輸血やラットの変力作用エージェントなし回復心肺モデル
Summary
ここでは、輸血やラットの変力作用エージェントなしの単純復旧心肺モデルを説明するプロトコルを提案します。このモデルでは、長期の研究人工心肺の複数臓器の後遺症をことができます。
Abstract
心肺のバイパス (CPB) は、心臓血管外科に不可欠です。体外循環技術、デバイス、多臓器合併症の劇的な改良にもかかわらず長期に関連する CPB はまだ心血管手術の結果を危険にさらすし、術後合併症と死亡率を悪化させることがあります。体外循環の臨床使用をさた動物モデルは、CPB 中に発生する病態生理学的プロセスの解明を有効にし、これらの合併症に対して保護する戦略を開発する臨床研究を促進します。ラット体外循環モデルは、効率の向上、便利な実験的プロセス、遺伝で豊富な試験方法または蛋白質のレベル、および遺伝的整合性のため有利であります。彼らは、免疫システムの活性化、酸素フリーラジカル、お世辞の活性化、炎症性サイトカインの合成を調査するため使用できます。ラットのモデルは精製され、徐々 に大規模な動物モデルの場所を撮影しました。ここでは、輸血やラットの変力作用エージェントなしの単純な体外循環モデルについて述べる。この復旧モデルでは、長期の研究 CPB の複数臓器の後遺症をことができます。
Introduction
1953 年、博士ジョン H. ギボン ジュニアが CPB1を使用して最初の心臓手術を正常に実行、その後心臓血管外科の本質的な様相となった。技術とデバイスは大幅に洗練されているが、CPB に関連する多臓器合併症はまだ心血管手術の結果を危険にさらすし、術後の罹患率と死亡率の2に影響を与える可能性があります。体外循環関連器官の損傷は、免疫システムの活性化と炎症性サイトカイン、お世辞のアクティブ化、および酸素フリーラジカル2の生産の合成が原因です。その病態も解明されていない完全に。
体外循環の臨床使用をさた動物モデル中および CPB; 後の病態生理学的プロセスの明確化を有効にします。これは、これらの合併症を回避するための戦略の開発に前臨床試験を促進できます。以来 Popovicら。CPB をラット 1967年3、CPB ラットモデルを初めて報告したモデル、洗練されているし、徐々 に行われている、経済性、便利な実験的プロセス、および試験の方法の茄多のための大型動物モデルの遺伝と蛋白質レベル。さらに、近交系ラットの遺伝的に同一、可能な限り生物学的バイアスを低減できます。
ファーブルら。まず消保院4の複数の臓器の後遺症、長期の研究をできる復旧モデルを確立しました。この単純な生存モデルの利点は、全身性炎症の柔軟性 (CPB の流れと期間)、安定の重要な条件と再現性。ラット体外循環モデルを CPB5、多臓器損傷を防ぐを目指す治療戦略の調査のために重要になっている CPB 中に臨床の状況をシミュレートするための様々 なモデルは最近開発されています。・ デ ・ ランゲら。心筋傷害7に関連する酵素、遺伝子および組織学的応答の特性評価に使用することができます心停止モデルを開発しました。ピーターズら。心筋梗塞と虚血・再灌流傷害8を介して心臓機能障害を分析する小型体外循環モデルを用いた制御の再灌流をアレンジしました。Jungwirthら。まず DHCA とサポートしている潜在的な神経保護戦略6グローバル虚血・再灌流傷害を解明することができます超低体温循環停止 (DHCA) モデルを確立しました。DHCA を用いた研究は、低体温症、再灌流、および/または溶血トリガー信号イベント9の影響を調査します。低体温は様々 な酵素の不活化、活性化に影響を与えるし、経路とメカニズム不明な10のまま。その一方で、心停止モデルや心虚血モデルは、虚血と再灌流心臓の損傷を調査する使用する必要があります。これら様々 なラット体外循環モデル高い人間の体外循環を再現可能性があります CPB に関連する病理学的プロセスを明らかにし、体外循環関連の合併症を軽減できます。
このプロトコルは、輸血やラットの変力作用エージェントなしの単純な体外循環モデルを示しています。このモデルは、長期的な研究 CPB の複数臓器の後遺症。
Protocol
Representative Results
Discussion
この CPB ラットモデルにおける炎症性サイトカインと炎症反応を制御する重要な転写因子 HMGB 1 の血清および肺の表現のレベルは、CPB 後劇的に増加。前臨床研究を示した患者心臓血管外科11HMGB 1 レベルの血清分泌亢進、CPB 中にピーク血清 HMGB 1 濃度はより重症の全身性炎症反応症候群に関連付けられていたCPB12後肺酸素化障害。また、血清 HMGB 1 濃度は、重?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
感謝は、テクニカル サポートのため博士 t. タキと博士 M. 船本まで拡張されます。
Materials
| Rodent Ventilator 7025 | Ugo Basile | 7025 | Ventilator |
| OxiQuant B | ENVITEC | 46-00-0023 | Oxygen Sensor |
| CMA 450 Temperature Controller | CMA | 8003759 | Temperature Controller |
| CMA 450 Heating Pad | CMA | 8003763 | |
| CMA 450 Rectal Probe | CMA | 8003761 | |
| DIN(8) to Disposable BP Transducer | ADInstruments | MLAC06 | |
| Disposable BP Transducer | ADInstruments | MLT0670 | |
| IX-214 Data Recorder | iWorx Systems | IWX-214 | amplifier |
| LabScribe software | iWorx Systems | software | |
| Roller pump | Furue Science | Model RP-VT | pump |
| Happy Cath | Medikit | EB 19G 4HCLs PP | 17-gauge multiorifice angiocatheter |
| SURFLO ETFE I.V. Catheter | Terumo | SR-OX2419CA | 24-gauge angiocatheter |
| Oxygenator | Mera | HPO-002 | |
| CPB circuit | Mera | custom-made | |
| Hespander fluid solution | Fresenius Kabi | 3319547A4035 | Hydroxyethyl starch |
Riferimenti
- Gibbon, J. H. Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery. Minn Med. 37 (3), 171-185 (1954).
- Apostolakis, E., Filos, K. S., Koletsis, E., Dougenis, D. Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass. J Cardiac Surg. 25 (1), 47-55 (2010).
- Popovic, P., Horecky, J., Popovic, V. P. Instrumental responses in rats after hypothermic cardiopulmonary by-pass. P Soc Exp Biol Med. 126 (1), 225-228 (1967).
- Fabre, O., et al. A recovery model of partial cardiopulmonary bypass in the rat. Perfusion. 16 (3), 215-220 (2001).
- Hirao, S., Masumoto, H., Minatoya, K. Rat cardiopulmonary bypass models to Investigate multi-organ injury. Clin Surg. 2, 1-6 (2017).
- Jungwirth, B., et al. Neurologic outcome after cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest in rats: description of a new model. J Thorac Cardiov Sur. 131 (4), 805-812 (2006).
- de Lange, F., Yoshitani, K., Podgoreanu, M. V., Grocott, H. P., Mackensen, G. B. A novel survival model of cardioplegic arrest and cardiopulmonary bypass in rats: a methodology paper. J Cardiothorac Surg. 3, 51 (2008).
- Peters, S., et al. An experimental model of myocardial infarction and controlled reperfusion using a miniaturized cardiopulmonary bypass in rats. Interact Cardiovasc Th. 19 (4), 561-564 (2014).
- Engels, M., et al. A cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest rat model for the investigation of the systemic inflammation response and induced organ damage. J Inflamm. 11 (26), (2014).
- Pinto, A., et al. The extracellular isoform of superoxide dismutase has a significant impact on cardiovascular ischaemia and reperfusion injury during cardiopulmonary bypass. Eur J Cardio-Thorac. 50 (6), 1035-1044 (2016).
- Zhang, Z., Wu, Y., Zhao, Y., Xiao, X., Liu, J., Zhou, X. Dynamic changes in HMGB1 levels correlate with inflammatory responses during cardiopulmonary bypass. Exp Ther Med. 5 (5), 1523-1527 (2013).
- Kohno, T., et al. Impact of serum high-mobility group box 1 protein elevation on oxygenation impairment after thoracic aortic aneurysm repair. Heart Vessels. 26 (3), 306-312 (2011).
- Tseng, C. C., et al. Impact of serum biomarkers and clinical factors on intensive care unit mortality and 6-month outcome in relatively healthy patients with severe pneumonia and acute respiratory distress syndrome. Dis Markers. 2014, (2014).
- Paparella, D., Yau, T. M., Young, E. Cardiopulmonary bypass induced inflammation: pathophysiology and treatment. An update. Eur J Cardio-Thorac. 21 (2), 232-244 (2002).
- Hirao, S., et al. Recombinant human soluble thrombomodulin prevents acute lung injury in a rat cardiopulmonary bypass model. J Thorac Cardiov Sur. , (2017).
- Yamazaki, S., Inamori, S., Nakatani, T., Suga, M. Activated protein C attenuates cardiopulmonary bypass-induced acute lung injury through the regulation of neutrophil activation. J Thorac Cardiov Sur. 141 (5), 1246-1252 (2011).
- Wang, C. T., Zhang, L., Wu, H. W., Wei, L., Xu, B., Li, D. M. Doxycycline attenuates acute lung injury following cardiopulmonary bypass: involvement of matrix metalloproteinases. Int J Clin Exp Patho. 7 (11), 7460-7468 (2014).
- Liu, K., et al. Curcumin attenuates cardiopulmonary bypass-induced lung oxidative damage in rats. J Cardiovasc Pharm T. 17 (4), 395-402 (2012).
- Taki, T., et al. Fetal mesenchymal stem cells ameliorate acute lung injury in a rat cardiopulmonary bypass model. J Thorac Cardiov S. 153 (3), 726-734 (2017).
- Zhu, X., et al. Establishment of a novel rat model without blood priming during normothermic cardiopulmonary bypass. Perfusion. 29, 63-69 (2014).
- Inoue, K., et al. Deep anesthesia worsens outcome of rats with inflammatory responses. Inflamm Res. 65 (7), 563-571 (2016).
- Bradfield, J. F., Schachtman, T. R., McLaughlin, R. M., Steffen, E. K. Behavioral and physiologic effects of inapparent wound infection in rats. Lab Anim Sci. 42 (6), 572-578 (1992).
