마우스에서 운동 열사병의 전임상 모델
Summary
이 프로토콜은 감전과 같은 불리한 외부 자극으로부터 자유로운 마우스에서 표준화되고 반복 가능한 전임상 모델인 편성 열사병(EHS)의 개발을 설명합니다. 이 모델은 기계론, 예방 및 치료 연구를 위한 플랫폼을 제공합니다.
Abstract
열사병은 열 관련 질병의 가장 심각한 표현입니다. 수동 열사병으로도 알려진 고전적인 열사병 (CHS)은 신체 활동 중에 운동 열사병 (EHS)이 발생하는 반면, 휴식시 발생합니다. EHS는 병인학, 임상 프리젠 테이션 및 다기관 기능 장애의 후유증에 있는 CHS와 다릅니다. 최근까지 CHS의 모델만 잘 구축되었습니다. 이 프로토콜은 마취, 구속, 직장 프로브 또는 감전의 사용과 같은 주요 제한 요인에서 자유로운 EHS의 정제 된 전임상 마우스 모델에 대한 지침을 제공하는 것을 목표로합니다. 코어 온도(Tc) 텔레메트릭 프로브로 계측된 수컷 및 암컷 C57Bl/6 마우스가 이 모델에서 활용되었다. 달리기 모드에 익숙해지기 위해 마우스는 자발적 및 강제 주행 휠을 사용하여 3주간의 훈련을 받습니다. 그 후, 마우스는 37.5°C및 40%-50%의 상대 습도(RH)로 설정된 기후 챔버 내부의 강제 휠에서 42.1-42.5°C의 Tc에서 증상 제한(예: 의식 상실)을 표시할 때까지 실행되지만, 적절한 결과는 34.5~39°C 사이의 챔버 온도에서 얻을 수 있지만 34.5~39.5°C 사이의 챔버 온도에서 적절한 결과를 얻을 수 있다. 원하는 심각도에 따라 마우스는 주변 온도에서 회복을 위해 즉시 챔버에서 제거되거나 더 긴 기간 동안 가열 된 챔버에 남아 더 심한 노출과 사망률의 더 높은 발생률을 유도합니다. 결과는 가짜 일치 운동 컨트롤 (EXC) 및 / 또는 순진한 컨트롤 (NC)와 비교됩니다. 이 모델은 의식 상실, 심한 고온증, 다기관 손상, 염증성 사이토카인 방출, 면역 계통의 급성 상 반응을 포함하여 인간 EHS에서 관찰되는 많은 병리학적 결과를 반영합니다. 이 모델은 EHS의 발병을 지연하거나 이 증상을 특징짓는 다기관 손상을 줄일 수 있는 예방 및 치료 전략을 테스트하기 위한 가설 중심연구에 이상적입니다.
Introduction
일사병은 중추 신경계 기능 장애 및 고신도 피험자 1의 후속 장기 손상을특징으로한다. 열사병의 두 가지 징후가 있습니다. 고전적인 열사병 (CHS)은 더운 여름 날1동안 열파 또는 태양 노출 차량에 남아있는 어린이 중 주로 노인 인구에 영향을 미친다. 운동 열사병(EHS)은 육체적 인 노력 중에 적절하게 열조절할 수 없는 경우 발생하며, 전형적으로는 아니지만 항상 신경학적 증상, 고온증 및 후속 다기관 기능 장애 및 손상2의결과로 높은 주변 온도하에서 발생한다. EHS는 레크리에이션 및 엘리트 운동선수뿐만 아니라 군인및 수반되는탈수3,4의유무에 관계없이 노동자에서 발생합니다. 실제로, EHS는 신체 활동 동안 운동 선수에 사망률의 세 번째 주요원인입니다 5. 에피소드가 치명적이거나 장기적인 부정적인 건강 결과6,7로이어질 수 있기 때문에 인간에서 EHS를 공부하는 것은 매우 어렵습니다. 따라서, EHS의 신뢰할 수 있는 전임상 모델은 인간 EHS 피해자에 있는 회고및 연관임상 관측의 한계를 극복하기 위하여 귀중한 공구역할을 할 수 있었습니다. 설치류및 돼지에서 CHS의 전임상 모델은8,9,10을잘 특성화하고 있다. 그러나, CHS의 전임상 모델은 열조절 프로파일 및 타고난 면역반응(11)에대한 신체 운동의 독특한 효과로 인해 EHS 병리생리학으로 직접 변환되지 않는다. 또한, 설치류에서 전임상 EHS 모델을 개발하려는 이전의 시도는 감전, 직장 프로브 삽입, 높은 사망률12,13,14,15,16으로 미리 정의된 최대 코어 체온에 의해 유도된 중첩된 응력 자극을 포함하여 상당한 제한을 제기했습니다. 이는 현재 역학 데이터와 일치하지 않습니다. 이는 데이터 해석을 혼동하고 신뢰할 수 없는 바이오마커 인덱스를 제공할 수 있는 중요한 한계를 나타냅니다. 따라서, 이 프로토콜은 위에서 언급한 한계로부터 크게 자유로운 마우스내 EHS의 표준화되고, 반복가능하며, 번역가능한 전임상 모델의 단계를 특성화하고 설명하는 것을 목표로 한다. 중간에서 치명적인 열사병까지 등급이 매겨진 생리적 결과를 초래할 수 있는 모델에 대한 조정이 설명되어 있습니다. 저자의 지식에, 이것은 이러한 특성을 가진 EHS의 유일한 전임상 모델입니다, 가설 중심의 방식으로 관련 EHS 연구를 추구 할 수 있도록11,17,18.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 기술 검토는 마우스에 있는 EHS의 전임상 모형의 성과에 대한 지침을 제공하는 것을 목표로 합니다. 변수 단절의 재현 가능한 EHS 에피소드의 실행에 필요한 자세한 단계와 자료가 제공됩니다. 중요한 것은, 이 모형은 인간 EHS 피해자11,19에서관찰된 표시, 현상 및 다기관 기능 장애를 주로 모방합니다. 더욱이, 이 모델은 단기 및 장기 EHS 복구<sup class="xr…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작업은 국방부 W81XWH-15-2-0038 (TLC) 및 BA180078 (TLC) 및 BK 및 베티 스티븐스 엔다우먼트 (TLC)에 의해 지원되었다. JMA는 사우디 아라비아 왕국의 재정 지원을 받았습니다. 미셸 킹은 이 연구가 수행될 당시 플로리다 대학교와 함께 있었습니다. 그녀는 현재 펩시코 R&D 사업부인 게토레이 스포츠 과학 연구소에서 일하고 있습니다.
Materials
| 1080P HD 4 Security Cameras 4CH Home Video Security Camera System w/ 1TB HDD 2MP Night View Cameras CCTV Surveillance Kit | LaView | ||
| 5-0 Coated Vicryl Violet Braided | Ethicon | ||
| 5-0 Ethilon Nylon suture Black Monofilament | Ethicon | ||
| Adhesive Surgical Drape with Povidone 12×18 | Jorgensen Labset al. | ||
| BK Precision Multi-Range Programmable DC Power Supplies Model 9201 | BK Precision | ||
| DR Instruments Medical Student Comprehensive Anatomy Dissection Kit | DR Instruments | ||
| Energizer Power Supply | Starr Life Sciences | ||
| G2 Emitteret al. | Starr Life Sciences | ||
| Layfayette Motorized Wheel Model #80840B | Layfayette | ||
| Patterson Veterinary Isoflurane | Patterson Veterinary | ||
| Platform receiveret al. | Starr Life Sciences | ||
| Scientific Environmental Chamber Model 3911 | ThermoForma | ||
| Training Wheels | Columbus Inst. |
Referências
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