本プロトコルは、 子宮内 発育中の胎児に血管周囲に薬物および遺伝子発現修飾剤を送達する方法を記述する。重要なことは、血流に対する薬物/薬剤の効果は、妊娠の進行とともに測定できることです。
全身血圧(BP)の急激な上昇に反応して脳への一定の血流を維持する生物の能力は、頸動脈で発生する脳の自己調節(CAR)として知られています。正期産の新生児とは対照的に、早産児は全身血圧の増加に反応して脳血流(CBF)を低下させることができません。早産児では、脆弱な脳血管が高い灌流圧にさらされ、破裂や脳の損傷につながります。ワイヤー筋造影を用いた ex vivo 研究では、早産胎児の頸動脈がアドレナリン作動性α1受容体の活性化に応答して収縮することが実証されています。この反応は早産児では鈍くなります。したがって、 in vivoでのα1-ARの役割を調べるために、妊娠の発達過程におけるヒツジ胎児の in vivo 頸動脈セグメントに対する薬物の効果を決定するための革新的なアプローチがここに提示されます。提示されたデータは、胎児の血流と血圧の同時測定を示しています。血管周囲送達システムは、数日間にわたる長期研究を実施するために使用できます。この方法のさらなる用途としては、頸動脈の一部における遺伝子の発現を変化させるウイルス送達システムが含まれる可能性があります。これらの方法は、成体だけでなく、 胎内で 成長する生物の他の血管にも適用できます。
出産は胎児にストレスを与え、主要なストレスホルモンであるカテコールアミンのレベルがかなり上昇します1,2。これにより全身血圧が上昇し、この圧力が頸動脈を介して脆弱な脳毛細血管に伝達されると、破裂につながる可能性があります3,4,5。全身血圧の急増は、満期産の胎児の頸動脈の狭窄によって脳に到達するのを防ぎます。しかし、このメカニズムは早産児では発達しておらず、これが早産胎児の脳損傷の可能性が著しく高い原因となっています4,5。
現在、発育中の胎児の頸動脈血流の調節に関与する経路の成熟を調べるための適切な方法は存在しません。頸動脈の血流と血管反応性に関するこれらの研究は、基礎科学と臨床の両方の観点から重要です。現在、動脈収縮性の調節に関与する分子経路を決定するために、標準的な方法は、死後に動脈セグメントを分離することを含む。次に、ワイヤー筋造影法を使用して実験を行い、動脈収縮性に関与する調節経路を定義するさまざまな薬理学的分子の血管収縮性を決定します6,7。注目すべきは、ex vivoの所見は、頸動脈の上流と下流の血流調節のために、in vivo環境を完全に再現できないことです。そこで、本研究では、血管応答性化学物質や薬剤が生体内の動脈血流に及ぼす影響を判定する技術の開発を目指した。
本稿で説明する血管周囲送達法は、シグナル伝達経路の薬理学的または遺伝子操作がさまざまな動脈セグメントに及ぼす影響を研究するための in vivo アプローチを提供します。この方法を用いることで、胎児の血圧や頸動脈の血流を操作することができます。さらに、発育中の胎児におけるシグナル伝達分子の影響を研究するために、羊の胎児を用いた実験が実証されています。うまくいけば、提供された詳細な方法論は、特に胎児の生理学と病理学に関連して、血流研究の分野で新しい研究につながるでしょう。
現在のところ、薬物化合物や遺伝子操作に応答した血管の収縮性や拡張を in vivo で調べる方法は存在しません。現場での標準として、 in vivo の血流量は、ドップラーフロープローブ、マイクロスフェア、およびトリチウム水などの放射性分子によって測定されます。しかし、受容体の機能や下流のシグナル伝達を操作するために、動物を犠牲にし、動脈セグメントを分離した後?…
The authors have nothing to disclose.
これらの研究には、アリゾナ大学からの学内資金が使用されました。
Aaron Bovie Electrosurgical Cautery | Henry Schein, Inc | 5905974 | |
Aaron Bovie Electrosurgical Generator | Henry Schein, Inc | 1229913 | |
Alfalfa Pellets | Sacate Pellet Mills, Inc. Maricopa AZ | 100-80 | |
Analog to Digital Converter | ADI Instruments | Powerlab | |
Babcock forceps | Roboz Surgicals | RS8020 | |
Bridge Amplifier | ADI Instruments | Bridge Amplifier | |
Castroviejo scissors | Roboz Surgicals | RS5650SC | |
Diazepam | Henry Schein, Inc | 1278188 | |
Endotracheal Tube | Henry Schein, Inc | 7020408 | |
Flow Probes | Transonic Systems Inc. | MC2PSS-JS-WC100-CRS10-GC, MC3PSS-LS-WC100-CRS10-GC | |
Heparin | Henry Schein, Inc | 1162406 | |
Isoflurane | Henry Schein, Inc | 1182097 | |
Ketamine | Henry Schein, Inc | 1273383 | |
Ketoprofen | Zoetis Inc., Kalamazoo, MI | Ketofen | |
Manifold Pump Tubing | Fisher Scientific | 14-190-508 | |
Metzenbaum scissors | Roboz Surgicals | RS6010 | |
Narkomed 4 Anesthesia Machine | North American Dräger | Narkomed 4 | |
Normal Saline | Fisher Scientific | Z1376 | |
penicillin G procaine suspension | Henry Schein, Inc | 7455874 | |
phenylbutazone | VetOne Boise, ID | 510226 | |
Phenylephrine | Sigma Aldrich Inc. | P1240000 | |
Pivodine Scrub | VetOne | 510094 | Germicidal cleanser |
PowerLab | ADInstruments | Data acquisition hardware device | |
Pulse Oximeter | Amazon Inc. | UT100V | |
Tygon Tubing | Fisher Scientific | ND-100-80 | |
V-Top Surgical Table | VetLine Veterinary Classic Surgery | TSP-4010 | |
Wound Clips | Fisher Scientific | 10-001-024 |