Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Forværring af myokardieiskæmi ved eksponering for partikler i aterosklerose dyremodel

Published: December 10, 2021 doi: 10.3791/63184
* These authors contributed equally

Summary

Denne protokol beskriver en sammensat dyremodel med eksponering for partikler (PM), der forværrer myokardieiskæmi med aterosklerose.

Abstract

De sundhedsmæssige problemer forårsaget af luftforurening (især partikelforurening) får mere og mere opmærksomhed, især blandt patienter med hjerte-kar-sygdomme, hvilket forværrer komplicerede lidelser og forårsager dårlig prognose. Den enkle myokardieiskæmi (MI) eller partikler (PM) eksponeringsmodel er uegnet til sådanne undersøgelser af sygdomme med flere årsager. Her er en metode til konstruktion af en sammensat model, der kombinerer PM-eksponering, aterosklerose og myokardieiskæmi, blevet beskrevet. ApoE−/− mus blev fodret med en fedtrig kost i 16 uger for at udvikle aterosklerose, trakealinstillation af PM-standardsuspension blev udført for at simulere lungeeksponeringen af PM, og den venstre forreste faldende kranspulsåre blev ligeret en uge efter den sidste eksponering. Trakeal instillation af PM kan simulere akut lungeeksponering og samtidig reducere omkostningerne ved eksperimentet betydeligt; Den klassiske venstre forreste faldende arterieligation med ikke-invasiv trakealintubation og en ny hjælpeudvidelsesanordning kan sikre dyrets overlevelsesrate og reducere vanskeligheden ved operationen. Denne dyremodel kan med rimelighed simulere patientens patologiske ændringer af myokardieinfarkt forværret af luftforurening og give en reference til konstruktion af dyremodeller relateret til undersøgelser, der involverer sygdomme med flere årsager.

Introduction

Luftforurening har været forbundet med høj dødelighed af alle årsager og bidraget med en betydelig sygdomsbyrde mere end summen af vandforurening, jordforurening og erhvervsmæssig eksponering1. En rapport fra WHO afslørede, at udendørs luftforurening forårsagede 4,2 millioner for tidlige dødsfald i både byer og landdistrikter verden over i 20162. 91% af mennesker verden over bor på steder, hvor luftkvaliteten overstiger WHO's vejledende grænser2. Endvidere anerkendes de fine partikler (PM) (≤2,5 μm i diameter, PM2,5) som den mest betydningsfulde luftforureningstrussel mod den globale folkesundhed3, især for de mennesker, der bor i byer i lavindkomst- og mellemindkomstlande.

De negative virkninger af luftforurening på hjerte-kar-sygdomme fortjener mere opmærksomhed. Tidligere undersøgelser har vist, at PM fører til en øget risiko for hjerte-kar-sygdomme (CVD'er)4. Eksponering for høje koncentrationer af ultrafine partikler i flere timer kan føre til øget myokardieinfarktdødelighed. For personer med en historie med myokardieinfarkt kan eksponering for ultrafine partikler øge risikoen for gentagelse 5betydeligt. Desuden er det almindeligt accepteret, at PM-eksponering fremskynder udviklingen af aterosklerose6.

Til medicinsk forskning er det afgørende at vælge en passende dyremodel. Simple aterosklerose dyremodeller7, myokardieiskæmi dyremodeller8 og PM-eksponering dyremodeller9 findes allerede. ApoE−/− (apolipoprotein E slået ud) mus er en traditionel musemodel, der anvendes i aterosklerosestudier. Evnen til at fjerne plasmalipoproteiner i ApoE−/− mus er alvorligt svækket. Den fedtfattige diætfodring ville forårsage alvorlig aterosklerose, der ligner diætafhængigheden af aterosklerotisk hjertesygdom observeret hos mennesker7. Ligering af den venstre forreste faldende kranspulsåre (LAD) er en klassisk metode til at inducere den iskæmiske hændelse 8,10. Trakeal infusion er blevet brugt i mange undersøgelser og skiller sig ud fra eksponeringsmodeller11,12 på grund af dens bedre simulering og lavere omkostninger.

Imidlertid har dyremodeller af enkelt sygdom betydelige begrænsninger i videnskabelig forskning. Den myokardieiskæmi, der kun induceres af LAD-ligering, simuleres ikke i den aktuelle situation. I den naturlige tilstand er myokardieiskæmi normalt forårsaget af plaquebrud og blokerede koronararterier13. Patienter med iskæmisk kardiomyopati har normalt aterosklerotiske grundlæggende læsioner13. Der er også unormal lipidmetabolisme og inflammatoriske reaktioner i kroppen14. Derfor har iskæmi forårsaget af fysiske faktorer eller under naturlige forhold forskellige patologiske manifestationer. Eksisterende undersøgelser har vist, at infarkt og betændelse i myokardieiskæmimodeller med aterosklerose er mere alvorlige15,16. PM-eksponering kan forværre aterosklerose og myokardieiskæmi yderligere ved at fremkalde betændelse og oxidativ stress1. Tre faktorer eksisterer normalt sammen i den naturlige tilstand, så den faktiske situation kunne simuleres bedre ved hjælp af en sammensat model.

Denne protokol beskriver udvikling af en dyremodel af myokardieiskæmi (MI), der kombinerer aterosklerose (AS) og PM akut eksponering. ApoE−/− mus blev fodret med en fedtfattig kost for at fremkalde åreforkalkning. Lungeeksponering af PM blev efterlignet ved dryppende PM-suspension gennem luftrøret. Ligation af LAD hos mus blev brugt til at inducere myokardieiskæmi. Disse metoder blev kombineret og optimeret til at simulere sygdomstilstanden bedre og forbedre dyrenes overlevelsesrate. Der er ikke behov for nogen stor eksponeringsenhed eller gasbedøvelsesmaskine, hvilket gør eksperimentet let at udføre. Denne model kan bruges til at studere virkningen af PM-eksponering i luftforurening på aterosklerose og iskæmisk kardiomyopati og udføre forskning i nye lægemidler udviklet til behandling af sygdomme med sådanne komplekse faktorer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyreaktiviteter beskrevet her blev godkendt af dyreetisk komité ved Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences. Hanmus (C57BL/6 baggrund) på 6-8 uger blev brugt til undersøgelsen.

1. Eksperimentelt præparat

  1. Tilbered tribromethanolanæstetika (15 mg/ml): Opløs 0,75 g tribromoethanol i 1 ml tert-amylalkohol (se Materialetabel). Efter fuldstændig opløsning fortyndes det til 50 ml med sterilt saltvand. Opløsningen opbevares ved 4 °C i en steril beholder, og undgå udsættelse for lys.
    BEMÆRK: I denne protokol blev tribromoethanol anvendt på grund af optimal anæstesigendannelsestid og overlevelsesrate for dyr. Følg lokale dyreetiske komités anbefalinger, når du vælger anæstesiregimet.
  2. Klargør PM-suspension: mål 5 mg DPM (dieselpartikler, se materialetabel) i 10 ml centrifugerør. Tilsæt 5 ml normal saltvand og vend røret på hovedet for at blande godt. Brug paraffinfilm til at forsegle røret og læg det derefter i ultralydsrenser i 2-3 timer (40KHz, 80w) til ultralydsbrud.
    BEMÆRK: Suspensionen skal være homogen og fri for partikler agglomerater. Ryst godt før brug.

2. Induktion af aterosklerose hos mus

  1. Foder musene med en fedtfattig kost (æggeblommepulver 10%, svinefedt 10%, sterol 1%, vedligeholdelsesfoder 79%, se Materialetabel) i 12 uger.
  2. For at estimere udviklingen af aterosklerose skal du vælge 2-3 mus tilfældigt og kontrollere, om der er en plak i aortabuen ved ultralydsbilleddannelse eller direkte anatomisk observation17.
    BEMÆRK: Til anatomisk observation blev dyr udvalgt via tilfældig prøveudtagning og aflivet efter anæstesi. Derefter blev deres brysthule åbnet, og blodkar blev direkte visualiseret. Anatomisk observation er normalt mere pålidelig, fordi ultralydsbilleddannelse muligvis ikke registrerer alle plaques.
  3. Når aterosklerose er bedømt dannet, skal du forberede musene til det næste trin.

3. Orotracheal intubation og partikler akut eksponering

BEMÆRK: PM vil blive udsat en gang om ugen i 4 uger efter 12 ugers fedtfattig fodring og løbende få en fedtfattig kost.

  1. Forbered et dissektionsplade (se Materialetabel) med et gummibånd, der fastgøres 1,5 cm fra den øverste kant. Fastgør dissektionspladen i en vinkel på 60° i forhold til bordplanet.
  2. Anæstetik musen ved hjælp af tribromethanolbedøvelse ved intraperitoneal injektion (0,1 ml for hver 10 g legemsvægt). Efter 2-3 minutter skal du vende musen for at kontrollere, om der er en opretningsrefleks. Udfør en tåspidsning for at bekræfte sedation. Drop steril smøring på øjnene.
  3. Desinficer dissektionsbrættet med alkoholservietter.
  4. Placer den bedøvede mus i liggende stilling på brættet og hæng de øverste fortænder til elastikken.
  5. Brug en lille LED-spotlight (se Materialetabel) med et fleksibelt rør. Fokuser lyset på luftrøret, som er omkring midtpunktet af den aksillære linje.
  6. Sæt en lille steril vatpind i musens mund, og rul derefter vatpinden for at stikke tungen ud.
  7. Hold tungen og træk den forsigtigt op for at gøre mundhulen, svælget og luftrøret i samme længderetning. Grotterne, som er indgangen til luftrøret, vil blive vist som et lyspunkt, der åbner og lukker med hvert åndedrag.
  8. Bliv ved med at holde tungen forsigtigt. Indsæt kanylen (22 G) i musens luftrør ved at sigte mod glottis, trække nålekernen ud, efter at kanylen er indsat i luftrøret.
  9. Brug en pipettepistol med en lille mængde normal saltvand til at teste, om røret er korrekt i weasand. Hvis røret er i den rigtige position, hopper væskesøjlen i pipettepistolen med hvert åndedrag.
  10. 50 μL DPM-suspension (forberedt i trin 1.2) slippes i røret med en pipettepistol. Suspensionen vil naturligt blive indåndet i musens lunger, når den trækker vejret.
    BEMÆRK: For at sikre jævn vejrtrækning er det bedre at give musen to gange DPM-suspensionen (25 μL for en gangs skyld), 10 s fra hinanden.
  11. Fjern kæledyrets indbyggede nål efter PM-eksponering. Vent på, at musen forbliver på varmepuderne, indtil de genvandt bevidstheden (10-20 min), og placer derefter tilbage i hjemmeburet.

4. Koronararterie ligering

BEMÆRK: Myokardieiskæmi-modelleringsoperation (koronararterieligation) udføres i den 16. uge.

  1. Forbered kirurgiske instrumenter. Efter autoklavering opbevares alle de kirurgiske værktøjer i en forseglet instrumentkasse. Sug dem i 75% alkohol i 20-30 minutter før operationen.
  2. Konstruer operationsplatformen. For at opnå den korrekte platformhældning skal du bruge et cellekulturskåldæksel (150 mm x 25 mm). Fold 0-0 silke (10-15 cm længde) i halvdelen og fastgør enderne af tråden til toppen af den skrå platform ved hjælp af tape for at skabe en ophængssløjfe.
  3. Bedøve musene efter proceduren beskrevet i trin 3.2.
    BEMÆRK: Der skal sikres et interval på 1 uge mellem hver tribromoethanoladministration.
  4. Desinficer platformen med alkoholservietter.
  5. Musen anbringes i liggende stilling på intubationsplatformen, og de øverste fortænder kroges ved ophængssløjfen beskrevet i trin 4.2. Tape halen, lemmerne og knurhårene.
  6. Fjern håret på venstre bryst og en del af det tilstødende højre bryst med hårfjerningscreme før operationen.
  7. Udfør orotracheal intubation hos mus efter proceduren beskrevet i trin 3.4-3.8.
  8. Forbind kæledyrets indbyggede nål med en dyreventilator (se Materialetabel). Respiratorindstilling: respirationsfrekvens- 120 gange / min; inhalation / respirationsforhold - 1: 1.1; tidevandsvolumen - 1,7 ml.
  9. Tør huden af med iodophor og alkohol for at desinficere.
  10. Udsæt hjertet. Lav et hudsnit på 0,5-1 cm med en oftalmisk saks og afstiv musklerne (pectoral superficialis muskel og serratus anterior muskel) for at udsætte ribbenene. Klem ribben med en oftalmisk pincet (med kroge) og lav derefter et lille snit ved det tredje interkostale rum (se Materialetabel). Lav et betjeningsvindue med hjemmelavede bryståbningsværktøjer.
    BEMÆRK: Hudskæringen er placeret på omkring en tredjedel af xiphoid-processen og axillalinjen.
  11. Riv perikardialmembranerne. Derefter er det muligt at ligere LAD ved at følge trin 4.11-4.14.
    BEMÆRK: Hvis lungelapperne blokerer udsigten, skal du skubbe den bag hjertet ved hjælp af en lille steril vatpind.
  12. Find først LAD.
  13. Hold den sterile 6-0 silkesutur med en nål ved hjælp af mikrovaskulær hæmostatisk tang (se Materialetabel). Før silken gennem en 2 mm bredde af myokardium i det område, hvor koronararterien er placeret.
    BEMÆRK: Forsøg ikke kun at ligere LAD, hvilket kan forårsage større intraoperativ blødning.
  14. Placer et kort stykke steril 5-0 silke mellem ligaturen og myokardievævet for at forhindre vævsbrud.
  15. Bind LAD og det lille bundt af myokardiet tæt omkring det. Ligeringen anses for vellykket, når den forreste væg i venstre ventrikel (LV) bliver bleg; ST-segmenthøjde kan observeres samtidigt, hvis en elektrokardiogrammaskine er tilsluttet.
  16. Pres forsigtigt luften ud af brystet. Sutur interkostale muskler og hud sekventielt med steril 5-0 silke.
    BEMÆRK: For at presse luften fra brystet skal du lukke brystet i øjeblikket med lungeudvidelse og bruge pege- og langfingrene til forsigtigt at klemme brystkassen i midten og lade luften slippe ud over den sidste søm. Sprøjter kan også bruges til at udtrække brystgas.
    BEMÆRK: Enkel afbrudt sutur anbefales, for musene kan gnave silken, når de er vågne.

5. Inddrivelse

  1. Ryd op i al blodpletten efter operationen, ellers ville musen blive angrebet af andre.
  2. Placer musen på en varmepude i en lateral liggende stilling. Overvåg løbende musetegn i 5-20 minutter, indtil de kommer sig efter anæstesi. Overvågningstiden afhænger af kroppens tilstand.
    BEMÆRK: Mus trækker vejret lettere i den laterale liggende stilling.
  3. Når den rette refleks er genoprettet, overføres musene til rene genopretningsbure på en varmepude med mad og vandflaske. Fortsæt med at overvåge i 15-30 minutter for at sikre musens overlevelse. Hold musen væk fra andre, før den kan bevæge sig helt autonomt.
  4. For at forhindre sårinfektion injiceres penicillinnatrium intramuskulært i henhold til den ønskede dosis (1,00,000-1,50,000 U / kg). For detaljer henvises til lægemiddelmærkning til doseringskonvertering.
  5. Placer musen tilbage i hjemmeburet. Hold øje med de næste 24 timer før prøveindsamling. Administrer analgetika til langsigtede eksperimenter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Musene blev aflivet 24 timer efter kranspulsåreligationen, og blodet blev indsamlet efter bedøvelse. Mus blev bedøvet af tribromoethanol (i henhold til trin 3.2), og blodprøven blev indsamlet fra den retroorbitale sinus. Hjertet blev høstet, og graden af iskæmi blev undersøgt ved 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) farvning (figur 1). Normalt væv bliver rødt, når TTC reagerer med succinatdehydrogenase, mens det iskæmiske væv forbliver blegt på grund af nedsat dehydrogenaseaktivitet18. MI+PM-gruppens hjerte har et større infarktområde end MI-gruppens.

Figur 2 viser plaques i aorta ved olierød O-farvning 17,19. Olierød O kan præcist farve de neutrale fedtstoffer såsom triglycerider i vævene17. De røde pletter på billedet angiver plaques. AS+PM-gruppens aorta havde flere plaques end AS-gruppens. Figur 3 viser de nævnte hjemmelavede bryståbningsværktøjer og dets brug.

Figure 1
Figur 1: TTC-farvningsanalyse i musehjertevæv. Infarktområdet viser hvidt. PM-eksponering forværrede myokardieiskæmi. Sham: Led ingen MI-operation eller PM-eksponering; MI: Led MI-operation, men ingen PM-eksponering; MI + PM: Led både MI-operation og PM-eksponering. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Repræsentative eksempler på olierød O-farvning af aortae af ApoE−/− mus. Pladen i aorta var farvet rød. Foder med højt fedtindhold førte til åreforkalkning hos ApoE-/- mus, og PM-eksponering forværrede åreforkalkning. Sham: vildtype mus med normal kost; AS: ApoE-/- mus med fedtfattig kost; AS+PM: ApoE-/- mus med en fedtrig kost, led af PM-eksponering . Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Hjemmelavede bryståbningsværktøjer. Kryds placer bryståbningsværktøjerne for at åbne et betjeningsvindue, når det er i brug. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Etableringen af en sammensat dyremodel er lidt anderledes end den enkelte MI-model. Opretholdelse af en høj overlevelsesrate er udfordrende i udviklingen af den sammensatte model. Sværhedsgraden af åreforkalkning hos ApoE−/− mus vil blive mere alvorlig med forlængelsen af fodringstiden med højt fedtindhold7, og musenes svaghed fører til øget dødelighed. Derfor er det nødvendigt løbende at overvåge musenes tilstand under forsøget og justere tiden for at fremkalde åreforkalkning efter forsøgets behov.

PM-eksponering kan have ringe effekt på musenes overlevelsesrate. Men gentagen trakeal intubation vil forårsage intraoral blødning og ødem hos mus20, hvilket vil øge vanskeligheden ved efterfølgende forsøg. Derfor er det nødvendigt at øve intubationsprocessen flittigt. Prøv at finde den rigtige position i så få forsøg som muligt. Da der er behov for en lang periode i dette eksperiment, er det nødvendigt at forkorte musens lange fortænder. Beskæring af musens lange fortænder skal undgås under operationerne, herunder endotracheal intubation; Ellers kan de skarpe fortænder ridse musens tunge og forårsage blødning.

LAD-ligationskirurgi påvirker musenes overlevelsesrate. Klassisk og konservativ intrathoracisk ligering af LAD-kranspulsåren er blevet forsigtigt valgt frem for 'Efficient Model'10 (en metode, der klemmer hjertet ud af brystet) for at få bedre langsigtet overlevelse efter operationen med mindre træningsomkostninger.

De mest kritiske nødvendigheder i drift er bedøvelse, opretholdelse af musens vejrtrækning og forebyggelse af blødning. Sammenlignet med pentobarbital kan tribromoethanol forbedre overlevelsesraten for mus betydeligt. Musen vil være bevidstløs 2-5 minutter efter anæstesi, og denne situation varer normalt indtil operationens afslutning. Hvis musen vågner op, administreres en yderligere injektion på 0,05 ml bedøvelse.

Når brysthulen er åbnet, skal ventilatoren tilsluttes hele vejen. Hvis trakealintubationen falder af i midten, skal brysthulen forsegles straks med hæmostatisk tang, og eksperimentet kan fortsættes efter tilslutning af ventilatoren igen. Blødning bør undgås under operationen. Blødningsprocessen har tendens til at forekomme i det åbne bryst, perikardium fjernet og LAD-ligeret. Hvis der opstår blødning, skal du fjerne blodet med vatpinde. Udstødningen skal presses helt, når brysthulen lukkes, eller brug brystrør8 , når brystet er lukket.

PM-eksponeringsmetoden hos mus inkluderer hovedsageligt eksponeringstårn21, haleveneinjektion 22 og trakealdryp23. Eksponeringstårne har enorme omkostninger (på grund af dyrt udstyr og det enorme PM-forbrug), mens haleveneinjektionen er helt forskellig fra det naturlige mønster af PM-eksponering. Tracheal dryp er et kompromis måde. Sammenlignet med vejrtrækning under PM-eksponering er trakealdryp en passiv eksponeringsproces. Fordelingen af PM i luftrøret og lungerne kan være forskellig fra den naturlige tilstand. Men som en klassisk metode er trakealdryp kvantitativt nøjagtig og let at implementere9. Selvom nasal instillation er mindre skadelig, kan noget af suspensionen ved nasal indånding komme ind i lungerne, nogle kan komme ind i fordøjelsessystemet, og nogle vil forblive i næsehulen. Da PM-suspensionen ikke alle kommer ind i lungerne, kan en nasal instillation ikke simulere udsættelse for luftforurening. I modsætning hertil sikrer injektion af partiklerne i luftrøret, at alle partikler kommer direkte ind i lungerne. Derudover er næsehulen mindre og kræver en højere koncentration af suspensionen for at opnå den ønskede dosis, hvilket gør det vanskeligere at kontrollere den gennemsnitlige dosis, der administreres.

Den nuværende protokol lider under visse begrænsninger. Råmaterialerne af PM-suspension, der anvendes til trakealinstillation, er et standardpartikler fra dieselmotorer. Det indeholder hovedsageligt polycykliske aromatiske carbonhydrider, som er en af hovedkomponenterne i PM. De kemiske bestanddele af PM fra atmosfæren omfatter nitrater, sulfater, elementært, organisk kulstof, organiske forbindelser (f.eks. polycykliske aromatiske carbonhydrider), biologiske forbindelser (f.eks. endotoksin, cellefragmenter) og metaller (f.eks. jern, kobber, nikkel, zink og vanadium)24. Partikelstandarden kan afvige fra partiklerne i luften, hvilket heller ikke er et perfekt valg. Sammensætningen af partikler varierer efter region, klima og sæson. Derfor er PM indsamlet fra luften usikker, hvilket får eksperimenterne til at være udfordrende at gentage med de samme resultater. Brug af PM-standarder kan give forskningen bedre repeterbarhed.

Alt i alt er en model af myokardieiskæmi, der forekommer baseret på aterosklerose efter partikeleksponering, blevet beskrevet. Denne model kan bruges til at undersøge effekten af luftforurening på hjerte-kar-sygdomme og give en reference til etablering af en dyremodel af komplekse sygdomme.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen konkurrerende økonomiske interesser at erklære.

Acknowledgments

Denne model blev udviklet med støtte fra National Natural Science Foundation of China (nr. 81673640, 81841001 og 81803814) og Kinas store nationale videnskabs- og teknologiprogram for innovativt lægemiddel (2017ZX09301012002 og 2017ZX09101002001-001-3).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2,2,2-Tribromoethanol Sigma-Aldrich T48402
75% alcohol disinfectant
Animal ventilator Shanghai Alcott Biotech ALC-V8S
Cotton swabs Sterile
Cotton swabs for babies Sterile , Approximately 3 mm in diameter
Culture Dish Corning 430597 150 mm x 25 mm
Diesel Particulate Matter National Institute of Standards Technology 1650b
Dissection board About 25 x 17 cm. The dissecting board can be replaced with a wooden board of the same size
High-fat diet for mice Prescription: egg yolk powder 10%, lard 10%, sterol 1%, maintenance feed 79%
Iodophor disinfectant
LED spotlight 5 V, 3 W,with hoses and clamps
Medical silk yarn ball Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd. - 0-0
Medical tape 3M 1527C-0
Micro Vascular Hemostatic Forceps Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory W40350
Needle Holders Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory JC32010
Normal saline
Ophthalmic Scissors Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory Y00040
Ophthalmic tweezer, 10cm, curved, with hooks Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory JD1080
Ophthalmic tweezer, 10cm, curved, with teeth Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory JD1060
Pipet Tips Axygen T-200-Y-R-S 0-200 μL
Pipette eppendorf 3121000074 100 uL
Safety pin Approximately 4.5 cm in length , for making chest opening tools
Small Animal I.V. Cannulas Baayen healthcare suzhou BAAN-322025 I.V CATHETER 22FG x 25 MM
Suture needle with thread Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd. - 6-0,Nylon line
Suture needle with thread JinHuan Medical F503 5-0
Syringe 1 mL
Tert-amyl alcohol
Zoom-stereo microscope Mshot MZ62

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Al-Kindi, S. G., Brook, R. D., Biswal, S., Rajagopalan, S. Environmental determinants of cardiovascular disease: lessons learned from air pollution. Nature Reviews: Cardiology. 17 (10), 656-672 (2020).
  2. WHO. Ambient (outdoor) Air Pollution. WHO. , Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health (2021).
  3. Kim, K. H., Kabir, E., Kabir, S. A review on the human health impact of airborne particulate matter. Environment International. 74, 136-143 (2015).
  4. Rajagopalan, S., Al-Kindi, S. G., Brook, R. D. Air pollution and cardiovascular disease: JACC State-of-the-Art Review. Journal of the American College of Cardiology. 72 (17), 2054-2070 (2018).
  5. Wolf, K., et al. Associations between short-term exposure to particulate matter and ultrafine particles and myocardial infarction in Augsburg, Germany. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 218 (6), 535-542 (2015).
  6. Sun, Q., Hong, X., Wold, L. E. Cardiovascular effects of ambient particulate air pollution exposure. Circulation. 121 (25), 2755-2765 (2010).
  7. Emini Veseli, B., et al. Animal models of atherosclerosis. European Journal of Pharmacology. 816, 3-13 (2017).
  8. Reichert, K., et al. Murine Left anterior descending (LAD) coronary artery ligation: An improved and simplified model for myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (122), e55353 (2017).
  9. Lei, J., et al. The acute effect of diesel exhaust particles and different fractions exposure on blood coagulation function in mice. International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (8), 4136 (2021).
  10. Gao, E., et al. A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse. Circulation Research. 107 (12), 1445-1453 (2010).
  11. Pei, Y. H., et al. LncRNA PEAMIR inhibits apoptosis and inflammatory response in PM2.5 exposure aggravated myocardial ischemia/reperfusion injury as a competing endogenous RNA of miR-29b-3p. Nanotoxicology. 14 (5), 638-653 (2020).
  12. Jia, H., et al. PM2.5-induced pulmonary inflammation via activating of the NLRP3/caspase-1 signaling pathway. Environmental Toxicology. 36 (3), 298-307 (2021).
  13. Vogel, B., et al. ST-segment elevation myocardial infarction. Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 39 (2019).
  14. Libby, P. The changing landscape of atherosclerosis. Nature. 592 (7855), 524-533 (2021).
  15. Zhou, Z., et al. Excessive neutrophil extracellular trap formation aggravates acute myocardial infarction injury in Apolipoprotein E deficiency mice via the ROS-dependent pathway. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2019, 1209307 (2019).
  16. Pluijmert, N. J., Bart, C. I., Bax, W. H., Quax, P. H. A., Atsma, D. E. Effects on cardiac function, remodeling and inflammation following myocardial ischemia-reperfusion injury or unreperfused myocardial infarction in hypercholesterolemic APOE*3-Leiden mice. Scientific Reports. 10 (1), 16601 (2020).
  17. Centa, M., Ketelhuth, D. F. J., Malin, S., Gistera, A. Quantification of atherosclerosis in mice. Journal of Visualized Experiments. (148), e59828 (2019).
  18. Benedek, A., et al. Use of TTC staining for the evaluation of tissue injury in the early phases of reperfusion after focal cerebral ischemia in rats. Brain Research. 1116 (1), 159-165 (2006).
  19. Mehlem, A., Hagberg, C. E., Muhl, L., Eriksson, U., Falkevall, A. Imaging of neutral lipids by oil red O for analyzing the metabolic status in health and disease. Nature Protocols. 8 (6), 1149-1154 (2013).
  20. Nelson, A. M., Nolan, K. E., Davis, I. C. Repeated orotracheal intubation in mice. Journal of Visualized Experiments. (157), e60844 (2020).
  21. Zheng, Z., et al. Exposure to fine airborne particulate matters induces hepatic fibrosis in murine models. Journal of Hepatology. 63 (6), 1397-1404 (2015).
  22. Bai, N., van Eeden, S. F. Systemic and vascular effects of circulating diesel exhaust particulate matter. Inhalation Toxicology. 25 (13), 725-734 (2013).
  23. Furuyama, A., Kanno, S., Kobayashi, T., Hirano, S. Extrapulmonary translocation of intratracheally instilled fine and ultrafine particles via direct and alveolar macrophage-associated routes. Archives of Toxicology. 83 (5), 429-437 (2009).
  24. Brunekreef, B., Holgate, S. T. Air pollution and health. Lancet. 360 (9341), 1233-1242 (2002).

Tags

Medicin udgave 178 Partikler myokardieiskæmi aterosklerose sammensat model luftforurening
Forværring af myokardieiskæmi ved eksponering for partikler i aterosklerose dyremodel
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yang, Y., Deng, S., Qu, S., Zhang,More

Yang, Y., Deng, S., Qu, S., Zhang, Y., Zheng, Z., Chen, L., Li, Y. Aggravation of Myocardial Ischemia upon Particulate Matter Exposure in Atherosclerosis Animal Model. J. Vis. Exp. (178), e63184, doi:10.3791/63184 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter