Name: a murine model of hemodialysis access-related hand dysfunction
Uploaded: 2022-05-31T14:30:00
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我们衷心感谢佛罗里达大学血管外科和血管内治疗系的卢冠义医生为髂骨AVF模型的开发以及外科培训提供的技术支持，以及佛罗里达大学应用生理学和运动机能学系的Ravi Kumar为获得实时显微外科图像的技术支持。
这项工作得到了美国国立卫生研究院和国家心脏，肺和血液研究所的资助，研究所编号R01-HL148697（到S.T.S.），以及美国心脏协会资助号POST903198（给K.K.）。

所有程序均由佛罗里达大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）和Malcom Randall退伍军人事务医疗中心批准。
注意：从杰克逊实验室购买年轻成年（8-10周龄）雄性C57BL / 6J小鼠，并饲养在光线（12小时光照：12小时黑暗循环），温度（22°C±1°C）和湿度（50%±10%）受控动物设施中。允许五只小鼠在每个笼子（宽：18厘米x 长：29厘米x 高：12.5厘米）中停留，并 随意提供筑巢材?...

产生AVF后，AHD血液透析患者的患病率继续增加30，31。事实上，未解决的症状并发症4，32，33，如疼痛，虚弱，感觉异常和/或运动范围减少会对患者的健康产生负面影响4，32，33，34，35，36</...

建立和保存功能性血管通路仍然是通过血液透析接受肾脏替代治疗的终末期肾病（ESRD）患者的重要主要目标1。重复的血液透析治疗对于清除废物、使电解质正常化并在肾功能不足时维持体液平衡是必要的，因此对于长期生存是必要的2。因此，血管通路是 ESRD 患者的“生命线”，自体动静脉瘘 （AVF） 放置仍然是该队列3 的首选透析通路。然而，大约30%-60%的血液透析患者会出现一系列手部残疾，临床定义为通路相关性手部功能障碍（ARHD）。ARHD 的症状可以从虚弱和不协调到单瘫和手指坏疽，这些症状可能在 AVF 产生后早期发生，也可能随着瘘管成熟而逐渐发展。此外，AHD使ESRD治疗方案复杂化，这与生活质量差，心血管疾病高风险和死亡率增加有关2，3，4。
已经开发了几种动物模型来研究AVF产生后血流动力学改变引起的血管重塑5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15。具有髂动脉或股动脉AVF16，17，18，19，20的大型动物模型和使用颈动脉 - 颈静脉吻合术或肾下主动脉 - 下腔静脉瘘形成的啮齿动物模型已经建立，以检查AVF成熟和通畅的上述方面21.例如，静脉高压、管腔直径增大和静脉壁厚度增加是 AVF 成功成熟的标志，而中枢大量纤维化和内膜增生或血栓形成且血流无变化通常是 AVF 衰竭的特征6，15。然而，大型动物模型缺乏小鼠模型的实验灵活性或转基因能力，而目前的啮齿动物模型由于解剖位置和/或缺乏相关的肢体病理学，不容易促进ARHD的研究。事实上，由于缺乏一个既定的临床前动物模型来概括相关的临床表型，尽管有症状的ARDH患者数量逐渐增加，但阐明病理生物学机制和开发新治疗策略的研究进展仍然停滞不前。因此，本研究的主要目的是引入一种独特的AHD小鼠模型，提供AVF显微外科手术的程序步骤和AVF相关病理生理学的表征。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.15% Adenine diet</td>
			<td>ENVIGO</td>
			<td>TD.130899</td>
			<td>20% casein, 0.15% adenine, 0.9% P</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.2% Adenine diet</td>
			<td>ENVIGO</td>
			<td>TD.130900</td>
			<td>20% casein, 0.2% adenine, 0.9% P</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-0 Nylon suture</td>
			<td>AD surgical</td>
			<td>XXS-N1005T4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>29 G needle syringes</td>
			<td>Exel International</td>
			<td>14-841-32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>31 G needle syringes</td>
			<td>Advocate</td>
			<td>U-100 insulin syringe</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 silk suture</td>
			<td>AD surgical</td>
			<td>S-S41813</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>45-degree angled dumont forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11253-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 PGA suture</td>
			<td>AD surgical</td>
			<td>PSGU-518R13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 silk suture</td>
			<td>AD surgical</td>
			<td>S-S618R13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absorbable gelatin sponge</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>1975</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol preps</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>5110-cs4000</td>
			<td>70% isopropyl alcohol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>0.01 g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL6/J mice</td>
			<td>Jaxon Laboratory</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Casein diet</td>
			<td>ENVIGO</td>
			<td>TD.130898</td>
			<td>20% casein, 0.9% P</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>CONSTIX</td>
			<td>SC-9</td>
			<td>Medium single-ended round cotton swab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>CONSTIX</td>
			<td>SC-4</td>
			<td>Small double-ended hard, sharp, pointed cotton swab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curity non-woven sponges (2x2)</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>9022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved Vannas spring scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15001-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Doppler ultrasound</td>
			<td>VisualSonics</td>
			<td>Vevo 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra fine graefe forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11150-10</td>
			<td>2 pairs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye lubricant</td>
			<td>CLCMEDICA</td>
			<td>Optixcare eye lube</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin (5000 U/mL)</td>
			<td>National Drug Codes List</td>
			<td>63739-953-25</td>
			<td>100 IU/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot bead sterilizer</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18000-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low-temperature cautery</td>
			<td>Bovie</td>
			<td>AA04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pen trimmer</td>
			<td>Wahl</td>
			<td>5640-600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powder-free surgical gloves</td>
			<td>Ansell</td>
			<td>7824PF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round handled needle holders</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12076-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile towel drape</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>DY440-MI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterilized 0.9% saline</td>
			<td>National Drug Codes List</td>
			<td>46066-807-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight dumont forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11253-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight needle holder</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>FST 12001-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight vannas spring scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>25001-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrizChLOR4</td>
			<td>National Drug Codes List</td>
			<td>17033-279-50</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a murine model of hemodialysis access-related hand dysfunction

慢性肾脏病是一个主要的公共卫生问题，需要血液透析等慢性肾脏替代疗法的终末期肾病（ESRD）的患病率持续增加。自体动静脉瘘 （AVF） 放置仍然是 ESRD 患者的主要血管通路选择。不幸的是，大约一半的血液透析患者会出现透析通路相关的手功能障碍（ARHD），从轻微的感觉异常到手指坏疽。值得注意的是，导致ARHD的潜在生物学驱动因素知之甚少，并且没有适当的动物模型来阐明其机制和/或开发预防/治疗ARHD的新疗法。在本文中，我们描述了一种新的小鼠模型，其中在左髂总动脉和静脉之间产生AVF，从而有助于评估肢体病理生理学。显微手术包括血管隔离、纵向静脉切开术、动静脉吻合术和静脉重建。假手术包括除AVF创建之外的所有关键步骤。髂骨 AVF 放置会导致中枢血流动力学、外周缺血和后肢神经运动性能受损的临床相关改变。这种新颖的临床前AVF模型提供了一个有用的平台，可以概括血液透析患者报告的常见神经运动扰动，使研究人员能够研究ARHD病理生理学的机制并测试潜在的治疗方法。

暴露于腺嘌呤饮食的动物肾小球滤过率降低（对照：441.3±54.2μL/min，CKD：165.1±118.3μL/min，p<0.05），血清尿素 氮水平升高（对照：20.39±4.2μL/min与CKD：38.20±10.65μL/min，p<0.05）相比，证实了动静脉瘘手术前存在肾功能不全。
AVF 通畅性的验证 虽然术中视觉确认技术成功是瘘管通畅的初步识别，但它并不能完全保证整个研究期间的通畅或生理成熟。术?...

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A Murine Model of Hemodialysis Access-Related Hand Dysfunction

该协议详细介绍了鼠髂总动脉静脉瘘形成的手术步骤。我们开发了这个模型来研究血液透析通路相关的肢体病理生理学。

血液透析通路相关手功能障碍的小鼠模型

Chronic kidney disease is a major public health problem, and the prevalence of end-stage renal disease (ESRD) requiring chronic renal replacement ...

这是唯一可用于研究透析通路相关手部缺血机制的动物模型。该模型提供了一个强大的平台来检查尿毒症与动脉静脉瘘手术引起的血流动力学变化引起的神经肌肉扰动之间的复杂相互作用。通路相关的手部功能障碍影响多达60%的血液透析患者，并可能严重影响患者的生活质量。该模型有助于我们了解残疾并测试新疗法。演示该程序的将是来自我们实验室的博士后研究员Raymond Kim博士。首先，将麻醉小鼠仰卧放在由无菌窗帘覆盖的手术台上，并涂抹眼部润滑剂以保护眼睛在手术过程中不会干燥。使用笔式修剪器，剃掉手术用的腹毛和术后灌注测量的腿毛，然后清除手术区域的毛发。接下来，用橡皮筋和大头钉固定上肢和下肢。通过监测脚趾夹反射来检查麻醉深度，并根据需要滴定麻醉。在整个手术过程中，每三到五分钟进行一次呼吸模式评估，以校准麻醉水平。从胸骨边缘下缘到耻骨联合进行中线剖腹手术，并解剖耻骨脂肪垫以获得更宽的手术区域。打开腹膜切开术以进入腹膜内容物，并用盐水浸泡的无纺布海绵覆盖肠道。接下来，仔细解剖血管周围筋膜和脂肪组织，从主动脉分叉近端约一厘米处，使用直 Dumont 镊子和小双头硬尖棉签延伸到左髂分叉的水平。然后将倾斜的镊子尖端穿过左髂总血管束下方，轻轻张开多次，以从下面的腹膜后肌肉组织调动血管。在孤立的左髂总动脉静脉束周围放置两条 4-0 丝线，并将它们用作血管束的结扎线。然后用每条 4-0 的真丝领带打一个结，并依次、近端和远端涂抹。接下来，以4-0丝缝合线为手柄，顺时针旋转左髂动脉静脉血管束，并微调位置以暂时定位动脉前方的静脉。用直的Vannas弹簧剪刀进行约1毫米的纵向静脉切开术，并用0.9%盐水轻轻冲洗出静脉腔内的残留血液。然后，将牵连的 10-0 尼龙缝合线穿过静脉的后壁。之后，抓住牵连的缝合末端并将它们置于温和的张力下，以将前壁从髂动脉后壁移位。接下来，使用弯曲的Vannas弹簧剪刀制作一个约1.0×0.3毫米的椭圆形切口，去除髂动脉和静脉的粘附壁。用0.9%盐水和肝素化盐水轻轻冲洗暴露的动脉腔的残留血液。在形成动脉静脉瘘后，使用两到三条10-0尼龙缝合线以中断方式修复初始前壁静脉切开术。之后，将血管束恢复到其原始解剖方向，并将一小块盐水浸泡的可吸收明胶海绵放在修复的静脉切开术附近，以促进止血。然后，从远端到近端依次松开 4-0 单结交叉夹结扎，同时密切监测静脉切开部位是否有出血过多。用小的双头硬尖棉签轻轻擦拭血管束，进一步促进血流的恢复。接下来，使用脉动性鲜红色含氧血液进入髂静脉并与从后肢返回的深静脉血混合的可视化来确认手术的技术成功。将肝素化盐水注入下腔静脉进行全身抗凝治疗，以改善动脉静脉瘘的通畅性结局，注射肝素化盐水后重新检查手术部位是否有止血。如果没有出血问题，请以跑步方式关闭中线筋膜，然后用可吸收的5-0 PGA缝合线关闭皮肤切口。多普勒超声用于验证动脉静脉瘘的通畅性。彩色多普勒显示瘘管部位的湍流，脉搏波多普勒评估显示脉搏光谱展宽。如果瘘管不通，则主动脉收缩期峰值和舒张末期速度升高，而下腔静脉则出现搏动，峰值速度升高。主动脉和下腔静脉的血管扩张在术前和术后连续测量中很明显。手术后的B型和脉搏波多普勒超声测量显示，与假动物相比，流入和流出血管扩张以及收缩压峰值速度增加。激光多普勒后肢评估显示，术后左侧POD灌注缺失约为对侧肢体的20%，并随着时间的推移逐渐恢复。术后胫骨前肌灌注缺失约60%，恢复情况相似。通过握力测试和跑步机步态模式分析量化后肢神经运动功能，这些分析在整个恢复期间依次进行。术后第四天的预期单侧握力约为对侧肢体的 50%，并逐渐恢复。每个显微手术步骤都应格外小心，以避免潜在的神经或血管创伤，这些创伤可能导致血流动力学和肢体病理发生重大变化。在模型表征之后，能够探索大量研究动静脉瘘放置引起的神经肌肉功能障碍的生物学驱动因素。

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