깨어 있는 쥐의 복부 미주 신경 자극 및 기록 연구를 위한 이식 수술

요약

본 프로토콜은 이식된 장치를 이용한 만성 전기생리학 검사 및 자극 방법과 함께 쥐의 복부 미주신경에 전극 어레이를 이식하는 수술 기법을 설명합니다.

초록

복부 미주 신경 자극 (VNS)은 쥐의 미주 신경의 횡격막하 가지에 적용될 수 있습니다. 해부학적 위치로 인해 일반적으로 경추 VNS와 관련된 호흡기 및 심장 off-target 영향이 없습니다. 호흡기 및 심장 off-target effect가 없다는 것은 자궁경부 VNS에서 일반적으로 경험하는 부작용을 줄이기 위해 자극 강도를 낮출 필요가 없다는 것을 의미합니다. 염증성 장 질환, 류마티스 관절염 및 제2형 당뇨병의 쥐 모델에서 혈당 감소의 쥐 모델에서 복부 VNS의 항염증 효과를 입증하는 최근 연구는 거의 없습니다. 쥐는 미주 신경의 잘 확립된 해부학, 다루기 쉬운 신경의 큰 크기, 많은 질병 모델의 가용성으로 인해 이 기술의 잠재력을 탐구할 수 있는 훌륭한 모델입니다. 여기에서는 쥐의 복부 VNS 전극 어레이 및 수술 프로토콜을 세척 및 살균하는 방법에 대해 설명합니다. 또한 유발된 복합 활동 전위를 기록하여 초역치 자극을 확인하는 데 필요한 기술을 설명합니다. 복부 VNS는 염증성 질환을 포함한 다양한 질환에 대해 선택적이고 효과적인 치료를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 이 응용 분야는 자궁경부 VNS와 유사하게 확장될 것으로 예상됩니다.

서문

목의 자궁경부 부위에 전달되는 미주신경자극술(VNS)은 난치성 간질, 난치성 우울증 및 허혈성 뇌졸중 후 재활에 대해 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 치료제^{이며, 유럽에서} 심부전에 대해 유럽연합 집행위원회(European Commission)가 승인한 치료법^입니다2. 비침습적 자궁경부 VNS는 편두통 및 두통에 대해 FDA 승인을 받았습니다¹. 최근 임상시험에서 크론병³, 류마티스 관절염 ^4,5 및 내당능 장애 및 제2형 당뇨병 ^6,7과 같은 다른 적응증에서 VNS의 효능이 입증됨에 따라 그 적용이 확대될 것으로 예상됩니다. 유망하지만 자궁 경부 VNS는 폐와 심장을 신경 자극하는 신경 섬유의 표적을 벗어난 활성화로 인해 서맥과 무호흡을 유발할 수 있습니다 ^8,9,10

프로토콜

동물과 관련된 모든 시술은 세인트 빈센트 병원(멜버른)의 동물 윤리 위원회의 승인을 받았으며 과학적 목적을 위한 동물의 관리 및 사용에 관한 호주 규정(호주 국립 보건 및 의료 연구 위원회) 및 동물 학대 방지(1986) 법을 준수했습니다. 총 24마리의 암컷 Dark Agouti 쥐(생후 8-9주)가 이 연구에 사용되었습니다. 실험 그룹은 다음과 같이 구성되었습니다: 콜라겐 주사 또는 VNS 임플란트를 받지 않은 정상 코호트(n=8); 임플란트 및 콜라겐 주사를 받은 자극되지 않은 질병 코호트(n = 8)(전기생리학적 검사 수행 없음); 및 임플란트, 콜라겐 주사, 전기 생리학적 검사 및 VNS 요법을 받은 자극 질환 코호트(n = 8). 이식 수술은 콜라겐 주입 5일 전에 이루어졌으며, VNS 요법의 습관화는 콜라겐 주입 4일 후에 시작되어 7일에 걸쳐 이루어졌다. VNS 요법은 콜라겐 주사 후 11일에서 17일(포함)까지 적용하였다¹⁵. 자극 질환 코호트의 경우, 마취 하에 착상 수술 직후, 콜라겐 주입 당일, 콜라겐 주입 10일 후, 종결 당일(콜라겐 주입 후 17일)에 전기생리학적 검사를 실시하였다.

1. 전극 어레이의 초음파 처리 및 살균

1. 초....

토론

복부 VNS 임플란트 수술 및 미주 신경의 만성 자극 및 ECAP 기록 방법은 이식 후 쥐에서 5 주 동안 성공적으로 사용되었으며 잘 견뎌 냈습니다 10,15,16. 식도와 미주신경을 잘 보기 위해 위, 간, 장을 수축시키는 것은 수술의 핵심 단계 중 하나입니다. 이 기관들이 수축되면 미주 신경에 접근할 수 있게 됩니다. 위가 수축되면 호흡이.......

자료

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