허혈 및 소생술 중 뇌 영상 및 뇌 생리학 모니터링을 위한 마우스 심정지 모델

요약

이 프로토콜은 소생을 위해 흉부 압박이 필요하지 않은 질식 심정지의 고유한 마우스 모델을 보여줍니다. 이 모델은 심정지 및 소생술 중 뇌 생리학의 역학을 모니터링하고 이미징하는 데 유용합니다.

초록

대부분의 심정지(CA) 생존자는 다양한 정도의 신경학적 결함을 경험합니다. CA로 인한 뇌 손상을 뒷받침하는 메커니즘을 이해하고 효과적인 치료법을 개발하기 위해서는 실험적 CA 연구가 필수적입니다. 이를 위해 몇 가지 마우스 CA 모델이 설정되었습니다. 이러한 모델의 대부분에서 마우스는 심폐 소생술(CPR)을 위한 흉부 압박을 수행하기 위해 앙와위 자세에 배치됩니다. 그러나 이 소생술 절차는 CA 및 소생술 중 뇌 생리학의 실시간 영상/모니터링을 어렵게 만듭니다. 이러한 중요한 지식을 얻기 위해, 본 프로토콜은 흉부 압박 CPR 단계를 필요로 하지 않는 마우스 질식 CA 모델을 제시한다. 이 모델을 사용하면 CA 이전 기준선에서 초기 CA 후 재관류까지 혈류, 혈관 구조, 전위 및 뇌 조직 산소의 동적 변화를 연구할 수 있습니다. 중요한 것은 이 모델이 늙은 쥐에 적용된다는 것입니다. 따라서 이 마우스 CA 모델은 CA가 뇌 생리학에 미치는 영향을 해독하는 데 중요한 도구가 될 것으로 기대됩니다.

서문

심정지(CA)는 여전히 글로벌 공중보건 위기¹. 미국에서만 매년 356,000건 이상의 병원 밖 CA 사례와 290,000건의 병원 내 CA 사례가 보고되고 있으며, 대부분의 CA 피해자는 60세 이상입니다. 특히, CA 후 신경학적 손상은 생존자들 사이에서 흔하며, 이는 CA 관리의 주요 과제입니다 2,3,4,5. CA 이후 뇌 병리학적 변화와 신경학적 결과에 미치는 영향을 이해하기 위해 다양한 신경생리학적 모니터링 및 뇌 조직 모니터링 기법이 환자 6,7,8,9,10,11,12에 적용되었다.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

프로토콜

여기에 설명된 모든 절차는 연구에서 동물의 관리 및 사용에 대한 NIH(National Institutes of Health) 지침에 따라 수행되었으며 프로토콜은 Duke Institute of Animal Care and Use Committee(IACUC)의 승인을 받았습니다. 본 연구에는 생후 8-10주 된 C57BL/6마리의 수컷 및 암컷 마우스가 사용되었습니다.

1. 수술 준비

1. 디지털 저울에서 마우스의 무게를 측정하고 4인치 x 4인치 x 7인치 플렉시글라스 마취 유도 상자에 넣습니다.
2. 마취 기화기를 5% 이소플루란으로, 산소 유량계를 30으로, 질소 유량계를 70으로 조정합니다( 재료 표 참조).
3. 인덕션 박스에서 동물을 꺼내 호흡수가 분당 30-40회로 감소하면 수술대에 누운 자세로 눕힙니다.
4. 뭉툭한 집게로 혀를 빼내고 자주 사용하지 않는 손으로 잡습니다. 주로 사용하는 손을 사용하여 후두경( 재료 표 참조)을 쥐의 입에 삽입하고 성대를 시각화합니다.
5. 자주 사용하지 않는 손을 사용하여 가이드 와이어와 20G 정맥 카테터를 입에 삽입합니다. 가이드 와이어를....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

결과

CA를 유도하기 위해, 마우스를 1.5% 이소플루란으로 마취하고 100% 질소로 환기시켰다. 이 상태는 45초 만에 심한 서맥으로 이어졌습니다(그림 1). 2분간의 무산소증 후 심박수가 급격히 감소하고(그림 2), 혈압이 20mmHg 미만으로 감소했으며, 뇌 혈류가 완전히 멈췄습니다(그림 1). 이소플루란이 꺼지자 체온이 더 이상 관리되지 않았고 .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

토론

실험적 CA 연구에서는 질식, 염화칼륨 주사 또는 전류 유래 심실세동을 사용하여 CA 16,17,18,19,20,21,22,23을 유도했습니다. 일반적으로 CPR은 이러한 CA 모델, 특히 마우스에서 소생술에 필요합니다. 우.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Adrenalin	Par Pharmaceutical	NDC 42023-159-01
Alcohol swabs	BD	326895
Animal Bio Amp	ADInstruments	FE232
BP transducer	ADInstruments	MLT0699
Bridge Amp	ADInstruments	FE117
Heparin sodium injection, USP	Fresenius Kabi	NDC 63323-540-05
Isoflurane	Covetrus	NDC 11695-6777-2
Laser Doppler perfusion monitor	Moor Instruments	moorVMS-LDF1
Laser speckle imaging system	RWD	RFLSI III
Lubricant eye ointment	Bausch + Lomb	339081
Micro clip	Roboz	RS-5431
Mouse rectal probe	Physitemp	RET-3
Needle electrode	ADInstruments	MLA1213	29 Ga, 1.5 mm socket
Nitrogen	Airgas	UN1066
Optic plastic fibre	Moor Instruments	POF500
Otoscope	Welchallyn	728	2.5 mm Speculum
Oxygen	Airgas	UN1072
PE-10 tubing	BD	427401	Polyethylene tubing
Povidone-iodine	CVS	955338
PowerLab 8/35	ADInstruments
Rimadyl (carprofen)	Zoetis	6100701	Injectable 50 mg/ml
Small animal ventilator	Kent Scientific	RoVent Jr.
Temperature controller	Physitemp	TCAT-2DF
Triple antibioric & pain relief	CVS	NDC 59770-823-56
Vaporizer	RWD	R583S
0.25% bupivacaine	Hospira	NDC 0409-1159-18
0.9% sodium chroride	ICU Medical	NDC 0990-7983-03
1 mL plastic syringe	BD	309659
4-0 silk suture	Look	SP116	Black braided silk
6-0 nylon suture	Ethilon	1698G
8.4% sodium bicarbonate Inj., USP	Hospira	NDC 0409-6625-02
20 G IV catheter	BD	381534	20GA 1.6 IN
30 G PrecisionGlide needle	BD	305106	30 G X 1/2