir değilse araştırmacı bir interkostal boşluk girebilirsiniz.
- Kullanım Iris makas ve McPherson-kenasen Iris makas (arka makas) interkostal kasları için yaklaşık 1-2 cm. açmak için herhangi bir kanama durdurmak için elektrokoter kalemi kullanın.
- Retraktörü kaburga tutmak için kendi kendine istinat bu küçük yerleştirebilir ve kasları açabilirsiniz.
- Sadece sol plevra açın ve sol akciğer alt karın pulmoner arter ve bronş erişmesine izin vermek için aşağı iner. Orta hemoclip ligating klip aplikatör yükleyin.
-
Sol ana bronş ve sol ana pulmoner arter ligasyonu
- Sol akciğer üst bölümünü dikkatle Wangensteen Atravmatik Forseps ile pulmoner arter ortaya çıkarmak için kaldırın.
- Pulmoner arter klibi ve Arter etrafında aplikatör kapatarak küçük. Kapatmak ya da sol azygos ven rüptürü değil dikkatli olun. Çok zorla aksi takdirde kelepçe değil, gemi rüptürü.
- Belgili tanımlık kesme daha fazla kas lifleri ayırmak için bademcik kullanarak açın.
- Böylece hazır başka bir orta hemoclip ligating klip aplikatör yükleyin.
- Atravmatik forseps sol ana bronş ve sol pulmoner ven görüntülenir kadar dışarı belgili tanımlık kesme akciğer alt kısmını kaldırmak için kullanın. Atravmatik forseps olmalı çekme yukarı ve dışarı belgili tanımlık kesme akciğer taşımak için kullanılır. Akciğer doku yırtılma olmadan bir çekimde çıkardı için çok büyük olduğundan, sorunu forseps Atravmatik forseps dikkatle daha fazla akciğer çekmeye ise akciğer tutmak gereklidir.
- Sol ana bronş ve sol ana pulmoner ven birlikte çevrelerindeki aplikatör kapatarak ligate. Ven ve bronşlar çok zorla başka türlü kelepçe değil, gemi rüptürü.
- Akciğer makasla kaldırın. Kesmek ya da klip gözyaşı değil dikkatli olun. Steril gazlı bez küçük bir parça herhangi bir kan emer ve kanama yok emin olmak için kullanın.
-
Kaburga ve interkostal kaslara kapatılması
- İnterkostal kaslara kapatmadan önce 16 G kateter göğüs boşluğuna cerrahi kesi uzak ve yedinci interkostal boşluk içine yerleştirin. Araştırmacı herhangi bir hayati organları ya da gemi delmek değil iğne görselleştirebilirsiniz emin olun.
- Kateter yerinde bırakarak iğne, hemen kaldırın. Bu bir göğüs tüpü kullanılacaktır.
- Kaburga ve interkostal kasları bir 4-0 prolene sütür ile kapatın.
- Deri ve deri altı alanı çalışan 5-0 dikiş (Malzemeler tablo) ile kapatın.
- Yer 5-0 dikiş (Tablo reçetesi) cilt içine ve göğüs çevresi tüp göğüs tüpü çıkardığında delik bağlı bu yüzden kapa çeneni.
- Hava plevral boşluğundan negatif normal basınç Toraks içinde yeniden elde etmek için kateter aracılığıyla 3 mL şırınga ile tahliye edin. Hemen kateter göğüs boşluğuna geri dönüş hava önlemek için bir iğne bağı ile kelepçe. Hızlı bir şekilde kateter kaldırmak ve deliği kapatmak için dikiş kravat.
5. ameliyat sonrası kurtarma
- Hayvan sternal bulunduğu yer. Endotrakeal tüp yoluyla sıçan oksijen vererek devam ama isoflurane açmak. Hayvan başıboş herhangi bir noktada ambulate için yeterli kendine geldi ve güvenli bir şekilde onun kafes hayvan kadar bırakmayın.
- 2-3 mL steril lactated zil'ın çözeltisi subkutan yönetmek.
- Monitör kalp hızı (≈200-500 bpm), oksijen doygunluğu (≥95%) ve hayvan onaylamak için hayvan renk de nefes alıyor.
- Ne zaman hayvan spontan solunum hareketleri ve boyun hareketleri yapmaya başlar ve (gibi genişletme gözler, burun hareketli ve ses için yanıt kulakları), fiziksel bizi canlı tutan tüpü hayvan kateter çekerek yanıt verir ve solunum bağlantısını kesin.
- Şirketin diğer hayvanların uzak boş bir kafes hayvan dönün. Hayvan en az 3 gün boyunca yalnız kalmalısınız.
- Ağrı kontrolü için 0,1 mg/kg buprenorfin subkutan her 12 h 3 gün boyunca yönetmek.
6. yönetim "İkinci hit" MCT veya Sügen
- Subkutan Enjeksiyon, ameliyattan sonra 1 hafta ile 1 mL MCT (60 mg/kg) veya Sügen (25 mg/kg) 1 mL yönetmek.
7. terminal hasat
- Yedi hafta sonra MCT veya Sügen yönetim, hayvan akan oksijen (1 L/dak) ve % 4 isoflurane ile bir odaya yerleştirin.
- Solunum yolu ile burun konisi için hayvan bağlayın. Oksijen akan tutmak ve % 2.5-3 isoflurane alt. Onun geri ve aşağı tüm uzuvların teyp hayvan yatıyordu.
- Tüm karın boyunca hayvan traş.
-
Göğüs açma
- Xyphoid için subklavyen çentik üzerinden bir neşter ile göğüs aşağı bir kesi yapmak.
- Doku Forsepsi xyphoid tutmak için kullanın. Pulmoner arter ve kalbi tamamen erişilebilir olana Göğüs kafesine Cooley-Mayo makasla kesme. Elektrokoter kanamayı durdurmak için kullanın. Kaburga ile Retraktörü açık tutun.
- Pulmoner arter tanımlayın. Kalp, yönünü, gazlı bez altında ekleyerek ayarlayın. 20 gr IV kateter pulmoner arter pulmoner kapak ve ana pulmoner arter bifurkasyon arasında ponksiyon için kullanın. Sadece 20 G kateter arter ilerlemek ve iğne kaldırın. Pulmoner arter IV kateter içine 1.2 Fr transonik basınç kateter ilerlemek. PA eğrisi sabit olduğunda, basınç en az 10 s. tekrarlamak için sağ ventrikül basınç kaydetmek için aşağıdaki adımları kaydetmek.
- Kalp ve akciğerler kaldırın. Parafin içinde sabit ve Hematoksilen ve Eozin ile lekeli formalin akciğer parçalarını yerleştirin.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Kabul edilen sınıflandırma sistemine göre normal pulmoner arter basıncı (yani, 25 mm Hg) üst sınırlarını aşan bir ortalama pulmoner arter basıncı (mPAP) pulmoner hipertansiyon ile karakterizedir. Pneumonectomy + MCT grup şiddetli PAH gün 21 ile artan bir mPAP (şekil 1) tarafından geliştirilmiştir. MPAP formülle hesaplanır:
Sistolik ve diyastolik RV ve PA basınç ve avantaj PV sistemine bağlı ana pulmoner arter basıncı kateter ile ölçüldü. Ortalama pulmoner arteriyel basınç (mPAP) Yukarıdaki formül kullanılarak hesaplanmıştır. Kontrol grubunda (n = 20), ortalama PA basınç 18.6±1.76 mm Hg (şekil 1) oldu. Pneumonectomy + MCT grubu (n = 30), mPAP 2,25 kez daha fazla artış (41.9±2.89 mm Hg) kontrol grubuna göre (şekil 1). Pneumonectomy + Sügen grubu (n = 30), mPAP (53±6.60 mm Hg) kontrol grubunda üç kat daha fazla. MCT ve Sügen gruplarında RVSP çok daha yüksek denetim grubu (şekil 1) karşılaştırıldı.
Histopatoloji sıçan akciğer dokusunun Hematoksilen kullanarak gerçekleştirilmiş ve Eozin boyama görüntüleme tarafından bir optik ışık mikroskobu ile izledi. Normal akciğer alveoller arasında yer ve belirgin alveoler yapılardır. Gemiler are açık ve normal kalınlığını (şekil 2A). PAH akciğer şeklinin değiştiğine dair bir kanıt, gemi duvarları kalinlasma, gemiler, inflamasyon ve odak pulmoner Arterit (şekil 2B, C) ciddi daralma olduğunu.
Şekil 1: sol pneumonectomy ciddi pulmoner arteriyel hipertansiyon MCT modeliyle birlikte. Kontrol grubu ve pneumonectomy + MCT grubu ve kontrol grubu ve pneumonectomy + Sügen grup arasında önemli farklılıklar mPAP ve RVSP. Veri SEM demek olarak sunulan P değerleri bir tek yönlü ANOVA ve Tukey öğleden hoc testi kullanılarak hesaplanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: H & E akciğer dokusunun boyama temsilcisi photomicrographs. (A)Normal akciğer dokusu. Normal fare akciğer damar (kırmızı ok) açık ve gemi duvarları normal boyutlu. (B) patolojik pulmoner arteriyel hipertansiyon Rat remodeling vasküler pneumonectomy ve MCT ile tedavi. Akciğer, ciddi bir şekilde sonuçlanan damarları dar odak pulmoner Arterit ve iltihabı, damar duvarlarının (beyaz ok) konsantrik medial kalınlaşma ve konsantrik intimal kalınlaşma (siyah ok), damar duvarlarının gösterir. (C) patolojik pneumonectomy ve Sügen ile tedavi PAH Sıçanlarda remodeling vasküler. Bu ciğerler da Fokal pulmoner Arterit ve iltihabı, damar duvarları (beyaz ok) konsantrik medial kalınlaşma ve konsantrik intimal kalınlaşma (siyah ok) damar duvarlarının gösterir. Bu gemiler Lümen ağır dar ve/veya tamamen kapalı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
PAH etkilenen akciğerlerde neointimal oluşumu ve obliterasyon pulmoner arter ile vasküler proliferasyon neden şiddetli hemodinamik değişiklikler, sağ ventrikül yetmezliği ve erken ölüm7,8. Gemi duvarları değişikliklere kan akımı, artan Arteryel ve sağ ventrikül basınç direnci artırmak. PAH erken dönemlerinde, genellikle medial hipertrofisi, adventitial kalınlaşma ve muscularization küçük arterlerin ve arteriyoller gibi nonspesifik histolojik değişiklikler fareler MCT veya Sügen, yönetme sonra 3 hafta geliştirdi. Bu potansiyel olarak geri dönüşümlü değişikliklerdir. Daha sonraki aşamada yaklaşık 6 – 8 hafta sonra MCT veya Sügen, yönetme sıçan akciğerler neointimal ve engel ve orta ve küçük pulmoner arterler ve arteriyoller, hücresel intimal proliferasyon, tıkamak Pleksiform vaskülopati hakkına sahiptir ve konsantrik intimal fibrozis. Pleksiform lezyonlar genellikle kanal endotel hücreleri ve myofibroblasts kaplı bir pleksus oluşur. Çoğu durumda, bu değişiklikler interstisyel ödem ve fibrozis, distal küçük pulmoner arterlerin kısmi recanalization bir thrombosed kas gemilerin tromboembolik tıkanıklığı ile ilişkili olan ve fibrinoid nekroz12.
Daha önce belirtildiği gibi diğer PAH modelleri de, fareler küçük gemiler, neointimal ve Pleksiform lezyonlar ve yüksek PA ve RV baskıların vasküler obliterasyonu geliştirmek mi. Tedavi kronik hipoksi PAH modeli ile üretmek için bazı gemiler ama damarları kalinlasma kalır açık ve obliteratif vasküler lezyon yok ve küçük iltihap5vardır bulundu. RVSP ve mPAP değerleri biraz yüksek5denetlemek için karşılaştırılır. Benzer şekilde, MCT veya pneumonectomy ile tedavi kontrol fareler anlamlı olarak daha yüksek değildi ve biraz damarlarının7,9remodeled pulmoner Arteryel baskılar içinde sonuçlandı.
Diğer taraftan, MCT ya da Sügen ile birlikte sol pneumonectomy şiddetli PAH oluşturmak için etkili bir model olduğunu fark ettik. Kontrol grubuna kıyasla, ortalama pulmoner arter basıncı (mPAP) ve şiddetli PAH ile Sıçanlarda sağ ventrikül Sistolik basınç (RVSP) yaklaşık (şekil 1) iki katına. Ayrıca, bu sıçanlar geliştirilen Pleksiform lezyonlar, konsantrik medial ve intimal kalınlaşma, tromboembolik tıkanıklığı küçük distal pulmoner arterler, iltihap ve çok yüksek pulmoner arter ve sağ ventrikül basınç (Resim 2 ). Kronik hipoksi, MCT enjeksiyon ve diğer çalışmalarda gerçekleştirilen PAH pneumonectomy tek modelleri karşılaştırıldığında, MCT veya Sügen modeli ile kombine pneumonectomy klinik bir koşulu oluşturur. Ayrıca, bu model, neredeyse % 0 intra operatif mortalite oranı ve sadece bir % 10 mortalite oranı sonrası kurtarma solunum yetersizliği telafi etmek için sağ akciğer yetmezliğinden yükselttiyseniz doğru vardır. İntraoperatif veya sonrası kurtarma mortalite daha yüksek oranları genellikle gösterge insan veya donanım hatası meydana geldi.
Başarılı bir şekilde sol pneumonectomy gerçekleştirmek ve PAH oluşturmak için çeşitli kritik adımlar vardır tamamlanması gereken bu protokol için. İlk olarak, hayvanın oksijen doygunluğu, capnography ve kalp hızı hayvan nefes alıyor ve onun kalp atışları emin olmak için tüm prosedürü boyunca sayımı izlemek çok önemlidir. Oksijen doygunluğu daha fazla izleme uygun endotrakeal entübasyon onaylar. Hayvan entübasyonda Bu yordam için kesinlikle gereklidir. Hayvanın göğüs boşluğu açıldığı zaman, normalde göğüs boşluğuna var negatif basınç atmosferik pozitif basınç için kayar. Böylece, suni havalandırma yoluyla pozitif basınç ile sağlanacak rats lüzum. Uygun entübasyon hayvanın akciğerler olumlu atmosfer basıncı çökecek.
Cerrahi kesi yanal yapılması gerekmektedir veya posterolaterally ve üçüncü interkostal boşluk. Sıçan anatomi bağlı olarak, cerrah akciğer erişmek ve damarlara görselleştirmek için farklı interkostal boşluk açmanız gerekebilir. Diğer yaklaşımları kullanarak daha çok zor sol pulmoner arter ulaşmak için yapacaktır. Göğüs boşluğu açarken cilt, kas, kanama ve damarları çevresindeki durdurmak için bir elektrokoter kalemi kullanmak çok önemlidir. Eğer araştırmacı bu adımı atlamak, hayvan kan kaybeder ve daha az oksijen dolaşımda. Böylece tüm akciğer birleştirilmesi (ligasyon) almak için yeterli alan belgili tanımlık kesme en az 2 cm uzunluğunda olması gerekir. Aksi takdirde, araştırmacı doku üzerinden küçük bir açılış akciğer kaldırmaya çalışırken giyecekler. Atravmatik forseps akciğer taşırken doku rüptür ve kanama önlemek için kullanmak esastır. Pulmoner arter ilk manipülasyon akciğer kanaması önlemek için kapatılır. Araştırmacı kapanış önlemek için gemiler birleştirilmesi (ligasyon) sol azygos damar veya gemilerin aksi takdirde yırtılma, hayvan ölecek çok dikkatli olmalıdır. Ayrıca, sol pulmoner arter ligate dikiş yaptı yerine ana bronş ve sol pulmoner damarlar ile dikiş titanyum hemoclips kullanacak şekilde cerrah çok kolaydır. Araştırmacı interkostal alanda oldukça uzun bir kesi yapmak olduğundan, interkostal kaslara ve kaburga dikiş ile kapatmak gereklidir. Göğüs kapatıldıktan sonra hava negatif basınç geri yüklemek için göğüs tahliye edilmesi gerekiyor ve kapalı bir pnömotoraks ile kontralateral akciğer ve kalp bozulmasını önlemek önemlidir.
Son olarak, kurtarma en önemli adımlardan birini sonra fare pneumonectomy olduğunu. Torakotomi çok acı verici bir ameliyat olarak kabul edilir ve analjezikler yeterli havalandırma teşvik, ameliyat sonrası dönemde akciğer geziler geliştirmek ve ağrı azaltmak için gerekli olan. Fareler akciğer enflasyon en üst düzeye çıkarmak için sternum konumda kurtarıldı. 10 dakika sonra araştırmacı kendi kendine nefes almak ve uyan hayvan teşvik yardımcı olmak için havalandırma hızını düşürebilir. Hayvan siyanotik olur ve oksijen doygunluğu düzeyleri azaltmak, oksijen, havalandırma oranı artırmak ve 5 mL veya daha fazla bağlı olarak solunum kapasitesi deprem ses seviyesini artırmak gereklidir. Hayvan tam olarak uyanık olduğunda tüp Rats'in olabildiğince geç yapılması gerekir. Araştırmacı bir odaya daha fazla kurtarma yardımcı olmak için sadece akan oksijen ile tüpü sıçan koymak olabilir.
Tekniği doğru yürütülür ve yukarıda belirtilen hususlar ele alınmaktadır, MCT ile kombine bir sol tek taraflı pneumonectomy gerçekleştirme veya Sügen MCT yalnız, hipoksi veya diğer yöntemler daha şiddetli PAH güvenilir bir model oluşturur. Pneumonectomy doğru şekilde gerçekleştirildiğinde, hayvan hayatta, kısa bir süre (15-30 dakika) yordamı vardır ve araştırmacı belirli vasküler cerrahi becerileri gerekli değildir. Ayrıca, araştırmacı PAH başarıyla oluşturmak yapabiliyor. Bu yöntem Torakotomi invaziv bir işlemdir, endotrakeal entübasyon gereklidir ve araştırmacı bazı genel cerrahi niteliklere gereksinim duyan sınırlamalardır. Neointimal pulmoner vasküler tıkayıcı lezyonlar ve pulmoner arter basıncı insan pulmoner hipertansiyon hastaları için benzer belirgin artışlar pneumonectomy MCT veya SU5416 enjeksiyon7 ile kombinasyonu sonra fareler belirgindir , 8 , 9. mevcut modeli kontralateral akciğer ve akış kaynaklı pulmoner hipertansiyonda pulmoner taşma rolü eğitim için güvenilir bir yöntemdir.
Bu iletişim kuralı diğer hastalıkları eğitim için yararlı olabilir. Telafi edici büyüme kontralateral akciğer akciğer dokusunun çalışması için bu modeli kullanmak mümkündür. Bu teknik çalışma ve sağ ventrikül yetmezliği (RVF) için tedavileri geliştirmek için kullanılabilir. Atardamar basıncının artması7neointimal lezyonlar geliştirmek hayvanlarda şiddetli sağ ventrikül hipertrofisi geliştirir. RVF PAH13hastalarının yaklaşık % 70 ölüm neden olur. Pulmoner kan akışını artırarak eğitim ve konjenital kalp hastalıkları de acı çeken hastaları için tedavi geliştirmek için yararlı olabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar hiçbir potansiyel çıkar çatışmaları var.
Acknowledgments
Bu el yazması NIH tarafından desteklenen 7R01 HL083078-10 verir Amerikan Kalp Derneği AHA-17SDG33370112 ve ulusal kurumları, sağlık NIH K01 HL135474 YS için ve ulusal kurumları, sağlık R01 HL133554 L.H. için vermek
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).
