小鼠静脉内膜氧化术
Summary
本文介绍了一种非插管、自发呼吸小鼠静脉-静脉体外膜氧合 (ECMO) 技术的协议。这种小鼠 ECMO 模型可在急性和终末期肺部疾病的实验研究中得到有效的实施。
Abstract
近年来, 体外膜氧合 (ECMO) 的使用大幅度增加。ECMO 已成为急性和终末期肺部疾病的可靠和有效的治疗方法。随着临床需求的增加和 ECMO 的长期使用, 对多器官损伤的程序优化和预防具有重要的意义。本协议的目的是在非插管、自发呼吸的小鼠中提出静脉静脉 ECMO 的详细技术。本协议展示了 ECMO 和手术步骤的技术设计。这种小鼠 ECMO 模型将有助于研究与 ECMO 相关的病理生理学 (如炎症, 出血和血栓栓塞事件)。由于基因修饰小鼠的丰富性, ECMO 相关并发症的分子机制也可以被解剖。
Introduction
体外膜氧化 (ECMO) 是一种临时的生命支持系统, 接管肺和心脏的功能, 以允许适当的气体交换和灌注。希尔 et al1描述了1972年首次使用 ECMO 患者;然而, 它仅在22009年在甲型h1n1 流感大流行期间成功应用后才得到广泛使用。今天, ECMO 通常被用作在末期心脏病和肺部疾病3的救生程序。静脉静脉 ECMO 被越来越多地用于在清醒, 非插管, 自发性呼吸衰竭患者4的侵入性机械通气的替代。
尽管其广泛采用, ECMO5,6,7报告了各种各样的复杂化。ECMO 患者可能经历的并发症包括出血、血栓、败血症、血小板减少症、与设备有关的故障和空气栓塞。此外, 全身炎症反应综合征 (sir) 导致多器官损害是很好地描述了临床和实验研究8,9。在长期 ECMO 治疗的患者中也经常报告神经并发症, 如脑梗死。混淆问题, 通常很难区分并发症是由 ECMO 本身引起的, 还是源于伴随着急性和终末期疾病的基础紊乱。
为了具体研究 ECMO 对健康机体的影响, 必须建立可靠的实验动物模型。很少有关于 ECMO 在小动物身上的性能的报告, 都只限于老鼠。迄今为止, 文献中没有描述 ECMO 的小鼠模型。由于大量的转基因小鼠菌株的可用性, 建立一个小鼠 ECMO 模型将允许进一步调查涉及 ECMO 相关并发症的分子机制10,11。
根据我们先前描述的小鼠体外循环 (CPB) 模型12, 我们开发了一种稳定的静脉-静脉 ECMO 的方法, 在非插管, 自发呼吸鼠。ECMO 电路 (图 1), 包含流出和流入套管, 蠕动泵, 肺和气陷油藏, 类似于我们以前描述的小鼠 CPB12模型, 除了有一个较小的启动容积 (0.5 毫升)。该协议演示了在成功的 ECMO 过程中涉及的详细技术、生理监测和血气分析。
Protocol
Representative Results
Discussion
以前, 我们描述了一个成功的模型的 CPB 在鼠标12,13。为了实现急性或终末期肺部疾病的这种模式, 我们开发了一个易于使用的静脉-静脉 ECMO 电路的小鼠。不同于 CPB 模型, 静脉静脉 ECMO 不需要复杂的手术程序, 如胸骨和夹紧的主动脉, 从而减少伤口出血的风险在一个完全肝素化的动物。为避免肺血栓栓塞, 每只动物可获得 2.5 IU 肝素/千克。这种剂量是基于?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
该项目得到了德意志科技的肯德基311赠款的支持。
Materials
| Sterofundin | B.Braun Petzold GmbH | PZN:8609189 | in 1:1 with Tetraspan |
| Tetraspan 6% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 05565416 | in 1:1 with Sterofundin |
| Heparin Natrium 25.000 | Ratiopharm GmbH | PZN: 3029843 | 2,5 IU per ml of priming |
| NaHCO3 8,4% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 1579775 | 3% in priming solution |
| Carprofen | Zoetis Inc., USA | PZN:00289615 | 5mg/kg/BW |
| 1 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C10PU-MCA1301 | carotide artery |
| 2 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C20PU-MJV1302 | jugular vein |
| 8-0 Silk suture braided | Ashaway Line & Twine Co., USA | 75290 | ligature |
| Isoflurane | Piramal Critical Care GmbH | PZN:9714675 | narcosis |
| Spring Scissors – 6mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15020-15 | instruments |
| Spring Scissors – 2mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15000-03 | instruments |
| Halsted-Mosquito Hemostat | Fine Science Tools GmbH | 13009-12 | instruments |
| Dumont #55 Forceps | Fine Science Tools GmbH | 11295-51 | instruments |
| Castroviejo Micro Needle Holder – 9cm | Fine Science Tools GmbH | 12060-02 | instruments |
| Micro Serrefines | Fine Science Tools GmbH | 18555-01 | instruments |
| Bulldog Serrefine | Fine Science Tools GmbH | 18050-28 | instruments |
| Isoflurane Vaporizer Drager 19.1 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | anesthesia 1,3 -2,5% | |
| Multichannel Data Aquisition Device with ISOHEART Software | Hugo Sachs Elektronik GmbH, Germany | invasive pressure, ECG, t °C | |
| i-STAT portable device | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
| i-STAT CG4+ and CG8+ cartridges | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
| C57Bl/6 mice, male, 30 g, 14 weeks old | Charles River Laboratories | housed 1 week before |
References
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