A Preclinical model of Sepsis-Induced Myopathy with Disuse in mouse(마우스에서 사용하지 않는 패혈증 유발 근병증의 전임상 모델)

요약

이 쥐 모델은 패혈증 모욕과 뒷다리 근육 사용을 결합하여 전형적인 패혈증 환자의 병상 특징을 요약합니다. 이 모델은 패혈증의 근육 기능 장애를 연구하기 위한 이전 모델에서 크게 벗어난 것이며 이 상태를 치료하기 위한 치료 전략을 다루기 위한 재현 가능한 접근 방식입니다.

초록

패혈증은 병원 내 사망의 주요 원인입니다. 치료법이 개선되면 패혈증 생존자의 수가 늘어납니다. 생존자의 약 75%는 근육 약화와 위축으로 인해 병원 재입원 및 사망률이 증가합니다. 그러나 사용 가능한 패혈증의 전임상 모델은 패혈증 유발 근병증 발병의 핵심 구성 요소인 골격근 소실을 다루지 않습니다. 이 프로토콜의 목표는 병상에 누워있는 패혈증 환자가 경험한 임상 환경을 재현하는 마우스 모델에 대한 단계별 지침을 제공하는 것입니다. 이 모델을 개발하기 위해 수컷 C57Bl/6 마우스가 사용되었습니다. 마우스는 패혈증을 유발하기 위해 두부 결찰 및 천자(CLP)를 받았습니다. CLP 4일 후, 마우스는 7일 동안 뒷다리 현탁액(HLS)을 받았습니다. 결과는 가짜 매칭 수술 및/또는 정상적인 보행(NA)을 가진 동물과 비교되었습니다. 체외 근육 역학 및 형태학적 평가를 위해 근육을 절개했습니다. 이 모델은 패혈증 환자에서 관찰되는 유사한 표현형인 현저한 근육 위축과 약화를 초래합니다. 이 모델은 패혈증 유발 근병증의 완화를 위한 잠재적인 치료 전략을 테스트하기 위한 플랫폼을 나타냅니다.

서문

패혈증은 여러 장기 시스템에 악영향을 미치는 과민성 면역 반응으로 인해 생명을 위협하는 상태로, 전 세계 의료 시스템에 큰 부담을 줍니다¹. 보다 최근에는 패혈증과 관련된 병원 내 사망률이 개선된 집중 치료실(ICU) 관리로 인해 감소했습니다 ^1,2. 그러나 초기 패혈증에서 살아남은 환자의 약 75%는 골격근 위축(예: 단면적 감소) 및 쇠약(예: 힘 생산 능력 ^감소)이 발생합니다^3,4. 이 현상은 패혈증에 의한 근육병증으로 특징지어졌으며, 신체 활동의 장애와 일상 생활 작업을 수행할 수 있는 독립성의 부족과 밀접한 관련이 있으며, 이는 최초 발병 후 5년 이내에 재입원 및 사망률로 이어진다⁵.

공격적이고 전신화된 감염으로 인해 패혈증 환자는 ICU에서 회복하는 동안 장기간 침상 안정에 노출됩니다. 이러한 맥락에서, 골격근은 심각하게 사용되지 않게 되며, 이는 근육 위축과 약화를 악화시킬 가....

프로토콜

이 절차는 University of Florida IACUC(#202200000227)에서 검토하고 승인했습니다. 본 연구에는 27g에서 34g 범위의 체질량을 가진 17주 된 수컷 C57BL/6J 마우스가 사용되었습니다. 이 프로토콜에 요약된 실험 절차와 일정은 그림 1에 나와 있습니다. 표시된 대로 프로토콜은 총 11일에 걸쳐 있습니다. 동물은 0일차에 생존 수술(CLP/Sham)을 받은 후 4일 동안 수액 및 진통제 지원을 받습니다. 4일째 되는 날, 동물은 7일 동안 HLS를 시작합니다. 터미널 실험은 11일째에 수행됩니다. 시약 및 사용된 장비에 대한 자세한 내용은 재료 표에 나열되어 있습니다.

1. 결장 결찰 및 천자(CLP)

1. 상업적인 출처에서 동물을 얻은 후에는 CLP(또는 가짜) 수술을 수행하기 전에 최소 1주일 동안 동물 시설에 적응하도록 하십시오. 이것은 운송과 관련된 스트레스를 최소화하는 데 도움이 될 것입니다.
2. 현지 IACUC 지침을 준수하여 마우스를 집단 수용합니다.
   참고: 일반적인 지침으로, 동물들은 수술....

토론

현재 프로토콜은 패혈증 유발 근병증의 새로운 전임상 모델을 구현하기 위한 기술 지침을 제공합니다. 모든 재료와 중요한 단계는 모델 재현을 위해 자세히 설명되어 있습니다. 이 접근법은 패혈증 환자에서 관찰되는 골격근 기능 장애를 재현할 수 있으며, 근육병증을 악화시키는 중요한 구성 요소로서 사용 중단의 역할을 강조할 수 있습니다. 지금까지 패혈증 유발 근?.......

자료

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