側方腹腔ドリルビット傷害を利用した羊の腰椎椎間板変性モデル
Summary
椎間円板の変性は、背痛および世界的な障害の主要な原因に大きく寄与する。椎間板変性の多くの動物モデルが存在する。一貫した椎間板損傷および再現性のある椎間板変性を達成するドリルビットを利用して、椎間板変性のヒツジモデルを実証する。
Abstract
椎間板の変性は、背痛の発症および世界的な障害の主要原因に大きく寄与する。椎間板変性の数多くの動物モデルが開発されている。理想的な動物モデルは、形態、生体力学的性質、および脊索細胞の欠如に関して、ヒト椎間板を酷似して模倣すべきである。ヒツジ腰椎椎間板モデルは、これらの基準を満たす。本発明者らは、横方向の後腹膜アプローチによるドリルビット損傷を利用した椎間板変性のヒツジモデルを提示する。側方アプローチは、ヒツジ背骨への伝統的な前方アプローチに伴う切開および潜在的な罹患率を有意に減少させる。ドリルビットの損傷方法を利用することにより、一定の程度の椎間板変性を開始する、正確で寸法の一貫した再現性のある損傷を生成する能力が得られる。環状の焦点の性質核脊髄欠損は、焦点椎間板ヘルニアの臨床状態をより密接に模倣する。羊はこの手順に従って急速に回復し、通常は移動して1時間以内に食べています。椎間板変性が起こり、羊は8週間の期間で検死およびその後の分析を受ける。我々は、椎間板変性のドリルビット損傷モデルが、従来の環状損傷モデルよりも利点があると考えている。
Introduction
腰痛は世界中の障害の主要原因です1 。腰椎椎間板変性に関連する椎間板形成性疼痛は、腰痛の重大な原因と考えられている2 。変性プロセスの理解を広げ、潜在的な治療法の研究のために、椎間板疾患の信頼できる動物モデルに対する需要が高まっている。
椎間板変性の数多くの動物モデルが存在する3 。変性椎間板疾患の研究に用いられる動物モデルは、マウス4から 、イヌ5 、ヒツジ6 、および非ヒト霊長類7などのより大きな哺乳動物までの大きさの範囲にある。椎間板変性を誘発するために使用される方法は、機械的（ 例えば、椎間板の圧迫 （ 例えば、化学的核分解5 ）、またはそれほど一般的ではない自発的変性（ 例えば 、砂ラット9 ）を含むが、これらに限定されない。
人間の椎間板変性の複雑さを考えると、完璧な動物モデルは存在しない。しかし、この状態を模倣するために適切な動物モデルを選択する際の重要な考慮事項が確認されている3 。このような考察には、脊索細胞（ヒト、羊、ヤギおよび軟骨異形成犬の成体核膿瘍には存在しないが、ほとんどの哺乳類には存在する可能性のある前駆細胞機能10を有する原始細胞）、ヒトおよび動物に対する椎間板および椎間板の類似性、臨床的状態と同等の生体力学的力、機械的および倫理的考察3 。
jove_content ">ヒト以外の霊長類は、上記の基準の多くを満たしています。自然発生した椎間板変性症のBaboonとmacaqueモデルは、11,12,13に記載されています。どちらの種も、直立姿勢または半直立姿勢しかし、倫理的かつ実践的な考慮（ 例えば、費用、住宅、自発的変性の発症の遅延）は、多くの機関でその使用を制限している。ヒツジ背骨は、ヒトの背骨10,14,15との細胞、生体力学的および解剖学的類似性を含む利点を有する、椎間板変性の確立されたモデルである。ヒツジの4倍の体格にもかかわらず、羊の腰椎椎間板はヒトの椎間板と同様のストレスを受けるs = "xref"> 14。ヒツジモデルは、非ヒト霊長類モデルよりも、倫理的観点からより広く受け入れられている。変性プロセスを開始するための様々な方法が記載されており、その多くは椎間板への直接アクセスを必要とする。仙骨領域における脊髄の終結およびヒツジ腰椎における後縦靭帯の骨化のために、椎間板への後方アプローチは技術的に困難であり、ヒツジ16ではそれほど一般的ではない。羊の腰椎への伝統的な接近ルート、 すなわち 、前部または前外側アプローチを介して、大きな腹部の切開が必要であり、ヘルニアのリスクを伴い、内臓の内臓および神経血管構造に損傷を与える16 。従属腹部領域から離れた比較的小さい側方切開部の使用は、そのようなリスクを減少させる可能性がある17 。
私たちは羊毛を提示する最小侵襲性側方アプローチを介して実施されたドリルビット損傷を使用した変性腰椎椎間板疾患の1例を経験し、Zhang らの研究によって触発された。 18 。このプロトコールの目標は、容易に再現性があり、一貫した傷害を生じ、安全で耐容性が高い信頼性の高い腰椎椎間板損傷モデルを可能にすることである。このアプローチは、椎間板変性または再生療法の研究のための伝統的な外科的切除法（未発表データ）で観察されたものより軽度の腰椎椎間板変性を誘導しようとする研究者に適している。これらの知見は、今後の刊行物に記載される。
Protocol
Representative Results
Discussion
この最小侵襲性の側方アクセスアプローチは、このシリーズで観察された術後ヘルニア、腹部裂開または感染症がなく、有効かつ安全である。深さ止めを有するドリルビット椎間板損傷モデルの使用は、既知の寸法（ すなわち 、本研究では直径3.5mm×深さ12mmの損傷）の一貫した椎間板損傷を誘発する再現可能な方法を提供する。我々の経験では、この方法は、従来の卵形メス刃の腰椎…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
クリス・デイリー博士は、リチャード・ジープソン研究奨学金の手術のための基金の受領者です。著者たちは、Anne Gibbon博士、ドン・ジャン医師、モナッシュ・アニマル・サービス（Monash Animal Services、Monash University）のスタッフに、動物の手術とケアの支援について感謝したいと考えています。
Materials
| Medetomidine Hydrochloride (10 mL Injection) | Therapon/Zoetis | PFIDOM10 | Multiple suppliers: Zoetis/Ilium |
| Thiopentone | Troy | Triothiopentone | Multiple suppliers: Neon Laboratories, Jagsonphal Pharmaceuticals |
| Isoflurane (2-3 % in oxygen) | Baxter | AHN3636 | Multiple suppliers: Baxter/VetOne |
| Amoxicillin parenteral | GlaxoSmithKline | JO1CA04 | Multiple suppliers: GlaxoSmithKline/Merck |
| Bupivacaine (0.5% Injection 20 mL) | Pfizer | 005BUP001 | Multiple suppliers: Pfizer/AstraZeneca |
| PVD Iodine Solution | Jurox | 61330 | Multiple suppliers: Jurox/Orion |
| Chlorhexidine 5%w/v | Jurox | Chlorhex C 5L (SCRUB) | Multiple suppliers: Jurox/Pfizer |
| Transdermal Fental Patch (75 μg/h) | Janssen-Cilag | S8-Dur7.5 | Multiple suppliers: Sandoz |
| Buprenorphine iv | Jurox | 504410 | Multiple suppliers: LGM Pharma |
| Atipamezole (Antisedan 0.06 mg/kg – 0.08 mg/kg) | Zoetis | PFIANT10 | Multiple suppliers: Ilium |
| Oster Golden A5 2-Speed Clippers | Oster | 078005-140-003 | Oster |
| 20 ml luer lock syringe | Terumo | 6SS+20L | Multiple suppliers: Medshop Australia/Terumo |
| 21 G IV needle | Terumo | SG3-1225 | Multiple suppliers:Medshop Australia/Terumo |
| #4 scalpel handle | Austvet | AD010/04 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| #22 scalpel baldes | Austvet | ||
| Gillies tissue forceps | Austvet | AB430/15 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Metzenbaum curved dissecting scissors | Austvet | AC101/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Deaver retractor | Surgical Instruments | 23.75.03 | Multiple suppliers: Surgical Instrument/Austvet |
| Hohmann retractor | Austvet | KA173/35 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Mayo suture scissors | Austvet | AC911/14 | Multiple suppliers: Austvet/SurgicalInstruments |
| Needleholder 14 cm | EliteMedical | 18-1030 | Multiple suppliers: EliteMedical/Austvet |
| CMT 3.5 mm Brad-Point Drill | Carbatec | 516-035-51 | Multiple suppliers: Southeast Tool/Carbatec |
| Drill Bit Stop 4 mm | Drill Warehouse | 20121600 | Multiple suppliers: Amazon |
| Bosch 10.8 V Cordless Angle Drill | Get Tools Direct | GWB10.8V-LIBB | Multiple suppliers:Bunnings/Get Tools Direct |
| Autoclavable veterinary drill bag | AustVet | DRA043-AV | AustVet |
| 2-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP335H | Ethicon |
| 3-0 absorbable synthetic braided sutures | Ethicon | VCP232H | Ethicon |
| Siemens 3 Tesla Skyra Widebore MRI | Siemens | N/A | Siemens |
| 9.4 Tesla Agilent (Varian) MRI | Agilent Technologies | N/A | Agilent Technologies |
| Atomscope HF 200 A Radiogaph | Radlink | 330003A | Multiple Suppliers: Radlink/DLC Australia |
| Veterinary Pulse Oximiter | DLC | 192500A | Multiple suppliers: DLC Australi Pty Ltd/AustVet |
References
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