Ein chirurgisches Mausmodell zur Erzeugung einer Reperfusionsverletzung der linken Lunge (IR) bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Beatmung und Vermeidung von Hypoxie.
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Methodenartikel
Ein Mausmodell der orotrachealen Intubation und der beatmeten Lungenischämie-Reperfusionschirurgie
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Ischämie-Reperfusion (IR) -Verletzung resultiert häufig aus Prozessen, die eine vorübergehende Periode unterbrochenen Blutflusses beinhalten. In der Lunge ermöglicht die isolierte IR die experimentelle Untersuchung dieses spezifischen Prozesses mit fortgesetzter alveolärer Beatmung, wodurch die sich verstärkenden schädigenden Prozesse von Hypoxie und Atelektase vermieden werden. Im klinischen Kontext wird die Lungenischämie-Reperfusionsverletzung (auch bekannt als Lungen-IRI oder LIRI) durch zahlreiche Prozesse verursacht, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Lungenembolie, wiederbelebtes hämorrhagisches Trauma und Lungentransplantation. Derzeit gibt es nur begrenzte wirksame Behandlungsmöglichkeiten für LIRI. Hier präsentieren wir ein reversibles chirurgisches Modell der Lungen-IR mit erster orotrachealer Intubation, gefolgt von einseitiger linker Lungenischämie und Reperfusion mit konservierter Alveolarventilation oder Gasaustausch. Mäuse durchlaufen eine linke Thorakotomie, durch die die linke Lungenarterie freigelegt, visualisiert, isoliert und mit einem reversiblen Slipknot komprimiert wird. Der chirurgische Schnitt wird dann während der ischämischen Periode geschlossen und das Tier wird geweckt und extubiert. Wenn die Maus spontan atmet, wird die Reperfusion hergestellt, indem der Slipknot um die Lungenarterie gelöst wird. Dieses klinisch relevante Überlebensmodell erlaubt die Bewertung von Lungen-IR-Verletzungen, der Auflösungsphase, nachgeschalteten Effekten auf die Lungenfunktion sowie Zwei-Treffer-Modellen mit experimenteller Pneumonie. Obwohl dieses Modell technisch anspruchsvoll ist, kann es im Laufe von einigen Wochen bis Monaten mit einer Überlebens- oder Erfolgsrate von 80% -90% gemeistert werden.
Einleitung
Ischämie-Reperfusion (IR) -Verletzung kann auftreten, wenn der Blutfluss zu einem Organ- oder Gewebebett nach einer gewissen Zeit der Unterbrechung wiederhergestellt wird. In der Lunge kann IR isoliert oder in Verbindung mit anderen schädlichen Prozessen wie Infektion, Hypoxie, Atelektase, Volutrauma (durch hohe Tidalvolumina während der mechanischen Beatmung), Barotrauma (hoher Spitzendruck oder anhaltender Druck während der mechanischen Beatmung) oder stumpfe (nicht penetrierende) Lungenprellung auftreten 1,2,3 . Es gibt noch einige Lücken in unserem Wissen über die Mechani....
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Protokoll
Alle unten beschriebenen Verfahren und Schritte wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) an der University of California San Francisco genehmigt. Jeder Mausstamm kann verwendet werden, obwohl einige Stämme im Vergleich zu anderen eine robustere Lungen-IR-Entzündungsreaktion haben12. Mäuse, die etwa 12-15 Wochen alt sind (30-40 g) oder älter, vertragen und überleben die Lungen-IR-Operation besser als jüngere Mäuse. Sowohl männliche als auch weibliche Mäuse können für diese Operationen verwendet werden.
1. Maus-Intubationsprotokoll
- Anästhesie und Vorbereitung auf die Int....
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Ergebnisse
Entzündung, die durch einseitig beatmete sterile Lungenischämie-Reperfusionsverletzung (IR) verursacht wurde: Nach 1 h Ischämie beobachteten wir erhöhte Zytokinspiegel im Serum und im Lungengewebe sowohl durch ELISA als auch durch qRT-PCR, die nach 1 h nach der Reperfusion ihren Höhepunkt erreichten und innerhalb von 12-24 h nach der Reperfusion schnell zum Ausgangswert zurückkehrten13. Für Proben, die 3 h nach der Reperfusion entnommen wurden, beobachteten wir eine intensive neutrophile Infiltrat.......
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Diskussion
Dieses Manuskript beschreibt die Schritte zur Durchführung des von Dodd-o et al.9 entwickelten belüfteten Lungen-IR-Modells. Dieses Modell hat dazu beigetragen, molekulare Signalwege zu identifizieren, die an der Entstehung und Auflösung von Entzündungen aus Lungen-IR in Isolation 14,15,16,17, Lungen-IR in Kombination mit kobestehender Infektion 18 und Lungen-IR in Bezug auf die Darm-Lungen-Achse und den Beitrag des Darmmikrobioms beteiligt sind13,18,19
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Offenlegungen
Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde durch die Unterstützung der Abteilung für Anästhesie und perioperative Versorgung, der University of California San Francisco und des San Francisco General Hospital sowie durch einen NIH R01-Preis (an AP): 1R01HL146753 finanziert.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Equipment | |||
| Faseroptischer Lichtleiter | Cole-Parmer | UX-41720-65 | Faseroptischer Lichtleiter |
| Faseroptische Lichtquelle | AmScope | Artikelnummer: CL-HL250-B | Lichtquelle für faseroptische Leuchten |
| Germinator 500 | Cell Point Scientific, Inc. | Nr.5-1450 | Bead Sterilizer |
| Heizkissen | AIMS | 14-370-223 | Alternative Option |
| Lithium.Ion Grooming Kits (Haarschneider) | WAHL home products | SKU 09854-600B | Zur Entfernung von Maushaaren an der Operationsstelle |
| Mikroskop | Nikon | SMZ-10 | Weitere neuere Optionen auf der Website des Unternehmens erhältlich |
| MiniVent Ventilator | Havard Apparat | Modell 845 | Mäusebeatmungsgerät |
| Ultraschallreiniger | Cole-Parmer | UX-08895-05 | Reinigen Sie Werkzeuge, die während des Betriebs verwendet wurden |
| Warmhaltekissen | Kent Scientific | RT-0501 | Um die Maus während der Genesung von einer Operation warm zu halten |
| Waage | Cole-Parmer | UX-11003-41 | Waage |
| Chirurgische Werkzeuge | |||
| 4-0 Seidennaht | Ethicon | 683G | Zum Schließen der Muskelschicht |
| 7-0 Prolene Naht | Ethicon Industrie | EP8734H | Verwendung zum Herstellen eines Gleitknotens in der linken Lungenarterie |
| Bard-Parker (11) Skalpell (Rib-Back Chirurgische Klinge aus Kohlenstoffstahl, steril, zum Einmalgebrauch) | Aspen Surgical | 372611 | Zum Eintritt in die Brusthöhle (Option 1) |
| Bard-Parker (12) Skalpell | Aspen Surgical | 372612 | Für den Eintritt in die Brusthöhle (Option 2) |
| Extra feine Graefe Pinzette | FST | 11150-10 | -/Rippenhaltezange |
| Magnetfixator Retraction System | FST | 1. Grundplatte (Nr. 18200-03) 2. Fixateure (Nr. 18200-01) 3. Aufrolleinrichtungen (Nr. 18200-05 bis 18200-12) 4. Elastomer (Nr. 18200-07) 5. Retraktor (Nr. 18200-08) | Kleintier-Retraktionssystem |
| Monoject Standard Injektionsnadel | COVIDIEN | 05-561-20 | Für die Medikamentenabgabe IP |
| Schmalmusterzange | FST | 11002-12 | Pinzette auf Hauthöhe |
| Nadelhalter/Nadeltreiber | FST | 12565-14 | zum Halten |
| Nadeln | Nadeln BD | 305110 | 26-Gauge-Nadel zum Externalisieren des Slipknotens (24- oder 26-Gauge-Nadel auch in Ordnung) |
| PA/Gefäßdilatationszange | FST | 00125-11 | Zum Halten von PA; unschädliche |
| Greiferschere | FST | 14060-09 | Wird zum Inzision und Schneiden in die Muskelschicht während der Operation verwendet |
| Ultra Fine Dumont Mikropinzette | FST | 11295-10 (Dumont #5 Pinzette, Biologiespitze, Spitzenmaß: 0,05 * 0,02 mm, 11 cm) | Für den Durchgang durch den Raum zwischen der linken Lungenarterie und bronchus |
| Reagenzien | |||
| Bupivacain | Hospira, Inc. | 0409-1159-02 | Topisches Analgetikum zur Verwendung beim chirurgischen Wundverschluss |
| Avertin (2,2,2-Tribromethanol) | Sigma-Aldrich | T48402-25G | Anästhetikum, das zur Anästhesie der Maus für die IR-Chirurgie verwendet wird, die in der IR-Chirurgie verwendete Konzentration beträgt 250-400 mg/kg. |
| Buprenorphin | Covetrus Nordamerika | 59122 | Analgetikum: Die für die Operation verwendete Konzentration beträgt 0,05-0,1 mg/kg |
| Augenschmiermittel | BAUSCH+LOMB | Beruhigendes Gleitmittel Augensalbe | Lindert die Trockenheit des Auges |
| Povidon-Jod 10% Lösung | MEDLINE INDUSTRIES INC | SKU MDS093944H (2 FL OZ, topisches Antiseptikum) | Topische Flüssigkeit, die zu Beginn der Operation für ein wirksames Erste-Hilfe-Antiseptikum aufgetragen |
| Materials | |||
| Alcohol Swab | BD Marke | BD 326895 | für die Sterilisation von Injektions- und Operationsbereichen |
| Kunststofffolie | KIRKLAND | Stretch-Tite Premium | Alternative zur Abdeckung des sterilisierten Operationsfeldes (kostengünstiger) |
| Nagetier-OP-Abdecktücher | Stoelting | 50981 | Steriles Feld oder Abdecktuch für den Operationsbereich |
| Sterile Baumwollspitze Anwendung | Pwi-Wnaps | 703033 | zum Auftragen von Augenschmiermittel verwendet |
| Top Schwämme | Dukal Corporaton | Nachbestellung # 5360 | Stoppen von Blutungen aus Haut/Muskeln |
Referenzen
- Shen, H., Kreisel, D., Goldstein, D. R. Processes of sterile inflammation. Journal of Immunology. 191 (6), 2857-2863 (2013).
- Fiser, S. M., et al. Lung transplant reperfusion injury involves pulmonary macrophages a....
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Nachdrucke und Genehmigungen
