Method Article

Orotracheal 삽관 및 환기 폐 허혈 재관류 수술의 마우스 모델

DOI:

10.3791/64383

⸱

September 9th, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Anesthesia and Perioperative Care, University of California San Francisco and San Francisco General Hospital, 2Department of Physiology, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, 3Department of Anesthesiology and Critical Care Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

환기를 유지하고 저산소증을 피하면서 왼쪽 폐 허혈 재관류 (IR) 손상을 만드는 마우스 수술 모델.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

허혈 재관류 (IR) 손상은 종종 일시적인 혈류 중단을 포함하는 과정에서 발생합니다. 폐에서 격리 된 IR은 지속적인 폐포 환기와 함께이 특정 과정에 대한 실험적 연구를 허용하여 저산소증과 무기폐의 복잡한 해로운 과정을 피할 수 있습니다. 임상적 맥락에서 폐허혈 재관류 손상(폐 IRI 또는 LIRI라고도 함)은 폐색전증, 소생출혈성 외상 및 폐 이식을 포함하되 이에 국한되지 않는 수많은 과정에 의해 유발됩니다. 현재 LIRI에 대한 효과적인 치료 옵션은 제한적입니다. 여기에서는 첫 번째 구강 기관 삽관에 이어 편측성 좌측 폐 허혈 및 보존된 폐포 환기 또는 가스 교환을 통한 재관류를 포함하는 폐 IR의 가역적 수술 모델을 제시합니다. 마우스는 왼쪽 개흉술을 받는데,이를 통해 왼쪽 폐동맥이 노출되고, 시각화되고, 분리되고, 가역적 인 슬립 매듭을 사용하여 압축됩니다. 그런 다음 허혈성 기간 동안 수술 절개를 닫고 동물을 깨우고 발관합니다. 마우스가 자발적으로 호흡하면 폐동맥 주위의 슬립 매듭을 풀어 재관류가 이루어집니다. 이 임상적으로 관련된 생존 모델은 폐 IR 손상, 해결 단계, 폐 기능에 대한 다운스트림 효과 및 실험적 폐렴과 관련된 2-hit 모델의 평가를 허용합니다. 기술적으로 어렵지만 이 모델은 몇 주에서 몇 달에 걸쳐 마스터할 수 있으며 최종 생존율 또는 성공률은 80%-90%입니다.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

허혈 재관류 (IR) 손상은 일정 기간의 중단 후 혈류가 장기 또는 조직 베드로 회복 될 때 발생할 수 있습니다. 폐에서 IR은 감염, 저산소증, 무기폐, 부피 외상(기계적 환기 중 높은 일회 호흡량), 기압 외상(기계적 환기 중 높은 피크 또는 지속적인 압력) 또는 둔기(비관통) 폐 타박상 손상 1,2,3과 같은 다른 유해한 과정과 관련하여 단독으로 또는 발생할 수 있습니다. . LIRI의 메커니즘과 동시 프로세스(예: 감염)가 LIRI 결과에 미치는 영향에 대한 지식에는 몇 가지 격차가 남아 있으며 LIRI에 대한 치료 옵션도 제한적입니다. 순수한 LIRI의 생체 내 모델은 폐 IR 손상의 병태생리학을 단독으로 식별하고 폐 손상이 구성 요소인 다중 히트 과정에 대한 기여도를 연구하는 데 필요합니다.

쥐 폐 IR 모델은 폐 이식3, 폐색전증4 및 소생술을 동반한 출혈성 외상 후 폐 손상5을 포함한 여러 과정의 폐 특이적 병태생리학을 ....

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Protocol

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아래에 설명 된 모든 절차와 단계는 캘리포니아 대학교 샌프란시스코의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 받았습니다. 모든 마우스 균주를 사용할 수 있지만 일부 균주는 다른 균주에 비해 더 강력한 폐 IR 염증 반응을 보입니다12. 약 12-15주령(30-40g) 이상인 마우스는 어린 마우스보다 폐 IR 수술을 더 잘 견디고 생존합니다. 수컷과 암컷 마우스 모두 이러한 수술에 사용할 수 있습니다.

1. 마우스 삽관 프로토콜

  1. 마취 및 삽관 준비
    1. 에탄올 면봉으로 마우스 복부를 닦으십시오. 트리 브로 모 에탄올 (250-400 mg / kg)의 복강 주사로 마우스를 마취하십시오. 페달 철수 반사의 부족으로 적절한 마취 깊이를 평가하십시오. 눈 윤활 연고를 지금 또는 나중에 두십시오 (2.1.4 단계).
      참고: 이 절차의 경우 트리브로모에탄올(및 대체 옵션으로 에토미데이트)은 이 수술에 필요한 혈역학적 상태에 영향을 미치지 않으면서 안정적인 마취면을 제공합니다. 이 마취제는 복막 유착의 위험을 피하기 위해 한 번만 사용됩니다. 이소플루란도 사용할 수 있지만 여기서는 사용하지 않습니다. 의사는 적합하다고 생각하는 마취법을 자유롭....

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Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

일방적 환기 멸균 폐허혈 재관류(IR) 손상으로 생성된 염증: 허혈 1시간 후, ELISA 및 qRT-PCR 모두에 의해 혈청 및 폐 조직 내 사이토카인 수치가 증가한 것을 관찰했으며, 이는 재관류 후 1시간에 최고조에 달하고 재관류 후 12-24시간 이내에 기준선으로 빠르게 돌아왔습니다13. 재관류 후 3 시간에 수집 된 샘플의 경우, 우리는 왼쪽 폐 조직 내에서 강렬한 호중구 침윤을 관찰했으며 염증의 강도가 사용 된 마우스의 균주에 의존한다는 점에 주목했습니다 (그림 1). 특히, 공존 또는 후속 감염 과정이 없을 때 생성되는 염증은 점차적으로 해결되고 폐는 재관류 후 12-24 시간 내에 손상된 폐에서 호중구의 유출 또는 유출과 함께 정상적인 폐 구조 (조직 병리학에 의해)로 돌아갑니다13. 참고로, 우리는 경미하지만 감지 가능한 염증을 관찰했는데, 이는 대부분 호중구였으며 비수술적 오.......

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Discussion

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이 원고는 Dodd-o et al.9에 의해 개발 된 환기 된 폐 IR 모델을 수행하는 단계를 자세히 설명합니다. 이 모델은 분리 된 폐 IR 14,15,16,17, 공존하는 감염과 결합 된 폐 IR 18, 장-폐 축 및 장내 미생물 군집의 기여와 관련된 폐 IR에서 염증의 생성 및 해결에 관여하는 분자 경로를 식별하는 데 도움이되었습니다13,18,19 . 기술적으로 더 어렵지만 현재 모델은 중단된 주기적 폐 팽창 및 저산소증의 복합 효과 없이 폐 IR.......

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 경쟁하는 재정적 이해 관계가 없다고 선언합니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 작업은 마취 및 수술 전후 치료부, 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 및 샌프란시스코 종합 병원의 부서 지원과 NIH R01 상(AP에): 1R01HL146753으로 자금을 지원받았습니다.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Equipment
Fiber Optic Light PipeCole-ParmerUX-41720-65광섬유 광도관
광섬유 광원AmScopeSKU: CL-HL250-B광섬유 조명용 광원
Germinator 500Cell Point Scientific, Inc.No.5-1450비드 살균기
가열 패드AIMS14-370-223대체 옵션
리튬 이온 그루밍 키트(이발기)WAHL 홈 제품SKU 09854-600B수술 부위에서 마우스 털을 제거하려면
현미경NikonSMZ-10회사 웹 사이트에서 사용 가능한 기타 새로운 옵션
MiniVent VentilatorHavard ApparatusModel 845마우스 인공호흡기
초음파 세척기Cole-ParmerUX-08895-05작동에 사용된 깨끗한 도구
온난화 패드Kent ScientificRT-0501수술에서 회복하는 동안 마우스를 따뜻하게 유지하기 위해
저울 Cole-ParmerUX-11003-41체중
<강력>수술 도구
4-0 Silk SutureEthicon683G근육층 폐쇄용
7-0 Prolene SutureEthicon 산업EP8734H좌측 폐동맥의 슬립 매듭을 만드는 데 사용
Bard-Parker (11) 메스 (Rib-Back Carbon Steel Surgical Blade, sterile, single use)Aspen Surgical372611흉강 진입용 (옵션 1)
Bard-Parker (12) 메스Aspen Surgical372612흉강 진입용(옵션 2)
Extra Fine Graefe ForcepsFST11150-10근육/늑골 고정 겸자
Magnetic Fixator Retraction SystemFST1. 베이스 플레이트(Nos. 18200-03)
2. 고정기 (Nos. 18200-01)
3. 견인기(번호 18200-05에서 18200-12)
4. 엘라스토머(Nos.18200-07) 5. 견인기 (No.18200-08)		작은 동물 수축 시스템
monoject 표준 피하 주사 바늘vidien05-561-20약물 전달 IP
좁은 패턴 집게FST11002-12피부 높이 집게
바늘 홀더 / 바늘 드라이버FST12565-14바늘 고정
바늘BD305110슬립매듭을 외부화하기 위한 26 게이지 바늘 (24 또는 26 게이지 바늘도 가능)
PA/혈관 확장 집게FST00125-11PA를 잡기 위해; 비손상 그리퍼
가위FST14060-09수술 중 근육층 절개 및 절단에 사용
초미세 Dumont 마이크로 집게FST11295-10 (Dumont #5 집게, 생물학 팁, 팁 치수:0.05*0.02mm, 11cm)좌폐동맥과 기관지 사이의 공간을 통과하기 위해
Reagents
0.25% BupivacaineHospira, Inc.0409-1159-02외과 상처 봉합 중 사용되는 국소 진통제
Avertin (2,2,2-Tribromoethanol)Sigma-AldrichT48402-25G마취제, IR 수술을 위해 마우스 마취에 사용, IR 수술에 사용되는 농도는 250-400 mg / kg입니다.
부프레노르핀코브트러스 북미59122진통제: 수술에 사용되는 농도는 0.05-0.1 mg/kg입니다
. 눈 윤활제BAUSCH+LOMB진정 윤활제 눈 연고는 눈의 건조를 완화합니다
포비돈-요오드 10% 용액MEDLINE INDUSTRIES INCSKU MDS093944H (2 FL OZ, 국소 소독제)수술 시작 시 효과적인 응급 처치 소독제를 위해 적용되는 국소 액체
<강한>재료
알코올 면봉BD 브랜드  주입 및 수술 부위의 멸균을 위한
326895 플라스틱 필름KIRKLANDStretch-Tite 프리미엄멸균 수술 분야를 커버하기 위한 대안(비용 효율적)
설치류 수술용 드레이프Stoelting50981수술 분야용 멸균 필드 또는 드레이프
멸균 코튼 팁 적용Pwi-Wnaps703033 눈 윤활제를
최고 스폰지Dukal Corporaton재주문 # 5360피부 / 근육에서 출혈 중지
계BD바르는 데 사용됩니다.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Shen, H., Kreisel, D., Goldstein, D. R. Processes of sterile inflammation. Journal of Immunology. 191 (6), 2857-2863 (2013).
  2. Fiser, S. M., et al. Lung transplant reperfusion injury involves pulmonary macrophages a....

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