Name: a murine model of hemodialysis access-related hand dysfunction
Uploaded: 2022-05-31T14:30:00
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장골 AVF 모델 개발 및 외과 교육에 대한 기술 지원을 해주신 플로리다 대학교 혈관 외과 및 혈관 내 치료 부서의 Guanyi Lu 박사와 라이브 미세 수술 이미지를 얻을 수 있도록 기술 지원을 해주신 플로리다 대학교 응용 생리학 및 운동 요법과의 Ravi Kumar에게 진심으로 감사드립니다.
이 작업은 국립 보건원 (National Institutes of Health) 및 국립 심장, 폐 및 혈액, 연구소 번호 R01-HL148697 (STS) 및 미국 심장 협회 보조금 번호 POST903198 (KK에)의 보조금으로 지원되었습니다.

모든 절차는 플로리다 대학의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)와 Malcom Randall Veterans Affairs Medical Center의 승인을 받았습니다.
참고: 젊은 성인(8-10주령) 수컷 C57BL/6J 마우스를 잭슨 연구소에서 구입하여 조명(12시간 조명: 12시간 암주기 주기), 온도(22°C ± 1°C) 및 습도(50% ± 10%) 제어 동물 시설에 수용했습니다. 5마리의 생쥐가 우리당 거주할 수 있도록 허용되었으며(W:18 cm x L:2...

AVF 생성 후 ARHD가 있는 혈액투석 환자의 유병률은30,31 지속적으로 증가했습니다. 실제로, 통증, 쇠약, 감각 이상 및/또는 운동 범위 감소와 같은 해결되지 않은 증상 합병증4,32,33은 환자의 웰빙 4,32,33,34,35,36에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 고품질의 반복적인 혈액 투석 ?...

기능적 혈관 접근의 확립 및 보존은 혈액 투석을 통해 신대체 요법을 받는 말기 신장 질환(ESRD) 환자에게 중요한 주요 목표로 남아 있습니다1. 신장 기능이 부적절해지면 노폐물을 제거하고, 전해질을 정상화하고, 체액 균형을 유지하기 위해 반복적인 혈액투석 치료가 필요하므로 장기 생존에 필요하다2. 따라서 혈관 접근은 ESRD 환자의 "생명선"을 나타내며 자가 동정맥루(AVF) 배치는 이 코호트3에서 선호되는 투석 접근 옵션으로 남아 있습니다. 그러나 혈액 투석 환자의 약 30%-60%는 임상적으로 접근 관련 손 기능 장애(ARHD)로 정의되는 다양한 손 장애를 경험합니다. ARHD의 증상은 쇠약과 협응 장애에서 단일마비 및 디지털 괴저에 이르기까지 다양할 수 있으며, 이는 AVF 생성 후 초기에 발생하거나 누공 성숙과 함께 점진적으로 발생할 수 있습니다. 또한, ARDD는 ESRD 치료 일정을 복잡하게 하는데, 이는 낮은 삶의 질, 높은 심혈관 질환 위험 및 사망률 증가와 관련이 있다 2,3,4.
AVF 생성 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 후 혈역학적 변화에 의해 유도된 혈관 리모델링을 연구하기 위해 여러 동물 모델이 개발되었습니다. 장골 또는 대퇴골 AVF 16,17,18,19,20을 가진 대형 동물 모델과 경동맥-경정맥 문합 또는 신장하 대동맥-하대정맥 누공 형성을 사용하는 설치류 모델은 앞서 언급한 AVF 성숙 및 개통 측면을 조사하기 위해 잘 확립되어 있다 21 . 예를 들어, 정맥 고혈압, 더 큰 내강 직경 및 증가된 정맥 벽 두께는 성공적인 AVF 성숙의 신호인 반면, 매질의 실질적인 섬유증 및 흐름의 변화가 없는 내막 증식 또는 혈전 발달은 종종 AVF 실패를 특징으로 합니다 6,15. 그러나 대형 동물 모델은 쥐 모델의 실험적 유연성이나 형질전환 능력이 부족한 반면, 현재의 설치류 모델은 해부학적 위치 및/또는 관련 사지 병리의 부족으로 인해 ARHD 조사를 쉽게 용이하게 하지 않습니다. 실제로, 관련 임상 표현형을 요약하는 확립된 전임상 동물 모델의 부족으로 인해 증상이 있는 ARHD 환자의 수가 점진적으로 증가했음에도 불구하고 병리학적 메커니즘을 밝히고 새로운 치료 전략을 개발하기 위한 연구 진행은 정체 상태를 유지하고 있습니다. 따라서 본 연구의 주요 목적은 ARHD의 독특한 마우스 모델을 도입하여 AVF 미세수술의 절차적 단계와 AVF 관련 병태생리학의 특성화를 제공하는 것입니다.

<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

만성 신장 질환은 주요 공중 보건 문제이며 혈액 투석과 같은 만성 신대체 요법이 필요한 말기 신장 질환(ESRD)의 유병률이 계속 증가하고 있습니다. 자가 동정맥루(AVF) 배치는 ESRD 환자의 주요 혈관 접근 옵션으로 남아 있습니다. 안타깝게도 혈액 투석 환자의 약 절반이 미묘한 감각 이상에서 디지털 괴저에 이르기까지 투석 접근 관련 손 기능 장애(ARHD)를 경험합니다. 특히, ARHD의 원인이 되는 근본적인 생물학적 동인은 잘 이해되지 않았으며, ARHD의 예방/치료를 위한 메커니즘을 밝히거나 새로운 치료법을 개발하기 위한 적절한 동물 모델이 존재하지 않습니다. 여기에서 우리는 왼쪽 총장골동맥과 정맥 사이에 AVF가 생성되어 사지 병태생리학의 평가를 용이하게 하는 새로운 마우스 모델을 설명합니다. 미세 수술에는 혈관 분리, 세로 정맥 절제술, 동정맥 문합 생성 및 정맥 재건이 포함됩니다. 가짜 수술에는 AVF 생성을 제외한 모든 중요한 단계가 포함됩니다. 장골 AVF 배치는 중추 혈역학, 말초 허혈 및 뒷다리 신경 운동 성능의 손상에서 임상적으로 관련된 변화를 초래합니다. 이 새로운 전임상 AVF 모델은 혈액 투석 환자가 보고한 일반적인 신경 운동 교란을 요약하는 유용한 플랫폼을 제공하여 연구자가 ARHD 병태생리학의 메커니즘을 조사하고 잠재적인 치료법을 테스트할 수 있도록 합니다.

아데닌 식이에 노출된 동물은 카제인 기반 차우를 투여받은 동물에 비해 사구체 여과율이 감소하고(대조군: 441.3 ± 54.2 μL/min 대 CKD: 165.1 ± 118.3 μL/ min, p < 0.05) 혈청 요소 질소 수치가 증가하여(대조군: 20.39 ± 4.2 μL/min 대 CKD: 38.20 ± 10.65 μL/min, p < 0.05) 카제인 기반 차우를 투여받은 동물에 비해 동정맥루 수술 전에 신장 기능 부전이 있음을 확인했습니다.
AVF ...

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A Murine Model of Hemodialysis Access-Related Hand Dysfunction

이 프로토콜은 쥐 총장골 동정맥루 생성의 수술 단계를 자세히 설명합니다. 우리는 혈액 투석 접근 관련 사지 병태생리학을 연구하기 위해 이 모델을 개발했습니다.

혈액 투석 접근 관련 손 기능 장애의 쥐 모델

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

이것은 투석 접근 관련 손 허혈을 담당하는 메커니즘을 연구하는 데 사용할 수 있는 유일한 동물 모델입니다. 이 모델은 동맥 정맥 누공 수술로 인한 혈역학적 변화로 인한 요독증과 신경근 교란 사이의 복잡한 상호 작용을 조사할 수 있는 강력한 플랫폼을 제공합니다. 접근 관련 손 기능 장애는 혈액 투석 환자의 최대 60%에 영향을 미치며 환자의 삶의 질에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.이 모델은 장애를 이해하고 새로운 치료법을 테스트하는 데 도움이 됩니다. 이 절차를 시연하는 것은 우리 연구실의 박사후 연구원 인 Raymond Kim 박사가 될 것입니다. 시작하려면 마취된 마우스를 멸균 드레이프로 덮인 수술대 위에 앙와위 자세로 놓고 수술 중 눈이 건조해지지 않도록 안구 윤활제를 바릅니다.펜 트리머를 사용하여 수술을 위한 복부 털과 수술 후 관류 측정을 위한 다리 털을 면도한 다음 수술 부위에서 털을 제거합니다. 다음으로 고무 밴드와 압정으로 상지와 하지를 고정하십시오. 발가락 꼬집음 반사를 모니터링하여 마취의 깊이를 확인하고 필요에 따라 마취를 적정합니다.마취 수준을 보정하기 위해 수술 절차 전반에 걸쳐 3-5분마다 호흡 패턴 평가를 수행합니다. 흉골 가장자리의 아래쪽 가장자리에서 치골 결합까지 정중선 개복술을 하고 치골 지방 패드를 해부하여 더 넓은 수술 영역을 얻습니다. 천체 절개술을 열어 복막 내용물에 접근하고 식염수에 적신 부직포 스폰지로 장을 덮습니다.다음으로, 혈관 주위 근막과 지방 조직을 약 1 센티미터 근위부에서 대동맥 분기점까지 조심스럽게 해부하여 직선 Dumont 집게와 작은 양면 끝 딱딱하고 뾰족한 면봉을 사용하여 왼쪽 장골 분기점까지 확장합니다. 그런 다음 각진 집게의 끝을 왼쪽 총장골 혈관 다발 아래로 통과시키고 부드럽게 여러 번 펴서 밑에 있는 후복막 근육계에서 혈관을 동원합니다. 분리된 좌측 총장골동맥 정맥다발 주위에 2개의 4-0 실크 봉합사를 놓고 혈관 다발에 대한 합자로 사용합니다.그런 다음 각 4-0 실크 넥타이로 단일 매듭을 만들고 순차적으로, 근위로, 그리고 원위부로 적용합니다. 다음으로 4-0 실크 봉합사를 손잡이로 사용하여 왼쪽 장골 동맥 정맥 혈관 다발을 시계 방향으로 돌리고 위치를 미세 조정하여 동맥 앞쪽의 정맥을 일시적으로 찾습니다. 직선 Vannas 스프링 가위로 약 1mm의 세로 정맥 절개술을 하고 0.9% 식염수로 정맥 내강에 남아 있는 혈액을 부드럽게 씻어냅니다.그런 다음 정맥의 후벽을 통해 암시하는 10-0 나일론 봉합사를 놓습니다. 그런 다음 연루된 봉합사 끝을 잡고 부드러운 장력 하에 두어 장골 동맥의 후벽에서 전벽을 대체합니다. 다음으로, 곡선 Vannas 스프링 가위를 사용하여 약 1.0 x 0.3mm 크기의 타원형 절개를하여 장골 동맥과 정맥의 접착 벽을 제거합니다.노출된 동맥 내강의 잔여 혈액을 0.9% 식염수와 헤파린 처리 식염수로 부드럽게 씻어냅니다. 동맥 정맥 누공을 만든 후 중단된 방식으로 2-3개의 10-0 나일론 봉합사를 사용하여 초기 전벽 정맥 절개술을 복구합니다. 그런 다음 혈관 다발을 원래의 해부학적 방향으로 복원하고 지혈을 촉진하기 위해 수리된 정맥 절개술 옆에 식염수에 적신 흡수성 젤라틴 스폰지의 작은 조각을 놓습니다.그런 다음 4-0 단일 매듭 교차 클램프 합자를 원위에서 근위까지 순차적으로 풀고 정맥 절개술 부위에 과도한 출혈이 있는지 면밀히 모니터링합니다. 혈류의 회복을 촉진하는 작은 양단의 단단하고 날카로운 면봉으로 혈관 다발을 부드럽게 문지릅니다. 다음으로, 장골 정맥으로 들어가는 박동성 밝은 적색의 산소가 함유 된 혈액의 시각화를 사용하여 수술의 기술적 성공을 확인하고 뒷다리에서 돌아 오는 어두운 정맥혈과 혼합합니다.동맥 정맥 누공 개통 결과를 개선하기 위해 전신 항응고를 위해 하대정맥에 헤파린 식염수를 주입하고 헤파린 처리 식염수 주사 후 수술 부위의 지혈을 다시 검사합니다. 출혈 우려가 없으면 정중선 근막을 봉합한 다음 흡수성 5-0 PGA 봉합사로 피부 절개를 런닝 방식으로 봉합합니다. 도플러 초음파는 동맥 정맥 누공의 개통성을 검증하는 데 사용되었습니다.컬러 도플러는 누공 부위에서 난류를 나타냈고, 박동성 스펙트럼 확장은 맥파 도플러 평가에서 시각화되었습니다. 누공이 특허인 경우 대동맥은 최대 수축기 및 이완기 말 속도가 상승하는 반면, 하대정맥은 최고 속도가 높아짐에 따라 박동성이 발생합니다. 대동맥과 하대정맥 모두의 혈관 확장은 일련의 수술 전후 측정에서 분명합니다.수술 후 B 모드 및 맥파 도플러 초음파 측정은 가짜 동물에 비해 유입 및 유출 혈관 확장과 최대 수축기 속도의 증가를 보여주었습니다. 뒷다리의 레이저 도플러 평가에서 왼쪽 POD 관류 결손은 수술 후 반대쪽 사지의 약 20%로 나타났으며 시간이 지남에 따라 점진적으로 회복되었습니다. 전경골근의 관류 결손은 수술 후 약 60%였으며 비슷한 회복을 보였습니다.뒷다리 신경운동 기능은 악력 테스트와 트레드밀 보행 패턴 분석을 통해 정량화되었으며, 회복 기간 동안 순차적으로 수행되었습니다. 예상되는 편측 악력은 수술 후 4일째에 반대쪽 사지의 약 50%이며 점진적으로 회복됩니다. 각 미세 수술 단계는 혈역학 및 사지 병리 모두에서 상당한 변화를 일으킬 수 있는 잠재적인 신경 또는 혈관 외상을 피하기 위해 각별한 주의를 기울여 수행해야 합니다.모델 특성화 후, 동정맥루 배치로 인한 신경근 기능 장애의 생물학적 동인을 조사하는 수많은 연구를 탐색할 수 있었습니다.

Research

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