Summary

円錐髄質断面によるラットの排尿筋活動不足モデル

Published: August 28, 2020
doi:

Summary

ラットにおける円錐髄膜剥離による排尿筋活動低下モデルを確立する方法を提示する。排尿筋活動低下は、これらの動物において首尾よく刺激された。このモデルは、尿路機能の研究に使用できます。

Abstract

提示されたプロトコルの目標は、円錐髄膜剥離を通じてラットの排尿筋活動低下(DU)モデルを確立することでした。体重200〜220 gの雌Wistarラット40匹(対照群:10匹、試験群:30匹)で椎弓切除術を行い、試験群では髄膜円錐をL4〜5レベルで切除しました。全てのラットを同じ環境条件下で6週間飼育し、給餌した。試験群では、排尿を1日2回6週間行い、平均残尿量を記録した。膀胱メトログラムは両方のグループで実施されました。最大膀胱測定容量(MCC)、排尿筋開口圧(DOP)、および膀胱のコンプライアンスが記録され、計算されました。試験群は、脊髄ショック中および手術後の両方で、手術後に有意な尿閉を示した。しかし、対照群に異常は認められなかった。対照群と比較した場合、試験群のMCCおよび膀胱のコンプライアンスは試験群よりも有意に高かった(3.24 ± 2.261 mL 対 1.04 ± 0.571 mL;0.43 ± 0.578 mL/cmH 2 O 対 0.032 ± 0.016 mL/cmH 2 O)、試験群のDOPは対照群よりも低かった(20.28 ± 14.022 cmH 2 O vs 35 ± 13.258 cmH2円錐髄膜解離によってDUの動物モデルを確立するこの方法は、DUの病態生理学をよりよく理解する絶好の機会を提供します。

Introduction

排尿筋活動低下症(DU)は、研究が続けられている典型的な下部尿路機能障害である。DUは国際排泄学会(ICS)1によって定義されていますが、この病気を指すために、「排尿筋不全」、「収縮性膀胱」、「排尿筋性反射症」2など、さまざまな用語が使用されています。2002年に国際禁制学会(ICS)によって定義されたDUは、強度と持続時間の低下の収縮であり、その結果、膀胱が排出される時間が長時間増加し、それによって通常の期間内に完全な膀胱排出を達成できなくなります。

DUは、男性の48%、女性の12%(>70歳)3 に、尿路症状が下がる可能性がある。それは多因子性のようであり、効果的な治療法は存在しません。DUは、多発性硬化症4、糖尿病5、パーキンソン病6、脳脳卒中7などの神経因性膀胱機能障害の患者に遍在していることが報告されています。DUは、腹腔鏡下子宮摘出術、前立腺全摘除術、または小骨盤8の他の外科的介入などの医原性神経損傷によっても引き起こされる可能性があります。DUの病態生理学の変化と利用可能な治療法は、研究に適した動物モデルがないため、依然として混乱しています。

排尿反射は、橋排尿中枢、仙骨副交感神経核、およびより上級の皮質中枢を組み合わせた脊髄球脊髄経路によって制御されています9。排尿反射の活性化と維持は、主に膀胱からより上級の皮質センターへの感覚信号の定期的な輸送に依存します。感覚機能障害がDUに寄与すると仮定することができます。

下部尿路機能障害に関連するほとんどの実験動物研究は、過活動膀胱(OAB)モデルに焦点を当てています10。これらのモデルは、OABの病態生理学および予後の合理的な理解を提供する。しかし、報告されているDUモデルはごくわずかであり、例えば、脊髄上損傷(局所病変、衰弱、および中大脳動脈閉塞)、脊髄切断または挫傷損傷、全身性(例:.、シクロホスファミド)または膀胱内投与刺激性または炎症性薬剤(例:.、酸、アクロレイン、およびリポ多糖)11,12,13,14。.これらの方法のうち、DU13の動物モデルを確立する際に使用できるのは、脊髄離断法または挫傷損傷法のみである。橋排尿センターと高次皮質センターの損傷を伴う試みは、重度の外傷のために放棄されました。そのため、排尿反射中枢の正確な位置を見つけて、最小限の副作用でDUを誘発することにますます注意が払われています。

前述のように、DUを誘導するメカニズムの1つは、脊髄を傷つけて排尿反射のシグナル伝達経路を損傷することです。アレンの体重減少法は、脊髄損傷を有する実験動物を確立するために開発された15。ただし、この方法に関するこれ以上の実験データはありません。さらに、動物の一部はDUなしで脳卒中後に脊髄機能を回復したので、DU動物モデル16を生成するための完全な方法とは考えられない。

1987年、ブレグマンはDU動物モデルを生成するために脊髄を切断するプロセスを解明し、実験データ17を取得しました。それにもかかわらず、この方法はDU動物モデルを確立するために適用されなかった。当時、研究者たちはまだDUの病因について混乱していました。OABまたはDUの誘導に関連する脊髄内の位置は互いに隣接しているため、DU17を誘導するための脊髄の損傷部位を正確に見つけることができませんでした。OABとDUは、この方法で一緒にまたは別々に導入されました。そのため、この方法はDUを導入しましたが、不正確であり、DUの発生と処理の理解には使用できませんでした。

上記のように、DUの適切な動物モデルの欠如は、DUの研究の主な障害の1つです。 研究者は、DUの病理をシミュレートできる正確で管理しやすいモデルを継続的に探しています。DUの治療選択肢でさえ、過去20年間に大幅に改善されていません。まとめると、DUの動物モデルを確立するための標準プロトコルを記述することが大いに必要とされている。

そこで本稿では、円錐髄郭清によりDUのラットモデルを首尾よく確立する方法について述べる。円錐髄質を分離するためにL4〜5レベルで切断を行った。最大膀胱測定容量(MCC)、排尿筋開放圧(DOP)、および膀胱のコンプライアンスを記録および分析して、プロトコルを検証しました。以下に述べるプロトコルは、実現可能性と信頼性の両方を標準化された方法で組み合わせて、DU動物モデルを確立し、DUの発生と処理をシミュレートします。このプロトコルは、DUのさらなる研究のための技術として使用することができる。

Protocol

すべてのラットは、首都医科大学北京友好病院の動物実験委員会によって承認されたプロトコルに従って使用されました。 1.外科的準備、麻酔、および外科的技術 注:本研究では、体重200〜220 gの合計40匹の雌のWistarラットが商業的に入手されました。40匹のラットのうち、10匹を対照群として無作為に選択し、残りを試験群として治療した。すべての動…

Representative Results

円錐髄膜切開の全手順は、経験豊富な外科医によって45分以内に完了することができます。当研究室では、100例以上の円錐髄膜切開手術を行ってきました。成功率は、ラットの生存率とDUの誘導の成功によって定義されるように、95%以上です。尿流動態検査によりDUの誘導が確認された。 我々の経験に基づいて、DUの誘導は、残留尿量によって事前に評価することができま…

Discussion

DUは、男性と女性の両方の下部尿路症状の一般的な原因です。これは、影響を受けた人々の生活の質(Qol)を大幅に低下させる可能性のある治療オプションがほとんどない複雑な症状の星座です18。DUは多因子性であると考えられているが、その病因の理解は初歩的なままである。研究によると、DUの病因は筋原性および神経原性の要因に関連している可能性があります。

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Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

何一つ。

Materials

0.9% saline Wuhan Prosai Company EY-C1178 pump for urodynamic measurement
10% chloral hydrate Shandong Yulong Co., Ltd H37022673 3mL/kg,administered intraperitoneally
Buprenorphine Hydrochloride Injection Tianjin Pharmaceutical Research Institute Pharmaceutical Co. LTD H12020275 0.05mg/kg subcutaneously 24h and 48h postoperation
Epidural Catheter Shandong Xinghua Co, Ltd VABR3L for urodynamic measurement
Penicillin G Alta Technology Co., Ltd 1ST5637 50,000 unit/ml per animal
pentobarbital Beijing solabo Technology Co., Ltd NK-WF0001 40 mg/kg, administered intraperitoneally
Suture line(4-0) ETHICON VCP422H suture the injury
Three-limb tube Shandong Xinghua Co, Ltd VAB3T for urodynamic measurement
Trace infusion pump Zhejiang Smith Medical Instrument Co., Ltd 20162540335 Pump the saline at a speed of 0.2ml/min for urodynamic measurement
Urodynamic measurement equipment Medical Measurement SystemsB.V. 08-0467 urodynamic measurement equipment can not only help the diagnosis of dysuria, but also provide objective materials for treatment and therapeutic effect. It is the most commonly used examination method in clinical diagnosis and treatment of lower urinary tract functional diseases
Wistar Rats HFK Biotechnology Co.Ltd,Beijing ,China SCXK2012-0023 200-220g

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Diesen Artikel zitieren
Zheng, X., Wu, M., Song, J., Zhao, J. Detrusor Underactivity Model in Rats by Conus Medullaris Transection. J. Vis. Exp. (162), e61576, doi:10.3791/61576 (2020).

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