환기를 유지하고 저산소증을 피하면서 왼쪽 폐 허혈 재관류 (IR) 손상을 만드는 마우스 수술 모델.
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방법 논문
Orotracheal 삽관 및 환기 폐 허혈 재관류 수술의 마우스 모델
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
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.
서론
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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프로토콜
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
- 마취 및 삽관 준비
- 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....
- 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).
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결과
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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토론
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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공개 사항
저자는 경쟁하는 재정적 이해 관계가 없다고 선언합니다.
감사의 글
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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재료
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| Germinator 500 | Cell Point Scientific, Inc. | No.5-1450 | 비드 살균기 |
| 가열 패드 | AIMS | 14-370-223 | 대체 옵션 |
| 리튬 이온 그루밍 키트(이발기) | WAHL 홈 제품 | SKU 09854-600B | 수술 부위에서 마우스 털을 제거하려면 |
| 현미경 | Nikon | SMZ-10 | 회사 웹 사이트에서 사용 가능한 기타 새로운 옵션 |
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참고문헌
- Shen, H., Kreisel, D., Goldstein, D. R. Processes of sterile inflammation. Journal of Immunology. 191 (6), 2857-2863 (2013).
- Fiser, S. M., et al. Lung transplant reperfusion injury involves pulmonary macrophages a....
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재인쇄 및 허가
