온난 허혈/재관류 손상의 쥐 폐 이식 모델: 결과 개선을 위한 최적화
Summary
여기에서는 결과를 개선하는 데 도움이 되는 쥐 폐 이식 모델에 대한 최적화를 제시합니다. 체중에 따른 커프스 사이즈 가이드, 4차 늑간 공간을 확인하기 위한 측정 전략, 상처 봉합 및 BAL(기관지폐포 세척) 체액 및 조직 수집 방법을 제공합니다.
Abstract
쥐 폐 이식에 대한 우리의 경험에서 우리는 개선해야 할 몇 가지 영역을 발견했습니다. 폐정맥(PV), 폐동맥(PA) 또는 기관지(Br)에 적합한 커프 크기를 선택하는 방법에 관한 기존 문헌의 정보는 다양하므로 쥐 폐 이식 중 적절한 커프 크기를 결정하는 것은 시행착오를 거쳐야 합니다. 혈관이나 기관지의 크기에 적합한 가장 작은 효과적인 커프를 사용하도록 커핑 기술을 표준화함으로써 이식 절차를 보다 안전하고 빠르며 성공적으로 만들 수 있습니다. PV, PA, Br의 직경은 쥐의 체중과 관련이 있기 때문에 체중 기반 가이드를 사용하여 적절한 크기를 선택하는 전략을 제시합니다. 폐 부피는 체중과도 관련이 있기 때문에 온열 허혈 동안 기증자 폐 팽창을 위한 적절한 공기량을 선택할 때와 기관지폐포 세척(BAL) 수액 수집 중에 주입할 적절한 양의 PBS에 대해서도 이 관계를 고려해야 합니다. 우리는 또한 4차 늑간 공간 해부, 상처 봉합 및 천연 엽과 이식된 엽 모두에서 샘플 수집 방법을 설명합니다.
Introduction
삼십 년이 넘는 기간 동안 연구자들은 생성된 데이터가 실제 임상 상태를 보다 일관되고 더 잘 반영할 수 있도록 쥐 폐 이식 모델을 수정하고 개선해 왔습니다. 우리 실험실에서 이 모델을 수행하는 동안 우리는 문합에 대한 커프 기술, 수혜자의 4번째 늑간 공간 식별, 수혜자의 시술 중 폐 팽창 및 상처 봉합, 분석을 위한 샘플 수확의 네 가지 개선 영역을 결정했습니다.
문합에 대한 커핑 기술 수정은 기증자 폐 1,2,3,4,5,6의 처리 시간을 단축하고 미세외과 의사가 문합 절차를 더 빠르고 기술적으로 쉽게 만들어 전체 이식 절차를 개선할 수 있습니다. 이식된 폐에 필요한 혈액과 기류를 공급하기 위해 적절한 크기의 커프를 사용하는 것이 중요하지만 폐정맥(PV), 폐동맥(PA) 또는 기관지(Br)5,7,8,9. PV, PA 및 Br의 직경은 기증자 및 수혜자 쥐의 체중과 관련이 있으므로 커프 크기는 체중을 기준으로 할 것을 제안합니다. 이 보고서는 이식된 폐에 혈액과 공기 공급을 최적화하는 역할을 하는 쥐의 체중(180g에서 270g 이상)을 기준으로 커프의 크기 가이드를 제공합니다(표 1).
새로운 미세외과 의사는 기증자 시술 중에 기증자 폐를 성공적이고 쉽게 조달할 수 있지만 수혜자의 시술 중에 폐를 이식하는 것은 더 복잡하고 미세외과 의사의 경험에 달려 있습니다. 수혜자의 왼쪽 폐에 접근하기 위해 4번째 늑간 공간을 찾으려는 시도는 주관성을 유지하고 시술 시간을 늘릴 수있는 더 어려운 단계 중 하나입니다. 따라서 흉부 측정과 심장의 두근거림을 이용하여4,5,6,10,11,12를 해부할 정확한 부위 흉벽을 찾아늑간 공간 위치를 식별하는 데 도움이 되는 간단하고 객관적인 방법을 소개합니다.
우리는 또한 장기 손상의 잠재적 원인인 기증자 폐 팽창에 대한 개선을 제안합니다. 기증자 폐는 재관류가 시작될 때까지 수축됩니다. 4번째 늑간 공간을 봉합하는 동안 기증자 폐는 일반적으로 PEEP를 2 cmH 2 O에서 6 cmH2O로 증가시켜팽창시킵니다. 과팽창으로 인한 폐 손상을 최소화하기 위해 5번째 갈비뼈보다 아래쪽에 있는 4번째 갈비뼈 주위에 간단한 이중 매듭으로 3개의 6-0 나일론 봉합사를 배치하는 기술을 제안합니다. 상처를 봉합 할 때가되면 3 개의 봉합사의 끝을 양손에 지혈제로 잡고 양쪽을 잡아 당겨 상처를 한꺼번에 봉합하고 PEEP를 즉시 2cmH2O로 줄입니다. 이런 식으로, 폐는 가능한 한 최단 시간 동안 확장 될 수 있습니다10.
실험이 끝나면 연구자는 종종 각 이식에서 다양한 유형의 분석을 위해 여러 유형의 샘플을 수집하려고 합니다. 예를 들어, 스냅 냉동 조직, 포르말린 고정 조직, 폐부종을 결정하기 위한 습윤 대 건조 중량 비율 조직 및 기관지정맥 세척액(BAL)은 모두 이식이 얼마나 잘 진행되었는지 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 기관지폐 기관지폐 수액을 수집하는 전통적인 방법은 수혜자의 천연 엽과 기증자의 이식된 엽 둘 다로부터 혼합된 풀링된 샘플을 허용한다13,14,15. 이를 극복하기 위해 우리는 이식된 폐와 천연 폐의 상태에 대한 보다 정확한 통찰력을 얻을 수 있는 폐문 영역을 클램핑하는 방법을 제시합니다. 또한 폐의 각 측면에서 기관지폐 기관지폐액을 수집하는 데 사용되는 PBS의 양은 농도로 측정되는 사이토카인 및 케모카인과 같은 수많은 용해성 인자를 포함하고 있기 때문에 고려하는 것이 중요합니다. 예상되는 폐활량에 주입 된 체액의 양을 정상화하면 비교에 도움이 될 수 있습니다. 오른쪽에 4개의 엽(葉)이 있고 왼쪽에 1개의 엽(葉)이 있으며, 쥐의 5개 엽(葉)은 각각 다른 부피와 표면적을 가지고 있다(16). Backer et al.의 폐엽 부피 측정에 대한 이전 연구에 따르면, 전체 폐의 총 부피 중 우엽의 부피는 63%(4400mm3)이고 좌엽의 부피는 37%(2500mm3)입니다. 따라서 기관지폐 기관지폐액을 수집하는 데 사용되는 PBS의 부피는 일회 호흡량(7.2mL/kg)의 두 배에 오른쪽 폐의 경우 63%, 왼쪽 폐의 경우 37%를 곱한 값으로 계산하는 것이 좋습니다. 이 접근 방식을 사용하면 체중 및 타이밍10,16과 같은 변수를 더 잘 제어할 수 있습니다.
전체적으로, 이 보고서에서 우리는 절차를 보다 효율적으로 만들고 각 실험에서 보다 정확하고 풍부한 데이터를 생성하는 능력을 높일 수 있는 쥐 폐 이식의 표준 실험 모델에 대한 몇 가지 수정 사항을 보여줄 것입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 보고서에서 우리는 절차를 최적화하기 위해 쥐 폐 이식 프로토콜의 몇 가지 중요한 단계에 개입했습니다. 쥐의 폐 이식을 위한 다양한 커핑기술이 보고되었지만1,2,3,4,5,6,7,8,9,15<sup…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
없음.
Materials
| 12 Gauge angio-catheter | BD | 382277 | |
| 14 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4251717-02 | |
| 16 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4252586-02 | |
| 18 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4251679-02 | |
| 20 Gauge angio-catheter | B. Braun | 4252527-02 | |
| 4-0 silk suture | Surgical Specialties Corp. | SP116 | |
| 6-0 nylon suture | AD Surgical | S-N618R13 | |
| 7-0 nylon suture | AD Surgical | S-N718SP13 | |
| 8-0 nylon suture | AD Surgical | XXS-N807T6 | |
| Betadine Spray | Avrio Health L.P | UPC 367618160039 | |
| Clippers | VWR | MSPP-023326 | |
| Castroviejo micro dissecting spring scissors | Roboz Surgical Instrument Co | RS-5668 | |
| Dumont #5 – Fine Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| Electrocautery | Macan | MV-7A | |
| Endotracheal intubation kit | Kent Scientific | ETI-MSE | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11027-12 | |
| Halsted-mosquito hemostat | Roboz Surgical Instrument Co | RS-7112 | |
| Heparin | Fresnius Medical Care | C504701 | |
| Insulin syringe | Life Technologies | B328446 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Isopropyl Alcohol Swabs | BD | 326895 | |
| Ketamine | Hikma Pharmaceuticals PLC | NDC 0413-9505-10 | |
| Dieffenbach Bulldog Clamp | World Precision Instruments | WPI14117 | |
| Needle holder/Forceps, Curved | Micrins | MI1542 | |
| Needle holder/Forceps, Straight | Micrins | MI1540 | |
| Perfadex Plus (Organ Preservation Solution) | XVIVO Perfusion AB | REF# 19950 | |
| PhysioSuite | Kent Scientific | PS-MSTAT-RT | Used to check SpO2 and heartbeat |
| Retractor | Roboz Surgical Instrument Co | RS-6560 | |
| Saline | PP Pharmaceuticals LLC | NDC 63323-186-10 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14090-11 | |
| SomnoSuite Small Animal Anesthesia System | Kent Scientific | SS-MVG-Module | |
| Sterile Cotton Gauze Pad | Fisherbrand | 22-415-469 | |
| Surgical Microscope | Leica | M500-N w/ OHS | |
| Syringe 5mL | BD | 309646 | |
| Vannas-Tubingen Spring Scissors | Fine Science Tools | 15008-08 | |
| Xylazine | Korn Pharmaceuticals Corp | NDC 59399-110-20 | |
| Yasargil Clamp | Aesculap, Inc | FT351T | Used to clamp bronchus |
| Yasargil Clamp | Aesculap, Inc | FT261T | Used to clamp hilum |
| Yasargil Clamp Applicator | Aesculap, Inc | FT484T |
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