השראת אוטם שריר הלב ופגיעה באיסכמיה של שריר הלב בעכברים

Summary

כאן אנו מתארים שיטה פשוטה וניתנת לשחזור שיכולה לגרום לאוטם שריר הלב או לפגיעה באיסכמיה של שריר הלב בעכברים על ידי קשירה מדויקת של העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי באמצעות מיקרומניפולציה.

Abstract

אוטם שריר הלב חריף הוא מחלה קרדיווסקולרית נפוצה עם תמותה גבוהה. פגיעה בזילוח שריר הלב יכולה לנטרל את ההשפעות המועילות של זרימת הלב מחדש ולגרום לפגיעה משנית בשריר הלב. מודל פשוט וניתן לשחזור של אוטם שריר הלב ופגיעה באיסכמיה של שריר הלב הוא כלי טוב לחוקרים. כאן מתוארת שיטה הניתנת להתאמה אישית ליצירת מודל אוטם שריר הלב (MI) ו- MIRI על ידי קשירה מדויקת של העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי (LAD) באמצעות מיקרומניפולציה. מיקום ליגטורה מדויק וניתן לשחזור של LAD מסייע להשיג תוצאות עקביות עבור פגיעה בלב. שינויים במקטע ST יכולים לסייע בזיהוי דיוק הדגם. רמת הסרום של טרופונין T (cTnT) בסרום משמשת להערכת הפגיעה בשריר הלב, אולטרסאונד לב משמש להערכת תפקוד שריר הלב, וצביע כלוריד אוונס-בלו / טריפניל טטרזוליום משמש למדידת גודל אוטם. באופן כללי, פרוטוקול זה מקצר את משך ההליך, מבטיח גודל אוטם נשלט ומשפר את הישרדות העכבר.

Introduction

אוטם חריף של שריר הלב (AMI) היא מחלה קרדיווסקולרית נפוצה ברחבי העולם ונושאת תמותה גבוהה¹. ההתקדמות בטכנולוגיות הופכת רה-וסקולריזציה מוקדמת ויעילה לזמינה עבור חולי AMI. לאחר טיפולים אלה בחלק מהחולים, פגיעה איסכמיה שריר הלב (MIRI) יכולה להתרחש². לכן, יש חשיבות רבה להבנת מנגנוני הפעולה וכיצד לשפר את MI/MIRI. עכברים נמצאים בשימוש נרחב כמודלים בגלל עלותם הנמוכה, זמן הרבייה המהיר שלהם והקלות לביצוע שינויים גנטיים³. חוקרים פיתחו שיטות שונות למדל MIRI ו-MI בבעלי חיים 4,5,6,7,8,9. אסטרטגיה זו מקדמת מחקר, אך הקריטריונים והשיטות השונות הננקטים מסבכים את פרשנות התוצאות בקרב צוותי המחקר.

בעכברים, MI נגרם על ידי isoproterenol 10, cryoinjury 11,12^, או צריבה ¹³. MI יכול להיגרם בקלות על ידי isoproterenol, אבל התהליך הפתופיזיולוגי שונה מזה של MI קליני. MI המושרה Cryoinjury יש עקביות ירודה, מעורר נזק שריר הלב מוגזם סביב העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי (LAD), והוא יכול בקלות לגרום הפרעות קצב. MI המושרה על ידי צריבה שונה למדי מהתהליך הטבעי של אוטם שריר הלב, והתגובה הדלקתית באזור השריפה אינטנסיבית יותר; בנוסף, לגישה הניתוחית יש קשיים טכניים. יתר על כן, ישנן מעבדות¹⁴ המפתחות מודל MI במיני-חזירים באמצעות חסימת בלונים או אמבוליזציה או שיטת פקקת באמצעות טכניקה התערבותית. כל השיטות הללו יכולות לגרום לחסימת עורקים כליליים ישירות, אך הצורך במכשירי אנגיוגרפיה כלילית, ומעל לכל, העורקים הכליליים הדקים מדי של העכבר הופך פעולות אלה ללא מעשיות. עבור MIRI, ההבדלים בין דגמים שונים היו צנועים למדי, כגון שימוש במכונות הנשמה / מיקרומניפולציה או לא ^5,6.

כאן מתוארת שיטה פשוטה ואמינה שיכולה לגרום ל-MI ולמודל MIRI, המותאם משיטות 4,5,6,7,8,9,15 שפורסמו בעבר. שיטה זו יכולה לדמות תהליכים פתופיזיולוגיים על ידי חסימה ישירה של LAD באמצעות קשירה. יתר על כן, על ידי הקלה על הקשירה, מודל זה יכול גם לדמות פגיעה רפרפוזיה. בפרוטוקול זה, מיקרוסקופ מנתח משמש להדמיית LAD. לאחר מכן, החוקר יכול לזהות את LAD בקלות. לאחר מכן, קשירה מדויקת של LAD מובילה לחסימת דם ניתנת לשחזור וצפויה ולאיסכמיה חדרית. יתר על כן, שינויים אלקטרוקרדיוגרפיה (ECG) ניתן להשתמש כדי לאשר איסכמיה ו reperfusion בנוסף לשינויי צבע של LAD שנצפו תחת מיקרוסקופ. אסטרטגיה זו מובילה למשך הליך קצר יותר, סיכון נמוך יותר לסיבוכים כירורגיים ופחות עכברי ניסוי הדרושים. כמו כן מתוארות השיטות לבדיקת טרופונין-T, אולטרסאונד לב וצביעה של טריפניל טטרזוליום כלוריד (TTC). בסך הכל, פרוטוקול זה שימושי למחקרים של מנגנון MI/MIR, כמו גם לגילוי תרופות.

Protocol

מחקרים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה לטיפול וניצול בעלי חיים של אוניברסיטת Huazhong למדע וטכנולוגיה (ווהאן, סין). הערה: עכברי C57BL/6J זכרים (8-10 שבועות) משמשים כמודלים. לעכברים יש גישה חופשית למזון ומים והם מגודלים בתנאים ספציפיים ללא פתוגנים. החדר נשמר תחת טמפרטורה מבוקרת (22 ° C ± 2 °…

Representative Results

תהליך העבודה הניסיוני מוצג באיור 1A. החוקר יכול לתזמן את צמתי הזמן בהתאם לתכנון הניסוי עם תחילת המחקר. משך קשירת LAD הוא בהתאם למטרת המחקר. עבור MI, המחקר יכול להתעלם משלב הרפרפוזיה. אולטרסאונד לב זמין בשלבים שונים של המחקר מכיוון שהוא אינו פולשני, בעוד צביעת אוונס-בלו / TTC יכולה…

Discussion

בשנים האחרונות, יצירת מודלים עבור MI ו- MIRI במחקר קליני ומדעי התפתחה במהירות^20,21. עם זאת, יש עדיין כמה שאלות, כגון מנגנוני הפעולה וכיצד לשפר MI / MIRI, כי יש לפתור. כאן מתואר פרוטוקול שונה להקמת מודל מורין של MI ו- MIRI. יש לשקול בזהירות מספר נקודות מפתח.

נק…

Materials

0.9 % sodium chloride solution	Kelun Industry Group,China		–
4% paraformaldehyde fixing solution	Servicebio,China	G1101	–
4-0 silk suture	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products,China	C412	–
8-0 suture	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products,China	H801	–
Buprenorphine	IsoReag,China	IR-11190	–
Camera	Canon,Japan	EOS 80D	–
Depilatory cream	Veet,French		–
Elecsys Troponin T hs STAT	Roche,Germany		–
Electrochemical luminescence immunoanalyzer	Roche,Germany	Elecsys 2010	–
Evans blue	Sigma,America	E2129	–
Eye scissors	Shanghai Medical Instruments,China	JC2303	–
Haemostatic forceps	Shanghai Medical Instruments,China	J31020	–
High frequency in vivo imaging systems	Visualsonics,Canada	Vevo2100	–
Ibuprofen	PerFeMiKer,China	CLS-12921	–
Intravenous catheter	Introcan,Germany	4254090B	–
Ketamine	Sigma-Aldrich,America	K2753	–
Medical alcohol	Huichang ,China		–
Microneedle holders	Shanghai Medical Instruments,China	WA2040	–
Microscopic shears	Shanghai Medical Instruments,China	WA1040	–
Microsurgical forceps	Shanghai Medical Instruments,China	WA3020	–
Mouse electrocardiograph	Techman,China	BL-420F	–
Needle holders	Shanghai Medical Instruments,China	JC3202	–
operating floor	Chico,China	ZK-HJPT	–
PE-10 tube	Huamei,China		–
Pentobarbital	Merck,America	1030001	–
Rodent Ventilator	Shanghai Alcott Biotech,China	ALC-V8S-P	–
Stereo microscope	Aomei Industry,China	SZM0745-STL3-T3	–
Surgical thermostatic heating pad	Globalebio, China	GE0-20W	–
Triphenyltetrazolium chloride	Servicebio,China	G1017	–
Xylazine	Huamaike Biochemicals and Life Science Research Prouducts,China	323004	–