Summary
Biz yetişkin fare serebral venöz hipertansiyon güvenilir bir model oluşturmak için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu model yaygın fare tarif edilir ve test edilmiştir. Farelerde bu yeni mevkidaşı genetik modifiye hayvanları kullanma imkanı açar ve böylece modelin uygulamalarını genişletmektedir.
Abstract
Beyin arteriovenöz malformasyonlar ve arteriovenöz fistül patofizyoloji anlayışı hayvan modellerinde sayesinde geliştirdi. Karotis arter (CCA) ve eksternal juguler ven (EJV) arasında yapay bir fistül oluşturarak bir sıçan modeli yaygın açıklanan ve teknik açıdan kanıtlanmıştır. Bu yapı tutarlı bir serebral venöz hipertansiyon (CVH) kışkırtır ve bu nedenle oluşumu, klinik belirtiler ve beyin AVM'leri ve dura AVF'lerin prognozu venöz hipertansiyon katkısını okuyan yardımcı oldu. Eşdeğer fareler modelleri güçlükle tarif edilmiştir ve fistül darlığı sorun göstermiştir. Bir kurulan fare modeli bu serebrovasküler hastalıklar için sadece patofizyoloji çalışma değil, aynı zamanda potansiyel genetik tedaviler sağlayacak.
Biz fare dayanıklı intrakranial hipertansiyon venöz üreten arteriyovenöz fistül bir model sunuyoruz. Mikrocerrahi anastomoz omurin f CCA ve EJV bağlı küçültme anatomisine zor olabilir ve sıklıkla bir patent dışı fistül neden olur. Bu adım adım protokolde bu işlem sırasında karşılaşılan tüm önemli zorlukları. 11-0 sütür yerine 10-0 kullanarak, pozlama sırasında ven aşırı çekilmesini kaçınmak, ve dikkatlice planlanmış uç-yan anastomoz yaparak kritik adımlardan bazıları. Bu yöntem, gelişmiş mikrocerrahi beceri ve sıçan eşdeğer, sürekli geliştirilebilir bir uzun bir öğrenme eğrisi gerektirir rağmen.
Bu yeni model, beyin AVM'u ve dura AVF incelemek için yararlı olduğu kanıtlanmıştır önceden köklü deneysel sistemi ile transgenik fare tekniklerini entegre şekilde dizayn edilmiştir. Transgenik fareler kullanılarak olasılığını açarak, geçerli bir model, daha geniş bir spektrum elde edilebilir ve genetik tedaviler de test edilebilir. Deneysel yapı ayrıca ot çalışma uyarlanabilirMigren gibi venöz hipertansiyon, geçici global amnezi, geçici monoküler körlük, vb ilgili onu serebrovasküler hastalıklar
Introduction
Serebral venöz hipertansiyon hayvan modelleri beyin arteriovenöz malformasyonlar ve arteriovenöz fistül 1-7 patofizyolojisinde anlamada önemli bir araç olduğu kanıtlanmıştır. En yaygın olarak kullanılan karotis arter (CCA) ve sıçan 1,8-10 tutarlı serebral venöz hipertansiyon (CVH) kışkırtır eksternal juguler ven (EJV) arasında yapay bir fistül aracılığıyla oluşturulan sıçan modelidir. Eşdeğer fareler modelleri, farklı transgenik fareler suşları kullanılarak olasılığını açarak, sadece patofizyoloji aynı zamanda bu serebrovasküler hastalıklar için potansiyel genetik tedaviler üzerinde daha fazla çalışma izin verecek. Bundan başka, deneysel yapı ayrıca bu fareler modelleri h oluşturmak için, migren, venöz hipertansiyon, geçici global amnezi, geçici monoküler körlük, vb 11 Bununla birlikte, önceki girişimlerde ile ilgili diğer serebrovasküler hastalıkların çalışma uyarlanabilirave nedeniyle küçücük anatomi 5,12 için fistül açıklığı zorlukları gösterdi. Burada, biz uzun vadeli bir patent fistül ve fare dayanıklı venöz hipertansiyon çevirir Murin CCA ve EJV başarılı bir anastomoz için bizim adım adım protokol açıklar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Fare Hazırlanması
- Izofluran gazla fare genel anestezi neden olur. Ağrı yönetimi için intraperitoneal brupenorphine 0.15 ml enjekte edilir. Anestezi seviyesi farenin pençeleri iğneleyici tatmin edici olup olmadığını Devam etmeden önce, kontrol edin.
- Yapışkan bant ile sabit dört ekstremite ile sırt yatma fare koyun. Boyun saç ve makas ile üst göğüs çıkarın. Deri altı enjeksiyon yoluyla, cerrahi işlem sırasında nemli fare tutmak için% 0.9 tuzlu 0.2-0.4 ml yönetmek.
- Sıkı bir steril yöntemle aşağıdaki operatif alan hazırlayın. cilt kesi yeri% 90 alkol ile temizlenmelidir.
2. Ortak Karotis Arter ve Dış Boyun Damar Kesme
- Fare alt boyun alanı boyunca yatay bir orta hat servikal kesi olun. Yarayı derinleşen sonra en kullanarak tükürük bezleri ve servikal yumuşak doku yükseltmesinereaksiyona karşı sütür (Şekil 1). Sternoklaydomastoid kas (SCM) lateral sağ eksternal juguler ven (EJV) Açığa. Ven üzerinde aşırı çekiş zarar ve trombozu neden olabilir çünkü bu adım, mikroskop altında yapılmalıdır.
- Dikkatle kafa tabanına klavikula onun kurs boyunca sağ EJV teşrih. Genellikle elektrik bipolar forseps, katılaştırır ve daha sonra geçici klip yerleştirme ve anastomoz için yeterli uzunluğa hazırlamak için herhangi bir dalları bölün.
- SCM trakea ve medial lateral, karotis arter (CCA) keşfetmek. Dikkatle sadece dış ve iç karotid arterlerin ayrılmasından ötesinde klavikula gelen açık olmalıdır. Bu adım sırasında, dikkat sonra anastomoz açıklığını tehlikeye atabilecek EJV aşırı çekiş önlemek için tekrar verilmelidir.
3. anastomoz hazırlanması
- 10-0 Ny ile CCA ligeonun çatallanma boylam sadece yakın. Sonraki mümkün olduğunca klavikula kadar yakın proksimal CCA üzerinde geçici bir klip uygulayın.
- Akış kesildi sonra, hemen çatallanma ligature altında arter transect ve lümen içinde kalan kanı yıkamak için tuzlu su ile sulamak. Arter duvarına termal yaralanma tehlikeye gelecekteki anastomoz koyabilirsiniz çünkü, bu aşamada bipolar koagülasyon kaçının.
- EJV kenarlarında görünürlüğünü artırmak amacıyla, medial duvar planlanan venotomi seyri boyunca mavi işaretleme kalemi ile işaretlenir. EJV işaretlenmiş sonra, mümkün olduğunca kaudal olarak uzak ucunu bağlayan ve mümkün olduğunca kranial gibi yakın ucuna geçici vasküler klibi uygulamak için 10-0 sütür kullanın.
- Ince 30 G iğne ile 0.5 ml şırınga ile EJV belirgin alana bir başlangıç yapmak ve diyafram hemen trombüs oluşumunu önlemek için tuzlu su ile lümen sulamak. Daha sonra, microscissors venotomi uzatmakuzunluğu CCA yaklaşık 2-3 kat çapı kadar. Germe şiddet kaçının ve keskin ve düzgün kesme kenarı tutmak için dikkat.
- EJV için CCA ucunu yaklaşmaktadır. CCA donör sonunda bir yan kesim kesi venotomi boyutuna uzunluğu (Şekil 2) çapını ayarlamak için emin olun.
4. sonu-yan anastomoz
- CCA kadar EJV uç-yan anastomoz için 11-0 tek filamentli naylon dikiş kullanın. Bir craneo-kaudal yönde anastomoz medial duvarını dikilmesi ilk adımdır. Her dikiş venöz duvarında dışarıdan birinci (Şekil 3) yerleştirilmiş ve aşağıdaki iç-dış atardamar duvarında (Şekil 4) ile ilgili olmalıdır. Bu, her zaman (Şekil 5) anastomoz damarların dış yüzeyi üzerindeki düğüm devam edecektir. Kesilebilir veya sürekli dikiş kullanılabilir, ancak tüm sürekli dikiş son adım olarak sıkılmalıdır ya.
- Çmedial duvar sütüre edilmiştir nce, yan duvar ile kranyal kaudal prosedürü tekrarlayın. Şimdi her dikiş dışında-arteriyel duvarın birinci ve sonraki venöz duvarın iç-dışarı konulmalıdır. Tuzlu sulama işlemi sırasında her zaman görünür anastomoz lümen tutmaya yardımcı olacaktır.
- Anastomoz tüm adımları tamamladıktan sonra, ilk ve sonraki arter ven geçici klibi silmek. arteriyel kan anastomoz hiçbir ya da çok az sızma ile EJV akmaya (videolar, VH modeli ve VH modeli 2 bakınız). az kanama anastomoz üzerine pamuk sıkıştırma kullanmadan durdurmak gerekir. Bu hassas ven trombozu önlemek için kaçınılmalıdır.
- Pulsatil anastomoz akmasına sonra onaylanır ve hiçbir belirgin kanama görülmektedir, tuzlu su ile cerrahi alan sulamak ve 6-0 naylon sütür ile servikal kesi kapatın. Son olarak, intrap 0.15 ml daha yönetmekpostoperatif ağrı yönetimi ve derialtı% 0.9 tuzlu 0.2-0.4 ml eritoneal brupenorphine ameliyat sırasında herhangi bir kan kaybını doldurmak için.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Modelin başarılı bir sonuç kemirgen beyin venöz hipertansiyon neden olur patent arteriyovenöz fistül olduğunu. Modeli doğrulamak için başlangıçta ameliyat sonrası 2, 3 ve 4 hafta farelerin sagital sinüs intrakranial venöz basınç ölçüldü. 6 farklı fareler, her zaman grubuna ayrıldı. sinüs basıncı grubunda 8.8 ± 1.2 mmHg ameliyattan iki hafta sonra ölçülmüştür. 3 hafta ameliyat sonrası ölçülen 6 farelerde, sinüs basıncı 4.7 ± 1.4 mmHg idi. Cerrahi 3.9 ± 0.6 mm Hg (Şekil 6) bir sinüs basıncı vardı Sonunda, 6 fareleri 4 haftada bir ölçülmüştür. Ameliyat sonrası 2 hafta sinüs basıncı 3 ve 4 hafta sinüs basıncı (p <0.001 ikisi) göre anlamlı derecede yüksek oldu.
Bununla birlikte, sinüs basıncını ölçmek için gerekli olan karmaşık teknik düzenli olarak fistül açıklığını ve venöz hipertansiyon için gerekli değildir. Bunun yerine, istenen sonuç c olabilirfistül doğrudan muayene ile ve fare venöz hipertansiyon klinik belirtileri ile hecked.
fistül açıklığı doğrudan iki yöntemle cerrahi prosedürün sonunda kontrol edilebilir. İlki geçici bir kuyumcuya forseps ile anastomsis alanına EJV kranial engellemekten ibarettir. Bu nokta artık CCA gelen kanın tek çıkış olduğunu. Uç-yan anastomoz patent ise bunu anastomoz ven greft distalinde kapatılmasıy ve yavaşça boşalma ya da "sağım" tarafından yapılır ikinci yöntem 1. açıklık testi video gösterildiği gibi, distensible EJV hemen balon olacak takı forseps bir çift ile. Açıklık testi için ikinci videoda gösterildiği gibi, tıkanıklığı yayımlandıktan sonra, patent anastomoz hızla boşaltılması segmenti dolum gerekir.
Model çalışıyorsa, fare gözünde genişleme ameliyattan 24 saat not edilmelidir. Bu may baş ve boyun oluşan venöz drenaj nedeniyle olabilir. Her iki gözü ameliyat sonrası genişlemiş olsun karşın Şekil 7'de görüleceği üzere, fenomen işletilen tarafında daha belirgindir.
Şekil 1:. Cilt kesi fare ve tükürük bezlerinin bir yumuşak çekiş alt boyun alanı boyunca yatay orta hat servikal insizyon sağ eksternal juguler ven (EJV) ortaya çıkarır. Hassas ven herhangi yaralanmaları önlemek için dikkatli bir cilt kesisi garanti EJV yüzeysel konumunu not alın.
Şekil 2:. Anastomoz hazırlanması EJV medial duvarı planlanan venotomi seyri boyunca bir mavi çizgi ile işaretlenmiştir. Bir yan kesim inciCCA verici sonunda yon venotomi uzunluk arter çapını ayarlamak için yapılır.
Şekil 3:. Dış-anastomoz medial duvar ilk venöz duvarın dışında-yerleştirilen 11-0 dikiş ile bir craneo-kaudal yönde dikilir ediliyor.
Şekil 4:. İçinde-out iğne anastomoz dış yüzeyinde düğüm tutmak için uygun şekilde medial duvarında bir dikiş tamamlamak için iç-dış arter duvar burada sürülür.
Şekil 5: Dış düğüm tutulması ho unutmayın.Bu durumda seçilen kesintiye dikiş düğüm w fistül tıkamaktadır olur trombüs oluşumunu önlemek için damarların lümen dışında kalır.
Şekil 6:. Sinüs basınç analiz Bu bart grafik grafiksel ameliyattan sonraki 2, 3 ve 4 hafta sonra mmHg ölçülen intrakranial sinüs basınç farkı gösterir.
Şekil 7:. Ameliyattan sonra Proptozis Bir gün, iki gözü genişlemiş ama (cerrahi ipsilateral) sağ göz genişleme daha belirgindir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Sürekli serebral venöz hipertansiyon yakından daha ağır klinik bulguları ve dura fistüller ve beyin AVM'leri 3 olan hastalarda kötü prognoz ile ilişkili olmuştur. KVH Bu etkiler yaygın sıçan modellerinde 1,2,8 incelenmiştir. Fare eşdeğer bir model sonuçta venöz hipertansiyon patogenezinde ve dura AVF ve beyin AVM ile ilişkisi üzerinde yer alan moleküler yollar analizini sağlayacak genetiği değiştirilmiş hayvanların kullanımına olanak sağlayacak.
Burada, biz bir uç-yan karotis-boyun fistül yoluyla yetişkin fare serebral venöz hipertansiyon oluşturmak için bir yöntem rapor. Bu yeni model, fare için çeviri ve böylece moleküler yolları ve gen terapileri araştıran bahsedilen olasılığına imkan vermek farede de tarif edilen karotid-boyun fistül modelleri artırır.
Yaygın Karşılaşılan Sorunlar ve Öneriler
Başka bir ortak problem seyri boyunca aşırı traksiyon, sıkıştırma, veya diseksiyon ile ven zarar vermektedir. Bu nedenle, EJV maruz dikkatlice diseksiyon Uygun düzlemi belirlemek için mikroskop altında gerçekleştirilmelidir. Içine drene Tüm küçük dalları da tespit ve koagüle edilmelidir. Bu damarın sıkıştırma gerektiren kontrolsüz kanama önlemek ve aşırı gerginlik önlemek için yeterli fazlalık sağlayacaktır.
Geçici klipleri çıkardıktan sonra fistül kötü işleve sahip nadir değildir. Bu durumda, ilk adım CCA gerginlik veya açılanma olası noktaları için bakmak gerekir. Arter veya sternokleidomastoid kasın kısmi rezeksiyon daha fazla diseksiyon bu sorunu çözecektir. Kötü fonksiyon bu manevralar sonrasında devam Ancak, anastomoz trombozu şüphesi gerekir. Bu durumda, yerine anastomoz sitesini yeniden açılması ve trombüs kaldırılması, yeni bir performans öneririzbir önceki kranial anastomoz. Bizim tecrübelerimize göre, üçüncü bir anastomoz imkansızdır. Orada EJV yeterli uzunlukta değildir ve fare zaman böyle uzun bir süre için anestezi tahammül etmez.
Tekniğin Sınırlamalar
Bu tekniğin başlıca kısıtlamaları bulunmaktadır: (1) damarların küçültme anatomisi ileri mikrocerrahi beceri ve sıçanlarda eşdeğer modeli için daha uzun bir öğrenme eğrisi gerektirir; (2) anastomoz açıklığı genellikle sadece bu sorunu çözmek için bir ekstra girişimi sağlayacak trombüs oluşumu ve fare EJV uzunluğu ile tehlikeye; ve (3) ameliyatı, uzun süre anestezi fareyi açığa üç saat kadar sürebilir. Ancak teknik önerileri yukarıda önerilen ve işlem sırasında sıcak ve sulu fare tutmak aşağıdakiler, CCA-to-EJV patent başarıyla gerçekleştirildi ve bizim deneyim elde hayvanların yüksek bir hayatta kalma oranı olabilir.
Farelerde güvenilir ve dayanıklı serebral venöz hipertansiyon modeli serebrovasküler araştırma 13-16 amaç geniş bir dizi hizmet edebilir önemli bir araçtır. Transgenik farelerin nakavt teknolojisini ekleyerek, bu yeni model, serebral venöz hipertansiyon ile ilişkili tüm patolojiler için daha fazla gen ile ilgili in vivo araştırma kolaylaştırmalıdır.
Daha önce, diğer yazarlar sıçan venöz hipertansiyon modeli tarif ve dura AVF ve beyin AVM 4,5,8,9 patofizyolojisini incelemek için kullandık. Şimdi başarıyla nedenle genetik tedavi testleri her türlü potansiyel uygulamalarını açarak, farelere aynı modeli çevirmek için bir yöntem tarif.
Sonuç
Biz yetişkin fare patent CCA-to-EJV anastomoz ulaşmak için buraya bir protokol göstermektedir. Bu fistül sağlarDayanıklı beyin venöz hipertansiyon sıçan farklı serebrovasküler hastalık modelleri geliştirmek için yararlı bir araç olmuştur. Farelerde bu aynı modeller geliştirmek için bu ilk adımı sağlayarak, biz o serebrovasküler hastalıklar için genetik tedaviler test olasılığını açın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Laboratuar hayvanlarında deneysel prosedürler Kaliforniya Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu, San Francisco (UCSF) tarafından onaylanmıştır.
Yazarlar bu prosedürde kullanılan ilaçlar ve malzemelere ilişkin ilgi hiçbir potansiyel çatışmaları var.
Acknowledgments
Bu proje kısmen William L.Young, William L.Young ve Hua Su, Hua SU R21 NS070153 için P01 NS44155 için Espen Walker NIH T32 GM008440, R01 NS27713 tarafından Hua Su Amerikan Kalp Derneği AHA 10GRNT3130004 tarafından desteklenmektedir. Dr Ana Rodríguez-Hernández "Obra Sosyal La Caixa" bir hibe ile desteklenmektedir
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10-0 Sterile Microsuture | Arosurgical Ic. | VT5A010Q10 | |
| 11-0 Sterile Microsuture | Arosurgical Ic | VT4A00N07 | |
| DUROTIP Scissors | Aesculap | BC210R | |
| Micro-Adson Tissue Forceps | Aesculap | BD510R | |
| Microscissors | Aesculap | OC496R | |
| Micro Forceps #5 Jewelers | Aesculap | BD331R | |
| Angled Jewelers Forceps | Aesculap | BD329R | |
| Micro Suture Forceps | Aesculap | BD338R | |
| DUROGRIP Needle Holder | Aesculap | BM009R |
References
- Bederson, J. B., Wiestler, O. D., Brüstle, O., Roth, P., Frick, R., Yaşargil, M. G. Intracranial venous hypertension and the effects of venous outflow obstruction in a rat model of arteriovenous fistula. Neurosurgery. 29, 341-350 (1991).
- Gao, P., Zhu, Y., Ling, F., Shen, F., Lee, B., Gabriel, R. A., Hao, Q., Yang, G. Y., Su, H., Young, W. L. Nonischemic cerebral venous hypertension promotes a pro-angiogenic stage through HIF-1 downstream genes and leukocyte-derived MMP-9. J. Cereb. Blood Flow Metab. 29, 1482-1490 (2009).
- Kim, H., Su, H., Weinsheimer, S., Pawlikowska, L., Brain Young, W. L. arteriovenous malformation pathogenesis: a response-to-injury paradigm. Acta Neurochir. Suppl. 111, 83-92 (2011).
- Lawton, M. T., Arnold, C. M., Kim, Y. J., Bogarin, E. A., Stewart, C. L., Wulfstat, A. A., Derugin, N., Deen, D., Young, W. L. Radiation arteriopathy in the transgenic arteriovenous fistula model. Neurosurgery. 62, 1129-1138 (2008).
- Lawton, M. T., Stewart, C. L., Wulfstat, A. A., Derugin, N., Hashimoto, T., Young, W. L. The transgenic arteriovenous fistula in the rat: an experimental model of gene therapy for brain arteriovenous malformations. Neurosurgery. 54, 1463-1471 (2004).
- Schaller, B., Graf, R., Sanada, Y., Tolnay, M., Rosner, G., Wienhard, K., Heiss, W., D, Hemodynamic changes after occlusion of the posterior superior sagittal sinus: an experimental PET study in cats. AJNR Am J Neuroradiol. 24, 1876-1880 (2003).
- Zhu, Y., Lawton, M. T., Du, R., Shwe, Y., Chen, Y., Shen, F., Young, W. L., Yang, G. Y. Expression of hypoxia-inducible factor-1 and vascular endothelial growth factor in response to venous hypertension. Neurosurgery. 59, 687-696 (2006).
- Herman, J. M., Spetzler, R. F., Bederson, J. B., Kurbat, J. M., Zabramski, J. M. Genesis of a dural arteriovenous malformation in a rat model. J. Neurosurg. 83, 539-545 (1995).
- Terada, T., Higashida, R. T., Halbach, V. V., Dowd, C. F., Tsuura, M., Komai, N., Wilson, C. B., Hieshima, G. B. Development of acquired arteriovenous fistulas in rats due to venous hypertension. J. Neurosurg. 80, 884-889 (1994).
- Yassari, R., Sayama, T., Jahromi, B. S., Aihara, Y., Stoodley, M., Macdonald, R. L. Angiographic, hemodynamic and histological characterization of an arteriovenous fistula in rats. Acta Neurochir (Wien). 146, 495-504 (2004).
- Solheim, O., Skeidsvoll, T. Transient global amnesia may be caused by cerebral vein thrombosis. Med. Hypotheses. 65, 1142-1149 (2005).
- Yang, B., Shergill, U., Fu, A. A., Knudsen, B., Misra, S. The mouse arteriovenous fistula model. J Vasc Interv Radiol. 20, 946-950 (2009).
- Choi, E. J., Choi, E. J., Walker, E. J., Shen, F., Oh, S. P., Arthur, H. M., Young, W. L., Su, H. Minimal Homozygous Endothelial Deletion of Eng with VEGF Stimulation Is Sufficient to Cause Cerebrovascular Dysplasia in the Adult Mouse. Cerebrovascular diseases. 33, 540-547 (2012).
- Hao, Q., Su, H., Marchuk, D. A., Rola, R., Wang, Y., Liu, W., Young, W. L., Yang, G. Y. Increased tissue perfusion promotes capillary dysplasia in the ALK1-deficient mouse brain following VEGF stimulation. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 295, H2250-H2256 (2008).
- Su, H., Hao, Q., Shen, F., Zhu, Y., Lee, C. Z., Young, W. L., Yang, G. Y. Development of a cerebral microvascular dysplasia model in rodents. Acta Neurochir. Suppl. 105, 185-189 (2008).
- Walker, E. J., Su, H., Shen, F., Degos, V., Jun, K., Young, W. L. Bevacizumab Attenuates VEGF-Induced Angiogenesis and Vascular Malformations in the Adult Mouse Brain. Stroke; a journal of cerebral circulation. , (2012).
