Yöntem makalesi

İskemik Sıçan Akciğer Angiogenezis

15.4K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/50217

⸱

8 Şubat 2013

 , 
1Johns Hopkins Asthma and Allergy Center, Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, Johns Hopkins University

Bu makalede

Özet

Akciğer sistemik bronşiyal arter ve pulmoner arterler hem perfüze edilir. Çoğu akciğer patolojilerinde, bu sağlam neovaskülarizasyonu gösterir küçük sistemik damar olduğunu. Pulmoner kan akımının kesilmesi tempolu bronşiyal anjiyogenez teşvik etmektedir. Biz bronşiyal neovaskülarizasyon teşvik sol pulmoner arter iskemi oluşturulmadan cerrahi ayrıntıları.

Özet

Erişkin akciğer sistemik bronşiyal arter ve pulmoner arterler üzerinden akan tüm venöz dönüşü hem perfüze edilir. Çoğu akciğer patolojilerinde, bu gelişmiş akciğer perfüzyon için bir ihtiyaca cevap veriyor ve sağlam neovaskülarizasyonu gösteren küçük sistemik damar olduğunu. Pulmoner arter tıkanıklığı ile uyarılan pulmoner vasküler iskemi insan hızlı bir sistemik arteryel anjiyogenez yanı sıra çok sayıda hayvan modellerinde neden olduğu gösterilmiştir. Sıçanlarda bronşiyal arter proliferasyon zaman dersin histolojik değerlendirmesi dikkatlice Weibel 1 tarafından tanımlanmış olmasına rağmen, yeni gemiler bu örgütlü büyümesi için sorumlu mekanizmalar net değildir. Biz bronşiyal neovaskülarizasyonu neden sıçan sol pulmoner arter iskemi oluşturulmadan cerrahi ayrıntıları. Anjiyogenez ölçüde kantitasyonu akciğer içinde iki vasküler yatak varlığı nedeniyle ek bir engel oluşturmaktadır. Yöntemleretiketli mikrosfer enjeksiyonları göre fonksiyonel anjiyogenez belirlemek için sağlanır.

Giriş

Akciğer Sistemik anjiyogenez iyi tanınır. Astım 2, interstisyel akciğer fibrozis 3, kanser 4, ve kronik pulmoner tromboemboli 5, sistemik damar ve akciğer parankimi akciğer proliferates çevreleyen ve işgal gibi hastalık durumlarında. Ancak, sistemik bu diferansiyel ziyade aktivasyonu pulmoner dolaşım incelemek için hayvan modelleri birkaçıdır. Belki de yetişkin memeli akciğerde sistemik neovaskülarizasyon en tekrarlanabilir modeli kronik pulmoner arter iskemi uyaran sonra oluştuğu olmasıdır. 5-7 insanlarda sol akciğer arter tıkanması olan cevap, köpekler 8, 9 domuz, koyun 10, kobay 11, sıçan 1, 12, 13, 14 ve fareler bronşiyal arter hem de interkostal arterlerin hızlı yayılmasıdır. Sistemik neovasculari sorumlu mekanizmalarpulmoner iskemi sonrası akciğer kıymetleştirme büyük ölçüde bilinmemektedir ve yaygın olarak çalışılmamıştır. Sol pulmoner arter tıkanıklığı sonrası sıçan bronş anjiogenezin zamanlı kurs dikkatli Weibel 1 histolojik çalışmada tarif edilmiştir. Bu iş rat uzanan, laboratuar bu süreçte önemli büyüme faktörleri yanı sıra, akciğer içinde bu neovaskülatür fizyolojik sonucu, her iki üzerine odaklanmıştır. Sonuçlar CXC kemokin CINC-3 erken iskemi sonrası ve CXCR2 bir nötralizan antikor ile sıçan tedavisinde yükselmiş göstermek, CINC-3 reseptör, anjiyogenez 13 azaltır. 14 gün pulmoner iskemi başlangıcından sonra yeni kurulan bronşiyal damar anlamlı artış protein geçirgenliği 15 ile anormal olduğu gösterilmiştir. Sol akciğer fonksiyonu difüzyon kapasitesi ve akciğer hacmi 15 bir azalma azalma normal bir gösteri değildi. Neovaskülatür co olsakronik akciğer iskemi sırasında akciğer dokusunun korunmasına ntributed, normal olmak ve solunum fonksiyon sürekli bir azalma katkıda bulunabilir olmadığı görülüyor.

Belki de bu modelin en çok merak yönlerinden biri kan damarlarının genişlemesi mekansal dağılımı ile ilgilidir. Iskemiye bağlı akciğer parankimi içinde büyüme faktörlerinin serbest rağmen neovaskülatür nispeten büyük memba bronşiyal arterler kaynaklanır. Normal Bronşiyal arter aortadan küçük bir dal olarak ortaya çıkan ve karina de havayolu ağacı işgal etti. Böylece büyüme faktörleri arteriogenesis işleminin başlangıç ​​aşamasında indüklemek ile ilgili bir mekanizma açık değildir. Biz sıçan, insana benzer bir vasküler anatomisi, akciğer iskemi sırasında sistemik anjiyogenez sorumlu mekanizmaları incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor öneririz. Sol pulmoner arterde tam tıkanma insan deneklerde nadir bir olay olmasına rağmen,artmış bronşiyal vaskülarite benzer hastalarda indüklenebilirler görünüyor pulmoner arter tıkanıklığı 16 ne olursa olsun yeri ve boyutu. Böylece, sıçanlarda sol pulmoner arter ve anjiogenezin büyüklüğünü ölçmek için bir araç Arter için cerrahi yaklaşım ayrıntılı bir açıklamasını sağlar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Sıçanlar üzerinde gerçekleştirilen tüm protokoller Johns Hopkins Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından ve NIH yönergeleri doğrultusunda onaylanmıştır. Mümkün olduğunda, hayvan cerrahi ameliyat kontaminasyon en aza indirmek için cerrahi bölgeden ayrı bir alanda prepped olmalıdır.

1. Anestezi / analjezi

  1. % 3 izofluran ile aşılanmış bir indüksiyon odasında; Yeri sıçan (Harlan, Indianapolis, IN Sprague Dawley erkek rat, 125-150 g).
  2. % 3 izofluran anestezi ile burun konisi ve ventilatöre bağlı cerrahi gemide anestezi sıçan yerleştirin. Tüm prosedürler için steril tekniği kullanın. Steril çalışma alanı sağlamak için fare asmak.

2. Entübasyon

  1. Cerrahi bant kullanarak yatar pozisyonda uzantıları hareketsiz.
  2. Burun konisi, sıçan kaldır, yastıklı forseps ile dil uzatmak.
  3. Kılavuz olarak küntleşmiş metal Stilet ile 14 gauge intracath kullanın. Geride kaydırıntrakea içine ngue.
  4. Trakeada beyaz plastik intracath bırakarak metal Stilet çıkarın. Sıçan nefes ve hava borusu akan emin olun.
  5. Kateter doğrudan adaptör ile burun konisi değiştirin, ventilatör (; 8 ml / kg tidal volüm; Kemirgen Vantilatör Model 683, Harvard Apparatus, Holliston, Massachusetts 90 solunum / dk) sıçan bağlayın.
  6. Puralube (Butler Schein, Dublin, OH) gözleri Veteriner merhem uygulayın.

3. Torakotomi

  1. Sıra sıçan sağ tarafında aşağı, cerrahi bant kullanarak uzantıları hareketsiz.
  2. Sol tarafında göğüs kafesi alanı Tıraş.
  3. Küçük vakum ile aşırı kürk çıkarın.
  4. Povidon-İyot swabstick (Dynarex Corporation Orangebur, NY) ardından alkol ile silinerek steril alanın olun. Bu işlem iki kez daha (üç scrubs toplam) tekrarlayın.
  5. Alanın merkezinde neşter steril kesme makası veya steril ile transvers kesi olun.
  6. L boyunca teşrih küntaşağı kaburga (son kat kaburga kaplayan ince bir zardır) doku ve yağ ayers.
  7. 3. interkostal alan belirlemek için kaburga sayısı.
  8. Steril 45 ° Graefe forseps kullanarak, 3. ve 4. kaburga arasında künt kesi yapmak.
  9. , Kaburga ayırıcılar yerleştirin hafifçe açık tutmak için sütürler açık akciğer tam görselleştirme void yer bandı oluşturma çekin.

4. Sol Pulmoner Arter Ligasyonu

  1. 90 ° Graefe forseps ile, sağ el ile sol arka akciğer taşıyın.
  2. Dumont pattern # 5 düz forseps kullanarak, sol eliyle sol pulmoner arter ve havayolu kapmak. Sol pulmoner arter yolu üstünde yatıyordu olacaktır. Forseps tabloya doğrudan dik olduğundan emin olun. Ayrıca, en distal pozisyonlar (parankim yakın) de sol pulmoner arter / sol ana bronşu almak için en etkili yöntemdir. Bu sol manevra ile kenara havalandırma sol akciğer itin.
  3. Dumont kullanınpattern # 5 45 ° kendi doğal sınırları, sol ana bronşu gelen sol pulmoner arter ayırmak için kavisli bir forseps. Bu ayırma çizgisi iki ayrı yapı arasındaki ince ve beyaz görünür.
  4. Damar geçmeden arter altında doğrudan ayırın; sorunsuz ayrılması boyunca birlikte düzenlenen forseps ipuçları kaydırın.
  5. Forseps ipuçları gözle sol pulmoner arter ve sol ana bronşu ayrılır kadar devam edin. Ucu sadece küçük bir nokta tam yoluyla olmalıdır. Kan forseps ucu üzerinde görselleştirilebilir edilebilir ise, o zaman yoluyla tam değildir ve ligasyon teşebbüs edilmemelidir. Bir kez uzayda, sol pulmoner arter forseps eğrisi yatıyordu olacaktır. Bu pozisyonda tutun.
  6. Yavaşça künt forseps kavrama (sol) bırakın ve bir pre-cut sütür (~ 2-3 inç; polipropilen sütür boyutu 6-0; Myco Tıp, Cary, NC) parça kapmak.
  7. Sol pulmoner arter ve g kucağında kavisli bir forseps açınrab sütür. Yavaşça forseps eğriye göre yukarıya doğru bir hareketle sol pulmoner arter ve sol ana bronşu arasındaki uzayda sütür çekin.
  8. Bir kare düğüm ile sol pulmoner, sütürün dikkatle kırt kalanı tıkayıp sıkılaştırın.
  9. (Mavi monofilaman) polipropilen ile iki kez kaburga ve sütür tutun künt forseps kullanarak Kapat kaburga boyutu dikkatli olmanın, bir 19 mm, bir hemostat iğne (Myco Tıp, Cary, NC) kesim 3/8 daire ters bağlanmış 4-0 sütür cilt (sadece kaburga).
  10. Gevşek bir kare düğüm tamamlayın, pozitif ekspirasyon sonu basınç (PEEP; 2-5 cmH2O) üzerinde yer akciğer şişirmek, sıkı akciğer ardından güvenli düğüm hyperinflate ve sütür kalanı kırpma önce başka bir tam düğüm yapmak. PEEP çıkar ve akciğeri olmadığından emin olmak için 30 saniye görselleştirmek. 5 damla bupivicaine (APP Pharmaceuticals, Schaumbur, IL) uygulayın.
  11. Kapat yara üzerine doku yapıştırıcısı yerleştirerek cilt ve birlikte cilt itin tr back kullanarakpamuk uçlu aplikatör d. Daha sonra yara yerinden 24 saat süre ile her 8 saatte ya da hayvan normal aktivite kadar devam eder bupivakain (2.0 mg / kg deri altı) ver. Bu alanda subkutan tabakası çok ince olduğundan, kendi kendine dikiş kolay değildir. Doku yapıştırıcı uygulanır ve deri birlikte itilir, bu da deri altı tabaka kapatır.
  12. Izofluran gazı kapatın ama istemli hareket dönünceye kadar oda havası 1-2 dakika sıçan havalandırmak için devam ediyor. Ventilatörden trakeal tüp ayırın ve sıçan çıkarmadan önce spontan soluyan olduğundan emin olun.
  13. Pamuklu çubukla ve monitör hareketi ve kurtarma ile gözlerden Puralube siliniz. (0.05 mg / kg intraperitoneal, Butler Schein, Dublin OH) Buprenorfin hidroklorür enjekte. Ameliyat sonrası 48 saat süreyle analjezik her 12 saatte teslim devam edin.

5. Sol Karotis Arter Kanülasyonu

Bronş perfus büyüklüğünü değerlendirmek için,sol pulmoner arter ligasyonu sonrası istenilen zaman noktalarında iskemik sol akciğer iyon, arkus içine sol karotis arter yoluyla etiketli mikrosferler enjekte. 1-2 yukarıdaki gibi sıçan hazırlayın.

  1. Boyun boyunca orta hat Kes, trakea ve sol karotis arter (mikroküre enjeksiyon yerinde) ortaya çıkarmak için teşrih künt.
  2. 25 g iğne, 4 yollu musluk, 1 ml şırınga bağlı damar içine PE20 boru (Becton Dickinson, MD Sparks) ve heparinize salin, künt ucu ile dolu kateter yerleştirin.
  3. Su sonikatör 30 sn için; mikroküreler (Invitrogen, Eugene, OR x 10 6 küre / ml 15 mikron kızıl polistiren floresan mikrosferler, 1) Yeri şişe.
  4. Şişe, vorteks çıkarın ve 20 g iğne yoluyla 1 ml Hamilton cam şırınga (Hamilton Company, Reno, NV) içine 0.5 ml (500.000 mikroküreler) hazırlar.
  5. 4-yollu musluk Hamilton şırınga takılır ve enjektör pompası (oranıyla mikroküreler demlenmeye: 500 ul / dak; Genie Plus, Kent Bilimsel, Torringt) BT üzerinde.
  6. 500 ul / dk 'heparized tuzlu 1 ml Hamilton şırıngası ile aynı hizada cihazları çıkarın.
  7. Tam göğüs torakotomi gerçekleştirin ve inferior vena kava kopararak sıçan exsanguinate.
  8. Sol akciğerde ve diğer ilgi dokuları çıkartın.
  9. Dokudan mikroküreler ayıklamak için, kan kaybından sonra sıçan sol akciğerinin tamamı almak ve 2M KOH (4-6 ml) koyun. 55 ° C su banyosunda Yeri ve doku sindirim için bir gece bekletin. , Boncuk yıkamak için vorteks (10 sn) ve santrifüj (; 10 dakika süreyle 20 ° C'de 2.000 rpm) Tween 80 (0.25%) ekleyin. , Süpernatantı 2-etoksietil asetat (1 mi) çözündürüldü, girdap ekleyin ve 1 saat boyunca bekletilir. Vortex süspansiyon ve santrifüj (2.000 rpm; (20 ° C'de 10 dak) bir Hitachi F-2500 floresans spektrometresi kullanılarak bir küvet ve ölçülere floresans, yer içeren 2-etoksietil asetat sulu tabaka (eksitasyon 612/emission 618 çıkarın. ; Digilab, Holliston, MA).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Vasküler döküm: sıçan sol pulmoner arter iskemi etkilerinin sonuçları Şekil 1'de gösterilmiştir. Gösterilen bronşiyal damar bir metakrilat döküm ve 28 gün LPAL sonra sol havayolu ağacının geniş vaskülarite olduğunu. Bu döküm elde etmek için, sistemik damar inen aorta retrograd bir metakrilat karışımı (kırmızı) enjekte edildi ve trakea kanüle ve beyaz bir silikon bazlı bir materyal enjekte edildi. Bu vasküler döküm akciğer bronş anjiyogenez olağanüstü bir görselleştirme sağlar. Özellikle kayda değer ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Test edilen bütün türlerde Sol pulmoner arter ligasyonu iskemik akciğer sağlam sistemik neovaskülarizasyon yol açar. Biz bir sıçan modelinde cerrahi yaklaşımın ayrıntıları sundu. Bizim sonuçlarımız vasküler döküm, histopatoloji tarafından üretilen, ve in vivo etiketleme bronşiyal arterler prolifere olduğunu göstermektedir ve akciğer parankimi serpmek. Böylece, bronşiyal anjiogenezin mekanizmaları kronik pulmoner tromboemboli insanlık durumunun paralellik bir hayvan modelinde okudu olabilir. Ayrıca, bu klinik kü...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Çıkar çatışması ilan etti.

Teşekkürler

Biz akciğer döküm ile yardımcı Dr Adlah Sukkar, MD işi kabul ederler. Bu çalışma NHLBI, HL088005 tarafından finanse edilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Reaktifler: Şirket
buprenorfin hidroklorür, Puralube Butler Schein
bupivicaine APP İlaç
Povidon-İyot swabstick Dynarex Şirketi
polipropilen sütür boyutu 6-0, 3/8 daire ters kesme iğne Myco Tıp
PE20 boru Becton Dickinson
15 mikron kızıl polistiren florosfer Invitrogen
1 ml Hamilton cam şırınga Hamilton Company
Ekipman:
Genie Artı şırınga pompası Kent Bilimsel
Floresans Spektrofotometre Digilab
Kemirgen Vantilatör Model 683 Harvard Apparatus
Tablo 1. Spesifik reaktifler ve ekipman Tablo.

Kaynaklar

  1. Weibel, E. R. Early stages in the development of collateral circulation to the lung in the rat. Circulation Research. 8, 353-376 (1960).
  2. Li, X., Wilson, J. W. Increased vascularity of the bronchial mucosa in mild asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 156, 229-233 (1997).
  3. Turner-Warwick, M. Precapillary systemic-pulmonary anastomoses. Thorax. 18, 225-237 (1963).
  4. Muller, K. M., Meyer-Schwickerath, M. Bronchial arteries in various stages of bronchogenic carcinoma. Pathol. Res. Pract. 163, 34-46 (1978).
  5. Remy-Jardin, M., Duhamel, A., et al. Systemic Collateral Supply in Patients with Chronic Thromboembolic and Primary Pulmonary Hypertension: Assessment with Multi-Detector Row Helical CT Angiography. Radiology. , 274-281 (2005).
  6. Karsner, H., Ghoreyeb, A. Studies in infarction: The circulation in experimental pulmonary embolism. J. Exp. Med. 18, 507-522 (1913).
  7. Endrys, J., Hayat, N., et al. Comparison of bronchopulmonary collaterals and collateral blood flow in patients with chronic thromboembolic and primary pulmonary hypertension. Heart. 78, 171-176 (1997).
  8. Virchow, V. Uber die Standpunkte in den Wissenschaftlichen Medizin. Virchow Archiv. 1, 1-19 Forthcoming.
  9. Fadel, E., Mazmanian, G. M., et al. Lung reperfusion injury after chronic or acute unilateral pulmonary artery occlusion. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 157, 1294-1230 (1998).
  10. Charan, N. B., Carvalho, P. Angiogenesis in bronchial circulatory system after unilateral pulmonary artery obstruction. J. Appl. Physiol. 82, 284-291 (1997).
  11. Shi, W., Hu, F., et al. Altered reactivity of pulmonary vessels in postobstructive pulmonary vasculopathy. J. Appl. Physiol. 88, 17-25 (2000).
  12. Shi, W., Giaid, A., et al. Increased reactivity to endothelin of pulmonary arteries in long-term post-obstructive pulmonary vasculopathy in rats. Pulm. Pharmacol. Ther. 11, 189-196 (1998).
  13. Sukkar, A., Jenkins, J., et al. Inhibition of CXCR2 Attenuates Bronchial Angiogenesis in the Ischemic Rat Lung. J. Appl. Physiol. 104, 1470-1475 (2008).
  14. Mitzner, W., Lee, W., et al. Angiogenesis in the mouse lung. Am. J. Pathol. 157, 93-101 (2000).
  15. Wagner, E. M., Jenkins, J., et al. Lung and vascular function during chronic severe pulmonary ischemia. J. Appl. Physiol. 110, 538-544 (2011).
  16. Remy-Jardin, M., Bouaziz, N., et al. Bronchial and nonbronchial systemic arteries at multi-detector row CT angiography: comparison with conventional angiography. Radiology. 233, 741-749 (2004).
  17. Baluk, P., Tammela, T., et al. Pathogenesis of persistent lymphatic vessel hyperplasia in chronic airway inflammation. J. Clin. Invest. 115, 247-257 (2005).
  18. Bailey, S. R., Boustany, S., et al. Airway vascular reactivity and vascularisation in human chronic airway disease. Pulm. Pharmacol. Ther. 22, 417-425 (2009).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Pulmoner Arter LigasyonuBron iyal Neovask larizasyonTorakotomi Prosed raretli Mikrosfer EnjeksiyonuSistemik Arteriyel AnjiyogenezS an Akci er skemisiBron iyal Sirk lasyon al masKarotis Arter Kan lasyonuPerf zyon Analiz Y ntemiCerrahi Torakotomi Tekni i

İlgili makaleler