マウスにおけるDisuseを伴う敗血症誘発性ミオパチーの前臨床モデル

要約

このマウスモデルは、敗血症性侮辱と後肢の筋肉の不使用を組み合わせて、典型的な敗血症患者の寝たきりの特徴を再現しています。このモデルは、敗血症の筋機能障害を研究するための以前のモデルからの大幅な逸脱を表しており、この状態を治療するための治療戦略に取り組むための再現可能なアプローチです。

要約

敗血症は院内死亡の主な原因です。治療の改善により、敗血症生存者の数が増えます。生存者の約75%が筋力低下と筋萎縮を発症し、再入院の発生率と死亡率が増加します。しかし、利用可能な敗血症の前臨床モデルは、敗血症誘発性ミオパチーの発症の主要な要素である骨格筋の不使用に対処していません。このプロトコルの目的は、寝たきりの敗血症患者が経験する臨床環境を再現するマウスモデルの段階的なガイドラインを提供することです。このモデルの開発には、雄のC57Bl/6マウスを使用しました。マウスは、敗血症を誘発するために盲腸結紮および穿刺(CLP)を受けました。CLPの4日後、マウスに7日間後肢懸濁液(HLS)を投与した。結果は、偽の一致手術および/または正常な歩行(NA)の動物と比較されました。 in vitro の筋肉力学と形態学的評価のために、筋肉を解剖しました。このモデルは、敗血症患者で観察される同様の表現型である顕著な筋萎縮と衰弱をもたらします。このモデルは、敗血症誘発性ミオパチーの緩和のための潜在的な治療戦略をテストするためのプラットフォームを表しています。

概要

敗血症は、免疫反応が過剰に働き、複数の臓器系に悪影響を及ぼし、世界中の医療システムに大きな負担をかけているため、生命を脅かす疾患です¹。最近では、インテンシティ・ケア・ユニット(ICU)の管理が改善されたことにより、敗血症に関連する院内死亡率が減少しています^1,2。しかし、最初の敗血症性障害を生き延びた患者の約75%は、骨格筋の萎縮(例:断面積の減少)と脱力感(例:力生産能力の減少)^を発症します^3,4。この現象は敗血症誘発性ミオパチーとして特徴付けられており、身体活動の障害や日常生活のタスクを実行するための独立性の欠如と強く関連しており、最初のエピソード⁵から5年以内に再入院と死亡につながります。

侵攻性で全身性感染症のため、敗血症患者はICUで回復している間、長期間の安静にさらされます。この文脈では、骨格筋は重度の不使用を受け、それが筋萎縮と衰弱を悪化させる可能性が高い^3,4<....

プロトコル

手順は、フロリダ大学IACUC(#202200000227)によってレビューされ、承認されています。本研究では、体重が27 gから34 gの範囲の17週齢の雄C57BL / 6Jマウスが使用されました。このプロトコルで概説されている実験手順とタイムラインを 図1に示します。示されているように、プロトコルは合計11日間に及びます。動物は0日目に生存手術(CLP / Sham)を受け、その後4日間の水分と鎮痛のサポートを受けます。4日目に、動物は7日間HLSを開始します。11日目に終末実験を行います。試薬や使用した機器の詳細は、 資料表に記載されています。

1. 盲腸結紮および穿刺(CLP)

1. 動物を市販の供給元から入手した後、CLP(または偽物)手術を行う前に、少なくとも1週間動物施設に順応させます。これにより、輸送に伴うストレスを最小限に抑えることができます。
2. 地域のIACUCガイドラインを遵守して、マウスをグループハウス化します。
   注:一般的な方向として、動物は手術の日までケージごとに最大5匹のマウスに収容されます。幅7.25インチ、長さ11.75インチ、高さ5インチの標準ケージが利用され、コーンコブ寝具が備えられています。12時間:12....

ディスカッション

現在のプロトコルは、敗血症誘発性ミオパチーの新しい前臨床モデルの実装に関する技術ガイドラインを提供します。モデルの再現のために、すべての材料と重要な手順が詳細に説明されています。このアプローチは、敗血症患者に観察される骨格筋の機能障害を再現することができ、ミオパチーの悪化における重要な要素としての不使用の役割を強調しています。.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
4-0 Ethicon Coated Vicryl	Ethicon	D5792	Absorbable suture used for closure of muscle layer and for ligation of the cecum.
4-0 Ethilon Black 18"	Ethicon	662G	Non absorbable suture for closure of the skin layer.
BD  PrecisionGlide Needle 26-28 G	BD	305136 for 27g needle	Needle for puncturing the cecum.
C57BL/6J mice	Jackson Laboratory	strain #000664
Cotton Tipped Applicators	Puritan	S-18991	Swabs for topical application of iodine.
Cryostat	(Leica CM1950)
Dynarex Povidone Iodine Prep Solution	Dynarex	1415	Topical Antiseptic Liquid for Skin and Mucosa
Ethanol 200 Proof (100%)	Fisher Scientific		To make 70% ethanol for cleaning skin.
Hindlimb Suspension Cages	Custom Made	N/A	These custom made cages will be highlighted in the video recordings of the MS.
Optixcare Eye Lube	Optixcare		Eye lube for protection during survival surgery.
Scalpel blades #11	Fine Science		Blade used to make incisions on skin and muscle.
Skin-Trac	Zimmer	736579	Foam tape for fixing the tail to the suspension apparatus.
SomnoSuite Low-Flow Digital Vaporizer	Kent Scientific Corporation	SS-01	Vaporizer for Isoflurane Anesthesia
Tissue bath apparatus	Aurora Scientific	Model 800A, Dual Mode Muscle Lever 300C