心臓胸部手術のための思春期前のマウスの子犬の麻酔と挿管
Summary
マウスの心臓胸部外科モデル>7日齢は挿管が必要ですが、これは思春期前(8〜14日齢)のマウスの子犬にとっては困難であり、挿管のための麻酔レジメンに関する情報はほとんどありません。ここでは、動物の死亡率を最小限に抑えながら気管内挿管を可能にする10日齢のC57BL / 6Jマウスの子犬におけるケタミン/キシラジン/アトロピンの投与計画を示します。
Abstract
マウス手術モデルは、前臨床研究において重要な役割を果たします。心筋損傷後の心筋再生に関する機構的洞察は、成人とは異なり増殖能力を保持している心筋細胞である0〜14日齢のマウスの心臓胸部手術モデルから得られる可能性があります。生後7日までのマウスの子犬は低体温によって効果的に固定され、心臓胸部手術のための挿管を必要としません。ただし、思春期前(8〜14日齢)のマウスの子犬は挿管が必要ですが、これは困難であり、挿管を容易にするための麻酔に関する情報はほとんどありません。ここでは、動物の死亡率を最小限に抑えながら気管内挿管を可能にする10日齢のC57BL / 6Jマウスの子犬におけるケタミン/キシラジン/アトロピンの投与計画を示します。体重に対するケタミン/キシラジン/アトロピン投与レジメンの経験的滴定は、異なる体重のマウス子犬の麻酔に対する反応が非線形であることを示し、それによって20/4/0.12mg/kg、30/4/0.12mg/kg、および50/6/0.18mg/kgの用量は、3.15〜4.49g(n = 22)、4.50〜5.49g(n = 20)、および5.50〜8.10g(n = 20)の仔の挿管を容易にした。 それぞれ。体重の少ない子犬は、重い子犬よりも多くの挿管試行を必要としました(p < 0.001)。挿管後の生存率は体重と相関していた(低体重群、中体重群、高体重群でそれぞれ59%、70%、80%、R2 = 0.995)。挿管後の心筋梗塞手術では,100%酸素中4.5%イソフルランで麻酔面を誘導し,酸素100%中2%イソフルランで維持した。術後の生存率は、92%、86%、88%の3つの体重群で同程度であった(p = 0.91)。挿管と手術のための動物の取り扱い慣行の改良、および手術後のダムによる共食いの最小化とともに、手順全体(挿管と手術)の全生存は体重と相関しました(低、中、高体重のグループでそれぞれ55%、60%、70%、R2 = 0.978)。10日齢の子犬の挿管で遭遇する困難とそれに伴う高い死亡率を考えると、10日齢の子犬の心臓胸部手術は少なくとも5.5gの子犬に制限することをお勧めします。
Introduction
マウスモデルは、特に遺伝子操作されたマウス系統を簡単に生成できること、およびマウスを外科的に操作して、たとえば心筋損傷後の心筋再生の研究を可能にする病理学的疾患モデルを提供することが容易であるため、前臨床心臓胸部研究において非常に貴重なツールです1。.これに関して、心筋細胞が細胞周期から離脱した成体マウスとは異なり、0〜2日齢の新生児マウスの心臓は、根尖切除または心筋梗塞の誘発後に最小限の瘢痕化で修復されることが興味深い2,3,4。対照的に、生後7日目の新生児心臓は不完全に再生し、瘢痕化の発生率が高くなります2,3。左心室の頂点にある心筋細胞は、生後2週間まで増殖能を保持するため、0〜14日齢のマウスにおける心臓損傷後の再生の機構研究は、損傷した成人心臓の再生の治療標的を特定するために有益である可能性があります5。
心臓損傷のマウスモデルの開発には、麻酔下での外科的操作が含まれます。これには、心臓にアクセスするために胸郭を開く必要があり、一般的に挿管と機械的換気が必要です。マウスの系統、体重、年齢は麻酔薬に対する感受性に影響します6.成体マウスは広範囲の薬剤で麻酔することができ、挿管の一般的なレジメンは100/13/0.5 mg / kg 6,7のケタミン/キシラジン/アトロピンである。新生児マウス(0〜7日齢)は中枢性疼痛反射を欠いており、氷上で効果的に固定化して挿管なしで手術を受けることができる6,8,9。思春期前(8〜14日齢)のマウスの子犬は、低体温症9,10で麻酔をかけることはできません。心臓胸部手術には挿管が必要です。生後14日未満の思春期前のマウスにおける心臓胸部手術に関する以前の研究はありません。.私たちの経験では、14日齢未満のイソフルラン麻酔をかけた思春期前マウスの挿管は困難です。7日以上経過したマウスに報告された推奨される注射可能な麻酔レジメンは、50〜150 mg / kgのケタミンと5〜10 mg / kgキシラジンです10。.思春期前のマウスはまだ神経学的に発達しており、薬物や薬物代謝に対する反応は成体動物とは大きく異なります6。これは、限られたエネルギー貯蔵を急速に枯渇させる代謝率が高いだけでなく、体温調節の未熟さのために、体液、電解質、酸塩基の不均衡、ならびに低血糖および低体温のリスクを高めます6,11,12。したがって、挿管を容易にし、思春期前のマウスの生存を最大化する麻酔レジメンに関する情報はほとんどありません。
ここでは、体重3〜8 gの10日齢C57BL / 6Jマウスの子犬のケタミン/キシラジン/アトロピンの投与計画を経験的に滴定し、動物の死亡率を最小限に抑えながら、その後の心臓胸部手術のための気管内挿管を可能にするのに十分な麻酔面を達成しました。また、挿管、手術、術後の母親の共食いによる死亡率を減らすために、動物の取り扱い慣行を改善しました。
Protocol
Representative Results
Discussion
現在、心臓胸部手術のための10日齢マウスの麻酔および挿管のための十分に文書化された方法はありません。この目的のために、ケタミン/キシラジン/アトロピンの投与計画を体重に滴定し、20/4 / 0.12 mg / kg、30/4 / 0.12 mg / kg、および50/6 / 0.18 mg / kgの用量は、それぞれ低体重(3.15-4.49 g)、中(4.50-5.49 g)、および高(5.50-8.10 g)の子犬の挿管を容易にしました。挿管後の生存率は体重と相関していた(低?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、NHMRC Program Grant [ID 1074386]、Leducq Transatlantic Network of Excellence in Cardiovascular Research grant [RMG]、および RT Hall Trust [RMG & SEI] からの助成金によって支援されました。
Materials
| Atipamezole (Antisedan) | Provet (NSW) Pty Ltd | ATIP I | |
| Atropine 600 mcg/mL | Clifford Hallam Healthcare Pty Ptd | 1957699 PFIZER-0143386 | |
| Betadine | Livingstone International | BU0520 | |
| Buprenorphine (Temgesic) | Provet (NSW) Pty Ltd | TEMG I | |
| Fiber-optic light | Leica | 3011350 | CLS 150X |
| GraphPad Prism | GraphPad Software, LLC | Version 9.1.2 | |
| Intubation platform | – | – | Any sturdy box (e.g. plastic tip box) with approximate dimensions 12 (L) x 8.5 x (W) x 7.5 cm (H) |
| Isoflurane | Provet (NSW) Pty Ltd | ISOF 07 | |
| Ketamine 100 mg/mL | Provet (NSW) Pty Ltd | KETAI1 | |
| Plastic intravenous cannula 24-gauge Polywin Safety | BD Insyte | CE0086 | 19 mm length of plastic tubing (0.7 mm outer diameter) attached to a 21mm plastic female luer lock adaptor; total volume of annula 130 μL |
| Single lumen polyethylene tube | Critchley Electrical Products Pty Ltd Auburn NSW | Outer diameter 0.61 mm, inner diameter 0.28 mm | |
| Small forceps | F.S.T. | NO 11051-10 | |
| Surgical microscope (camera optional) | Leica | M651 (Leica IC80 HD camera) | 10x and 16x objective |
| Suture 7-0 prolene | Ethicon | 8708H | |
| Suture 9-0 polypropylene monofilament | Ethicon | 2813 | |
| V-1 Tabletop with Active Scavenging isoflurane anesthesia systm | VetEquip | 901820 | |
| Vented 2-Liter plexiglass induction chamber | VetQuip Pty Ltd | 942102 | 25 cm (L) x 13 cm (W) x 11 cm (H) |
| Warming lamp | Brilant Lighting | 99223 | |
| Xylazine | Provet (NSW) Pty Ltd | XYLA Z 2 |
Referências
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