Name: a mouse model of orotracheal intubation and ventilated lung ischemia reperfusion surgery
Uploaded: 2022-09-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Orotracheal Intubation and Ventilated Lung Ischemia Reperfusion Surgery at JoVE.com

この研究は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校およびサンフランシスコ総合病院の麻酔および周術期ケア部門からの部門別支援、およびNIH R01賞(APへ):1R01HL146753によって資金提供されました。

以下に説明するすべての手順と手順は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の施設動物管理および使用委員会(IACUC)によって承認されました。任意のマウス系統を使用できますが、一部の系統は他の系統と比較してより堅牢な肺IR炎症反応を示します12。約12〜15週齢(30〜40 g)以上のマウスは、若いマウスよりも肺IR手術に耐え、生き残ります。これらの手術には、雄と雌の...

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	<li>Shen, H., Kreisel, D., Goldstein, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processes+of+sterile+inflammation.">Processes of sterile inflammation.</a> Journal of Immunology. 191 (6), 2857-2863 (2013).</li><li>Fiser, S. M., 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=Lung+transplant+reperfusion+injury+involves+pulmonary+macrophages+and+circulating+leukocytes+in+a+biphasic+response.">Lung transplant reperfusion injury involves pulmonary macrophages and circulating leukocytes in a biphasic response.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 121 (6), 1069-1075 (2001).</li><li>Lama, V. N., 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=Models+of+lung+transplant+research:+A+consensus+statement+from+the+National+Heart,+Lung,+and+Blood+Institute+workshop.">Models of lung transplant research: A consensus statement from the National Heart, Lung, and Blood Institute workshop.</a> JCI Insight. 2 (9), 93121 (2017).</li><li>Miao, R., Liu, J., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+mouse+pulmonary+embolism+models.">Overview of mouse pulmonary embolism models.</a> Drug Discovery Today: Disease Models. 7 (3-4), 77-82 (2010).</li><li>Mira, J. C., 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=Mouse+injury+model+of+polytrauma+and+shock.">Mouse injury model of polytrauma and shock.</a> Methods in Molecular Biology. 1717, 1-15 (2018).</li><li>Krupnick, A. S., 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=Orthotopic+mouse+lung+transplantation+as+experimental+methodology+to+study+transplant+and+tumor+biology.">Orthotopic mouse lung transplantation as experimental methodology to study transplant and tumor biology.</a> Nature Protocols. 4 (1), 86-93 (2009).</li><li>Gielis, J. F., 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=A+murine+model+of+lung+ischemia+and+reperfusion+injury:+Tricks+of+the+trade.">A murine model of lung ischemia and reperfusion injury: Tricks of the trade.</a> The Journal of Surgical Research. 194 (2), 659-666 (2015).</li><li>Nelson, K., 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=Animal+models+of+ex+vivo+lung+perfusion+as+a+platform+for+transplantation+research.">Animal models of ex vivo lung perfusion as a platform for transplantation research.</a> World Journal of Experimental Medicine. 4 (2), 7-15 (2014).</li><li>Dodd-o, J. M., Hristopoulos, M. L., Faraday, N., Pearse, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ischemia+and+reperfusion+without+airway+occlusion+on+vascular+barrier+function+in+the+in+vivo+mouse+lung.">Effect of ischemia and reperfusion without airway occlusion on vascular barrier function in the in vivo mouse lung.</a> Journal of Applied Physiology. 95 (5), 1971-1978 (2003).</li><li>Lawrenz, M. B., Fodah, R. A., Gutierrez, M. G., Warawa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intubation-mediated+intratracheal+(IMIT)+instillation:+a+noninvasive,+lung-specific+delivery+system.">Intubation-mediated intratracheal (IMIT) instillation: a noninvasive, lung-specific delivery system.</a> Journal of Visualized Experiments. (93), e52261 (2014).</li><li>Rayamajhi, M., 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=Non-surgical+intratracheal+instillation+of+mice+with+analysis+of+lungs+and+lung+draining+lymph+nodes+by+flow+cytometry.">Non-surgical intratracheal instillation of mice with analysis of lungs and lung draining lymph nodes by flow cytometry.</a> Journal of Visualized Experiments. (51), e2702 (2011).</li><li>Dodd-o, J. M., Hristopoulos, M. L., Welsh-Servinsky, L. E., Tankersley, C. G., Pearse, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-specific+differences+in+sensitivity+to+ischemia-reperfusion+lung+injury+in+mice.">Strain-specific differences in sensitivity to ischemia-reperfusion lung injury in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 100 (5), 1590-1595 (2006).</li><li>Prakash, 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=Lung+ischemia+reperfusion+(IR)+is+a+sterile+inflammatory+process+influenced+by+commensal+microbiota+in+mice.">Lung ischemia reperfusion (IR) is a sterile inflammatory process influenced by commensal microbiota in mice.</a> Shock. 44 (3), 272-279 (2015).</li><li>Prakash, 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=Alveolar+macrophages+and+toll-like+receptor+4+mediate+ventilated+lung+ischemia+reperfusion+injury+in+mice.">Alveolar macrophages and toll-like receptor 4 mediate ventilated lung ischemia reperfusion injury in mice.</a> Anesthesiology. 117 (4), 822-835 (2012).</li><li>Dodd-o, J. M., 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+role+of+natriuretic+peptide+receptor-A+signaling+in+unilateral+lung+ischemia-reperfusion+injury+in+the+intact+mouse.">The role of natriuretic peptide receptor-A signaling in unilateral lung ischemia-reperfusion injury in the intact mouse.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 294 (4), 714-723 (2008).</li><li>Prakash, A., Kianian, F., Tian, X., Maruyama, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ferroptosis+mediates+inflammation+in+lung+ischemia-reperfusion+(IR)+sterile+injury+in+mice.">Ferroptosis mediates inflammation in lung ischemia-reperfusion (IR) sterile injury in mice.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 201, (2020).</li><li>Tian, X., 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=NLRP3+inflammasome+mediates+dormant+neutrophil+recruitment+following+sterile+lung+injury+and+protects+against+subsequent+bacterial+pneumonia+in+mice.">NLRP3 inflammasome mediates dormant neutrophil recruitment following sterile lung injury and protects against subsequent bacterial pneumonia in mice.</a> Frontiers in Immunology. 8, 1337 (2017).</li><li>Tian, X., Hellman, J., Prakash, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevated+gut+microbiome-derived+propionate+levels+are+associated+with+reduced+sterile+lung+inflammation+and+bacterial+immunity+in+mice.">Elevated gut microbiome-derived propionate levels are associated with reduced sterile lung inflammation and bacterial immunity in mice.</a> Frontiers in Microbiology. 10, 159 (2019).</li><li>Liu, Q., Tian, X., Maruyama, D., Arjomandi, M., Prakash, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+immune+tone+via+gut-lung+axis:+Gut-derived+LPS+and+short-chain+fatty+acids'+immunometabolic+regulation+of+lung+IL-1&#946;,+FFAR2,+and+FFAR3+expression.">Lung immune tone via gut-lung axis: Gut-derived LPS and short-chain fatty acids' immunometabolic regulation of lung IL-1&#946;, FFAR2, and FFAR3 expression.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 321 (1), 65-78 (2021).</li><li>Dodd-o, J. M., 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=Interactive+effects+of+mechanical+ventilation+and+kidney+health+on+lung+function+in+an+in+vivo+mouse+model.">Interactive effects of mechanical ventilation and kidney health on lung function in an in vivo mouse model.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 296 (1), 3-11 (2009).</li></ol>

この原稿は、Dodd-oらによって開発された換気肺IRモデルの実行に関連する手順を詳述しています9。このモデルは、単離された肺IRからの炎症の発生と解消に関与する分子経路を特定するのに役立ちました14,15,16,17、共存感染と組み合わせた肺IR 18、および腸肺軸と腸<...

虚血再灌流(IR)損傷は、一定期間の中断後に血流が臓器または組織床に回復したときに発生する可能性があります。肺では、IRは、感染、低酸素症、無気肺、体積外傷(機械的換気中の高潮汐量から)、気圧外傷(機械的換気中の高ピークまたは持続圧力)、または鈍的(非貫通性)肺挫傷などの他の有害なプロセスに関連して、孤立して、または関連する可能性があります1,2,3.LIRIのメカニズムと同時プロセス(感染など)がLIRIの結果に与える影響についての知識にはいくつかのギャップが残っており、LIRIの治療選択肢も限られています。純粋なLIRIのin vivoモデルは、肺IR損傷の病態生理学を単独で特定し、肺損傷が構成要素であるマルチヒットプロセスへの寄与を研究するために必要です。
マウス肺IRモデルは、肺移植3、肺塞栓症4、蘇生による出血性外傷後の肺損傷5など、複数のプロセスの肺特異的病態生理学を研究するために使用できます。現在使用されているモデルには、外科的肺移植6、肺門クランプ7、 ex vivo 肺灌流8、および換気肺IR9が含まれます。ここでは、無菌肺損傷のマウス換気肺IRモデルの詳細なプロトコルを提供します。このアプローチには、最小限の低酸素症と最小限の無気肺を誘発すること、および長期的な研究を可能にする生存手術モデルであるなど、複数の利点があります(図2)。
肺門クランプや ex vivo 灌流モデルなどの他のモデルよりもこのLIRIモデルを選択する理由は次のとおりです:このモデルは、無気肺、機械的換気、および低酸素症の炎症性寄与を最小限に抑えます。周期的な換気を維持します。それはIR傷害に反応することができる無傷の in vivo 循環免疫系を維持する。そして最後に、生存手順として、二次損傷の発生(2ヒットモデル)と損傷の解決のメカニズムの長期的な分析を可能にします。全体として、この換気肺IRモデルは、実験的に研究できる「最も純粋な」形態のIR損傷を提供すると考えています。
他の出版物は、IT注射または設置を実行するためのマウスの口腔気管挿管の使用を記載している10,11が、このモデルのように生存手術の開始点としては記載されていない。口腔気管の配置は、手術肺の崩壊を可能にすることによって肺手術の実施を可能にする。それはまた、気胸にとって、および処置の終了時にマウスが自然換気に戻る能力にとって重要である、処置の終了時の肺の再膨張を可能にする。最後に、固定された口腔気管チューブの除去は、侵襲的気管切開術とは異なり、生存手術と互換性のある簡単な手順です。これにより、LIRIおよび関連障害の進行と解決の理解、および慢性損傷モデルの作成に焦点を当てた長期的な調査研究が可能になります。

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Optic Light Pipe</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-41720-65</td>
			<td>Fiberoptic light pipe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Optic Light Source</td>
			<td>AmScope</td>
			<td>SKU: CL-HL250-B</td>
			<td>Light source for fiberoptic lights</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Germinator 500</td>
			<td>Cell Point Scientific, Inc.</td>
			<td>No.5-1450</td>
			<td>Bead Sterilizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>AIMS</td>
			<td>14-370-223</td>
			<td>Alternative option</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium.Ion Grooming Kits(hair clipper)</td>
			<td>WAHL home products</td>
			<td>SKU 09854-600B</td>
			<td>To remove mouse hair on surgical site</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ-10</td>
			<td>Other newer options available at the company website</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiniVent Ventilator</td>
			<td>Havard Apparatus</td>
			<td>Model 845</td>
			<td>Mouse ventilator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic Cleaner</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-08895-05</td>
			<td>Clean tools that been used in operation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Warming Pad</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>RT-0501</td>
			<td>To keep mouse warm while recovering from surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weighing Scale</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-11003-41</td>
			<td>Weighing scale</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Silk Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>683G</td>
			<td>For closing muscle layer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7-0 Prolene Suture</td>
			<td>Ethicon Industry</td>
			<td>EP8734H</td>
			<td>Using for making a slip knot of left pulmonary artery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bard-Parker (11) Scalpel (Rib-Back Carbon Steel Surgical Blade, sterile, single use)</td>
			<td>Aspen Surgical</td>
			<td>372611</td>
			<td>For entering thoracic cavity (option 1)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bard-Parker (12) Scalpel</td>
			<td>Aspen Surgical</td>
			<td>372612</td>
			<td>For entering thoracic cavity (option 2)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra Fine Graefe Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11150-10</td>
			<td>Muscle/rib holding forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Fixator Retraction System</td>
			<td>FST</td>
			<td>1. Base Plate (Nos. 18200-03) 
			2. Fixators (Nos. 18200-01) 
			3. Retractors (Nos. 18200-05 through 18200-12) 
			4. Elastomer (Nos.18200-07) 5. Retractor(No.18200-08)</td>
			<td>Small Animal Retraction System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monoject Standard Hypodermic Needle</td>
			<td>COVIDIEN</td>
			<td>05-561-20</td>
			<td>For medication delivery IP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Narrow Pattern Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11002-12</td>
			<td>Skin level forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder/Needle driver</td>
			<td>FST</td>
			<td>12565-14</td>
			<td>for holding needles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needles</td>
			<td>BD</td>
			<td>305110</td>
			<td>26 gauge needle for externalizing slipknot (24 or 26 gauge needle okay too)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PA/Vessel Dilating forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>00125-11</td>
			<td>To hold PA; non-damaging gripper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>14060-09</td>
			<td>Used for incision and cutting into the muscular layer durging surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra Fine Dumont micro forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11295-10 (Dumont #5 forceps, Biology tip, tip dimension:0.05*0.02mm,11cm)</td>
			<td>For passing through the space between the left pulmonary artery and bronchus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.25% Bupivacaine</td>
			<td>Hospira, Inc.</td>
			<td>0409-1159-02</td>
			<td>Topical analgesic used during surgical wound closure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avertin (2,2,2-Tribromoethanol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T48402-25G</td>
			<td>Anesthetic, using for anesthetize the mouse for IR surgery, the concentration used in IR surgery is 250-400 mg/kg.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Covetrus North America</td>
			<td>59122</td>
			<td>Analgesic: concentration used for surgery is 0.05-0.1 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye Lubricant</td>
			<td>BAUSCH+LOMB</td>
			<td>Soothe Lubricant Eye Ointment</td>
			<td>Relieves dryness of the eye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-Iodine 10% Solution</td>
			<td>MEDLINE INDUSTRIES INC</td>
			<td>SKU MDS093944H (2 FL OZ, topical antiseptic)</td>
			<td>Topical liquid applied for an effective first aid antiseptic at beginning of surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol Swab</td>
			<td>BD brand</td>
			<td>&#160;BD 326895</td>
			<td>for sterilzing area of injection and surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic film</td>
			<td>KIRKLAND</td>
			<td>Stretch-Tite premium</td>
			<td>Alternative for covering the sterilized surgical field (more cost effective)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rodent Surgical Drapes</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>50981</td>
			<td>Sterile field or drape for surgical field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Cotton Tipped Application</td>
			<td>Pwi-Wnaps</td>
			<td>703033</td>
			<td>used for applying eye lubricant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Top Sponges</td>
			<td>Dukal Corporaton</td>
			<td>Reorder # 5360</td>
			<td>Stopping bleeding from skin/muscle</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model of orotracheal intubation and ventilated lung ischemia reperfusion surgery

虚血再灌流(IR)損傷は、血流の中断の一時的な期間を伴うプロセスから生じることがよくあります。肺では、孤立したIRにより、肺胞換気を継続してこの特定のプロセスの実験的研究が可能になり、それによって低酸素症と無気肺の複合的な有害なプロセスを回避できます。臨床の文脈では、肺虚血再灌流傷害(肺IRIまたはLIRIとしても知られている)は、肺塞栓症、蘇生出血性外傷、および肺移植を含むがこれらに限定されない多数のプロセスによって引き起こされる。現在、LIRIの効果的な治療オプションは限られています。今回われわれは今回,耳気管挿管とそれに続く片側性左肺虚血,肺胞換気またはガス交換による再灌流を伴う肺IRの可逆的手術モデルを提示する.マウスは左開胸術を受け、それを通して左肺動脈が露出され、視覚化され、分離され、可逆的なスリップノットを使用して圧縮されます。その後、虚血期間中に外科的切開部が閉じられ、動物が目覚めて抜管されます。マウスが自発的に呼吸すると、肺動脈の周りのスリップノットを解放することによって再灌流が確立されます。この臨床的に関連する生存モデルは、肺IR損傷、解決段階、肺機能に対する下流の影響、および実験的肺炎を含む2ヒットモデルの評価を可能にします。技術的には困難ですが、このモデルは数週間から数か月の間に習得でき、最終的な生存率または成功率は80%〜90%です。

片側換気滅菌肺虚血再灌流(IR)損傷によって引き起こされる炎症:虚血の1時間後、ELISAとqRT-PCRの両方によって血清および肺組織内のサイトカインのレベルの増加が観察され、再灌流後1時間でピークに達し、再灌流後12〜24時間以内に急速にベースラインに戻りました13。再灌流後3時間で採取したサンプルでは、左肺組織内に強い好中球浸潤が観察され、炎症の強さは使用した?...

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A Mouse Model of Orotracheal Intubation and Ventilated Lung Ischemia Reperfusion Surgery

換気を維持し、低酸素症を回避しながら左肺虚血再灌流(IR)損傷を引き起こすマウス手術モデル。

口腔気管挿管と人工肺虚血再灌流手術のマウスモデル

Ischemia reperfusion (IR) injury frequently results from processes that involve a transient period of interrupted blood flow. In the lung, isolated IR ...

換気肺虚血再灌流手術は、肺移植、肺塞栓症、蘇生による出血性外傷後の肺損傷など、複数のプロセスの肺特異的病態生理を研究するために使用できます。このモデルは、無気肺、機械的換気、および低酸素症の炎症性寄与を最小限に抑えます。それは無傷のin vivo循環免疫系を維持し、長期的な研究を可能にします。このモデルは、無菌性炎症が肺内でどのように制御および調節されているかについての洞察を提供する可能性があります。顕微手術技術は、最初に何時間もの練習を必要とします。始める前に、慎重な組織と計画が重要です。また、心臓活動やそれが引き起こす動きの気を散らすことなく、安楽死させたマウスによって最初に練習することができます。左側のPAのうっ血により、より簡単に視覚化および操作できます。まず、光ファイバーの柔軟なライトを麻酔をかけたマウスの気管、声帯の少し下に置きます。マウスの口腔咽頭を覗き込んだときに、声帯の下から発せられる赤色光を除いて、暗い視野だけが見えるように照明レベルを調整します。挿管の場合は、利き手でピンセットを持ち、それらを使用して舌をそっとつかみ、口腔から引き出します。利き手でない手で持つ鉗子を使用して下顎を開き、鉗子を喉頭に押し込んで喉頭蓋を持ち上げます。この時点で、ピンセットから舌を離します。声帯を観察します。それらは各呼吸に応じて開閉する必要があります。ガイドワイヤーをプリロードした状態でカニューレを持ち、ワイヤーの先端を声帯に挿入します。次に、カニューレの外側にあるが声帯のすぐ上にある部分を持ってワイヤーを動かさないように細心の注意を払って、カニューレを引き出し、ワイヤーだけを気管内の遠位端で所定の位置に残します。この時点で、声帯の2回目の視覚化を実行して、ワイヤー遠位先端が照らされた声帯を通過して気管に入ったままであり、照明のない食道にないことを確認します。次に、左手の湾曲した鉗子を硬い表面に安定させてワイヤーを口の外に持ち、テープウィングで20ゲージのカテーテルをワイヤーの上に慎重に進めます。ワイヤーの遠位端がカテーテルまたは気管内チューブの後端から出たら、湾曲した鉗子でその端を保持し、カテーテルを気管内にスムーズに進めます。次に、カテーテルの配置を外さずに、湾曲した鉗子でカテーテルの遠位端からワイヤーを慎重に取り外します。次に、カテーテルを人工呼吸器に短時間接続してから固定し、食道ではなく気管への適切な配置を確認します。機械的換気に依存する両側胸壁の動きと胃の膨張がないことを観察して、気管の配置を確認します。挿管後、カテーテルを0.2〜0.225ミリリットルのタイトル容量、呼吸数120〜150呼吸/分に設定した人工呼吸器に接続し、気管チューブの正しい気管配置を確認します。次に、マウスが口腔気管を通して自発的に呼吸するように切断します。マウスの毛を左胸部から左肩甲骨まで剃ります。アルコール綿棒を使用して余分な剃毛を取り除き、手術部位を消毒します。次に、マウスを左横方向または4分の3回転位置の保温パッドに置きます。気管チューブを人工呼吸器に接続します。皮膚切開を行った後、筋肉層の下に3つの滅菌リトラクターを挿入します。次に、2番目の肋間腔を特定し、2番目の肋骨を極細鉗子で保持します。次に、肋骨を上に引き上げ、滅菌番号12の湾曲したメスの刃を使用して、2番目から3番目のスペースを肋間筋を分離して切断することにより、複数のスペースに入ります。左肺の頂点の損傷を減らすために、換気を一時停止することを検討してください。リブの向きに沿って最小で最も狭いリトラクターセファラドを使用し、3番目のリブに沿って左に中型のリトラクターを使用し、2番目のリブの表面に沿って右側に最大のリトラクターを使用します。弾性リトラクターコードを使用して、ゆっくりと漸進的な収縮で胸を開きます。滅菌綿先綿棒または外科用スポンジで左肺の頂点を遠ざけることにより、左肺動脈またはPAを露出させて識別します。右手の極細鉗子と左手のPAまたは血管拡張鉗子を使用して、左PAと気管支の両方が見える野を穏やかに露出させて作成します。PA鉗子を使用して、左側のPAを持ち上げ、穏やかに、しかししっかりと上に引っ張り、頭蓋骨を下の透明な気管支を視覚化します。解剖顕微鏡の倍率を4倍に増やし、PAを気管支から離しながら、閉じた超微細鉗子を左PAと気管支の間の空間に慎重に通します。次に、これらの鉗子を使用して、7-0または8-0を保持および引っ張りますプロレンは、上の左肺動脈と下の気管支の間の空間を通して縫合します。次に、スリップノットを結び、PAにオクルージョンを作成して、左側のPAを囲みます。血流の中断はこの時点で簡単に視覚化され、虚血期間の開始を示します。24〜28ゲージの針を使用して、左胸部前部の別のエントリポイントを介して結び目の自由端を外部化し、後で識別しやすいように小さなテープで縫合糸の端を固定します。次に、げっ歯類人工呼吸器の陽圧および呼気圧力バルブまたはチューブを使用して、肺を再膨張させて、胸腔からできるだけ多くの空気を排出します。次に、2つの中断された4-0ナイロン縫合糸で胸郭を閉じ、続いて筋肉と皮膚の層を閉じ、局所麻酔を適用します。マウスを人工呼吸器から外し、術後のケアのために加温パッドに注意深く置き、回復中に体温を維持します。マウスの移動中に、外部化されたスリップノットが制御され、明確に視覚化されていることを確認します。虚血期間の終わりに、外部化されたスリップノットをそっと引っ張ります。野生型マウスの系統C3H及びC57ブラックシックスにおける肺切片の組織像をここに示す。1時間虚血および3時間再灌流後、両株において肺左組織内に強い好中球浸潤が観察された。しかし、C3H株は、C57ブラックシックスと比較して著しく高いレベルの炎症を示しました。左PAと左気管支との間のモノフィラメントの通過中の間違いは、左PAの壊滅的な出血または左気管支への不可逆的な損傷を伴う回収不能手術につながる可能性があります。これは最も技術的に挑戦的なステップであり、この手順を最初に学ぶときに繰り返し練習する必要があります。再灌流後約1時間以内に肺虚血再灌流手術からマウスが回復した後、3時間後または24〜48時間後に生細菌の気管内点滴を行い、虚血再灌流による無菌肺損傷後の感染をシミュレートすることができます。無菌炎症を調節することができる他の薬剤の気管内設置も、同様の方法で虚血再灌流後に行うことができる。この技術は、肺の無菌損傷と感染に応答する好中球の段階的な輸送と活性化を発見し、確認するのに役立ちました。

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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