科隆Ascendens支架腹膜炎（CASP） - 标准化的模式为多种微生物腹部败血症
Summary
科隆Ascendens支架腹膜炎（CASP）是一个高度标准化的模式，多种微生物在啮齿类动物的腹部败血症。本文介绍的CASP的外科手术。 CASP模型及其变种，允许有关败血症的主题各种问题进行系统调查。
Abstract
败血症仍是一个长期存在的问题在世界各地的重症监护病房。了解败血症的复杂机制，是建立在这一领域的新的治疗方法的先决条件。因此，动物模型的要求是能够紧密地模仿人类疾病，也充分处理科学问题。科隆Ascendens支架腹膜炎（CASP）是一个高度标准化的模式，多种微生物在啮齿类动物的腹部败血症。在此模型中，一个小支架手术插入导致的肠道细菌进入腹膜腔的连续漏的小鼠或大鼠的升结肠。腹膜炎，全身菌血症，由肠道细菌感染的器官，和系统性，而且当地的一些亲和抗炎细胞因子的释放过程的结果。 CASP的杀伤力可以控制插入支架的直径。这个模型的一个变种，与所谓的干预（卡斯皮）CASP，提高机会，第二次手术，在临床实践中常见的程序，删除化粪池重点。 CASP是一个很容易学会的高度重复性的模式，密切模仿腹部败血症的临床过程。它导致就在几个科学领域，例如免疫，infectiology，或手术问题研究。
Protocol
1。鼠标的制备麻醉鼠标，通过腹腔注射麻醉液（见试剂表），并放置在仰卧位。 鼠标的脚需要用胶布固定板，确保一个稳定的位置，在操作过程中的动物。 2。操作以一个四套管，这是常见的静脉注射剂用于人类，而且其尖端的塑料管圆2毫米雕刻。我们使用三种不同大小的套管，以控制死亡率（BD Venflon 18GA（1,2 x45mm，80毫升/分钟）; 16GA（1,7 x45mm，180毫升/分钟）14GA（2,0 x45mm，270毫升/分钟））。 彻底消毒腹部皮肤后，沿其中线约15mm切割。打开腹膜切开腹肌和腹膜，沿白线洞穴。 确定盲肠极小心地拉出盲肠，回肠末端和升结肠腹部使用棉签。 15毫米从远端回盲瓣，刺破7 / 0缝合升结肠与墙。从而，肠道血管病变必须避免。缝合固定在结肠壁由两个手术节。 现在穿刺升结肠近端从7 / 0缝线准备插管1-2毫米。小心地插入导管进入结肠的塑料管在畦上，直到浆膜水平。 7 / 0缝线周围套管的自由端和地点恰成畦塑料管的准备了两方面的结。 现在，7 / 0缝线和针，通过结肠antimesenteric壁针。连续两个手术节必须执行，另外修复结肠壁塑料管。切割缝合结束。 找回的一个小的套管铁部分，削减关闭关闭（1mm）的塑料管固定7 / 0缝线。 现在，人们已经仔细牛奶大便从盲肠使用棉签对结肠支架的支架上，直到一个小技巧大便出现。 把肠道进入腹膜洞穴，并通过腹腔注射0.5毫升生理盐水溶液performe液体复苏。 关闭与连续缝合（4 / 0）腹膜。 （4 / 0）奇异缝合关闭皮肤。 3。术后护理把它在笼中的动物背部，其中应包含足够的食物和水。镇痛，一个强大的镇痛物质（我们使用丁丙诺啡）腹腔给药应定期进行。 手术后的前两个天之内，一个人控制的动物，每6小时。 4。深水CASP 执行步骤1.1-2.4。 不要刺破结肠。只要执行步骤2.6-2.8。 执行步骤2.10-3.2。 5。卡斯皮执行CASP使用一个14G套管以下步骤1.1-3.1 5H CASP后，再次经营的动物。准备和麻醉鼠标再次按照步骤1.1-1.2 打开腹壁缝合。 升结肠拉出插入支架。 小心地切开缝合固定支架，并取出支架。 在结肠单反相缝线（7 / 0）关闭的缺陷。 把肠道进入腹腔，用10毫升生理盐水溶液冲洗后者的两倍。 关闭与连续缝合（4 / 0）腹膜。 （4 / 0）奇异缝合关闭皮肤。 按照步骤3.1-3.2 6。代表性的成果在操作几个小时，动物秀一开始败血症的临床体征。本病的典型症状是行动不便的，直立的外套，出汗，减少食物的摄入量，减肥和也减少了逃走的行为。一个严重的腹膜炎发展与连续的全身性感染的动物通常48小时内死亡。根据插入支架大小，可以产生明显的死亡率。 16G一个14G支架结果在100％的死亡率，使70％的死亡率，并可以通过使用一个18G支架（图1a）达到50％的死亡率。深水经营业绩在100％的成活率。通常情况下，所有的动物死亡inbetween后CASP的第一个48小时。因此，所有的动物，活在这个时间点可以被视为幸存者。不过，我们建议至少72小时的观察期发现罕见的“晚期死亡”后CASP。 卡斯皮结果取决于CASP后支架被删除时期间。干预后3h CASP的结果在45％的存活率。如果支架被删除后CASP，只有10％的5H动物生存的过程。支架拆除后死亡率100％（图1b）9H结果。深水卡斯皮导致100％的生存。卡斯皮设置，我们建议10天的观察期，因为通常是动物，死不迟于48小时后CASP。 腹部内脏24小时后CASP的宏观检查显示典型的腹膜炎的迹象：水肿，血管扩张，红斑肠壁，Peyer氏斑急剧划分，肠麻痹，自由流体，和化粪池的分泌（图2）。 全身感染细菌分析可以证明。 CASP 12小时后，大量的细菌金额可在腹腔灌洗检测，血，肝，肺，脾，和肾脏。细菌定性分析，揭示了典型的肠道细菌的全身性感染 ，像大肠杆菌大肠杆菌 ，类杆菌物种，肠球菌种，等（图3）。 CASP -诱导败血症表现在本地和亲和抗炎细胞因子和趋化因子的释放也全身。 12小时后CASP，TNF，IL -1β，IL – 6，IL – 10，MCP – 1和其他大量可以测量血液中，而且在悬浮器官，如肝，肺，脾，肾上清液用ELISA法（图4）。 建立在你的实验室，存活率，细菌学和细胞因子释放CASP时，应采取正确的性能CASP的控制参数。后来，这些参数可以被视为标准的读出所有的实验设置系统。 图1a：后CASP的生存。 CASP手术后的存活率取决于插入支架的直径。 14G CASP在100％的死亡率，死亡率在70％的16G CASP的结果，和18G CASP结果导致50％的死亡率。深水CASP与100％的生存。 N = 20/group 乙：卡斯皮手术依赖于支架拆除时的存活率。 14G CASP 3H支架拆除后，导致了55％的死亡率。 14G CASP的结果，在9H死亡率90％，而支架拆除后，在100％的死亡率14G CASP结果率在5小时后支架拆除。深水卡斯皮（5H）结果在100％的生存。 N = 10/group（深水卡斯皮;卡斯皮9H），N = 20/group（卡斯皮3H，5H卡斯皮）。 图2：CASP的腹部内脏后24小时 。腹壁被拆除后24小时，分别为16G CASP或假CASP。看起来生理假手术鼠标所在地。相比之下，水肿，充血，dilatated肠子，和Peyer氏斑的划分CASP的结果表现出严重的腹膜炎。 图3：细菌学 。 CASP导致严重感染的几个车厢，并在手术后12小时肠道细菌机关。菌落形成单位（CFU）每毫升，分别给予细菌数量。假手术组小鼠所采取的细菌培养是完全无菌的（未显示）。 CASP的16G，N = 5/group。 图4：细胞因子 。 CASP的触发全身免疫反应，一些细胞因子和趋化因子在血浆中检测到机关上清。模范的数字显示的促炎性细胞因子肿瘤坏死因子（TNF）和白细胞介素-6（IL – 6）以及主要是消炎的IL – 10。 12小时后CASP，可以检测到显着水平在血浆，肝，肺，脾。然而，IL – 10不能被检测到肺和脾后CASP。假手术不会导致任何细胞因子的分泌（未显示）。 CASP的16G，N = 5/group。
Discussion
CASP是一个模式，满足了宝贵的脓毒症模型中假设的最标准的腹部败血症的多种微生物：CASP可以在小动物进行的，是高度重现性好，容易监测标准参数，提供了良好的读出来的可能性，并密切模拟临床环境腹部败血症。在比较研究中，我们可以证明，CASP的信息与早期和稳步增加全身感染和炎症（全身炎症反应综合征）弥漫性腹膜炎，而盲肠结扎穿孔（CLP）揭示了一个模型，腹腔脓肿形成持续的和次要（1）全身性炎症的迹象。卡斯皮技术提出了一种可能性来模拟连续的手术重点的卫生设施，这是人类最重要的治疗原则腹膜炎的临床过程。 CASP可以申请败血症或腹膜炎周围的所有问题，因此，用于处理与脓毒症研究的所有学科，免疫学，药理学，外科，重症监护医学，例如等有关败血症的不同科目的出版物，用CASP模型的选择下面给出（1-14）。
与CASP开始时，应注意一些的做法是必要的准确，快速地执行该操作。手术经验可能会有所帮助，但不是必需的。我们建议letality CASP的正确的性能参数的检测。一开始14G CASP作为一个大的支架比薄的更容易处理。一个训练有素的CASP的外科医生能够在10分钟内一个鼠标操作。任何实验开始之前，你应该确保你附近的那个时期。当你积累了一些经验与外科手术，你应该进行一次生存的动能，以检查您的技能。 14G CASP应导致100％的杀伤力。初学者在我们的实验室，以证明他们是与实验开始之前，他们能够产生100％的杀伤力与14G CASP。此外，细菌学和细胞因子的测量，应进行验证败血症。如果你有问题，在开始与CASP显微步骤，放大镜或手术显微镜的使用可能会有所帮助。但主要CASP可以很好地履行没有这些实用程序。再现我们的存活率，这是绝对必要的，相同的材料，尤其是支架（BD Venflon，见下文），用于。否则，结果大幅度变化是可能的。此外，我们建议可以有变化的结果而定，例如，外科医生的个性。然而，这样的因素的影响要小。
总之，CASP是一个可行的，简便，重现性和有价值的脓毒症模型，模仿密切腹部败血症的临床情况。因此，它是适合脓毒症研究的所有领域。
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者感谢尼科Zantl，克劳斯普费弗和Bernhard Holzmann。这项研究是由德意志研究联合会，波恩坏哥德斯堡，德国（GRK – 840; VO 450/10-1）的支持。
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Narcotic fluid | Mix 0.5 mL Rompun with 4.0 mL Ketanest, and add 5.5 mL of saline solution (0.9%). For complete anesthesia, inject intraperitoneally 10 μL/g body weight | |||
| Rompun (20 mg/ml Xylazine) | Bayer AG 51368 Leverkusen, Germany | |||
| Ketanest (25mg/ml Esketamine) | Pfizer Pharma GmbH, 10785 Berlin, Germany | 647028001E | ||
| BD Venflon 18GA (1,2x45mm, 80ml/min) | BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417 | 391457 | ||
| BD Venflon 16GA (1,7x45mm, 180ml/min) | BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417 | 391455 | ||
| BD Venflon 14GA (2,0x45mm, 270ml/min) | BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417 | 391456 | ||
| Catgut Polyester 4/0 white, non absorbable | Catgut GmbH, 08258 Markneukirchen, Germany | 17218113 | ||
| Mariderm black 7/0, non absorbable | Catgut GmbH, 08258 Markneukirchen, Germany | 18104900 |
References
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Cite This Article
Traeger, T., Koerner, P., Kessler, W., Cziupka, K., Diedrich, S., Busemann, A., Heidecke, C., Maier, S. Colon Ascendens Stent Peritonitis (CASP) – a Standardized Model for Polymicrobial Abdominal Sepsis. J. Vis. Exp. (46), e2299, doi:10.3791/2299 (2010).