Summary

쥐 모델에서 혈액 샘플링을 위한 수정된 꼬리 정맥 및 음경 정맥 천자

Published: June 30, 2023
doi:

Summary

여기에서 우리는 쥐 모델에 대해 빠르고 쉽고 신뢰할 수 있는 채혈 대안을 제공하는 프로토콜을 제시합니다. 우리는 문맥에 따라 세 가지 다른 혈액 샘플링 방법을 설명합니다: 마취 또는 의식이 있는 동물에 대한 꼬리 정맥 천자, 마취 하에 등쪽 음경 정맥 천자.

Abstract

혈액 샘플은 다양한 혈액학적 매개변수를 평가하기 위해 대부분의 실험 동물 설계에서 필요합니다. 이 논문은 쥐의 채혈을 위한 두 가지 절차인 측면 꼬리 정맥 천자와 등쪽 음경 정맥 천자를 제시하며, 이는 이전에 설명한 다른 기술에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 이 연구는 이 두 가지 절차가 빠른 샘플링(10분 미만)을 허용하고 대부분의 분석(202μL ± 67.7μL)에 충분한 혈액량을 산출한다는 것을 보여줍니다. 등쪽 음경 정맥 천자는 마취하에 이루어져야 하는 반면, 측면 꼬리 정맥 천자는 의식이 있고 억제된 동물에게 할 수 있습니다.

따라서 이 두 가지 기술을 번갈아 가며 사용하면 어떤 상황에서도 혈액을 채취할 수 있습니다. 동물 복지를 보장하기 위해 시술 중에 시술자의 도움을 받는 것이 항상 권장되지만, 이러한 기술은 두 명이 필요한 대부분의 혈액 샘플링 방법과 달리 한 명의 시술자만 필요합니다. 또한, 이전에 설명된 이러한 방법(예: 경정맥 스틱, 쇄골하 정맥 채혈)은 동물의 피해 또는 사망을 피하기 위해 광범위한 사전 훈련이 필요한 반면, 꼬리 정맥 및 등쪽 음경 정맥 천자는 거의 치명적이지 않습니다. 이러한 모든 이유와 상황에 따라(예: 수컷 쥐를 포함한 연구의 경우, 수술 전후 또는 수술 직후 기간, 꼬리 정맥이 얇은 동물의 경우) 두 기술을 번갈아 사용하여 반복적인 채혈을 가능하게 할 수 있습니다.

Introduction

혈액 샘플링은 생체 내 및 시험관 내 대부분의 동물 연구에 필요합니다. 쥐의 경우 혈액 샘플링의 빈도와 양이 중요할 수 있으므로 수집을 위한 다른 대안을 갖는 것이 도움이 됩니다. 이전 연구에서 다양한 방법이 설명되었습니다.

가장 일반적으로 사용되는 기술은 꼬리 정맥 천자와 복재 정맥 채혈입니다. 꼬리 정맥 샘플링은 모든 쥐 균주에 적합합니다. 적절한 훈련을 통해 절차는 수행하기 쉽고 동물에게 최소한의 고통을 유발합니다1. 마찬가지로, 복재 정맥 채혈은 제대로 수행된다면 빠르고 간단한 수집 방법입니다. 두 방법 모두 마취가 필요하지 않으며 둘 다 소량의 혈액을 반복적으로 채취 할 수 있습니다. 그러나, 복재정맥 천자는 일반적으로 혈액량이 더 적고1 한쪽 뒷다리가 펑크를 위해 노출된 채로 두기 위해 두 사람이 있어야 한다2.

단일 동물에서 많은 양의 혈액을 채취해야 하는 경우 심장 천자 또는 대정맥 천자를 사용할 수 있습니다(심장 천자2가 있는 150g 쥐에서 최대 10mL의 혈액을 채취할 수 있음). 이러한 기술은 마취가 필요하며 말기 절차입니다. 동물은 이 두 가지 방법 중 하나를 수행한 후 안락사시켜야 합니다2. 경정맥 스틱은 아직 종점에 도달하지 않은 연구에서 많은 양의 혈액을 수집해야 하는 경우 사용할 수 있는 대안입니다. 그러나 이 기술은 동물에게 해를 끼치지 않기 위해 상당한 기술이 필요합니다. 따라서 사용을 제한해야 합니다3.

쇄골하 정맥 채혈과 같은 다른 기술은 채혈 전에 마취제를 사용할 필요가 없으며 소량의 혈액을 반복적으로 샘플링할 수 있습니다. 그러나 이 기술에는 절제된 취급과 적절한 바늘 절개가 필요합니다. 부적절한 수술은 동물의 고통이나 사망을 초래할 수 있으며, 이 방법에 대한 훈련은 까다로울 수 있다4.

다른 일화적인 절차에는 안와 천자와 설하 정맥 천자가 포함되며 둘 다 마취가 필요하며 권장되거나 널리 사용되지 않습니다. 이전 연구에서는 꼬리 정맥 천자보다 안와 천자에 의한 혈액 수집이 더 빠른 것으로 나타났지만, 디에틸-에테르 마취 하에서 안와 천자는 후자의 방법보다 내약성이 떨어지는 것으로 나타났습니다(동물의 여기 점수 및 소변 생성 기준)5. 또한,이 방법은 절차를 수행하는 사람의 기술에 크게 영향을 받으며 주로 숙련 된 수의사가 수행합니다. 이에 비해, 설하 정맥 천자는 덜 고통스러우며 반복적인 혈액 샘플링에 권장된다6. 그러나 이 기술은 음식물 섭취 감소와 같은 심각한 부작용을 일으켜 동물의 죽음을 초래할 수 있다7.

이 연구는 반복적인 혈액 샘플링을 위해 실험실에서 사용되는 두 가지 방법을 설명합니다. 꼬리 정맥 천자는 의식이 있는 동물에게 시행할 수 있으며 조직 손상과 부작용은 최소화됩니다. 이 연구에서이 기술의 수정에는 검지와 가운데 손가락으로 꼬리를 안정화시키는 것이 포함되어있어 단일 작업자가 혈액 수집을 수행 할 수 있습니다. 등쪽 음경 정맥 천자는 이미 간단한 정맥 주사에 대해 설명되었습니다. 이 기술은 마취하에 수행되며 다른 방법에 어려움이있는 경우 (예 : 수술 직후 기간 동안 작은 동물과 함께 마취하에 수술 전후 채혈을 수행 할 때) 신뢰할 수있는 혈액 공급원을 허용합니다. 꼬리 정맥 샘플링과 유사하게, 천자 부위의 손상은 위에서 언급한 기술에 비해 동물에게 전반적으로 경미한 영향을 미칩니다8. 이 방법 논문의 목적은 경험이 없는 연구자에게 상황에 따라 간단하고 신뢰할 수 있는 혈액 샘플링 대안을 제공하는 것입니다(예: 마취 하에 수행되는 절차, 수컷 쥐를 포함한 연구, 얇은 꼬리 정맥을 가진 동물).

Protocol

절차는 각각 무게가 300-400g인 3개월 된 수컷 루이스 쥐에서 수행되었습니다. 총 24마리의 동물이 포함되었으며, 3가지 천자 조건이 포함되었다: 12마리의 쥐는 마취 없이 꼬리 정맥 천자를 받았고(마취 없는 그룹 TV), 다른 12마리의 쥐는 꼬리 정맥 천자(마취가 있는 그룹 TV)와 음경 정맥 천자(마취가 있는 그룹 PV)를 모두 받기 위해 마취되었다. 모든 절차는 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee) 지침?…

Representative Results

성공은 10분 이내(천자 시간부터 채혈 종료까지)에 최소 100μL의 혈액을 채취하는 것으로 정의되었으며, 실패는 100μL 미만의 혈액을 산출하거나 필요한 혈액량을 회수하는 데 10분 이상 걸리는 채혈로 정의되었습니다. 샘플당 최대 250μL의 혈액이 허용되었습니다. 통계 분석은 다중 비교를 위한 일원 분산 분석 검정과 카이 제곱 검정을 사용하여 수행되었습니다. 데이터는 표준편차± 평균값으로 제?…

Discussion

꼬리 정맥 천자는 의식이 있는 쥐에게서 혈액을 얻는 효율적인 방법입니다. 그러나, 동물이 마취 상태에 있을 때, 이소플루란의 효과는 혈관 경련을 일으키고 꼬리 정맥 천자를 부적절하게 만들 수 있다11. 이 연구에서 볼 수 있듯이 이 상황의 대안은 음경 정맥에서 혈액을 채취하는 것인데, 이는 더 성공적이고 더 짧은 시간에 훨씬 더 많은 양의 혈액을 생성합니다. 첫 번째 시도?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작업은 Shriners Children’s Boston(B. E. U., K.U., C.L.C.)의 자금 지원을 받았습니다. LC는 “La Bourse des Gueules Cassées”, “La Bourse Année Recherche” 및 “La Bourse de l’Amicale des Anciens Internes des Hôpitaux de Paris”에서 자금을 지원합니다. Y.B.는 “La Bourse des Gueules Cassées”에서 자금을 지원합니다. YB와 I.F.v.R.은 슈라이너 아동 병원에서 자금을 지원합니다(펠로우십 ID는 각각 #84308-BOS-22, #84302-BOS-21). 이 자료는 부분적으로 보조금 번호로 국립 과학 재단 (National Science Foundation)이 지원하는 작업을 기반으로합니다. EEC 1941543. 미국 국립 보건원 (R01EB028782, R56AI171958 및 R01DK114506)의 부분적인 지원에 감사드립니다. 그림 1 은 BioRender.com 사용하여 작성되었습니다.

Materials

0.5 mL | 28 G ½  Insulin Syringes BD 329424 for tail vein puncture
0.5 mL | 30 G x 5/16 Insulin Syringes BD 320468 for penile vein puncture
250 L  Microtainer blood collection tubes with K2EDTA BD 365974
Gauze Sponges Curity 6939
Isoflurane Auto-Flow Anesthesia Machine E-Z Systems EZ-190F for penile vein puncture
Isoflurane, USP Patterson Veterinary 1403-704-06 for penile vein puncture
Nosecone for Anesthesia World Precision Instruments EZ-112 for penile vein puncture
Rodent Restraint Cone Harvard Apparatus ST2 52-95-86 for tail vein puncture
Small Animal Heated Operating Table (Adjustable) Peco Services Ltd 69023
Webcol Alcohol prep pads Simply Medical 5110

Referências

  1. Lee, G., Goosens, K. A. Sampling blood from the lateral tail vein of the rat. Journal of Visualized Experiments. (99), e52766 (2015).
  2. Beeton, C., Garcia, A., Chandy, K. G. Drawing blood from rats through the saphenous vein and by cardiac puncture. Journal of Visualized Experiments. (7), 266 (2007).
  3. Luzzi, M., et al. Collecting blood from rodents: A discussion by the Laboratory Animal Refinement and Enrichment Forum. Animal Technology and Welfare. 4 (2), 99-102 (2005).
  4. Wang, L., et al. Repetitive blood sampling from the subclavian vein of conscious rat. Journal of Visualized Experiments. (180), e63439 (2022).
  5. Van Herck, H., et al. Blood sampling from the retro-orbital plexus, the saphenous vein and the tail vein in rats: Comparative effects on selected behavioural and blood variables. Laboratory Animals. 35 (2), 131-139 (2001).
  6. Harikrishnan, V. S., Hansen, A. K., Abelson, K. S., Sørensen, D. B. A comparison of various methods of blood sampling in mice and rats: Effects on animal welfare. Laboratory Animals. 52 (3), 253-264 (2018).
  7. Zeller, W., Weber, H., Panoussis, B., Bürge, T., Bergmann, R. Refinement of blood sampling from the sublingual vein of rats. Laboratory Animals. 32 (4), 369-376 (1998).
  8. Nightingale, C. H., Mouravieff, M. Reliable and simple method of intravenous injection into the laboratory rat. Journal of Pharmaceutical Sciences. 62 (5), 860-861 (1973).
  9. Blood collection: The rat. IACUC Guideline. UCSF Office of Research Institutional Animal Care and Use Program Available from: https://iacuc.ucsf.edu/sites/g/files/tkssra751/f/wysiwyg/guidelines%20-%20Blood%20Collection%20-%20Rat.pdf (2022)
  10. Staszyk, C., Bohnet, W., Gasse, H., Hackbarth, H. Blood vessels of the rat tail: A histological re-examination with respect to blood vessel puncture methods. Laboratory Animals. 37 (2), 121-125 (2003).
  11. Constantinides, C., Mean, R., Janssen, B. J. Effects of isoflurane anesthesia on the cardiovascular function of the C57BL/6 mouse. ILAR Journal. 52 (3), e21-e31 (2011).
  12. Hernaningsih, Y., Akualing, J. S. The effects of hemolysis on plasma prothrombin time and activated partial thromboplastin time tests using photo-optical method. Medicina. 96 (38), 7976 (2017).
  13. Powles-Glover, N., Kirk, S., Jardine, L., Clubb, S., Stewart, J. Assessment of haematological and clinical pathology effects of blood microsampling in suckling and weaned juvenile rats. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 69 (3), 425-433 (2014).
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Citar este artigo
Charlès, L., Agius, T., Filz von Reiterdank, I., Hagedorn, J., Berkane, Y., Lancia, H. H., Uygun, B. E., Uygun, K., Cetrulo Jr., C. L., Randolph, M. A., Lellouch, A. G. Modified Tail Vein and Penile Vein Puncture for Blood Sampling in the Rat Model. J. Vis. Exp. (196), e65513, doi:10.3791/65513 (2023).

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