Induction de l'échec ventriculaire droit par constriction pulmonaire d'artère et évaluation de la fonction ventriculaire droite chez les souris
Summary
Ici, nous fournissons une approche utile pour étudier le mécanisme de l’échec ventriculaire droit. Une approche plus pratique et plus efficace de la constriction d’artère pulmonaire est établie utilisant des instruments chirurgicaux faits en interne. En outre, des méthodes pour évaluer la qualité de cette approche par l’échocardiographie et le cathétérisation sont fournies.
Abstract
Le mécanisme de l’échec ventriculaire droit (RVF) exige la clarification due à l’unicité, à la morbidité élevée, à la mortalité élevée, et à la nature réfractaire de RVF. Des modèles précédents de rat imitant la progression de RVF ont été décrits. Par rapport aux rats, les souris sont plus accessibles, économiques et largement utilisées dans les expériences animales. Nous avons développé une approche de constriction d’artère pulmonaire (PAC) qui est composée de bander le tronc pulmonaire chez les souris pour induire l’hypertrophie ventriculaire droite (RV). Une aiguille de loquet chirurgicale spéciale a été conçue qui permet une séparation plus facile de l’aorte et du tronc pulmonaire. Dans nos expériences, l’utilisation de cette aiguille de loquet fabriquée a réduit le risque d’artériorrhexis et a amélioré le taux de réussite chirurgical à 90%. Nous avons utilisé différents diamètres d’aiguille de rembourrage pour créer précisément la constriction quantitative, qui peut induire différents degrés d’hypertrophie de RV. Nous avons quantifié le degré de constriction en évaluant la vitesse de flux sanguin de l’AP, qui a été mesurée par l’échocardiographie transthoracique non invasive. La fonction de RV a été précisément évaluée par le cathéterization droit de coeur à 8 semaines après chirurgie. Les instruments chirurgicaux fabriqués en interne étaient composés de matériaux communs en utilisant un processus simple qui est facile à maîtriser. Par conséquent, l’approche PAC décrite ici est facile à imiter à l’aide d’instruments fabriqués en laboratoire et peut être largement utilisée dans d’autres laboratoires. Cette étude présente une approche PAC modifiée qui a un taux de réussite plus élevé que les autres modèles et un taux de survie post-chirurgicale de 8 semaines de 97,8 %. Cette approche DE PAC fournit une technique utile pour étudier le mécanisme de la FVR et permettra une meilleure compréhension de la FVR.
Introduction
Le dysfonctionnement de RV (RVD), défini ici comme évidence d’une structure ou d’une fonction anormale de RV, est associé aux résultats cliniques pauvres. RVF, comme l’étape finale de la fonction de RV, est un syndrome clinique avec des signes et des symptômes de l’insuffisance cardiaque qui résultent du RVD progressif1. Avec des différences dans la structure et la fonction physiologique, l’échec ventriculaire gauche (LV) et rVF ont des mécanismes pathophysiologiques différents. Quelques mécanismes pathophysiologiques indépendants dans RVF ont été rapportés, y compris la surexpression du récepteur adrénergique de‘2signalant 2, inflammation3, remodelage transversal de tubule, et dysfonctionnement de manipulation de Ca2 ‘4 .
La VVR peut être causée par la surcharge de volume ou de pression du VR. Les modèles animaux précédents ont utilisé SU5416 (un inhibiteur puissant et sélectif du récepteur du facteur de croissance endothéliale vasculaire) combiné avec l’hypoxie (SuHx)5,6 ou la monocrotaline7 pour induire l’hypertension pulmonaire, qui résultats en RVF secondaire à la maladie vasculaire pulmonaire2. Les chercheurs menant ces études se sont concentrés sur la vascularisation au lieu de la progression pathologique de la FVR. En outre, la monocrotaline a des effets extra-cardiaques qui ne peuvent pas représenter précisément la maladie cardiogénique. D’autres modèles ont utilisé des shunts artérioveineux pour induire la surcharge de volume et RVF8. Cependant, cette chirurgie est difficile à effectuer et inappropriée pour les souris, qui nécessitent de longues périodes d’induction pour la production de RVF.
Les modèles Rat PAC utilisant des clips de baguage existent également9,10. Par rapport aux rats, les souris ont de nombreux avantages en tant que modèles animaux de maladies cardiaques, tels que la reproduction plus facile, une utilisation plus répandue, des coûts réduits, et l’accès à la modification des gènes11. Cependant, les diamètres des clips de baguage varient généralement de 0,5 mm à 1,0 mm, qui sont trop grands pour les souris9. En outre, le clip de baguage est difficile à produire, imiter et populariser dans d’autres laboratoires.
Nous fournissons un protocole pour développer un modèle reproducteur modifié de souris de RVF basé sur des études rapportées, qui emploie PAC pour imiter la tétralogie du syndrome de Fallot et de Noonan ou d’autres maladies hypertendues artérielles pulmonaires12,13, 14,15,16,17,18,19. Cette approche PAC est créée en ligaant le tronc pulmonaire des souris à l’aide d’un loquet et d’une aiguille de rembourrage fabriquées à l’interne pour contrôler le degré de constriction. L’aiguille de loquet est faite d’une seringue d’injection incurvée de 90 degrés avec une suture de soie tressée passée à travers la seringue. L’aiguille est faite à partir de matériaux communs en utilisant un processus qui est facile à maîtriser. L’aiguille de rembourrage est courbée à 120 degrés de l’aiguille de la jauge. Des aiguilles de rembourrage de diamètres différents (0,6 à 0,8 mm) sont utilisées, selon le poids des souris (20-35 g). En outre, nous établissons un critère d’évaluation pour déterminer la stabilité et la qualité du modèle de FVR par l’échocardiographie et le cathétérisation de coeur droit. Nous utilisons des souris comme animal modèle en raison de leur utilisation répandue dans d’autres expériences. Les aiguilles fabriquées en laboratoire sont faciles à reproduire et peuvent être largement utilisées dans d’autres laboratoires. Cette étude offre une bonne approche pour les chercheurs d’étudier le mécanisme de la FVR.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les augmentations pathologiques des pressions de remplissage de RV ont comme conséquence un décalage vers la gauche du septum, qui peut altérer la géométrie de LV21. Ces changements contribuent à la réduction de la production cardiaque et de la fraction d’éjection LV (LVEF), qui peut causer un trouble hémodynamique du système circulatoire22. Par conséquent, un modèle efficace, stable et économique pour étudier le mécanisme de la FVR est précieux.
<p clas…Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ces travaux ont été soutenus par des subventions de la National Natural Science Foundation of China (81570464, 81770271; à M. Liao) et par les Projets de planification municipale de la technologie scientifique de Guangzhou (201804020083) (au Dr Liao).
Materials
| ALC-V8S ventilator | SHANGHAI ALCOTT BIOTECH CO | ALC-V8S | Assist ventilation |
| Animal Mini Ventilator | Haverd | Type 845 | Assist ventilation |
| Animal ultrasound system VEVO2100 | Visual Sonic | VEVO2100 | Echocardiography |
| Cold light illuminator | Olympus | ILD-2 | Light |
| Heat pad- thermostatic surgical system (ALC-HTP-S1) | SHANGHAI ALCOTT BIOTECH CO | ALC-HTP-S1 | Heating |
| Isoflurane | RWD life science | R510-22 | Inhalant anaesthesia |
| Matrx VIP 3000 Isofurane Vaporizer | Midmark Corporation | VIP 3000 | Anesthetization |
| Medical braided silk suture (6-0) | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Supplies Co. | 6-0 | Ligation |
| Medical nylon suture (5-0) | Ningbo Medical Needle Co. | 5-0 | Suture |
| Millar Catheter (1.0 F) | AD instruments | 1.0F | For right heart catheterization |
| Pentobarbital sodium salt | Merck | 25MG | Anesthetization |
| PowerLab multi-Directional physiological Recording System | AD instruments | 4/35 | Record the result of right heart catheterization |
| Precision electronic balance | Denver Instrument | TB-114 | Weighing sensor |
| Self-made latch needle | Separate the aorta and pulmonary trunk | ||
| Self-made padding needle | Constriction | ||
| Self-made tracheal intubation | Tracheal intubation | ||
| Small animal microsurgery equipment | Napox | MA-65 | Surgical instruments |
| Transmission Gel | Guang Gong pai | 250ML | Echocardiography |
| Veet hair removal cream | Reckitt Benchiser | RQ/B 33 Type 2 | Remove hair of mice |
| Vertical automatic electrothermal pressure steam sterilizer | Hefei Huatai Medical Equipment Co. | LX-B50L | Auto clean the surgical instruments |
| Vertical small animal surgery microscope | Yihua Optical Instrument | Y-HX-4A | For right heart catheterization |
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