マウスにおける胎児の気管咬合モデル
Summary
先天性横隔膜ヘルニアおよび胎児気管閉塞の様々な動物モデルは、倫理的問題、コスト、外科的困難、大きさ、生存率、および遺伝的ツールの入手可能性に関する長所と短所を提示する。このモデルは気管閉塞および上昇した発光圧力が肺の発達に及ぼす影響を調べるための新しいツールを提供する。
Abstract
確立された治療モダリティである胎児気管閉塞(TO)は、重度の先天性横隔膜ヘルニア(CDH)における胎児の肺の成長および生存を促進する。TOに続いて、分泌された上皮液の保持は、光圧を増加させ、肺の成長を誘発する。CDHとTOの病態生理を理解するために、様々な動物モデルが定義されている。技術の難しさ、動物の大きさ、コスト、高い死亡率、遺伝的ツールの入手可能性など、すべての利点と欠点があります。本明細書において、マウス胎児TOの新規経子宮モデルについて説明する。妊娠中のマウスを麻酔し、子宮は正中腹腔内切断術を介して露出した。選択された胎児の気管は、気管の後ろに配置された単一の経子宮縫合糸、1つの頸動脈および1つの頸静脈で結紮された。ダムは閉鎖され、回復を許された。胎児は分娩の直前に集められた。TO胎児の体重に対する肺比は、対照胎児のそれよりも高かった。このモデルは、TOと肺の発達に対する発光圧力の増加の両方の影響を研究するための新しいツールを研究者に提供します。
Introduction
先天性横隔膜ヘルニア(CDH)は、1:2500の妊娠で発生し、肺の低形成および新生児肺高血圧症の結果1、2、3、4、5、6。胎児気管閉塞(TO)は、バルーンがカリナのすぐ上に配置され、第32期の妊娠週に除去される26-30日の妊娠週に胎児鏡検査を伴う重度のCDH患者における確立された出生前療法である。この一時的なTOは、胎児の肺の成長を誘発し、生存を改善する。先天性高気道閉塞症候群は肺過形成に関連する致死的な状態であり、外科医は分泌された上皮液の保持を促進するために気管の人工閉塞を行うよう促した。この閉塞は、光圧を増加させ、肺の成長を誘発した7.しかし、上皮細胞成熟を可能にするために、閉塞を逆転させるべきである。
CDHおよびTOの様々な動物モデル-オビン、ウサギ、ラットおよびマウス−CDHおよびTOの病態生理を理解するために開発された。技術の難しさ、動物の大きさ、コスト、高い死亡率、遺伝的ツールの入手可能性など、すべての利点と欠点があります。オビンモデルに使用される外科技術は、人間で使用されるものと非常によく似ており、逆転することができますが、このモデルの主な欠点は、動物の費用、長い妊娠期間、および可能な限られた手術の数です。ウサギモデルは妊娠期間が短く、羊モデルよりも安価です。しかし、ウサギモデルは不可逆的な8、9です。マウスモデルは、最も低コスト、妊娠1人当たりの胎児の数が最も多く、最も特徴付けられるゲノムであり、細胞および分子分析のために広く利用可能なツールを有する。ただし、重要な欠点は、TOの可逆性の欠如であり、TOの影響を完全に理解できないことです。本明細書では、前述のモデルのすべての利点を組み合わせ、容易で、可能な可逆性、および低侵襲げげっ歯類TOモデルを作成する方法を提示する。
Protocol
Representative Results
Discussion
この方法は、マウスにおける胎児気管閉塞の外科的処置および肺の発達への影響を説明する。プロトコルには、TO を成功させるために慎重に実行する必要がある重要な手順がいくつかあります。手術が行われるプラットフォームの暖かさと腹腔に導入された生理液は、妊娠の進行にとって非常に重要です。さらに、首の露出を確実にするために、子犬の頭部にわずかな圧力を加える必要があ?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、公共、商業、または非営利セクターの資金調達機関から特定の助成金を受け取りませんでした。すべての著者は、データの研究、取得、分析、解釈の概念と設計に多大な貢献をし、記事を起草し、重要な知的コンテンツと提出するバージョンの最終的な承認のためにそれを改訂しました。著者らは、手術技術のアートワークの制作に彼の親切な努力のためにCan Sabuncuooğleに感謝します。
Materials
| Buprenorphine | Par Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | For regional anesthesia |
| Isoflurane | Halocarbon Life Sciences | NDC 66794-017-25 | For general anesthesia |
| Magnification glasses | USA Medical-Surgical | SLR-250LBLK | At least 2.5x |
| Nikon 90i microscope | Nikon | 3417 | Motorized Fluorescence |
| Nucleospin Tissue Kit | Macherey-Nagel, Düren, Germany | 740952.5 | DNA isolation |
| Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher, IL, USA | 23225 | Protein quantification |
| Polyglactin suture | Ethicon | VCP451H | 4-0, 24 mm, cutting |
| Polylysine slides | VWR | 48382-117 | Microscope adhesion slides |
| Polypropylene suture | Ethicon | Y432H | 6-0, 13 mm 1/2c Taperpoint |
| RIPA buffer | Sigma-Aldrich, Missouri, USA | R0278-50ml | Protein isolation |
| Silk suture | Ethicon | VCP682G | 4-0, 24 mm, cutting |
| Trizol | Invitrogen | 15596026 | RNA isolation |
Referenzen
- Wright, N. J. Global PaedSurg Research Collaboration. Management and outcomes of gastrointestinal congenital anomalies in low, middle and high income countries: protocol for a multicentre, international, prospective cohort study. BMJ Open. 9, 030452 (2019).
- Aydin, E. Current approach for prenatally diagnosed congenital anomalies that requires surgery. Turkish Clinics Journal of Gynecology and Obstetrics. 27, 193-199 (2016).
- Nolan, H., et al. Hemorrhage after on-ECMO repair of CDH is equivalent for muscle flap and prosthetic patch. Journal of Pediatric Surgery. 54 (10), 2044-2047 (2019).
- Aydin, E., et al. Congenital diaphragmatic hernia: the good, the bad, and the tough. Pediatric Surgery International. 35 (3), 303-313 (2019).
- Aydın, E., Özler, O., Burns, P., Lim, F. Y., Peiró, J. L. Left congenital diaphragmatic hernia-associated musculoskeletal deformities. Pediatric Surgery International. 35 (11), 1265-1270 (2019).
- Aydın, E., et al. When primary repair is not enough: a comparison of synthetic patch and muscle flap closure in congenital diaphragmatic hernia. Pediatric Surgery International. 36 (4), 485-491 (2020).
- Wilson, M., Difiore, J. W., Peters, C. A. Experimental fetal tracheal ligation prevents the pulmonary hypoplasia associated with fetal nephrectomy: Possible application for congenital diaphragmatic hernia. Journal of Pediatric Surgery. 28 (11), 1433-1440 (1993).
- Mudri, M., et al. The effects of tracheal occlusion on Wnt signaling in a rabbit model of congenital diaphragmatic hernia. Journal of Pediatric Surgery. 54 (5), 937-944 (2019).
- Khan, P. A., Cloutier, M., Piedboeuf, B. Tracheal occlusion: a review of obstructing fetal lungs to make them grow and mature. American Journal of Medical Genetics. Part C, Seminars in Medical Genetics. 145 (2), 125-138 (2007).
- Chomczynski, P. A reagent for the single-step simultaneous isolation of RNA, DNA and proteins from cell and tissue samples. Biotechniques. 15 (3), 532-537 (1993).
- Beurskens, N., Klaassens, M., Rottier, R., De Klein, A., Tibboel, D. Linking animal models to human congenital diaphragmatic hernia. Birth Defects Research Part A: Clinical and Molecular Teratology. 79 (8), 565-572 (2007).
- Varisco, B. M., et al. Excessive reversal of epidermal growth factor receptor and ephrin signaling following tracheal occlusion in rabbit model of congenital diaphragmatic hernia. Molecular Medicine. 22, 398-411 (2016).
