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Summary
이 기사에서는 기존 기술에서 관찰된 주요 기술적 문제를 피하기 위해 쥐 모델에 복막 투석 카테터를 이식하는 절차의 수정에 대해 설명합니다.
Abstract
뮤린 모델은 복막 염증 및 섬유증과 같은 복막 투석 (PD)의 다양한 측면을 조사하기 위해 사용됩니다. 이러한 사건은 인간의 복막막 부전을 유발하며, 이는 말기 신장 질환(ESKD) 환자 관리에 심오한 임상적 영향을 미치기 때문에 집중적인 조사 영역으로 남아 있습니다. PD의 임상적 중요성 및 관련 합병증에도 불구하고 현재 실험용 쥐 모델은 모델의 성능을 손상시키는 주요 기술적 문제로 어려움을 겪고 있습니다. 여기에는 PD 카테터 이동 및 꼬임이 포함되며 일반적으로 조기 카테터 제거가 필요합니다. 이러한 한계는 또한 연구를 완료하기 위해 더 많은 수의 동물이 필요하게 만듭니다. 이러한 단점을 해결하기 위해 이 연구는 쥐 모델에서 일반적으로 관찰되는 PD 카테터 합병증을 예방하기 위해 기술적 개선과 외과적 뉘앙스를 소개합니다. 또한, 이 변형된 모델은 지질 다당류 주사를 사용하여 복막 염증 및 섬유증을 유도함으로써 검증됩니다. 본질적으로이 논문은 PD의 실험 모델을 만드는 개선 된 방법을 설명합니다.
Introduction
말기 신장 질환 부담
만성 신장 질환(CKD)은 전 세계적인 건강 문제입니다1. 현재 추정에 따르면 전 세계적으로 8억 5천만 명이 넘는 사람들이 신장 질환을 앓고 있습니다. 신장 질환의 유병률은 당뇨병 환자(4억 2,200만 명)의 거의 두 배이며 전 세계적으로 암(4,200만 명) 또는 HIV/AIDS(3,670만 명) 환자의 유병률의 20배 이상입니다2. 미국인 7명 중 1명은 만성콩팥병을 앓고 있으며, 미국인 1,000명 중 2명은 신장 이식 또는 투석 지원이 필요한 ESKD를 앓고 있습니다3. 전 세계적으로 증가하는 ESKD의 부담을 고려할 때 투석 기술을 최적화하는 것이 중요합니다3.
복막 투석
PD는 미국에서 ESKD 치료에 상당히 활용도가 낮은 방식입니다. 미국 신장 데이터 시스템(USRDS)에 따르면 유병률 PD 환자의 비율은 11년에 2020%에 불과했습니다 4,5. PD는 더 나은 삶의 질, 더 적은 클리닉 방문, 메디케어 지출 감소를 포함하여 센터 내 혈액 투석(HD)에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다6,7. 또한 PD는 가정 기반 요법이며 종종 혈액 투석 카테터와 관련된 균혈증 및 심내막염과 같은 심각한 감염의 위험이 훨씬 낮습니다. 또한, PD는 긴급 시작 프로토콜로 신속하게 개시될 수 있어, 유치 혈관 카테터(8)를 사용한 투석 개시의 필요성을 감소시킨다. PD는 소아 ESKD 집단에서 바람직한 투석 방법으로 간주됩니다9.
복막 투석으로 인한 복막 장애
PD는 PD 유체 (투석액)를 복막에 도입하여 시간이 지남에 따라 복막의 염증 및 리모델링을 초래합니다. 복막 염증은 섬유증을 유발하여 시간이 지남에 따라 막의 한외 여과 능력이 잠재적으로 손실됩니다. 복막의 보존은 PD에서 중요한 과제이며, 실무자가 최상의 임상 사례를 이용할 수 있도록 하기 위해서는 추가 연구가 매우 중요합니다. 복막 감염 및 염증, 용질, 물 수송 역학 및 막 실패의 병태생리학적 메커니즘에 대한 이해를 높이는 데 도움이 되는 잘 확립된 쥐 모델이 있습니다. 그러나 카테터의 기술적 문제는 종종 이러한 모델10을 제한합니다.
복막막 변화 분석
ESKD 환자에서 투석액은 전통적으로 깊고 표면적인 커프가있는 Tenkhoff 카테터를 통해 복강 내에 도입됩니다. 환자는 잠재적으로 카테터 이동, 주입 통증 및 투석액11,12,13의 배액 불량을 포함한 카테터 관련 합병증을 경험할 수 있습니다. 이러한 합병증을 최소화하기 위해 인간을 위해 두 가지 주요 유형의 복막 카테터가 코일 또는 직선으로 도입되었습니다12. PD 카테터 생존을 연장하기 위해 기존의 2-커프 카테터에 대한 추가 커프를 포함한 몇 가지 변형이 원래 카테터에 추가되었습니다.11. 삽입 기술은 자원의 가용성 및 전문 지식 수준14을 포함하여 생존 후 추가되는 카테터 이동을 방지함으로써 여러 요인에 따라 다릅니다.
대조적으로, 복막 투석의 쥐 모델은 인간 복막 카테터와 비교하여 기술과 목적에 근본적인 차이가 있습니다. 예를 들어, 쥐 모델의 복막 카테터는 주로 막 변화를 연구하는 데 사용되며 양방향 배수 기능에는 덜 사용됩니다. 현재의 기술은 동물의 취급으로 인한 잠재적 인 포트 이탈 및 카테터 이동으로 고통 받고 있습니다. 종래의 뮤린 모델에서, 액세스 포트는 피부에 고정되지 않았다. 이러한 측면은 불안정한 액세스 포트를 생성하여 깨어 있는 동물의 경우 이탈하여 카테터 이동을 초래할 수 있습니다. 복막 연구에서 쥐 모델의 중요성을 감안할 때 신뢰할 수 있는 모델을 생성하기 위한 효과적인 수술 기술을 만드는 것이 필수적입니다. 따라서 우리는 PD 카테터 배치의 기존 모델을 최적화하기 시작했습니다. 카테터 자체가 복막에서 조직 병리학 적 변화를 일으키므로 동물 연구에서 PD 용액의 효과에 관한 모든 결론은 PD 카테터의 맥락에서 이물질로 해석되어야한다는 점에 유의해야합니다15,16,17.
복막 조직 병리학
PD 실패는 주로 섬유증 및 과도한 혈관 신생과 관련이 있으며, 이로 인해 삼투압 농도 구배가 손실됩니다. 또한 복막막 여과 능력은 복막염의 영향을 받을 수 있습니다. 또한, 감염성 복막염은 복막 투석에서 혈액 투석으로의 투석 방식의 변화에 대한 잘 확립 된 원인입니다. 18.
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Protocol
이 연구에서는 8-12주령의 암컷 C57BL/6J 마우스 8마리와 평균 체중 20g을 사용했습니다. 마우스는 표준 조건 하에서 사육되었고 차우 와 물을 자유롭게 먹였습니다. 이 연구는 보스턴 대학 의료 센터 (AN-1549)의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 받아 수행되었습니다. 여기에 설명 된 절차는 멸균 상태에서 수행되었습니다.
1. 마우스를 이소플루란 챔버에 마취시키고 진통제를 피하 주사합니다.
- 꼬리 바닥에서 동물을 잡으십시오. 비 지배적 인 손의 등 쪽 표면에 동물을 유지하십시오.
- 동물을 3%-4% 이소플루란으로 채워진 연속 마취 유도 챔버로 옮깁니다. 오른쪽과 왼쪽 뒷다리에 발가락 핀치 반사가 없어 적절한 전신 마취를 확인하십시오. Isoflurane 1 % -3 %로 전신 마취의 유지를 유지하십시오.
- 양쪽 눈에 안과 연고를 바르십시오.
- 부 프레 노르 핀의 피하 주사를 투여하십시오.
- 0.03 mg / mL의 최종 농도를 달성하기 위해 염화나트륨 (NaCl) 0.9 %에 0.3 mg / mL의 농도로 부 프레 노르 핀의 재고를 용해하십시오.
- 0.05-0.1 mg / kg의 0.03 mg / mL 부 프레 노르 핀과 500 μL의 멸균 NaCl 0.9 %를 20 g 마우스에 20 분 전에 주사하십시오 (마우스 당 2 μg 또는 66 μL의 0.03 mg / mL 부 프레 노르 핀).
2. 피부 준비
- 완전히 마취 된 마우스를 왼쪽 측면 위치에 놓고 오른쪽 측면을 가열 담요에 노출시킵니다. 복부의 오른쪽을 면도하고, 척추 주위 부위의 정중선에 가깝고, 동물의 꼬리까지 면도하십시오.
- 면봉을 사용하여 면봉을 사용하여 소독액 또는 스크럽과 70 % 알코올 또는 멸균 식염수를 원형 운동으로 번갈아 사용하여 수술 절개 부위에서 시작하여 바깥쪽으로 이동하여 면도 부위를 세 번 소독하십시오. 사용 후에는 면봉을 버리십시오. 동물의 비수술 부위를 알코올이나 방부제로 과도하게 적시면 저체온증이 악화될 수 있으므로 주의하십시오.
알림: 소독액을 적절하게 희석하고 수술 중 피부에 외과 적 스크럽을 남기지 않는 것이 중요합니다. 절차가 진행되는 동안 가열 담요의 온도를 자주 확인하여 온도가 떨어지지 않도록하십시오.
3. 카테터 길이를 측정하고 준비된 피부 위에 복부와 관관 내의 삽입 지점을 표시합니다.
- 동물의 꼬리 위 1cm에 액세스 포트 포켓을 할당합니다. 꼬리 근처의 지정된 영역 위에 비 지배적 인 색인과 엄지 손가락으로 설치 세그먼트를 잡습니다.
- 카테터를 피부 위에 놓고 복강 내에서 카테터의 튜브 삽입 위치를 추정하십시오. 전방 정중선 근처에서 튜브의 최소 굽힘을 존중하여 튜브 삽입을 위해 지정된 위치를 표시하십시오.
알림: 모든 절차는 멸균 장갑으로 수행해야 하며 카테터는 측정 중에 멸균 상태를 유지해야 합니다. 수술 도구는 사용하기 전에 121 ° C에서 오토 클레이브해야합니다. 절차에 필요한 기기에 대해서는 보충 그림 S1 을 참조하십시오.
4. 복막 카테터 저장소 섹션 사용자 지정
- 마우스 귀 태거로 저장소 섹션의 프레임 위에 측면 구멍을 뚫습니다(그림 1 및 그림 2). 귀 펀치는 수술 도구이며 멸균되어야합니다.
5. 점안 포트 배치
- 꼬리 위 1cm 너비의 수평 1cm 피부 절개를하십시오. 기본 근육층에서 피하 평면을 무딘 해부하여 주입 포트가 이상적인 포트 포켓에 자유롭게 상주할 수 있도록 카테터 배치용 파우치를 만듭니다.
- 아이리스 가위의 끝을 정중선쪽으로 유지하여 튜브 배치를위한 비스듬한 터널을 만듭니다 (그림 3A).
- 맞춤형 측면 구멍에서 3.0 봉합사를 통과시킵니다. 통과 된 봉합사를 조여 접근 포트를 근육 침대에 고정하고 튜브 코스 cephalad를 유지하십시오.
6. 카테터 팁 삽입 부위 절개
- 정중선 근처에서 이전에 표시된 부분을 1cm 절개하십시오. 전도지를 통해 가위를 통과시켜 잘 발달 된 전도지를 확인하십시오.
- 카테터 끝을 집게로 부드럽게 선택하여 카테터를 역행 코스에 놓습니다.
알림: 튜브의 측면 구멍을 끼지 마십시오. - 준비된 관을 통해 카테터 튜브를 통과시킵니다(그림 3B). 오른쪽 정중선에 가까운 근육층을 1cm 절개하십시오.
7. 카테터의 기능 확인
- 모든 절개 부위를 닫기 전에 배치 된 카테터가 작동하는지 확인하십시오. 포트의 특정 Huber 바늘에 부착된 1mL 주사기로 기능을 확인합니다.
- 200μL의 일반 식염수를 주입 포트에 주입합니다. 저항에 대한 허용 오차가 없는 부드러운 흐름을 찾으십시오.
- 포트와 카테터를 10% 헤파린으로 세척하여 개통성을 유지합니다.
8. 피부 절개 부위를 닫습니다.
- 포트 저장소 주변의 피부 절개 부위를 3-0 흡수성 봉합사로 닫습니다 (그림 0).
9. 카테터 팁을 복강 내부에 고정하십시오.
- 절개된 복벽 근육 주위에 4-0 원형 흡수 가능한 봉합사가 있는 느슨한 지갑 끈 봉합사를 놓습니다. 절개 부위 내부의 카테터의 근위 펠트를 통과시킵니다.
- 준비된 지갑 끈 봉합사를 튜브 주위에 조이고 두 번째 펠트를 지갑 끈 바깥쪽, 근육층 위에 놓고 (그림 3D) 3-0 흡수성 봉합사로 피부를 닫습니다 (그림 2).
10. 수술 후 및 매일 동물을 모니터링하고, 수술 후 진통제 및 수액을 투여하고, 최소 7일 동안 그리고 완전히 회복될 때까지 매일 수술 후 기록을 유지합니다.
- 카테터를 통해 매일 200μL의 일반 식염수를 주사하여 카테터 기능을 유지하십시오.
11. 유체 주입
- 피부 절개를주의 깊게 검사하여 사건이없는 시술 후 과정을 확인하십시오.
- LPS 40μg을 멸균 인산염 완충 식염수(PBS)로 0.2μg/μL의 작동 농도로 희석하여 복강 주사(i.p.)를 위해 LPS 2mg/kg 체중을 준비합니다(본질적으로 2μg/g 체중의 경우 10μL, 20g 마우스의 경우 LPS 200μL).
- 카테터 이식 후 두 번째 주에 주사를 시작하십시오.
- 지배적이지 않은 손으로 동물을 부드럽게 잡고 검지와 엄지 손가락을 두부 방향으로 움직이면서 점안 포트를 제지하십시오.
- 저수지 위에있는 피부를 70 % 이소 프로필 알코올로 소독하십시오. 후버 바늘에 부착 된 주사기를 사용하여 LPS를 주입하십시오.
- 후버 바늘로 포트에 들어간 후 일반 식염수 100μL를 포트에 주입하여 특허 과정을 확인합니다.
- 준비된 LPS 200μL를 주입한 후 튜브 관개용 생리식염수 100μL를 주입하고 저항이 없는지 확인합니다.
12. 복막을 적출하기 전에 생쥐를 마취시키고 복막액을 모으십시오.
- 7 일간의 LPS 주사와 2 주간의 카테터 이식 후 복막 생검을 계획하십시오.
- 전신 마취를 계획하십시오.
- 마우스를 이소플루란 챔버에서 마취시키고 진통제를 피하에 주사한다.
- 꼬리 기저부에서 동물을 잡고 동물을 손의 등쪽 표면에 두십시오.
- 동물을 3%-4% 이소플루란으로 채워진 연속 마취 유도 챔버로 옮깁니다. 오른쪽과 왼쪽 뒷다리에 발가락 핀치 반사가 없어 적절한 전신 마취를 확인하십시오. 이소 플루 란 1 % -3 %로 전신 마취의 유지를 유지하십시오.
13. 복막 생검
- 앙와위 자세로 가열 된 담요 위에 동물을 놓습니다. 검상하부에서 방광까지 정중선 피부를 절개합니다.
- 차가운 PBS로 근막하면을 관류합니다(그림 3E).
- 복막의 완전성을 방해하지 않고 비행기가 완전히 해부되었는지 확인하십시오. 왼쪽 아래 사분면의 측면 복막 반사에서 복막을 해부하기 시작하여 힐룸에서 왼쪽 옆구리로, 그리고 아래쪽 측면에서 방광을 해부하여 동물간에 샘플을 일관되게 유지합니다 (그림 3F).
- 복막 적출 후 자궁 경부 탈구로 동물을 안락사시킵니다.
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Representative Results
이식된 모든 카테터는 연구가 끝날 때까지 기능적이었고, 카테터 탈락이나 꼬임은 이식된 카테터를 복잡하게 만들지 않았습니다. 현재의 수정 된 기술은 LPS를 사용하여 복막염 유발 모델로 추가로 검증되었습니다. 대조군 마우스는 매일 200μL의 일반 식염수 주사를 받았고, 실험 마우스는 카테터 이식 후 총 7일 동안 프로토콜 단계 11에서 논의된 바와 같이 200μL의 LPS를 주사했습니다.
복막은 hematoxylin and eosin (H & E) 및 Masson Trichrome 염색에 의해 조직 병리학 적 특성에 대해 평가되었습니다. H & E 염색 절편의 분석은 복막 하 공간 (별표로 표시된 그림 4A)에서 세포 외 기질 (ECM)의 상당한 증가를 보여 주었으며, 이는 ImageJ를 사용하여 측정되었습니다. 대조군 마우스의 복막하 공간에서의 ECM의 평균 + SD는 87.10+24.66 μm이었고, LPS-노출된 마우스에서는 2배로 증가하였다(148.9+60.85 μm, P=0.008)(도 4B).
트리크롬 염색은 섬유증을 검출하며(도 5 및 도 6의 청색 염색), 이는 표면적(μm)으로 정규화된 강도 밀도로 추정되었다. 강도 밀도는 관심 영역에서 픽셀의 수와 강도를 통합하며 관심있는 정량적 조직 학적 특징에 대한 검증 된 방법입니다19,20.
다음으로, 우리는 LPS로 인한 염증이 혈관을 변화시키고 복막 하 공간을 넓힐 수 있다고 가정했다. CD31은 내피 세포의 마커로 사용되었으며(그림 7) 두 그룹 모두에서 각 마우스에서 무작위로 선택된 HPF(고출력 필드) 이미지에서 통합 밀도로 정량되었습니다(그림 8B, C). LPS 유도 마우스는 복강하 섬유증에서 3배 증가를 보였다(도 8A, P=0.015). 복막에서의 이러한 모든 변화는 장기 투석액에 노출 된 환자에서 관찰 된 것과 일치한다21. 결과는 혈관의 ~ 8-9 배 증가 (P = 0.0168) (그림 7 및 그림 8B) 및 SP (P = 0.008)로 표시된 복막 하 공간의 ~ 2 배 증가를 보여주었습니다 (그림 7 및 그림 8C). 이들 결과는 투석액 18,22,23에 복막에 장기간 노출된 후 PD 상에서 환자에서 관찰된 신생혈관형성과 일치한다.
그림 1: PD 카테터 및 맞춤형 측면 구멍. 약어 : PD = 복막 투석. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 기존 방법과 수정된 방법 비교. PD 카테터 배치의 기존 전향 방법(오른쪽)은 정수리 복막에 내륜을 고정하는 것으로 시작하는 반면, 이 수정된 역행 방법(왼쪽)에서는 마우스의 등쪽에 있는 근육 침대 위에 맞춤형 액세스 포트를 봉합하는 것으로 절차가 시작됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 복막 카테터 삽입. (A) 맞춤형 측면 구멍에서 3.0 봉합사를 통과시키고 근육 침대를 측면 구멍으로 봉합하여 튜브 코스 cephalad를 유지합니다. (B) 위에 놓인 피부에서 근육층을 꼼꼼하게 해부하여 PD 튜브의 터널을 만들고 역행 방식으로 튜브를 통과시킵니다. (C) 항구 저장소 주변의 피부 절개 부위를 닫습니다. (D) 준비된 지갑 끈 봉합사를 튜브 주위에 조이고 두 번째 펠트는 지갑 끈 바깥쪽, 근육층 위에 유지합니다. (E) 바늘 경사를 유지하면서 2mL의 차가운 PBS로 복강을 관개합니다. (F) 왼쪽 아래 사분면 (파란색 화살표)의 측면 복막 반사에서 복막 해부를 시작합니다. 약어: PD = 복막 투석; PBS = 인산염 완충 식염수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: H&E 염색. 표시된 바와 같이 실험군에서 LPS에 노출된 2개의 개별 C57BL6 마우스의 복막의 대표 이미지(100x). 검은 색 화살촉은 복막을 가리키고 별표는 복막 하 공간을 나타냅니다. 스케일 바 = 100 μm. 약어 : H & E = 헤 마톡 실린 및 에오신; M = 근육; LPS = 지질 다당류. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: H&E 및 Masson Trichrome 염색. C57BL6 마우스 2마리, 대조군(A)과 LPS에 노출된 실험군(B)의 복막의 대표 이미지(100x). 스케일 바 = 100 μm. 약어 : SP = 복막 하 공간; P = 복막 공간; M = 근육; H & E = 헤 마톡 실린 및 에오신; LPS = 지질 다당류. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6: 마송 트리크롬 염색. 두 마리의 C57BL6 마우스의 복막의 대표 이미지(100x)로, 하나는 LPS에 노출되고 다른 하나는 식염수 주입 대조군입니다. 검은 색 화살촉은 복막을 가리키고 주황색 별표는 복막 하 공간 N = 4 / 그룹을 나타냅니다. 스케일 바 = 100 μm. 약어 : M = 근육; LPS = 지질 다당류. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 7 : 염증의 맥락에서 복막 하 공간의 변경된 혈관성. 파라핀-포매된 절편을 CD31 및 DAPI로 염색하였다. 400x 배율에서 얻은 임의의 이미지가 표시됩니다. 스케일 바 = 100 μm. 약어 : SP = 복막 하 공간; P = 복막 공간; 흰색 별표 = 복막 하 혈관; DAPI = 4',6- 디아 미디 노 -2- 페닐 인돌. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 8: LPS 노출은 신생혈관, 복막의 섬유증 및 복막하 공간의 확장을 향상시켰습니다 . (A) 섬유증의 통합 밀도. (B) CD31의 통합 밀도. (C) 복막하 공간을 측정하였다. 모든 측정에 대해 학생의 t-검정이 수행되었습니다. 검은색 별표는 유의성 수준을 나타냅니다. 오차 막대 = SEM. 약어: LPS = 지질 다당류. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
보충 그림 S1: 절차를 수행하는 데 필요한 수술 도구. 1. 귀 태거, 2. 미닛 마우스 포트, 3. 후버 포인트 바늘, 4. 지연 흡수성 봉합사, 5. 직각 클램프, 6. 스트레이트 팁 겸자, 7. 곡선 팁 집게, 8. 아이리스 가위. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
PD의 3가지 뮤린 모델이 설명된다. 이것은 복막 표면의 블라인드 천자, 개방-영구 시스템, 및 폐쇄 시스템(10)을 포함한다. 복막 표면의 맹목적인 천자는 복강 주사와 유사한 직접적인 복막 접근을 포함하지만 투석액의 배액을 허용하지 않습니다. 맹검 절차이기 때문에이 방법은 복부 내장 기관을 손상시킬 수 있습니다. 개방형 시스템 모델은 투석 카테터와 점안 포트를 신체 외부에 유지합니다. 그러나 마우스에서이 기술은 동물의 움직임, 감염 및 장기 실험을 수행 할 수 없음으로 인한 분리 된 가방과 같은 합병증과 관련이 있습니다. 폐쇄 시스템 복막 카테터는 2009 년에 도입되었습니다. 이 시스템에서는 액세스 포트와 튜브가 모두 동물의 몸에 이식됩니다. 직접적인 경피적 유체 주입이 가능해진다. 인간의 경우 복막 투석액 백이 신체 외부에 배치되지만 이동성으로 인해 마우스에서는 불가능합니다. 또한, 측면 구멍 막힘 및 튜브 굽힘(20)과 관련된 카테터의 기계적 방해가 종종 있다. 닫힌 시스템의 저장소는 이동식이며 뒤집을 수 있으며 이 이벤트는 저장소-튜브 접합부를 꼬일 수 있습니다.
PD 카테터 막힘을 방지하기 위한 치열 절제술 및 헤파린 주입을 포함하여 폐쇄형 PD 시스템의 상기 한계를 극복하기 위해 몇 가지 접근 방식이 적용되었습니다. 이러한 솔루션이 단기 연구에 유용 할 수 있지만 쥐 모델에서 더 긴 실험을 위해 카테터를 구출하는 문제는 계속됩니다. 더욱이, 마우스의 omentum은 인간과 달리 작기 때문에 마우스24,25에서 복막 카테터 성능을 구하기위한 omentectomy의 성공 부족을 설명합니다.
이 연구에서는 현재 기술의 한계를 개선하기 위해 폐쇄형 PD 카테터 시스템에 두 가지 중요한 단계를 적용했습니다. 여기에는 (a) 카테터의 측면 구멍을 뚫는 것과 (b) 조립식 터널을 통과하는 역행 튜브가 포함됩니다. (그림 3B) 점안 포트에 측면 구멍을 뚫으면 카테터를 근육 침대에 단단히 고정하는 데 도움이 되었으며 주사 중에 이동성이 제공되었습니다. 위의 한계를 해결하면서이 수정은 튜브의 잡아 당김과 마우스 피부의 긴장을 줄였습니다.
전통적으로 PD 카테터 팁은 이식 (전향 이식)시 먼저 복강 내로 들어갑니다. 우리는 점안 포트를 먼저 피부에 고정시킨 다음 카테터를 복강 내에 배치하는 역행 이식 접근법을 도입했습니다. 카테터 이식은 저장소 배치를 따랐기 때문에 역행 카테터 이식으로 간주됩니다. 이 이식 방법은 튜브의 직선 코스와 폐지 된 튜브 코일 링을 초래했습니다.
이 기술의 잠재적 한계는 봉합사에서 마우스 피부를 변형시키는 것일 수 있습니다. 수정 된 기술의 중요성은 이러한 제안 된 수정이 카테터 이동 및 튜브의 잡아 당김을 방지한다는 사실에 의해 강조됩니다. 마우스가 깨어있는 동안 PD 유체를 정확하게 주입 할 수 있습니다. 위의 문제를 줄이면 장기간의 실험이 가능하고 실패를 피할 수 있으므로 많은 수의 마우스를 사용할 수 없습니다. PD 연구에서의 응용 외에도 이러한 변형은 난소 암 모델, 복막 암종 또는 만성 복막염과 같은 다른 맥락에서 활용하여 실험 약제를 정확하게 전달할 수 있습니다.
LPS 주입은 이러한 변형된 이식 방법의 검증을 위해 선택되었다. 상기 소견은 이코덱스트린 및 글루코스계 복막투석액26에 대한 반응에서 관찰된 것과 일치하였다. 또한, LPS의 사용은 인간의 PD 복막염이 그람 음성 박테리아에서 비롯될 수 있고 게실염 또는 점성 천공의 설정에서 자주 관찰되기 때문에 임상적으로 관련이 있습니다. 그람 음성 박테리아는 복막염에 기여하는 LPS를 분비하며 복막염26,27의 허용 된 실험 모델입니다. 인간에서 PD 실패의 병리학 적 특징은 복막 섬유증 및 복막 하 미세 혈관구조의 증가를 포함하며, 이는 PD 환자27,28,29에서 복막 용질 구배의 손실을 초래한다. 이러한 특징은 LPS 유발 복막염 모델에서 요약되었습니다. 향후 연구에서는 복막 섬유증을 유도하기 위해 마우스에 복막 투석액을 최소 1 개월 동안 적용하는 모델에서이 기술을 추가로 조사 할 것입니다. 이 장기 연구는 또한 PD 카테터의 코일링을 포함한 합병증의 후속 조치를 가능하게 할 것입니다.
결론적으로, 뮤린 모델에 이식된 종래의 폐쇄 시스템 복막 카테터는 현재 연구에서 변형되었다. 현재의 수정은 인간 ESKD 환자에서 복막막 부전의 장기적인 결과를 조사하기 위해 강력하고 신뢰할 수 있는 쥐 모델을 생성할 수 있는 길을 열 수 있습니다.
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Disclosures
저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.
Acknowledgments
이 연구는 NIH 1R01HL132325 및 R21 DK119740-01 (VCC) 및 AHA 심장 종양학 SFRN CAT-HD 센터 보조금 857078 (VCC 및 SL)의 지원을 받았습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10% heparin | Canada Inc., Boucherville, QC, Canada) | Pharmaceutical product | |
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | PAR Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | |
| C57BL/6J mice | The Jackson Lab | IMSR_JAX:000664 | |
| CD31 | Abcam | Ab9498 | |
| Clamp | Fine Science Tools | 13002-10 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11002-12 | |
| Dumont #5SF Forceps | Fine Science Tools | 11252-00 | |
| Dumont Vessel Cannulation Forceps | Fine Science Tools | 11282-11 | |
| Fine Scissors - Large Loops | Fine Science Tools | 14040-10 | |
| Fisherbrand Animal Ear-Punch | Fisher Scientific | 13-812-201 | |
| Hill Hemostat | Fine Science Tools | 13111-12 | |
| Huber point needle | Access technologies | PG25-500 | Needle for injections |
| Isoflurane, USP | Covetrus | NDC 11695-6777-2 | |
| Lipopolysaccharide from E.coli | SIGMA | L4391 | |
| Microscope | Nikon Eclipse Inverted Microscope | TE2000 | |
| Minute Mouse Port 4French with retention beads and cross holes | Access technologies | MMP-4S-061108A | |
| Posi-Grip Huber point needles 25 G x 1/2´´ | Access technologies | PG25-500 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14079-10 | |
| Vicryl Suture | AD-Surgical | #L-G330R24 |
References
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의학 185호 복막 카테터 포켓 뮤린 복막투석 지질다당류 복막Erratum
Formal Correction: Erratum: A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice
Posted by JoVE Editors on 03/22/2023.
Citeable Link.
An erratum was issued for: A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice. The Authors section was updated from:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology
to:
Saran Lotfollahzadeh1
Mengwei Zhang1
Marc Arthur Napoleon1
Wenqing Yin1
Josephine Orrick1
Nagla Elzind1
Austin Morrissey1
Isaac E. Sellinger1
Lauren D. Stern1
Mostafa Belghasem2
Jean M. Francis1
Vipul C. Chitalia1,3,4
1Renal Section, Department of Medicine, Boston University Aram V. Chobanian & Edward Avedisian School of Medicine
2Department of Biomedical Science, Kaiser Permanente Bernard J. Tyson School of Medicine
3Veterans Affairs Boston Healthcare System
4Institute of Medical Engineering and Sciences, Massachusetts Institute of Technology
