腹部迷走神经刺激植入手术和清醒大鼠的记录研究

摘要

本方案描述了将电极阵列植入大鼠腹部迷走神经的手术技术，以及使用植入装置进行慢性电生理学测试和刺激的方法。

摘要

腹部迷走神经刺激（VNS）可应用于大鼠迷走神经的膈下支。由于其解剖位置，它没有任何通常与颈部 VNS 相关的呼吸和心脏脱靶效应。缺乏呼吸和心脏脱靶效应意味着不需要降低刺激强度来减少颈椎 VNS 期间常见的副作用。最近的研究很少证明腹部 VNS 在炎症性肠病、类风湿性关节炎的大鼠模型和 2 型糖尿病大鼠模型中降低血糖的抗炎作用。大鼠是探索这项技术潜力的绝佳模型，因为迷走神经的解剖结构完善，神经尺寸大，易于处理，以及许多疾病模型的可用性。在这里，我们描述了在大鼠中清洁和消毒腹部VNS电极阵列和手术方案的方法。我们还描述了通过记录诱发的复合动作电位来确认超阈值刺激所需的技术。腹部 VNS 有可能为包括炎症性疾病在内的各种疾病提供选择性、有效的治疗，预计其应用范围将类似于颈椎 VNS。

引言

在颈部颈部进行迷走神经刺激 （VNS） 是美国食品和药物管理局 （FDA） 批准的难治性癫痫、难治性抑郁症和缺血性卒中后康复^{的治疗方法 1}，以及欧盟委员会批准用于欧洲心力衰竭^{的治疗 2}。无创颈椎 VNS 已获得 FDA 批准用于偏头痛和头痛¹。预计其应用将扩大，最近的临床试验显示 VNS 在其他适应症中的疗效，例如克罗恩病³、类风湿性关节炎 ^4,5 和糖耐量受损和 2 型糖尿病 ^6,7。尽管很有希望，但颈部VNS可引起心动过缓和呼吸暂停，这是由于支配肺和心脏的神经纤维的脱靶激活^8,9,10。在接受颈椎 VNS^11,12 的患者中通常报告咳嗽、疼痛、声音改变、头痛和呼吸暂停低通气指数升高等副作用。降低刺激强度是减....

研究方案

所有涉及动物的程序均由圣文森特医院（墨尔本）动物伦理委员会批准，并符合《澳大利亚科学动物护理和使用法典》（澳大利亚国家卫生和医学研究委员会）和《防止虐待动物法》（1986年）法。总共使用了 24 只雌性 Dark Agouti 大鼠（8-9 周龄）进行本研究。实验组包括：未接受胶原蛋白注射或VNS植入物的正常队列（n = 8）;接受植入物和胶原蛋白注射（未进行电生理测试）的未受刺激的疾病队列 （n = 8）;以及接受植入物、胶原蛋白注射、电生理测试和 VNS 治疗的受刺激疾病队列 （n = 8）。植入手术发生在胶原蛋白注射前 5 天，VNS 治疗的习惯在胶原蛋白注射后 4 天开始，持续 7 天。在胶原蛋白注射^{后第 11} 天至第 17 天（含）应用 VNS 治疗 15.对于受刺激的疾病队列，在麻醉下植入手术后、胶原注射当天、胶原注射后10天和终止当天（胶原注射后17天）立即进行电生理测试。

1. 电极阵列的超声处理和灭菌

1. 将超声波清洗机的频率设置为 80 kHz，然后用自来水填充超声波水箱。将电极阵列浸没在干净的塑料容器中的清洁溶液中，然后将其放入超声波罐中。
   注意： 表1总结了每个步骤使用的清洁溶液和超声处理时间。每个步骤都使用干净的容器。
2. 使用干净的镊子将超声处理的电极阵列放入灭菌袋中，在蒸馏水中用0.5%液体清洁....

讨论

这种腹部 VNS 植入手术和迷走神经慢性刺激和记录 ECAP 的方法已在植入后的大鼠中成功使用并耐受性良好 5 周 10,15,16。缩回胃、肝和肠道以获得食道和迷走神经的良好视野是手术的关键步骤之一。一旦这些器官缩回，迷走神经就可以进入。胃的回缩可能会影响呼吸，在这种情况下，牵开器会松动。此外，在切割食道周围的结缔?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.9% saline	Briemarpak	SC3050
Baytril	Bayer
Betadine	Sanofi-Aventis Healthcare
Buprelieve (Buprenorphine)	Jurox
Data acquisition device	National Instruments	USB-6210
DietGel Boost (dietary gel supplement)	ClearH2O
Dumont tweezer, style 5	ProSciTech	T05-822
Dumont tweezer, style N7, self-closing	ProSciTech	EMS72864-D
Elmasonic P sonicator	Elma
Hartmann's solution	Baxter	AHB2323
Hemostat	ProSciTech	TS1322-140
HPMC/PAA Moisturising Eye Gel	Alcon
Igor Pro-8 software	Wavemetrics, Inc
Isoflo (Isoflurane)	Zoetis
Isolated differential amplifier	World Precision Instruments	ISO-80
Liquid pyroneg	Diversey	HH12291	cleaning solution
Marcaine (Bupivacaine)	Aspen
Plastic drape	Multigate	22-203
Rat vagus nerve implant	Neo-Bionica
Rimadyl (Carprofen)	Zoetis
Silk suture 3-0	Ethicon
Silk suture 7-0	Ethicon
SteriClave autoclave	Cominox	24S
Sterile disposable surgical gown	Zebravet	DSG-S
Suicide Nickel hooks	Jarvis Walker
Ultrapure water	Merck Millipre	Milli-Q Direct
Underpads	Zebravet	UP10SM
Vannas scissors	ProSciTech	EMS72933-01
Vicryl suture 4-0	Ethicon