Pulmoner arter daralması ve farelerde sağ ventrikül fonksiyonunun değerlendirilmesi ile sağ ventrikül yetmezliği indüksiyonu
Summary
Burada, sağ ventrikül yetmezliği mekanizmasını incelemek için yararlı bir yaklaşım sağlıyoruz. Pulmoner arter daralması için daha uygun ve verimli bir yaklaşım, inhouse yapılan cerrahi aletler kullanılarak kurulmuştur. Buna ek olarak, ekokardiyografi ve kateterizasyon ile bu yaklaşımın kalitesini değerlendirmek için yöntemler sağlanmaktadır.
Abstract
Sağ ventrikül yetmezliği (RVF) mekanizması, RVF ‘nin benzersizliği, yüksek morbidite, yüksek mortalite ve refrakter doğası nedeniyle açıklama gerektirir. RVF ilerlemesini taklit eden önceki sıçan modelleri tanımlanmıştır. Fareler ile karşılaştırıldığında, fareler daha erişilebilir, ekonomik ve yaygın hayvan deneylerinde kullanılır. Biz sağ ventrikül (RV) hipertrofisini teşvik etmek için farelerde pulmoner gövde bantlama oluşan bir pulmoner arter daralma (PAC) yaklaşımı geliştirdik. Aort ve pulmoner gövde daha kolay ayrılması için izin veren özel bir cerrahi mandal iğne tasarlanmıştır. Bizim deneyler, bu fabrikasyon mandallı iğne kullanımı arteriorrhexis riskini azalttı ve% 90 için cerrahi başarı oranı geliştirildi. Biz RV hipertrofisi farklı dereceleri neden olabilir nicel daralma, tam olarak oluşturmak için farklı dolgu iğne çapları kullandık. Non-invaziv trantortik ekokardiyografi ile ölçülen PA ‘nın kan akımı hızını değerlendirerek daralma derecesini ölçtük. RV fonksiyonu, ameliyattan 8 hafta sonra sağ kalp kateterizasyonu ile tam olarak değerlendirildi. Cerrahi aletler, ustalaşmakta kolay olan basit bir süreç kullanarak ortak malzemelerden oluşmuştur. Bu nedenle, burada açıklanan PAC yaklaşımı laboratuarda yapılan enstrümanları kullanarak taklit etmek kolaydır ve diğer laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, diğer modellerden daha yüksek bir başarı oranı ve% 97,8 oranında 8 haftalık ameliyat sonrası hayatta kalma oranı olan değiştirilmiş bir PAC yaklaşımı sunulur. Bu PAC yaklaşımı RVF mekanizması incelemek için yararlı bir teknik sağlar ve RVF daha fazla anlayış sağlayacaktır.
Introduction
RV fonksiyon bozukluğu (RVD), burada tanımlanan bir anormal RV yapısı veya fonksiyon kanıtı olarak, kötü klinik sonuçlar ile ilişkilidir. RV fonksiyonunun son aşaması olarak RVF, aşamalı RVD1‘ den kaynaklanan kalp yetmezliği belirtileri ve semptomları olan bir klinik sendromdur. Yapı ve fizyolojik fonksiyon farklılıkları ile sol ventrikül (LV) yetmezliği ve RVF farklı patofizyolojik mekanizmalara sahiptir. RVF ‘deki birkaç bağımsız patofizyolojik mekanizma, β2-adrenergik reseptör sinyalizasyon2, enflamasyon3, enine tübül remodeling ve CA2 + Handling disfonksiyon 4 ‘ ün aşırı ifadesi de dahil olmak üzere bildirilmiştir. .
RVF RV hacmi veya basınç aşırı yüklenmesine neden olabilir. Önceki hayvan modelleri kullanılan SU5416 (vasküler endotel büyüme faktörü reseptörünün güçlü ve seçici inhibitörü) hipoksi ile kombine (suhx)5,6 veya monocrotaline7 pulmoner hipertansiyon neden, hangi pulmoner vasküler hastalığa ikincil RVF sonuçları2. Bu çalışmalar yürüten araştırmacılar RVF patolojik ilerlemesi yerine damar odaklı. Dahası, monokrotalin, kardiyogenik hastalığı tam olarak temsil etmeyen ekstra kardiyak etkilere sahiptir. Diğer modeller, hacim aşırı yüklemesini ve RVF8‘ i teşvik etmek için arteriovenöz Şantları kullandı. Ancak, bu cerrahi yapmak zordur ve fare için uygunsuz, kim RVF üretimi için uzun indüksiyon dönemleri gerektirir.
Bantlama klipleri kullanan Rat Pac modelleri de var9,10. Fareler ile karşılaştırıldığında, fareler kalp hastalıkları hayvan modelleri gibi birçok avantajı vardır, daha kolay üreme gibi, daha yaygın kullanımı, düşük maliyetler, ve gen modifikasyon erişim11. Ancak, bantlama kliplerinin çapları genellikle 0,5 mm ‘den 1,0 mm ‘ye kadar değişir ve bu da fareler9için çok büyüktür. Buna ek olarak, bantlama klibi üretmek, taklit etmek ve diğer laboratuvarlarda popülerleştirmek zordur.
Biz bir protokol kullanarak değiştirilmiş üreme RVF fare modeli bildirilen çalışmalar dayalı geliştirmek için, hangi Pac Fallot ve Noonan sendromu veya diğer pulmoner arter hipertansif hastalıklar Fallot taklit kullanan,12,13, 14,15,16,17,18,19. Bu PAC yaklaşımı, bir mandallı ve dolgu iğnesi kullanarak farelerin akciğer gövdesine bağlanarak, daralma derecesini kontrol altına almak için oluşturulur. Mandal iğne bir 90 ° eğri enjeksiyon şırıngadan yapılmış bir örgülü ipek sütür ile şırınga geçti. İğne, ustalaşmış kolay bir süreç kullanarak ortak malzemelerden yapılmıştır. Dolgu iğne ölçer iğne 120 ° eğri. Fareler ağırlığı (20-35 g) bağlı olarak farklı çaplar (0.6-0.8 mm) ile dolgu iğneler kullanılır. Ayrıca, ekokardiyografi ve sağ kalp kateterizasyonu ile RVF modelinin stabilitesi ve kalitesini belirlemek için bir değerlendirme kriteri oluşturacağız. Biz diğer deneylerde yaygın kullanımı nedeniyle model hayvan olarak fareler kullanın. Laboratuarda yapılan iğneler, çoğaltmak kolaydır ve diğer laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılabilir. Bu çalışma, araştırmacılar için RVF mekanizmasını araştırmak için iyi bir yaklaşım sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
RV dolum basınçları patolojik artar septum bir sola vardiya sonucu, hangi LV geometrisi değiştirebilirsiniz21. Bu değişiklikler, azalma kardiyak çıkış ve LV ejeksiyon fraksiyonu (LVEF), hangi dolaşım sistemi hemodinamik bozukluk neden olabilir katkıda22. Bu nedenle, RVF mekanizmasını incelemek için verimli, istikrarlı ve ekonomik bir model değerlidir.
Biz bir mandallı ve dolgu iğne ev yapımı kullanarak PAC daha etkili ve so…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Çin Ulusal Doğal Bilim Vakfı (81570464, 81770271; Dr. Liao) ve Guangzhou bilimsel teknoloji belediye planlama projeleri (201804020083) (Dr Liao için) tarafından hibe tarafından desteklenmektedir.
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 |
Referencias
- Mehra, M. R., et al. Right heart failure: toward a common language. The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 33, 123-126 (2014).
- Sun, F., et al. Stagedependent changes of beta2adrenergic receptor signaling in right ventricular remodeling in monocrotalineinduced pulmonary arterial hypertension. International Journal of Molecular Medicine. 41, 2493-2504 (2018).
- Sun, X. Q., Abbate, A., Bogaard, H. J. Role of cardiac inflammation in right ventricular failure. Cardiovascular Research. 113, 1441-1452 (2017).
- Xie, Y. P., et al. Sildenafil prevents and reverses transverse-tubule remodeling and Ca(2+) handling dysfunction in right ventricle failure induced by pulmonary artery hypertension. Hypertension. 59, 355-362 (2012).
- de Raaf, M. A., et al. SuHx rat model: partly reversible pulmonary hypertension and progressive intima obstruction. European Respiratory Journal. 44, 160-168 (2014).
- Abe, K., et al. Haemodynamic unloading reverses occlusive vascular lesions in severe pulmonary hypertension. Cardiovascular Research. 111, 16-25 (2016).
- Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 302, L363-L369 (2012).
- van der Feen, D. E., et al. Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension. Journal of Visualized Experiments. (120), e55065 (2017).
- Andersen, S., et al. A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure. Journal of Visualized Experiments. (141), e58050 (2018).
- Hirata, M., et al. Novel Model of Pulmonary Artery Banding Leading to Right Heart Failure in Rats. BioMed Research International. 2015, 753210 (2015).
- Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K., Chow, B. K. Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e55293 (2017).
- Rockman, H. A., et al. Molecular and physiological alterations in murine ventricular dysfunction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91, 2694-2698 (1994).
- Reddy, S., et al. miR-21 is associated with fibrosis and right ventricular failure. JCI Insight. 2, (2017).
- Kusakari, Y., et al. Impairment of Excitation-Contraction Coupling in Right Ventricular Hypertrophied Muscle with Fibrosis Induced by Pulmonary Artery Banding. PLoS ONE. 12, e0169564 (2017).
- Hu, J., Sharifi-Sanjani, M., Tofovic, S. P. Nitrite Prevents Right Ventricular Failure and Remodeling Induced by Pulmonary Artery Banding. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 69, 93-100 (2017).
- Hemnes, A. R., et al. Testosterone negatively regulates right ventricular load stress responses in mice. Pulmonary Circulation. 2, 352-358 (2012).
- Mendes-Ferreira, P., et al. Distinct right ventricle remodeling in response to pressure overload in the rat. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 311, H85-H95 (2016).
- Razavi, H., et al. Chronic effects of pulmonary artery stenosis on hemodynamic and structural development of the lungs. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 304, L17-L28 (2013).
- Tarnavski, O., et al. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiological Genomics. 16, 349-360 (2004).
- Jessen, L., Christensen, S., Bjerrum, O. J. The antinociceptive efficacy of buprenorphine administered through the drinking water of rats. Laboratory Animals. 41, 185-196 (2007).
- Haddad, F., Doyle, R., Murphy, D. J., Hunt, S. A. Right ventricular function in cardiovascular disease, part II: pathophysiology, clinical importance, and management of right ventricular failure. Circulation. 117, 1717-1731 (2008).
- Bosch, L., et al. Right ventricular dysfunction in left-sided heart failure with preserved versus reduced ejection fraction. European Journal of Heart Failure. 19, 1664-1671 (2017).
- Sianos, G., et al. Recanalisation of chronic total coronary occlusions: 2012 consensus document from the EuroCTO club. EuroIntervention: Journal of EuroPCR in Collaboration with the Working Group on Interventional Cardiology of the European Society of Cardiology. 8, 139-145 (2012).
- Bardaji, A., Rodriguez-Lopez, J., Torres-Sanchez, M. Chronic total occlusion: To treat or not to treat. World Journal of Cardiology. 6, 621-629 (2014).
- Choi, J. H., et al. Noninvasive Discrimination of Coronary Chronic Total Occlusion and Subtotal Occlusion by Coronary Computed Tomography Angiography. JACC. Cardiovascular Interventions. 8, 1143-1153 (2015).
- Danek, B. A., et al. Effect of Lesion Age on Outcomes of Chronic Total Occlusion Percutaneous Coronary Intervention: Insights From a Contemporary US Multicenter Registry. The Canadian Journal of Cardiology. 32, 1433-1439 (2016).
- Savai, R., et al. Pro-proliferative and inflammatory signaling converge on FoxO1 transcription factor in pulmonary hypertension. Nature Medicine. 20, 1289-1300 (2014).
- Zhiyu Dai, P., et al. Endothelial and Smooth Muscle Cell Interaction via FoxM1 Signaling Mediates Vascular Remodeling and Pulmonary Hypertension. American Journal of Respiratory and Critical. 198, 788-802 (2018).
- Hill, M. R., et al. Structural and mechanical adaptations of right ventricle free wall myocardium to pressure overload. Annals of Biomedical Engineering. 42, 2451-2465 (2014).
- Poirier, N. C., Mee, R. B. Left ventricular reconditioning and anatomical correction for systemic right ventricular dysfunction. Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery. Pediatric Cardiac Surgery Annual. 3, 198-215 (2000).
- Wei, X., et al. Myocardial Hypertrophic Preconditioning Attenuates Cardiomyocyte Hypertrophy and Slows Progression to Heart Failure Through Upregulation of S100A8/A9. Circulation. 131, 1506-1517 (2015).
- Zakliczynski, M., et al. Mechanical circulatory support is effective to treat pulmonary hypertension in heart transplant candidates disqualified due to unacceptable pulmonary vascular resistance. Kardiochirurgia i Torakochirurgia Polska (Polish Journal of Cardio-Thoracic Surgery). 15, 23-26 (2018).
- De Santo, L. S., et al. Pulmonary artery hypertension in heart transplant recipients: how much is too much?. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 42, 864-870 (2012).
- Cheng, X. L., et al. Prognostic Value of Pulmonary Artery Compliance in Patients with Pulmonary Arterial Hypertension Associated with Adult Congenital Heart Disease. International Heart Journal. 58, 731-738 (2017).
- Egemnazarov, B., et al. Pressure Overload Creates Right Ventricular Diastolic Dysfunction in a Mouse Model: Assessment by Echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 28, 828-843 (2015).
- Jang, S., et al. Biomechanical and Hemodynamic Measures of Right Ventricular Diastolic Function: Translating Tissue Biomechanics to Clinical Relevance. Journal of the American Heart Association. 6 (9), e006084 (2017).
