Summary

リアルタイム血行動態モニタリングを用いたマウスの肝梗塞モデルによる制御不能出血性ショック

Published: May 21, 2017
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Summary

外傷患者の死亡原因の重要な原因である制御不能な出血は、マウスモデルにおける標準的な肝臓裂傷を用いてモデル化することができる。このモデルは一貫した失血、生存率をもたらし、止血剤の試験を可能にする。この記事では、この貴重なモデルを実行するためのステップバイステップのプロセスを提供します。

Abstract

制御不能な出血は、外傷患者の予防可能な死亡の重要な原因である。我々は、一貫した失血、血行動態の変化、および生存をもたらす肝臓の裂傷を介した制御されない出血のマウスモデルを開発した。

マウスは肝臓の左中葉の標準化切除を受ける。彼らは機械的介入なしに出血することができます。止血剤は、治験責任医師の興味に応じて、治療前または救済療法として投与することができる。出血時に、左大腿動脈ラインを介したリアルタイムの血行動態モニタリングが行われる。次いで、マウスを屠殺し、失血を定量し、さらなる分析のために血液を採取し、臓器を傷害の分析のために採取する。実験的な設計は、複数の動物の同時試験を可能にすることが記載されている。

制御不能な出血のモデルとしての肝臓出血が存在する主にラットおよびブタのモデルにおける文献。これらのモデルの中には、血行力学的モニタリングを利用するものや失血量を定量化するものの、一貫性がないモデルもあります。現在のモデルは、コントロールされていない出血の病態生理学的機序をさらに調べるために、トランスジェニック系統およびハイスループット機構を用いる利点を提供する、ネズミモデルにおける失血のリアルタイム血行動態モニタリングの定量化を組み込んでいる。

Introduction

外傷は、世界中の若者の死と障害の主要な原因です。 1制御されない出血は、重傷を負った外傷患者の間でも死亡原因の主要な原因のままである。出血性外傷患者の管理は、外科的出血の制御、および蘇生および失われた血液の置換の2つである。

出血性ショックの動物モデルは、外傷研究の基礎であり、病態生理学の評価および外傷性/出血性ショックの治療に使用することができる。動物モデルにおけるショックは、制御された出血および制御されない出血の2つの方法によって広く達成することができる。 5、6制御された出血は、一定量の血液を除去することによって、または一定の血圧(一定圧力)を達成するために血液を除去することによって行われる。一方、seモデルは、出血性ショックのメカニズムおよび免疫変化における評価に有用であり、止血剤の試験には適用できず、外傷後の出血の臨床シナリオを模倣しない。この程度まで、我々は、マウスモデルにおける止血変化および凝固促進剤を試験することができる制御されない出血のモデルを開発しようとした。肝臓は、肝臓への二重血液供給のために部分的に制御されない出血のための魅力的な選択肢であり、鈍的および侵襲的外傷の両方において最も傷ついた腹内側臓器の1つである。高い臨床的関連性を考慮すると、肝臓は、制御されない出血のモデルとして、最も一般的にはラットおよびブタモデルで利用されているが、最近霊長類においても同様に利用されている。 7,8,9,10,11,12 </sup>マウスモデルはまた、挫傷モデルまたは鈍的外傷のような肝臓損傷を取り込んだ;しかし、これらのモデルは、肝障害に続発する出血性ショックをもたらさない。 13,14

コントロールされていない肝出血のラットおよびブタモデルは、蘇生術および血行力学的モニタリングを検討する上で貴重であるが、コスト、利用動物数、および分析に利用できる重要なトランスジェニック系統の欠如など、様々な理由によりネズミモデルよりもあまり有利ではない特定の細胞および分子シグナル伝達現在のマウスモデルは、標準化された肝臓裂傷、失血定量化、血行力学的モニタリング、および生存分析を行う能力を含む既存の肝出血モデルとの重要な類似点を共有する。多くの既存のモデルは、これらの側面のいくつかを取り入れているだけであるが、本発明者らのモデルは生理学的バリエーションの多くを測定するために開発された同時に複数のマウスに繁殖する。同様に、マウスモデルの開発は、高度な分子技術を用いたコスト効率のよいハイスループットモデルの潜在的可能性を伴って、蘇生を超えた研究および制御されない出血のより大きな病態生理学的機構への扉を開く。

Protocol

マウスは、12時間の明暗サイクルを有する特異的な病原体のない状態で、ピッツバーグ大学(米国ペンシルバニア州ピッツバーグ)および米国国立衛生研究所(NIH; Bethesda、MD、USA)動物ケアガイドラインに従って収容され、標準の飼料と水。すべての動物実験は、ピッツバーグ大学の動物研究およびケア委員会によって定められたガイドラインに従って承認され、実施された。 <p class="jove_…

Representative Results

肝臓の裂傷モデルは、マウスにおいて再現性のある一貫した失血をもたらす。 図1Aは、0.02gの標準偏差で得ることができる裂傷肝臓の一貫した重量を示す。このような刻み目のある肝臓重量の一貫性は、マウスと異なる蘇生プロトコールのような異なる実験設定においてモデルを再現する能力を可能にする。同様に、0.01gの標準誤差を有する刻んだ肝臓の?…

Discussion

ここに記載されているマウス肝臓裂傷モデルは、制御されない出血の信頼できる一貫したモデルを提供する。このモデルは簡単に実行できますが、細心の注意を払う必要のある重要なステップがあります。このモデルの最も技術的に困難な部分は、血行動態モニタリングおよび流体/薬物投与のための大腿血管のカニューレ挿入である。神経の切開および動脈切開/静脈切開の際には注意が必?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この原稿の作業は、血管造影研究所パイロットプロジェクトプログラムである止血脈管生物学(P3HVB)とAASTリサーチフェローシップによるニール博士への資金提供によって支援されました。この研究は、米国国立衛生研究所の補助金1 R35 GM119526-01およびUM1HL120877-01によって支持されている。

Materials

SS/45 dumonts Fine Science Tools 11203-25
surgical scissors Fine Science Tools 14068-12
hemostats Fine Science Tools 13009-12
microscissors Fine Science Tools 15000-08
0.8mm curved forceps Fine Science Tools 11009-13
suture reel 6-0 Fine Science Tools 18020-60
suture 4-0 silk w/ needle Owens Minor K188H
gauze 4×4 can be purchased through any global vendor
cotton-tip applicator can be purchased through any global vendor
30G needle can be purchased through any global vendor
23G needle can be purchased through any global vendor
10cc syringe can be purchased through any global vendor
50cc conical tube can be purchased through any global vendor
1cc syringe w/ 25G needle Fisher Scientific 14-826-88
Polyethylene 10 tubing 100`(PE-10) Fisher Scientific 14-170-12P
Polyethylene 50 tubing 100`(PE-50) Fisher Scientific 14-170-12B
3-way stopcock Fisher Scientific NC9779127
surgical blue pad Fisher Scientific 50-7105
Sterile Field dressings Fisher Scientific NC9517505
tape rolls 1" Corporate Express MMM26001
straight side wide mouth jars VWR 159000-058
stainless steel tray 8" x 11" VWR 62687-049
male-male leur lock 3-way VWR 20068-909
sterilization pouch 3"x8" VWR 24008
sterilization pouch 5"x10" VWR 24010
absorption triangles Fine Science Tools 18105-03
7mm wound clip applier Fisher Scientific E0522687
1000 7mm wound clips Fisher Scientific E0522687
betadine (4oz) can be purchased through any global vendor
sterile gloves can be purchased through any global vendor
eppendorfs  can be purchased through any global vendor
1/2cc Lo-Dose insulin syringe Fisher Scientific 12-826-79
small weigh boat can be purchased through any global vendor
lactated ringers can be purchased through any global vendor
hepranized saline solution (.1µ hep + 9.9µNaCl) can be purchased through any global vendor
phosphate buffered saline  can be purchased through any global vendor
pentobarbital  can be purchased through any global vendor
Wild M650 microscope w/ boom stand Leica
Digi-Med BPA-400 analyzer & systems integrator Micro-Med SYS-400
TXD-310 (Digi-Med Transducer)  Micro-Med TXD-300
Computer Dell
microbead instrument sterilizer VWR 11156-002
Oster A5 clippers w. size 40 blade VWR 10749-020
circulating heating pad 18×26 Harvard py872-5272
rectal thermometer Kent Scientific RET-3

References

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Cite This Article
Dyer, M., Haldeman, S., Gutierrez, A., Kohut, L., Sen Gupta, A., Neal, M. D. Uncontrolled Hemorrhagic Shock Modeled via Liver Laceration in Mice with Real Time Hemodynamic Monitoring. J. Vis. Exp. (123), e55554, doi:10.3791/55554 (2017).

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