Name: establishment of deep hypothermic circulatory arrest in rats
Uploaded: 2022-12-16T12:30:00
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Die Autoren danken Liang Zhang für die Hilfe bei der Sammlung der Videodaten während des Experiments. Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China (Förderkennzeichen: 82070479) und den Fundamental Research Funds for the Central Universities (Fördernummer: 3332022128) unterstützt.

Die Protokolle wurden einer institutionellen Überprüfung unterzogen und vom Institutional Animal Care and Use Committee, Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences (FW-2021-0005) genehmigt. Alle experimentellen Verfahren wurden in Übereinstimmung mit dem von den National Institutes of Health veröffentlichten Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt.
HINWEIS: Männliche Sprague-Dawley-Ratten (Gewicht: 500-600 g, Alter: 12-14 Wochen) wurden unter Standa...

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C., Cao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beneficial+effects+of+chlorogenic+acid+treatment+on+neuroinflammation+after+deep+hypothermic+circulatory+arrest+may+be+mediated+through+CYLD/NF-&#954;B+signaling.">Beneficial effects of chlorogenic acid treatment on neuroinflammation after deep hypothermic circulatory arrest may be mediated through CYLD/NF-&#954;B signaling.</a> Brain Research. 1767, 147572 (2021).</li><li>Li, Y. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+expression+profiles+of+circular+RNAs+in+the+rat+hippocampus+after+deep+hypothermic+circulatory+arrest.">Differential expression profiles of circular RNAs in the rat hippocampus after deep hypothermic circulatory arrest.</a> Artificial Organs. 45 (8), 866-880 (2021).</li><li>Linardi, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slow+versus+fast+rewarming+after+hypothermic+circulatory+arrest:+effects+on+neuroinflammation+and+cerebral+oedema.">Slow versus fast rewarming after hypothermic circulatory arrest: effects on neuroinflammation and cerebral oedema.</a> European Journal of Cardiothoracic Surgery. 58 (4), 792-780 (2020).</li><li>Engelman, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Society+of+Thoracic+Surgeons,+The+Society+of+Cardiovascular+Anesthesiologists,+and+The+American+Society+of+ExtraCorporeal+Technology:+Clinical+practice+guidelines+for+cardiopulmonary+bypass--Temperature+management+during+cardiopulmonary+bypass.">The Society of Thoracic Surgeons, The Society of Cardiovascular Anesthesiologists, and The American Society of ExtraCorporeal Technology: Clinical practice guidelines for cardiopulmonary bypass--Temperature management during cardiopulmonary bypass.</a> Annals of Thoracic Surgery. 100 (2), 748-757 (2015).</li><li>Jenke, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AdipoRon+attenuates+inflammation+and+impairment+of+cardiac+function+associated+with+cardiopulmonary+bypass-induced+systemic+inflammatory+response+syndrome.">AdipoRon attenuates inflammation and impairment of cardiac function associated with cardiopulmonary bypass-induced systemic inflammatory response syndrome.</a> Journal of the American Heart Association. 10 (6), 018097 (2021).</li></ol>

Kanülierung ist das grundlegendste Verfahren zur Etablierung von DHCA bei Ratten. Vor der Kanülierung erleichtert das Einweichen der Arterie mit 0,5 ml 2% Lidocain die Kanülierung. Nach der Kanülierung ist eine Heparinisierung mit 500 I.E./kg Heparin über die Vena jugularis externa notwendig, um eine Mikrothrombusbildung zu vermeiden17. Wir haben wiederholt festgestellt, dass diese Dosis von Heparin das Ziel einer aktivierten Gerinnungszeit (ACT) >480 s erreichen kann. Die Wiedererw?...

Der tiefe hypothermische Kreislaufstillstand (DHCA) wird seit 1953 in der Herzchirurgie eingesetzt1. DHCA beinhaltet die Senkung der Kerntemperatur des Patienten auf ein stark hypothermisches Niveau (15-22 ° C), bevor der Blutfluss zum Körper global unterbrochenwird 2. Der Kreislaufstillstand kann ein relativ unblutiges Operationsfeld liefern. Tiefe Hypothermie verringert den Stoffwechsel, insbesondere im Gehirn und Myokard, was eine wirksame Methode zum Schutz vor Ischämie ist3. DHCA wird häufig bei Operationen bei komplexen angeborenen Herzfehlern, Aortenbogenerkrankungen und sogar Nieren- oder Nebennierentumoren mit einem Vena Cava-Thrombus 4,5 angewendet. Daher bietet die Etablierung von DHCA-Tiermodellen eine wichtige Referenz für die Verfeinerung des Verfahrens und die Vermeidung von Komplikationen im klinischen Umfeld.
Obwohl Modelle mit Eckzähnen6, Kaninchen7 und anderen Tieren etabliert werden können, ist es vorzuziehen, Ratten wegen ihrer Bedienbarkeit und niedrigen Kosten zu verwenden. Das DHCA-Rattenmodell wurde erstmals 2006 von Jungwirth et al.8 beschrieben. Es wurde festgestellt, dass die Dauer des Kreislaufstillstands einen Einfluss auf die neurologischen Ergebnisse hatte. Seitdem wurden DHCA-Rattenmodelle breit untersucht. Es wurde klargestellt, dass DHCA ein systemisches Entzündungsreaktionssyndrom (SIRS) hervorrufen könnte9. In nachfolgenden Studien fanden Pharmakologen heraus, dass die durch SIRS induzierte DHCA-bedingte Neuroinflammation durch Resveratrol10 und Triptolid11 abgeschwächt werden konnte. Unser Team fand auch heraus, dass DHCA-bedingte Neuroinflammation durch Hemmung des kälteinduzierbaren RNA-bindenden Proteins12 abgeschwächt werden kann. Im kardiovaskulären System hat Superoxiddismutase eine kardioprotektive Wirkung auf Ischämie / Reperfusion (I / R) -Verletzungen während DHCA13. Diese Ergebnisse erweiterten das Verständnis von DHCA-bezogenen pathophysiologischen Prozessen und boten neue Wege zur Verbesserung der DHCA-Ergebnisse. Die Ergebnisse in Bezug auf Endotoxämie, oxidativen Stress und Autophagie nach DHCA sind jedoch nicht schlüssig. DHCA verwendet die gleiche operative Technologie wie der kardiopulmonale Bypass (CPB)14, aber seine Managementstrategie ist unterschiedlich, und die Schritte zur Erzeugung von DHCA unterscheiden sich in verschiedenen Teams 8,9,10,11. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, eine Methode zur Etablierung des DHCA-Verfahrens bei Ratten bereitzustellen.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Heat Exchanger</td>
			<td>Xi&#8217;an Xijing Medical Appliance Co., Ltd</td>
			<td>Animal-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Membrane Oxygenator</td>
			<td>Dongguan Kewei Medical Instrument Co., Ltd.</td>
			<td>Micro-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monitor</td>
			<td>Chengdu Techman Co., Ltd</td>
			<td>BL-420s</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roller Pump</td>
			<td>Changzhou Prefluid Technology Co.,Ltd</td>
			<td>BL100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SD Rat</td>
			<td>HFK Bioscience Co.,Ltd.</td>
			<td>/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>Maruishi Pharmaceutical Co. Ltd</td>
			<td>H20150020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaver</td>
			<td>Hangzhou Huayuan Pet Products Co.,Ltd.</td>
			<td>/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer</td>
			<td>SPACECABS</td>
			<td>/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator</td>
			<td>Shanghai Alcott Biotech Co., Ltd</td>
			<td>ALC-V8S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Tank</td>
			<td>Maquet Critical Care AB</td>
			<td>Jostra HCU20-600</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

establishment of deep hypothermic circulatory arrest in rats

Der tiefe hypothermische Kreislaufstillstand (DHCA) wird routinemäßig während Operationen bei komplexen angeborenen Herzfehlern und Aortenbogenerkrankungen angewendet. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, eine Methode zur Etablierung von DHCA bei Ratten bereitzustellen. Um den Einfluss des DHCA-Prozesses auf die Vitalparameter zu bewerten, wurde ein normaltemperatur-Herz-Lungen-Bypass-Modell (CPB) ohne Kreislaufstillstand als Kontrolle verwendet. Wie erwartet, führte DHCA zu einer signifikanten Abnahme der Körpertemperatur und des mittleren arteriellen Blutdrucks. Die Blutgasanalyse zeigte, dass DHCA den Milchsäurespiegel erhöhte, aber den Blut-pH-Wert und die Konzentrationen von Hämoglobin, Hämatokrit, Na+, Cl−, K+ und Glukose nicht beeinflusste. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der Transmissionselektronenmikroskopie im Vergleich zu den normalen CPB-Ratten einen leichten Anstieg der Hippocampus-Autophagosomen bei den DHCA-Ratten.

Als Kontrollgruppe zeigten die Normaltemperatur-CPB-Ratten (NtCPB) ohne Kreislaufstillstand während des gesamten Verfahrens einen stabilen mittleren arteriellen Blutdruck (MAP) und eine stabile Körpertemperatur, während der MAP der DHCA-Ratten während des Herzstillstands abnahm (p < 0,01, Abbildung 3A). Die Temperatur der DHCA-Ratten sank während der Abkühlphase schnell und erholte sich allmählich während der Wiedererwärmungsphase. Beim Absetzen der Ratten aus den DHCA-Krei...

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Establishment of Deep Hypothermic Circulatory Arrest in Rats

Dieses Protokoll stellt die Etablierung eines tiefen hypothermen Kreislaufstillstands bei Ratten dar, der zur Untersuchung des systemischen Entzündungsreaktionssyndroms, der Ischämie / Reperfusionsverletzung, des oxidativen Stresses, der Neuroinflammation usw. angewendet werden kann.

Etablierung eines tiefen hypothermen Kreislaufstillstands bei Ratten

Deep hypothermic circulatory arrest (DHCA) is routinely applied during surgeries for complex congenital heart disease and aortic arch disease. The present ...

Etablierung eines tiefen hypothermen Kreislaufstillstands bei Ratten. Tiefer hypothermer Kreislaufstillstand, DHCA wird routinemäßig während Operationen von komplexen angeborenen Herzfehlern und Aortenbogenerkrankungen angewendet. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, eine Methode zur Etablierung von DHCA bei Ratten bereitzustellen.Die Protokolle erhielten eine institutionelle Überprüfung und die Genehmigung des Institutional Animal Care and Use Committee, Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences. Vorarbeit. Stellen Sie sicher, dass CPB-Kreisläufe ein Reservoir enthalten, das aus Morphen modifiziert ist Tropfer, Rollenpumpe, Wärmetauscher, Membranoxygenator, Verbindungsrohr und ein Wassertank, der den Kreislauf verbindet, und macht 12 Milliliter Hydroxystärke mit einem Milliliter Heparinnatrium und einem Milliliter Kochsalzlösung mit 40 Milliliter Ansauglösung, wobei sich die Rollenpumpe sanft dreht.Zweitens, Anästhesie und Kanülierung. Verbinden Sie den Schlauch mit dem Beatmungsgerät und den Seitenparametern. Legen Sie eine elektrische Heizdecke und die rechte und Gesicht die richtige mit Klebeband.Tragen Sie Augensalbe auf die Augen auf, um Trockenheit zu verhindern. Rasieren Sie die Haare an der rechten Leistenregion, der rechten Halsregion und dem Schwanz mit dem Rasierer. Desinfizieren Sie dann die Haut mit Aldehyd und Alkohol.Schneiden Sie die Haut und die linke Leistenregion und sezieren Sie den Muskel- und Gewebeweichknochen, um die linke Oberschenkelvene und Arterie freizulegen. Trennen Sie die Arterie sorgfältig. Cannulate 22 Gauge intravenöser Katheter in die linke Oberschenkelarterie.Ligierte Arterie und Katheter mit Seide. Verwenden Sie Heparinhaltige Kochsalzlösung, um die Kanüle zu spülen, um Gerinnung zu vermeiden. Verbinden Sie den Katheter mit dem Pressensensor, um den Blutdruck zu überwachen.Schneiden Sie die Haut des Schwanzes ab und schneiden Sie dann mit einem Skalpell die oberflächlichen Spezies der Schwanzarterie, um die Schwanzarterie freizulegen, die sich in der Mitte des Operationsfeldes befindet. Cannulatieren Sie die Schwanzarterie mit dem 22 Gauge intravenösen Katheter. Ligatarterie und Katheter mit Seide.Verwenden Sie Heparinhaltige Kochsalzlösung, um den Katheter zu spülen, um Gerinnung zu vermeiden. Schneiden Sie die Haut der rechten Vene ab und trennen Sie dann Muskeln und Gewebe, um die Vene freizulegen. Führen Sie einen 16-Gauge-hausgemachten Multiage-intravenösen Katheter in den rechten äußeren Venenkranz ein und legen Sie ihn vorsichtig in die rechte untere Vena cava oder den rechten Vorhof.Verabreichen Sie Heparinnatrium, wo die rechte äußere Vene jede kanülierte Region mit feuchten Kugeln bedeckt, um eine Kontamination zu vermeiden. Drittens, verbinden Sie den Kreislauf mit dem Katheter in der Schwanzarterie und halten Sie die Pumpe ein bis zwei Milliliter pro Minute niedrig. Verbinden Sie dann das Reservoir mit dem Katheter in der rechten äußeren Halsvene.Stellen Sie sicher, dass sich immer ein Blutspiegel von etwa einem Zentimeter im Reservoir befindet. Schalten Sie den Wassertank ein und stellen Sie zuerst die Wassertemperatur auf 37 Grad Celsius ein. Wenn der Blutdruck stabil ist, erhöhen Sie den Durchfluss vorsichtig auf 80 bis 100 Milliliter pro Minute.Vier, Kühlung. Stellen Sie die Raumtemperatur auf etwa 20 Grad Celsius ein. Legen Sie Eiswürfel in diese Einweghandschuhe und legen Sie sie dann auf den rechten Kopf und die richtigen Seiten.Die Temperatur des Tanks wurde in Echtzeit entsprechend der rektalen Temperatur des Reises vorgeschlagen. Ändern Sie die relevanten Parameter des Beatmungsgeräts entsprechend den Ergebnissen der Blutgasanalyse. Fünf, tiefe Unterkühlung Kreislaufstillstand.Dann sinkt die Rektaltemperatur auf 15 bis 20 Grad Celsius. Wechseln Sie den Eisbeutel und entsorgen Sie die Handschuhe, um die Aufrechterhaltung einer tiefen Unterkühlung während des Kreislaufstillstands zu gewährleisten. Stoppen Sie die Walzenpumpe.Halten Sie das Reservoir in Kontakt mit der Umgebung und lassen Sie das Blut langsam von der äußeren Halsvene zum Reservoir ab. Achten Sie auf die Blutdruckreform. Nachdem es keinen Blutdruck und Herzschlag gibt, stoppen Sie die Drainage und halten Sie das Reservoir geschlossen.Schalten Sie den Ventilator aus. Sechs, Aufwärmen und Reperfusion. Ziehen Sie alle Einweghandschuhe aus und erhöhen Sie die Raumtemperatur auf 25 Grad Celsius.Stellen Sie die Sauerstoff-Beatmung des Speichers wieder her, während der venöse Drainageschlauch abgeschnitten bleibt. Schalten Sie die Rollenpumpe ein, um sicherzustellen, dass das Blut im Reservoir langsam wieder zum richtigen Körper gelangt. Schalten Sie das Beatmungsgerät ein, nachdem der Blutspiegel im Reservoir einen Zentimeter geblieben ist.Verwenden Sie den Drainageschlauch und lassen Sie das Blut langsam aus dem rechten Vorhof in das Reservoir ab. Schalten Sie die Heizlampe, das Heizkissen und den Wassertank ein. Stellen Sie die Temperatur des Wassertanks auf 25 Grad Celsius ein.Stellen Sie es dann rechtzeitig auf die linke Temperatur ein. Entfernen Sie die Heizlampe, nachdem die Rektaltemperatur wieder 34 Grad Celsius erreicht hat. Sieben, Entwöhnung von CPB.Reduzieren Sie langsam und allmählich die Walze der Pumpendurchflussrate und passen Sie die Venengeschwindigkeit an die Durchflussrate auf einen Milliliter pro Minute an. Halten Sie das Reservoir in Kontakt mit der Umgebung. Gießen Sie das restliche Blut in einem Kreislauf mit einer Flussrate von einem Milliliter pro Minute.Stoppen Sie die Sauerstoffversorgung des Speichers und die Walzenpumpe. Euthanasiert nach einer Zeit der mechanischen Beatmung und einer tiefen Anästhesie. Repräsentative Ergebnisse.Als Kontrollgruppe gilt die Normaltemperatur CPB, NtCPB, Ratte. Ohne Kreislaufstillstand zeigte sich ein stabiler mittlerer arterieller Blutdruck MAP und Körpertemperatur während des gesamten Eingriffs. Während der MAP von DHCA-Ratten während des Herzstillstands abnahm.Die Temperatur der DHCA-Ratten fiel während der Abkühlphase schnell ab und erholte sich allmählich während der Drehphase. Nach dem Absetzen des DHCA-Kreislaufs normalisierte sich die Temperatur der DHCA-Ratten wieder. Die obigen Daten zeigten, dass unser DHCA-Verfahren die tatsächlichen Temperatur- und MAP-Veränderungen von Patienten in Kliniken imitierte.Die Wirkung des DHCA-Prozessors und des Anstiegs wurde mittels Blutgasanalyse untersucht. Nach dem Vollblutkontakt mit der Primärlösung war die Hämoglobinkonzentration in beiden Gruppen höher als sechs Gramm pro Deziliter. Die Entwöhnung von der DHCA-Oberfläche erhöhte sich auf neun Gramm pro Deziliter, da das verbleibende Blut im CPB-Kreislauf wieder in den rechten Kreis infundiert wurde.Der Hämatokrit, HCT, zeigte eine ähnliche Tendenz wie HB. Nach der DHCA-Reperfusion stieg die Laktatsäure schnell an, was in der DHCA-Gruppe ausgeprägter war. Der pH-Wert sank nach dem DHCA-Verfahren, was höchstwahrscheinlich das Ergebnis einer Laktatsäureansammlung war. Während des gesamten Experiments zeigte die Konzentration von Natrium, Chlorid, Kaliumionen und Glukose an jedem 10-Punkt keine signifikanten Unterschiede.Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass DHCA nur den erhöhten Laktatsäureanstieg induzierte, aber nicht den Blut-pH-Wert und die Konzentration von Hämoglobin, Hämatokrit, Natriumionen, Chloridionen, Kaliumionen und Glukose beeinflusste. Um den Einfluss von DHCA auf die neuronale Autophagie zu bewerten, verwendeten wir das Transmissionselektromikroskop und fanden und erhöhten überraschenderweise die Anzahl der Autophagosomen im Hippocampus von DHCA-Ratten. Die obigen Daten zeigten, dass unser DHCA-Modell tatsächliche Temperatur- und MAP-Änderungen der Patienten in den Kliniken imitierte.Dieses Modell kann angewendet werden, um systemisches Entzündungsreaktionssyndrom, Neuroinflammation usw. zu untersuchen.

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