Name: use of a rat model to study ventral abdominal hernia repair
Uploaded: 2017-10-02T12:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 47 s
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著者のこの作品の技術的な側面で彼女の援助ヴァレリー シュレーダーを感謝したいです。このモデルの開発に関連する作業は、クック バイオ テクノロジー社 (米国で、ウェスト ラファイエット) によって支えられました。

このプロトコルにおける動物の使用ノートルダム大聖堂機関動物ケアおよび使用委員会の大学によって承認された、すべての規制当局の要件とガイドライン、続いて、によってみなされている施設で実施された、(AAALAC)、国際実験動物管理認定協会。
 1 です動物の選択 <ol><li>取得病原体フリー スプレイグ ラット評判のベンダーまたは繁殖コロニーから。 。
	注: 多くの場合、施設の獣医またはマネージャーことができます直接適切な情報源を調査官。約 250 g の体重のラットはこの手順に適しています</li>。
	<li>1 日外科前に臨床的に健康であることを確認するための動物を確認します。この点で、動物の重量を量るし、身体の状態を評価呼吸、傷が開く、または大衆の存在と動物の一般的な活動レベルに異常に注意してください。潜在的な除外基準としてそのような観察をして手術記録に異常に注意してください</li>。
</ol> 2。麻酔と無菌手術のための動物の準備 <ol><li>鎮痛、ラット 2 時間前に手術します両方の目に眼軟膏を適用する徐放ブプレノルフィンの 1.1 1.2 mg/kg を皮下管理および管理。2 mL 加温滅菌生理食塩水を皮下</li>。
	<li>は、塩酸ケタミン (90 mg/kg) およびキシラジン (10 mg/kg の腹腔内投与でラットを麻酔します。角膜とした乾燥を防ぐためにそれぞれの目に眼潤滑剤の少量を適用します。一度動物 &#8217; s 呼吸が安定し、はやしっかりつま先ピンチへの応答、ラットの麻酔手術のため十分なレベルに達しています。麻酔の許容レベルは、深いの存在によってさらに確認できる通常の呼吸と目 (対 蒼白、不十分な心臓血管の灌流を示唆) の通常の色</li>。
	<li>は、胸骨に恥骨と、ventrum では、横余白から商業バリカンで腹側腹部を剃る。湿ったペーパー タオルを領域に適用することによって切り取られた髪の毛を削除します</li>。
	<li>は、70% エタノールで拭いて続いて、iodophor 防腐剤と剃毛エリアをスクラブします。切開用のウィンドウを潜在的な汚染から隔離できるように手術用ドレープを適用します</li>。
	<li>ドン滅菌手術用ガウン、マスク、髪ボンネット。徹底的に洗浄し、石鹸とドン滅菌手術用手袋で手をスクラブします</li>。
</ol> 3。作成および腹側腹部ヘルニアの修復 <ol><li>術前滅菌オートクレーブによる手術器具</li>。
	<li>メスを使用すると、腹部の筋肉のレベルまで腹側正中線に沿って約 3-4 cm 縦切開。鉗子で腹壁を慎重に持ち上げ、リネアを通じて小さな開口部を作成するアルバ。基になる内臓を保護するために穴に通し、筋肉壁の切開を作成すると保護のガイドとして機能する腹腔内に鉗子を挿入、約 2 cm × 2 cm 完全な厚さの欠陥、両端から約 1 cm 外側を切断リネアの両端の正中線上のアルバ切開します</li>。
	<li>欠陥の上機械ブリッジ材料、この場合は (図 1) で 4 層 SIS のカット済み 2 cm × 2 cm のセクションに置く 。
	注: また、アンダーレイのアプローチ使用できますある材料部が置かれる腹腔内にインテリアの観点から欠陥をカバーするためです</li>。
	<li>縫合材料簡単な縫合パターンで 4-0 絹またはナイロンを使用して腹壁の筋肉にブリッジの四隅 。
	注: 非吸収性縫合糸の使用により、吸収性縫合糸材料と収穫時に注入材料を簡単に識別します</li>。
	<li>は、等間隔で 3 つの追加縫合材料のそれぞれの端を固定します。腹部の壁を通して内臓の通過を許可する可能性があります、大きなギャップが存在しないことを確保するための全体の円周端を検査します。このようなギャップが存在する場合さらに余白を確保するため追加縫合糸を配置します</li>。
	<li>は、単純な中断パターンで 4-0 吸収性縫合糸で皮下組織を閉じます。縫合の単純な中断パターンの適用はまた使用するかもしれない外科ステープルで肌を終了します</li>。
	<li>放置しないでください動物まで胸骨の横臥を取り戻すために十分な意識を取り戻したが、それは完全に麻酔から回復するまで、他の動物の会社に手術を受けた動物を返さない。この時間の間に低体温症を防ぐために暖かい区域で動物を飼うです</li>。
	完全復旧し、正常に治癒できるようにこの手順を受けている毎日 <li>調査の動物。術後 7-10 日ステープル リムーバーで皮膚ステープルを削除します</li>。
</ol> 4。注入材料の収穫 <ol><li>一貫した研究のニーズ、安楽死、商工会議所で管理される二酸化炭素過剰摂取でフィル レート上昇 10 ~ 30%、事前に決められた時は多くの場合 21 - 動物の術後 28 日</li>。
	<li>使用標準的な剖検ツール、皮膚と腹壁を開き、インプラントの領域を表示します 。
	注: インプラントを確保する非吸収性縫合糸を使用した場合、素材によって識別できます元縫合糸 (図 2).</li>
	<li>副作用 (例えば 創傷の裂開、膿瘍、漿液腫、血腫) と接着程度基になる内臓に粘り強さを含む任意の総病理学的観察を観察</li>。
	<li>は、インプラントを含む組織の広いセクションを切断することによってインプラントのサイトを削除します。定着剤、組織学的検査および評価の処理に備えて、10% 中性緩衝ホルマリンなどでサンプルを配置します</li>。
</ol>

<ol>
	<li>Poussier, 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=A+review+of+available+prosthetic+material+for+abdominal+wall+repair.">A review of available prosthetic material for abdominal wall repair.</a> J. Visc. Surg. 150 (1), 52-59 (2013).</li><li>Hjort, H., Mathisen, T., Alves, A., Clermont, G., Boutrand, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-year+results+from+a+preclinical+implantation+study+of+a+long-term+resorbable+surgical+mesh+with+time-dependent+mechanical+characteristics.">Three-year results from a preclinical implantation study of a long-term resorbable surgical mesh with time-dependent mechanical characteristics.</a> Hernia. 16 (2), 191-197 (2012).</li><li>Ko, R., Kazacos, E. A., Snyder, S., Ernst, D. M. J., Lantz, G. 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Y., Wang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biomechanical+behavior+and+host+response+to+porcine-derived+small+intestine+submucosa,+pericardium+and+dermal+matrix+acellular+grafts+in+a+rat+abdominal+defect+model.">The biomechanical behavior and host response to porcine-derived small intestine submucosa, pericardium and dermal matrix acellular grafts in a rat abdominal defect model.</a> Biomaterials. 32 (29), 7086-7095 (2011).</li><li>Ma, J., Sahoo, S., Baker, A. R., Derwin, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+muscle+regeneration+with+a+dermis/small+intestinal+submucosa+scaffold+in+a+rat+full-thickness+abdominal+wall+defect+model.">Investigating muscle regeneration with a dermis/small intestinal submucosa scaffold in a rat full-thickness abdominal wall defect model.</a> J.Biomed.Mater.Res.Part B. 103 (2), 355-364 (2015).</li><li>Greca, F. H., Souza-Filho, Z. A., Giovanni, A., Rubin, M. R., Kuenzer, R. F., Reese, F. B., Araujo, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+porosity+on+the+integration+histology+of+two+polypropylene+meshes+for+the+treatment+of+abdominal+wall+defects+in+dogs.">The influence of porosity on the integration histology of two polypropylene meshes for the treatment of abdominal wall defects in dogs.</a> Hernia. 12 (1), 45-49 (2008).</li><li>Hiles, M., Record-Ritchie, R. D., Altizer, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+biologic+grafts+effective+for+hernia+repair?+A+systematic+review+of+the+literature.">Are biologic grafts effective for hernia repair? A systematic review of the literature.</a> Surg. Innov. 16 (1), 26-37 (2009).</li><li>Helton, W. S., Fisichella, P. M., Berger, R., Horgan, S., Espat, N. J., Abcarian, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+outcomes+with+small+intestinal+submucosa+for+ventral+abdominal+hernia.">Short-term outcomes with small intestinal submucosa for ventral abdominal hernia.</a> Arch. Surg. 140 (6), 560-562 (2005).</li><li>Franklin, M. E., Trevino, J. M., Portillo, G., Vela, I., Glass, J. L., Gonzalez, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+porcine+small+intestinal+submucosa+as+a+prosthetic+material+for+laparascopic+hernia+repair+in+infected+and+potentially+contaminated+fields:+long-term+follow-up.">The use of porcine small intestinal submucosa as a prosthetic material for laparascopic hernia repair in infected and potentially contaminated fields: long-term follow-up.</a> Surg. Endosc. 22 (9), 1941-1946 (2008).</li><li>Clarke, K. M., Lantz, G. C., Salisbury, S. K., Badylak, S. F., Hiles, M. C., Voytik, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestine+submucosa+and+polypropylene+mesh+for+abdominal+wall+repair+in+dogs.">Intestine submucosa and polypropylene mesh for abdominal wall repair in dogs.</a> J. Surg. Res. 60 (1), 107-114 (1996).</li><li>Sarikava, A., Record, R., Wu, C. C., Tullius, B., Badylak, S. F., Ladisch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antimicrobial+activity+associated+with+extracellular+matrices.">Antimicrobial activity associated with extracellular matrices.</a> Tissue Eng. 8 (1), 63-71 (2002).</li><li>Serra, R., Grande, R., Butrico, L., Rossi, A., Settimio, U. F., Caroleo, B., Amato, B., Gallelli, L., de Franciscis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+wound+infections:+the+role+of+Pseudomonas+aeruginosa+and+Staphylococcus+aureus.">Chronic wound infections: the role of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus.</a> Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 13 (5), 605-613 (2015).</li></ol>

クック バイオ テクノロジー株式会社、医療グレード SIS の製造元によって (CJ) の著者の 1 つを採用します。

腹側腹部ヘルニアの修復のための材料は大きな関心は、特にその初期の機械式ブリッジを提供され、ホスト組織に組み込むことができます。この点では、ブタの心膜やブタの無細胞真皮マトリックス SIS を含む様々 な材料が検討されてきた。6,7これらの材料はそれらのティッシュの細胞外マトリックスを表す、足場に細胞が移行でき、増殖組織設立が進めとして機能します。
ヘルニアの修復材料の評価が簡単に処理されそのまま治癒能力動物モデルが必要です。ラットモデル腹壁ヘルニア修復材料の生体内評価研究で扱いやすさにできます。それは、注入されたヘルニア修復材料へのホスト応答の比較組織学的評価のこのモデルを使用することが実証されています。6これは特に修復機構の一部としてホスト組織への取り込みを受ける SIS などの生体に不可欠です。
ラット腹側腹部ヘルニア修復モデルは、非常に再現性のある方法で簡単に実行できます。適切な無菌法は、汚染手術フィールドことができます治癒反応を変更、従って実験結果の解釈を複雑にする成功に不可欠です。15ここで説明されているプロトコルは、正常にヘルニアの作成を必要とする研究に着手する方法を動物の外科手術の経験豊富な個人に提供し、修復に設計されています。
ここで説明する手順には、その修理素材は腹部壁の欠陥の外部エッジに接続されている支出アプローチが含まれます。また、修理素材は欠陥の内部の側面に接続されているインレイ アプローチを使用することが可能です。ヘルニア メッシュで腹腔鏡では通常、インレイのアプローチを実現します。インレイ メソッドできます腹部の内臓、インプラントより直接連絡したがってややインプラントと内臓の間の adhesiogenesis の可能性を高めます。手術後癒着形成が重要な臨床的問題には、密接に adhesiogenesis を検査する研究は、インレイのアプローチを使用するがあります。
ラットは一般に非常に迅速に、術後回復、術後合併症のいくつかの可能性存在します。たとえば、いくつかのラット皮膚縫合糸でもステープルが削除されます。切開傷がオープンする場合、ラットが、安楽死されるまたは再麻酔し、皮膚を閉じる。稀で、開いた隙間を持っている皮膚と腹壁の両方がある場合は、動物を安楽死する必要があります。このようなの場合は、担当獣医師が速やかにそのような動物の形成する必要があります。
ここで説明するモデル前述のいくつかの利点があります。しかし、ネズミなど、quadraped で腹側腹部ヘルニアのモデリングが人間に翻訳が制限されることを認識すべき。さらに、臨床的に関連する多くのヘルニアは、糖尿病、肥満、結合組織欠損などの併存に関連すると考えられている、ので通常の動物の修復戦略の評価での直線移動の値は複雑なモデル。それにもかかわらず、ラット モデルで比較的迅速かつ簡単にヘルニア修復材料評価できます。
将来の改良とラット腹部ヘルニア モデルの応用可能性が高い人間のもっと密接に模倣の一般的な併存する手段として糖尿病や肥満の動物を伴うことがあります。同様に、組織の修復を支援するために誘導多能性幹細胞法の評価はこのモデルでユーティリティを見つける可能性が高い。
このモデルの使用の成功のための重要なステップは、動物と手術スキルの世話を中心としました。無菌は、感染の可能性を最小限に抑える方法として使用する必要があります。適切な麻酔と鎮痛、術後動物が快適である、外科的切開が閉じられてように監視と同様に、不可欠。重要なは、腹部壁の欠陥の端に生体材料の確保、外科医を皮下組織に腹部の内臓の通過を許可する可能性がありますないの開口部で、すべてのエッジが安全である確立する必要があります。

腹壁ヘルニアは、先天性欠損、外傷、または失敗した閉鎖、腹壁を含む手術の傷の結果として発生する可能性があります一般的臨床問題です。修理が一般的で腹壁を縫合糸で閉じる単にそれらと比較してインプラント治療を受けた患者の再発率が減少で、腹壁を補強するためにインプラントを使用して含まれます。1
外科ヘルニア修復は、注入材料の欠陥のメカニカル ブリッジを必要があります。この点では、合成や天然素材は、ヘルニア修復のため使用されています。多くの合成物質は通常非吸収性、他合成インプラントは、吸収性と非吸収性材料の一つを結合しながら展開されたポリテトラフルオロ エチレン、ポリエチレン テレフタ レート ポリエステル、ポリプロピレンが含まれますpolygalactine などのポリマーです。1対照的に、自然材料インプラントが動物や人間の死体ソースから派生した一般的に。ヘルニア修復のため使用される自然な材料、通常コラーゲンの豊富な内部成長とホスト組織の統合のための足場として機能します。
欲望を開発し、腹側腹部ヘルニア修復のための新しい材料を最適化は、候補材料の評価のための適切な動物モデルを必要とします。研究は、様々 な種、羊、豚2 、3ウサギ、4ラット、5,6,7,8犬などで行われています。9このような研究のラットを使用しての利点は、さまざまな遺伝的変異性の制御を許可する近交系で使用可能な扱いやすいモデルを提供することです。また、上記の他の種と比較してラットの全体的な本体表面の小さい領域を許可可能性があります自然の実験材料の評価、したがって、豊富でないです。 ラット対他の種に関連付けられているさらに、削減のコストを相対的に増加させた能力画面候補材料腹側腹部ヘルニアの修復に使用するため許可します。 材料に関する考慮事項には通常外科医、強さ、感染に対する抵抗性、生体適合性、ホスト組織に組み込むことで扱いやすさが含まれます。
例として小さなブタ腸粘膜下層 (SIS) はさまざまな組織修復の徴候、腹部、鼠径部、腹部、横隔膜ヘルニアの修復を含むため使用されている天然生体材料です。10,11,12 SIS、急速にホスト組織に組み込まれて、一般的に感染症に耐性があることがわかったし、材料が汚染されたフィールドで特定のユーティリティを持ってそう。13,14ラットのモデルでは、SIS は、一軸引張破壊試験および組織のコラーゲンと血管新生の面で成長の促進によって決まる良い引張強度の処理の容易さを実証しています。6,7
欠陥の正確な手術ブリッジは、候補者の修復材料を評価するときに生産的なモデリングに不可欠な機能です。動物は厳密に続く十分な麻酔や無菌技術をする必要があります。さらに、標準サイズの腹壁欠損を慎重に作成し、十分に欠陥のマージンに材料を固定する方法で、ブリッジする必要があります。8このプロトコルは、ラットの材料を埋める例として SIS を使用して腹側腹部ヘルニア手術の作成、および、修理の後にする標準的な方法を提供します。

<table><tbody><tr><td>Isoflurane (Isoflo)</td><td>Henry Schine Animal Health</td><td>17579</td><td>gas anesthetic</td></tr><tr><td>Optixcare Eye Lubricant</td><td>Henry Schine Animal Health</td><td>OPX4240</td><td>Ocular lubricant</td></tr><tr><td>Oster clippers</td><td>Henry Schine Animal Health</td><td>6092</td><td>hair clippers</td></tr><tr><td>Betadine surgical scrub</td><td>Henry Schine Animal Health</td><td>1618</td><td>antiseptic iodophor</td></tr><tr><td>Sterile scalpel</td><td>Henry Schine Animal Health</td><td>329</td><td>#10 scalpel</td></tr><tr><td>9&quot; x 12&quot; disposable surgical drape</td><td>Braintree Scientific, Inc.</td><td>SP-RPS</td><td>Surgical drape</td></tr><tr><td>4-0 nylon suture</td><td>Braintree Scientific, Inc.</td><td>SUT 812</td><td>Suture material</td></tr><tr><td>4-0 Absorbable Suture</td><td>Henry Schine Animal Health</td><td>29242</td><td>Synthetic absorbable suture</td></tr><tr><td>9 mm Autoclips and applier</td><td>Braintree Scientific, Inc.</td><td>ACS KIT</td><td>Surgical staples for closure of skin incision</td></tr><tr><td>Torbugesic/analgesic</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>12084</td><td>Butorphanol tartarate for post-operative analgesia</td></tr><tr><td>Small intestinal submucosa (SIS)</td><td>Cook Biotech, Inc.</td><td></td><td>Implant material for bridging experimental abdominal wall defect</td></tr><tr><td>Rats</td><td>Harlan, Inc.</td><td>Sprague Dawley</td><td>Animal for hernia modeling</td></tr></tbody></table>

use of a rat model to study ventral abdominal hernia repair

腹側腹部ヘルニアは時々 herniorraphy (手術) が必要な比較的一般的な臨床症状です。腹側腹部ヘルニアの修復術、通常腹部壁の欠陥でメカニカル ブリッジとして機能する材料の注入が必要です。小さなブタ腸粘膜下層 (SIS) のような生体もインプラントに細胞増殖の格子として役立つので、ホスト組織に組み込むことが自然。このような修復材料の開発動物モデル実験的腹部壁の欠陥が簡単に作成しは、再現可能な方法で修復するの使用からの利点します。ここで提供されるメソッドでは、外科的創造とラットモデルにおける腹側腹部ヘルニアの修復について説明します。このモデルでの実験的腹側腹部ヘルニアを修復する SIS を使用すると、注入後 28 日以内ホスト組織に組み込まれて急速に。組織学的に、ホスト組織への注入材料の取り込みは、堅牢な線応答によって特徴づけられます。将来の改良とラット腹部ヘルニア モデルの応用可能性が高い人間のもっと密接に模倣の一般的な併存する手段として糖尿病や肥満の動物を伴うことがあります。

注入後 28 日後、SIS は通常良いホスト組織 (図 2) 混入を示します。ほとんどの場合がでは残留 SIS、明白な組織は、しばしば注入材料を識別するために調査が必要があります。組織学的解析は、主線組織と非常に小さな残留 SIS と指摘した (図 3) と良い組織定款を示す総の病理学的観察を確認しました。これらの結果はラット腹側腹部ヘルニア モデルの有用性を示しています。ラットを簡単に取得、維持、一般的に術後すぐに回復し、。組織移植の生体材料混入は生体適合性を示し、組織成長の格子として機能し、修復に SIS の能力を示します。実質的な組織設立にもインプラントのサイトは、腹部の壁に材料を確保するために使用する縫合糸で容易に識別できます。その結果、ヘルニア修復材料は、一貫性があり比較的迅速な方法で評価できます。
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/53587/53587fig1.jpg"> 
図 1:2 x 2 cm 部 SIS 実験腹側腹部ヘルニアの修復に使用します。SIS 素材は小さなブタの腸粘膜由来無細胞性細胞外マトリックスです。<a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53587/53587fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/53587/53587fig2.jpg"> 
図 2: 株式会社 SIS のラットにおける腹側腹部ヘルニアを埋めるため移植後 28 日。次の安楽死、絹糸、SIS をセキュリティで保護するために使用によって記載されている注入材料を公開する腹側腹部皮膚が映っていた。ホスト組織に組み込まれた SIS インプラントとしては、組織の内部成長を注意してください。<a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53587/53587fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/53587/53587fig3.jpg"> 
図 3: 組織の顕微鏡写真実験腹側腹壁をブリッジに SIS の注入に続く 28 日。SIS は、主ホスト組織に組み込まれています。セクションの残留 SIS の非常に小さな鎖を示す矢印 (H &#38; 40 X E)。<a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53587/53587fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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Use of a Rat Model to Study Ventral Abdominal Hernia Repair

本稿では、作成および腹側腹壁欠損 (ヘルニア) の修復に関連付けられたメソッドについて説明します。このモデルは、注入材料を使用するものなどの修復戦略を研究に使用できます。本稿では、小さなブタの腸粘膜と実験的ヘルニアの修復は、例として提示されます。

腹側腹部ヘルニア修復術を勉強するラットのモデルの使用

Ventral abdominal hernia is a relatively common clinical condition that sometimes requires herniorraphy (surgical repair). The repair of ventral abdominal ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

9.2K ビュー.  University of Minnesota. 本稿では、作成および腹側腹壁欠損 (ヘルニア) の修復に関連付けられたメソッドについて説明します。このモデルは、注入材料を使用するものなどの修復戦略を研究に使用できます。本稿では、小さなブタの腸粘膜と実験的ヘルニアの修復は、例として提示されます。

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Mouse Model of Surgically-induced Endometriosis by Auto-transplantation of Uterine Tissue

Endometriosis is a chronic, painful disease whose etiology remains unknown. Furthermore, treatment of endometriosis can require laparoscopic removal of lesions, and/or chronic pharmaceutical management of pain and infertility symptoms. The cost associated with endometriosis has been estimated at 22 billion dollars per year in the United States1. To further our understanding of mechanisms underlying this enigmatic disease, animal models have been employed. Primates spontaneously develop endometriosis and therefore primate models most closely resemble the disease in women. Rodent models, however, are more cost effective and readily available2. The model that we describe here involves an autologous transfer of uterine tissue to the intestinal mesentery (Figure 1) and was first developed in the rat3 and later transferred to the mouse4. The goal of the autologous rodent model of surgically-induced endometriosis is to mimic the disease in women. We and others have previously shown that the altered gene expression pattern observed in endometriotic lesions from mice or rats mirrors that observed in women with the disease5,6. One advantage of performing the surgery in the mouse is that the abundance of transgenic mouse strains available can aid researchers in determining the role of specific components important in the establishment and growth of endometriosis. An alternative model in which excised human endometrial fragments are introduced to the peritoneum of immunocompromised mice is also widely used but is limited by the lack of a normal immune system which is thought to be important in endometriosis2,7. Importantly, the mouse model of surgically induced endometriosis is a versatile model that has been used to study how the immune system8, hormones9,10 and environmental factors11,12 affect endometriosis as well as the effects of endometriosis on fertility13 and pain14.

A description of the surgical induction of endometriosis in mice and rats by auto-transplantation of uterine tissue to the arterial cascade of the intestinal mesentery.

子宮組織の自動移植による外科的に誘発される子宮内膜症のマウスモデル

Endometriosis is a chronic, painful disease whose etiology remains unknown. Furthermore, treatment of endometriosis can require laparoscopic removal of ...

医学

The Helsinki Rat Microsurgical Sidewall Aneurysm Model

Experimental saccular aneurysm models are necessary for testing novel surgical and endovascular treatment options and devices before they are introduced into clinical practice. Furthermore, experimental models are needed to elucidate the complex aneurysm biology leading to rupture of saccular aneurysms.
Several different kinds of experimental models for saccular aneurysms have been established in different species. Many of them, however, require special skills, expensive equipment, or special environments, which limits their widespread use. A simple, robust, and inexpensive experimental model is needed as a standardized tool that can be used in a standardized manner in various institutions.
The microsurgical rat abdominal aortic sidewall aneurysm model combines the possibility to study both novel endovascular treatment strategies and the molecular basis of aneurysm biology in a standardized and inexpensive manner. Standardized grafts by means of shape, size, and geometry are harvested from a donor rat&#39;s descending thoracic aorta and then transplanted to a syngenic recipient rat. The aneurysms are sutured end-to-side with continuous or interrupted 9-0 nylon sutures to the infrarenal abdominal aorta.
We present step-by-step procedural instructions, information on necessary equipment, and discuss important anatomical and surgical details for successful microsurgical creation of an abdominal aortic sidewall aneurysm in the rat.

Microsurgical sidewall aneurysms in rats are created by end-to-side anastomosis of an aortic graft to the abdominal aorta. We present step-by-step instructions and discuss anatomical and surgical details for successful experimental saccular aneurysm creation.

ヘルシンキラット顕微側壁動脈瘤モデル

Experimental saccular aneurysm models are necessary for testing novel surgical and endovascular treatment options and devices before they are introduced ...

Creation of a Rodent Model of Abdominal Aortic Aneurysm by Blocking Adventitial Vasa Vasorum Perfusion

The adventitial vasa vasorum (VV) provides oxygen and nourishment to the aortic wall. Hypoxia in the aortic wall can cause enlarged abdominal aortic aneurysms (AAAs). This article introduces and describes a standard protocol used to induce AAAs through adventitial VV hypoperfusion created with a combination of polyurethane catheter insertion into the aortic lumen and suture ligation of the infrarenal abdominal aorta.
The protocol involves the use of male rats weighing 300-400 g, which are provided food and water ad libitum. After laparotomy with a ventral midline abdominal incision, exfoliation of the aorta is performed, which blocks blood flow from the perivascular tissue. Aortotomy involving a small incision adjacent to the renal artery branches is performed, and a polyurethane catheter is inserted using an 18-gauge indwelling needle. After repairing the incision, tight ligation of the aorta over the catheter blocks VV blood flow from the proximal direction through the aortic wall without disturbing the aortic blood flow. This technique can induce an AAA with progressive aortic dilatation.
The greatest benefit of this model is that VV hypoperfusion causes tissue hypoxia and the development of an infrarenal AAA, which has morphological and pathological characteristics similar to those of a human AAA.

Polyurethane catheter insertion into the aortic lumen and suture ligation of the aorta induce chronic hypoxia due to hypoperfusion of the adventitial vasa vasorum. This article describes a novel animal model of abdominal aortic aneurysm (AAA) with characteristics similar to those of AAA in humans.

外ヴァーサ栄養血管の血流をブロックすることにより腹部の大動脈瘤の齧歯動物モデルの作成

The adventitial vasa vasorum (VV) provides oxygen and nourishment to the aortic wall. Hypoxia in the aortic wall can cause enlarged abdominal aortic ...

Rat Mesentery Exteriorization: A Model for Investigating the Cellular Dynamics Involved in Angiogenesis

Microvacular network growth and remodeling are critical aspects of wound healing, inflammation, diabetic retinopathy, tumor growth and other disease conditions1, 2. Network growth is commonly attributed to angiogenesis, defined as the growth of new vessels from pre-existing vessels. The angiogenic process is also directly linked to arteriogenesis, defined as the capillary acquisition of a perivascular cell coating and vessel enlargement. Needless to say, angiogenesis is complex and involves multiple players at the cellular and molecular level3. Understanding how a microvascular network grows requires identifying the spatial and temporal dynamics along the hierarchy of a network over the time course of angiogenesis. This information is critical for the development of therapies aimed at manipulating vessel growth.
The exteriorization model described in this article represents a simple, reproducible model for stimulating angiogenesis in the rat mesentery. It was adapted from wound-healing models in the rat mesentery4-7, and is an alternative to stimulate angiogenesis in the mesentery via i.p. injections of pro-angiogenic agents8, 9. The exteriorization model is attractive because it requires minimal surgical intervention and produces dramatic, reproducible increases in capillary sprouts, vascular area and vascular density over a relatively short time course in a tissue that allows for the two-dimensional visualization of entire microvascular networks down to single cell level. The stimulated growth reflects natural angiogenic responses in a physiological environment without interference of foreign angiogenic molecules. Using immunohistochemical labeling methods, this model has been proven extremely useful in identifying novel cellular events involved in angiogenesis. Investigators can readily correlate the angiogenic metrics during the time course of remodeling with time specific dynamics, such as cellular phenotypic changes or cellular interactions4, 5, 7, 10, 11.

This article describes a simple model for stimulating angiogenesis in the rat mesentery. The model produces dramatic increases in capillary sprouting, vascular area and vascular density over a relatively short time course in a tissue that allows en face visualization of entire microvascular networks down to the single cell level.

ラット腸間膜具象化：血管新生に関与する細胞のダイナミクスを調べるためのモデル

Microvacular network growth and remodeling are critical aspects of wound healing, inflammation, diabetic retinopathy, tumor growth and other disease ...

生物学

A Rat Model of Orthotopic Liver Transplantation Using a Novel Magnetic Anastomosis Technique for Suprahepatic Vena Cava Reconstruction

The rat model of orthotopic liver transplantation (OLT) is essential for transplant research. It is a very sophisticated animal model and requires a steep learning curve. The introduction of the cuff technique for anastomosis of the portal vein (PV) and infrahepatic vena cava (IHVC) has significantly simplified the transplant procedure in rats. However, due to the short anterior wall of the recipients' suprahepatic vena cava (SHVC), the cuff technique is very difficult to use for the reconstruction of the SHVC. Most researchers in this field still use the hand-suture technique for SHVC reconstruction, which makes it the bottleneck step in rat orthotopic liver transplantation. The magnetic anastomosis technique (i.e., magnamosis) is a method of connecting two vessels using the attractive force between two magnets. Our recent study has shown that the magnetic anastomosis technique is superior to the hand-suture technique for SHVC reconstruction in rats. In this article, we show a step-by-step protocol for SHVC reconstruction in rats using the novel magnetic anastomosis technique. In this model, the reconstruction of the PV and IHVC was performed by the standard cuff technique, while the reconstruction of the bile duct (BD) was performed by a stent technique. The hepatic re-arterialization was not performed. The magnetic anastomosis technique made SHVC reconstruction much easier and significantly shortened the anphepatic phase. After a reasonable learning curve, even researchers without advanced microsurgical skills can produce reliable and reproducible results using this rat model of OLT.

The reconstruction of the suprahepatic vena cava (SHVC) remains a difficult step in rat orthotopic liver transplantation. In this article, we show a step-by-step protocol for SHVC reconstruction in rats using a novel magnetic anastomosis technique.

同所性同種のモデルラット Suprahepatic 上大静脈再建のため新規磁気吻合法を用いた肝移植

The rat model of orthotopic liver transplantation (OLT) is essential for transplant research. It is a very sophisticated animal model and requires a steep ...

Creation of Colonic Anastomosis in Mice

Intestinal anastomoses are commonly performed in both elective and emergent operations. Even so, anastomotic leaks are a highly feared complications of colonic surgeries and can occur in up to 26% of surgical anastomoses, with mortality being up to 39% for patients with such a leak. Currently, there remains a paucity of data detailing the cellular mechanisms of anastomotic healing. Devising preventative strategies and treatment modalities for anastomotic leak could be greatly potentiated by a better understanding of appropriate anastomotic healing.
A murine model is ideal as previous studies have shown that the murine anastomosis is the most clinically similar to the human case as compared with other animal models. We offer an easily reproducible murine model of colonic anastomosis in mice that will allow for further illustration of anastomotic healing.

Anastomotic leak or breakdown after surgery is a major cause of postoperative morbidity and mortality. Our surgery for creating a colonic anastomosis is a reliable and reproducible method for studying the healing mechanisms of anastomoses.

マウスの消化管吻合の作成

Intestinal anastomoses are commonly performed in both elective and emergent operations. Even so, anastomotic leaks are a highly feared complications of ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many areas of biomedical research due to its cost-effectiveness and its translation to humans. This protocol describes a method to create a preclinical free skin flap model in rats with ischemia-reperfusion injury. The described 3 cm x 6 cm rat free skin flap model is easily obtained after the placement of several vascular ligatures and the section of the vascular pedicle. Then, 8 h after the ischemic insult and completion of the microsurgical anastomosis, the free skin flap develops the tissue damage. These ischemia-reperfusion injury-related damages can be studied in this model, making it a suitable model for evaluating therapeutic agents to address this pathophysiological process. Furthermore, two main monitoring techniques are described in the protocol for the assessment of this animal model: transit-time ultrasound technology and laser speckle contrast analysis.

Here, we describe a pre-clinical animal model for studying the pathophysiology of ischemia-reperfusion injury in reconstructive microsurgery. This free skin flap model based on the superficial caudal epigastric vessels in the rat may also allow for the evaluation of different therapies and compounds to counteract ischemia-reperfusion injury-related damage.

再建微小外科における虚血再灌流損傷の研究のための前臨床ラットモデル

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...

Development of a Uterosacral Ligament Suspension Rat Model

Pelvic organ prolapse (POP) is a common pelvic floor disorder (PFD) with the potential to significantly impact a woman's quality of life. Approximately 10%-20% of women undergo pelvic floor repair surgery to treat prolapse in the United States. PFD cases result in an overall $26.3 billion annual cost in the United States alone. This multifactorial condition has a negative impact on the quality of life and yet the treatment options have only dwindled in the recent past. One common surgical option is uterosacral ligament suspension (USLS), which is typically performed by affixing the vaginal vault to the uterosacral ligament in the pelvis. This repair has a lower incidence of complications compared to those with mesh augmentation, but is notable for a relatively high failure rate of up to 40%. Considering the lack of standard animal models to study pelvic floor dysfunction, there is an urgent clinical need for innovation in this field with a focus on developing cost-effective and accessible animal models. In this manuscript, we describe a rat model of USLS involving a complete hysterectomy followed by fixation of the remaining vaginal vault to the uterosacral ligament. The goal of this model is to mimic the procedure performed on women to be able to use the model to then investigate reparative strategies that improve the mechanical integrity of the ligament attachment. Importantly, we also describe the development of an in situ tensile testing procedure to characterize interface integrity at chosen time points following surgical intervention. Overall, this model will be a useful tool for future studies that investigate treatment options for POP repair via USLS.

Pelvic organ prolapse affects millions of women worldwide and yet some common surgical interventions have failure rates as high as 40%. The lack of standard animal models to investigate this condition impedes progress. We propose the following protocol as a model for uterosacral ligament suspension and in vivo tensile testing.

子宮仙靭帯サスペンションラットモデルの開発

Pelvic organ prolapse (POP) is a common pelvic floor disorder (PFD) with the potential to significantly impact a woman's quality of life. Approximately ...

Urethral Stricture Induction Followed by Buccal Mucosa Graft Urethroplasty in a Rat Model

Urethral reconstruction is an important area of expertise for urologists. The buccal mucosa is considered the best option when urethral grafting is necessary, although in some cases, it is inappropriate or needs to be optimized to repair a given stricture. Therefore, developing innovative procedures and evaluating their putative success in experimental models is crucial to fit the clinical need. With this goal, this study describes a protocol in which urethral stricture was induced by electrocautery in Wistar rats. Urethral reconstruction was performed 1 week later with a buccal mucosa graft, harvested from the lower lip, and placed in a ventral onlay fashion. A retrograde urethrogram showed a significant improvement in urethral diameter after urethroplasty compared to the respective value after stricture induction. Additionally, the graft placement was assessed by blood perfusion analysis using laser Doppler. As expected, a dark blue area corresponded to the non-vascularized buccal mucosa graft. This procedure can successfully simulate the normal pathophysiological process of urethral injury and tissue modulation, as well as urethral reconstruction using a buccal mucosa graft in a reproducible manner, and serve as the basis for future research based on tissue engineering or urethral grafts.

In the present protocol, a urethral stricture induction was developed in Wistar rats, followed by urethral reconstruction with a buccal mucosa graft. A retrograde urethrogram and laser Doppler assessment were performed, validating urethral reconstruction (after stricture formation) and graft placement.

ラットモデルにおける尿道狭窄誘導とそれに続く頬粘膜移植尿道形成術

Urethral reconstruction is an important area of expertise for urologists. The buccal mucosa is considered the best option when urethral grafting is ...

<meta charset="utf8"></head><body>潰瘍性大腸炎の病因と治療を研究するための嚢炎の実験的ラットモデル

A Rat Model of Pouchitis Following Proctocolectomy and Ileal Pouch-Anal Anastomosis Using Dextran Sulfate Sodium

Ulcerative colitis (UC) is a chronic immune-mediated disease that affects the entire colon and rectum with a relapsing and remitting course, causing lifelong morbidity. When medical treatment is ineffective, especially in cases of massive gastrointestinal bleeding, perforation, toxic megacolon, or carcinogenesis, surgery becomes the last line of defense to cure UC. Total colorectal resection and ileal pouch-anal anastomosis (IPAA) offer the best chance for long-term treatment. Pouchitis is the most common and troublesome postoperative complication. In this investigation, microsurgery is employed to create an ileal pouch model in experimental rats via IPAA surgery. Subsequently, a sustained rat model of pouchitis is established by inducing inflammation of the ileal pouch with dextran sulfate sodium (DSS). The successful establishment of rat pouchitis is validated through analysis of postoperative general status, weight, food and water intake, fecal data, as well as pouch tissue pathology, immunohistochemistry, and inflammatory factor analysis. This experimental animal model of pouchitis provides a foundation for studying the pathogenesis and treatment of the condition.

<meta charset="utf8"></head><body>著者スポットライト:嚢炎の研究と治療のためのラットモデルの開発

This protocol describes the method for establishing a rat model of pouchitis. The ileal pouch model was created by performing ileal pouch-anal anastomosis (IPAA) surgery using microsurgical techniques. After the surgery, the rat was treated with 4% dextran sulfate sodium (DSS) for 4 days.

デキストラン硫酸ナトリウムを用いた直腸結腸切除術および回腸嚢肛門吻合後の嚢炎のラットモデル

Ulcerative colitis (UC) is a chronic immune-mediated disease that affects the entire colon and rectum with a relapsing and remitting course, causing ...