마우스의 심근경색 및 심근 허혈-재관류 손상 유도
Summary
여기서는 미세 조작을 통해 좌측 전방 하행 관상동맥의 정밀 결찰에 의해 마우스에서 심근경색 또는 심근 허혈 재관류 손상을 유도할 수 있는 간단하고 재현 가능한 방법을 설명합니다.
Abstract
급성 심근경색은 사망률이 높은 흔한 심혈관 질환입니다. 심근 재관류 손상은 심장 재흐름의 유익한 효과를 상쇄하고 이차성 심근 손상을 유발할 수 있습니다. 심근 경색 및 심근 허혈 재관류 손상의 간단하고 재현 가능한 모델은 연구자에게 좋은 도구입니다. 여기에서는 미세조작을 통해 좌측 전방 하행 관상동맥(LAD)을 정밀하게 결찰하여 심근경색(MI) 모델 및 MIRI를 생성하는 맞춤형 방법을 설명합니다. LAD의 정확하고 재현 가능한 합자 위치 지정은 심장 손상에 대한 일관된 결과를 얻는 데 도움이 됩니다. ST 세그먼트 변경은 모델 정확도를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 심장 트로포닌 T(cTnT)의 혈청 수치는 심근 손상을 평가하는 데 사용되고, 심장 초음파는 심근 수축기 기능을 평가하는 데 사용되며, Evans-Blue/트리페닐 테트라졸륨 클로라이드 염색은 경색 크기를 측정하는 데 사용됩니다. 일반적으로 이 프로토콜은 시술 기간을 단축하고, 제어 가능한 경색 크기를 보장하며, 마우스 생존율을 향상시킵니다.
Introduction
급성 심근경색(AMI)은 전 세계적으로 흔한 심혈관 질환이며 사망률이 높습니다1. 기술의 발전으로 AMI 환자는 조기에 효과적인 혈관재생술을 받을 수 있습니다. 일부 환자에서 이러한 치료 후 심근 허혈 재관류 손상(MIRI)이 발생할 수 있다2. 따라서 작용 메커니즘과 MI/MIRI를 개선하는 방법을 이해하는 것이 매우 중요합니다. 마우스는 비용이 저렴하고 번식 시간이 빠르며 유전자 변형이 용이하기 때문에 모델로 널리 사용됩니다3. 학자들 은 동물 4,5,6,7,8,9에서 MIRI와 MI를 모델링하는 다양한 방법을 개발했습니다. 이 전략은 연구를 촉진하지만 채택된 다양한 기준과 방법은 연구 팀 간의 결과 해석을 복잡하게 만듭니다.
마우스에서, MI는 이소프로테레놀10, cryoinjury 11,12 또는 소작 13에 의해 유도되었다. MI는 이소프로테레놀에 의해 쉽게 유도될 수 있지만, 병태생리학적 과정은 임상적 MI의 그것과 다릅니다. 극저온손상으로 인한 MI는 일관성이 떨어지고, 좌측 전방 하행 관상동맥(LAD) 주위의 과도한 심근 손상을 유발하며, 부정맥을 쉽게 유발할 수 있습니다. 소작으로 인한 MI는 심근 경색의 자연적인 과정과 상당히 다르며 작열 부위의 염증 반응이 더 강렬합니다. 또한 수술적 접근은 기술적인 어려움이 있습니다. 또한, 중재적 기법을 통한 풍선 차단 또는 색전술 또는 혈전증 방법을 사용하여 미니피그에서 MI 모델을 개발하는 실험실(14)이 있습니다. 이 모든 방법은 관상동맥 폐색을 직접적으로 유발할 수 있지만, 관상동맥 조영술 장치가 필요하고 무엇보다도 쥐의 관상동맥이 너무 얇기 때문에 이러한 수술은 실용적이지 않습니다. MIRI의 경우 호흡기/미세 조작을 사용하거나 사용하지 않는 것과 같이 서로 다른 모델 간의 차이는 매우 미미했습니다 5,6.
여기에서, MI를 유도할 수 있는 간단하고 신뢰할 수 있는 방법과, 이전에 발표된 방법 4,5,6,7,8,9,15로부터 채택된 MIRI 모델을 설명한다. 이 방법은 결찰을 통해 LAD를 직접 봉쇄하여 병태생리학적 과정을 시뮬레이션할 수 있습니다. 또한, 결찰을 완화시킴으로써, 이 모델은 또한 재관류 손상을 시뮬레이션할 수 있다. 이 프로토콜에서는 LAD 시각화를 위해 해부 현미경이 사용됩니다. 그러면 연구자는 LAD를 쉽게 식별할 수 있습니다. 그 후, LAD의 정확한 결찰은 재현 가능하고 예측 가능한 혈액 폐색과 심실 허혈로 이어집니다. 또한 현미경으로 관찰된 LAD의 색 변화 외에도 심전도(ECG) 변화를 사용하여 허혈 및 재관류를 확인할 수 있습니다. 이 전략은 시술 기간을 단축하고 수술 합병증 위험을 낮추며 필요한 실험용 쥐를 줄입니다. 트로포닌-T 검사, 심장 초음파 및 트리페닐 테트라졸륨 클로라이드(TTC) 염색 방법도 설명합니다. 전반적으로 이 프로토콜은 MI/MIR 메커니즘 연구와 약물 발견에 유용합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
최근 몇 년 동안 임상 및 과학 연구에서 MI 및 MIRI에 대한 모델 생성이 빠르게 발전했습니다20,21. 그러나 행동 메커니즘 및 MI/MIRI를 개선하는 방법과 같이 해결해야 할 몇 가지 질문이 여전히 남아 있습니다. 여기서, MI 및 MIRI의 뮤린 모델을 확립하기 위한 수정된 프로토콜이 설명된다. 몇 가지 핵심 사항을 신중하게 고려해야 합니다.
…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (82070317, Jibin Lin, 81700390 8210021880 Bingjie Lv, Boyuan Wang 82000428)과 중국 국가 핵심 R & D 프로그램 (2017YFA0208000에서 Shaolin He)의 지원을 받았습니다.
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 | – |
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