Murine linken vorderen absteigenden (LAD) Koronararterienligatur: ein verbessertes und vereinfachtes Modell für Myokardinfarkts
Summary
We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).
Abstract
Ischämische Herzkrankheit (IHD) oder akuter Koronarsyndrom (ACS) ist eine der führenden Todesursachen in den Vereinigten Staaten. IHD wird durch reduzierte Blutzufuhr zum Herzen, was den Verlust von Sauerstoff und der anschließenden Nekrose des Herzmuskels gekennzeichnet. Das MI-Modell hat an Popularität gewinnt für seine Verwendung als kurzfristiges Ischämie-Reperfusion-Modell und ein langfristigen Dauer Ligatur-Modell. Im Folgenden beschreiben wir für die dauerhafte Unterbindung der LAD eine zuverlässige Methode. Mit der Maus genetische immer Engineering-Technologie weiter fortgeschritten ist, und mit einer zunehmenden Verfügbarkeit von qualitativ hochwertigen Maus-chirurgischen Instrumenten hat die Maus ein beliebtes Modell für MI Operationen worden. Unser OP-Modell beinhaltet die Verwendung eines leicht umkehrbar Anästhetikum für die schnelle Wiederherstellung der Maus; eine minimal-invasive Intubation ohne eine Tracheotomie beteiligt sind; und Thorakozentese durch die ursprüngliche Thorakotomie Seite ohne einen zusätzlichen Einschnitt in der Brust zu schaffen, wiein einigen anderen Verfahren durchgeführt, um effektiv überschüssiges Blut und Luft aus der Brusthöhle entfernt werden. Dieses Verfahren ist vergleichsweise weniger invasiv als andere Methoden, die dramatisch chirurgische und postoperativen Komplikationen und Mortalität und verbessert die Reproduzierbarkeit verringert.
Introduction
Koronarer Herzkrankheit oder ACS, sind die häufigste kardiovaskulären Ereignisse und die Hauptursache für Morbidität und Mortalität weltweit im Jahr 2020 1 in Betracht gezogen werden. Die Ursache des ACS ist das Vorhandensein einer myokardialen Thrombose aufgrund des Bruches eines koronaren atherosklerotischen Plaques , die Blöcke oder den Blutfluss zum Herzgewebe 2 reduziert. Daher gibt es klinische Symptome mit dem Vorhandensein von akuter myokardialen Ischämie, wie Myokardinfarkt (MI) 3, 4. MI führt zu einem Verlust in der Masse der Kardiomyozyten und eine Progression zu pathologischen ventrikulären Remodeling, die 6 5, ventrikuläre Dysfunktion und Herzinsuffizienz führen können.
Einer der effektivsten Wege, IHD zu untersuchen wurde in einem Tiermodell menschlicher Myokardinfarkt zu imitieren. Dies wird durch Verschließen des LAD erreichtMäuse. Mit diesem Modell untersuchen wir, wie das Herz aus den von IHD Schäden geschützt werden.
Im letzten Jahrzehnt haben Forscher aus mit größeren Tiermodellen für kleinere Tiere, einschließlich der Verschiebung von Ratten Mäuse verschoben. Je kleines Mausmodell beginnt aus vielen Gründen bevorzugt werden, einschließlich ihrer geringen Größe, große Wurfgröße, niedrig Kosten und kurze Tragezeit sowie für die expansive Verfügbarkeit von transgenen und Gen – Knockout – Modellen 7 zu halten. Obwohl Mäuse in der Größe klein sind, neue chirurgische Instrumente speziell für sie haben in dieser Entwicklung unterstützt. Unsere Methode nutzt diese neue chirurgische Instrumente.
Während mehrere Methoden, um eine invasive Tracheotomie zu implementieren, verwenden wir eine weniger invasive Methode zur Intubation. Mit Kopf Beleuchtung des Rachens, intubieren wir ohne Einschnitt zu schaffen, eine sicherere und weniger traumatische Erfahrung für t Bereitstellunger Tier. Die Maus wird dann an einem Beatmungsgerät platziert und gehalten auf Isofluran während des gesamten Verfahrens. Aufgrund der kurzen Dauer der Anästhesie durch das Medikament produziert, es dauert nur ein paar Minuten für das Tier aus der Narkose zu erholen, sobald es abgebrochen wird. Unser OP-Modell enthält auch eine minimalinvasive Pleurapunktion. Die sorgfältige Entfernung von Blut und überschüssiger Luft aus dem Brustraum Thorakozentese durch die ursprüngliche Thorakotomie Inzision verwendet, hat eine gemeinsame postoperative Komplikation der LAD Ligierung angesprochen: die Spannung Pneumothorax. Diese Methode, die die Notwendigkeit für die beiden zusätzlichen Einschnitte eliminiert in anderen Methoden-on verwendet wurde für die Tracheotomie und eine weitere für die Pleurapunktion-hat weniger postoperative Komplikationen ergaben und hat die Sterblichkeit drastisch reduziert.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mit zunehmender Nutzung des MI-Modells in Laboratorien, sucht das beschriebene Verfahren der Effizienz und die Überlebensrate der Mäuse zu erhöhen, während ihre postoperativen Schmerzen und Beschwerden zu minimieren. Dieses Protokoll ist bestrebt, indem sie zahlreiche Verbesserungen an verschiedenen Aspekten der LAD-Ligation Verfahren Mortalität zu minimieren. Es gibt ein paar Unterschiede. Einige Mäuse – Intubation Studien , die Ketamin und Xylazin zusammen mit Isofluran für Induktion nutzen, au…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This model was developed with the support of the National Institute of General Medical Sciences (NIGMS)/the National Institute of Health (NIH) grant 1P20GM103652 (Project# 3) (to MRA) and the American Heart Association (AHA) Grant-in-Aid 14GRNT20460291 (to MRA); the Brazilian government grant CAPES (to KR and FR); and a Brown University LINK award (to IM). We also acknowledge the outstanding technical support from our veterinarians and animal facility staff.
Materials
| High-Intensity Light Source | Harvard Apparatus | 72-0215 | |
| SurgiSuite Operating Platform | Kent Scientific Corporation | SurgiSuite | Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery. |
| SurgiSuite LED Lighting Kit | Kent Scientific Corporation | SURGI-5003 | |
| Hot Bead Sterilizer | Fine Science Tools | 18000-45 | Preheating takes 15-20 minutes. Instruments take 20 seconds to sterilize. |
| Small Rodent Anesthesia System | VetEquip Inc. | 901810 | |
| Isofluorane | Piramal Enterprises | 66794-017-10 | |
| Buprenorphine | Rhode Island Hospital Pharmacy | NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5 | |
| Surgical Loupes | Roboz | RS-6687 | |
| Small Rodent Ventilator | Harvard Apparatus | 73-0043 | |
| Lubricating Drops | Thermo Fisher Scientific | 19-898-350 | |
| Electric Razor | Kent Scientific Corporation | CL 9990-1201 | |
| Hair Removal Cream | Nair | ||
| Medical Tape | Thermo Fisher Scientific | 18-999-380 | |
| Betadine | Thermo Fisher Scientific | 19-027136 | |
| 70% Isopropanol Wipes | Thermo Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Surgical Drapes | Braintree | SP-TS | |
| Surgical Gloves | Thermo Fisher Scientific | 18999102D | |
| 5-0 Polypropylene Sutures | Ethicon | 8630G | |
| 8-0 Nylon Sutures | Fine Science Tools | 12051-08 | |
| Platinum-Cured Tubing | Harvard Apparatus | 72-1042 | 0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter |
| 0.9% Saline | Thermo Fisher Scientific | 19-310-207 | |
| 4-0 Polypropylene Sutures | Ethicon | 8631G | |
| 1 CC Syringe with 25-Gauge Needle | Thermo Fisher Scientific | 14-826-100 | |
| Scissors | Kent Scientific Corporation | INSS600225 | |
| Forceps | Kent Scientific Corporation | INS700100 | |
| Cotton Swabs | Thermo Fisher Scientific | 23-400-118 | |
| IV Catheter, 20-Gauge | Thermo Fisher Scientific | NC9892181 | |
| Retractor | Kent Scientific Corporation | INS 750369 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11003-12 | |
| Dissecting Forceps, Straight | Kent Scientific Corporation | INS 700101 | |
| Dissecting Forceps, Curved | Kent Scientific Corporation | INS 700103 | |
| Hemostatic Forceps, Straight | Kent Scientific Corporation | INS 750451 | |
| Hemostatic Forceps, Curved | Kent Scientific Corporation | INS 750452 | |
| Tissue Forceps | Kent Scientific Corporation | INS 700131 | |
| Needle Holder | Kent Scientific Corporation | INS 600109 | |
| Scissors | Kent Scientific Corporation | INS 600225 |
Referencias
- Hausenloy, D. J., Yellon, D. M. New directions for protecting the heart against ischaemia-reperfusion injury: targeting the Reperfusion Injury Salvage Kinase (RISK)-pathway. Cardiovasc Res. 61 (3), 448-460 (2004).
- Roffi, M., et al. 2015 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. Eur Heart J. 37 (3), 267-315 (2015).
- Kumar, A., Cannon, C. P. Acute Coronary Syndromes: Diagnosis and Management, Part I. Mayo Clin Proc. 84 (10), 917-938 (2009).
- Eitan, A., Nikolsky, E. Antithrombotic therapy in patients with acute coronary syndromes: how to make the right choice. Minerva Med. 104 (4), 357-381 (2013).
- Abbate, A., Bussani, R., Amin, M. S., Vetrovec, G. W., Baldi, A. Acute myocardial infarction and heart failure: role of apoptosis. Int J Biochem Cell Biol. 38 (11), 1834-1840 (2006).
- Zheng, Z., et al. Nebivolol protects against myocardial infarction injury via stimulation of beta 3-adrenergic receptors and nitric oxide signaling. PLOS ONE. 9 (5), 98179 (2014).
- Tarnavski, O., et al. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).
- Buitrago, S., Martin, T. E., Tetens-Woodring, J., Belicha-Villanueva, A., Wilding, G. E. Safety and Efficacy of Various Combinations of Injectable Anesthetics in BALB/c Mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 47 (1), 11-17 (2008).
- Kolk, M. V., et al. LAD-Ligation: A Murine Model of Myocardial Infarction. J Vis Exp. (32), e1438 (2009).
- Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of visualized experiments : J Vis Exp. (48), (2011).
- Ferrera, R., Benhabbouche, S., Bopassa, J. C., Li, B., Ovize, M. One hour reperfusion is enough to assess function and infarct size with TTC staining in Langendorff rat model. Cardiovasc Drugs Ther. 23 (4), 327-331 (2009).
- Zeng, C., et al. Evaluation of 5-ethynyl-2′-deoxyuridine staining as a sensitive and reliable method for studying cell proliferation in the adult nervous system. Brain Res. 1319, 21-32 (2010).
