Induktion af myokardieinfarkt og myokardieiskæmi-reperfusionsskade hos mus

Summary

Her beskriver vi en enkel og reproducerbar metode, der kan fremkalde myokardieinfarkt eller myokardieiskæmi-reperfusionsskade hos mus ved præcisionsligering af venstre forreste nedadgående koronararterie gennem mikromanipulation.

Abstract

Akut myokardieinfarkt er en almindelig hjerte-kar-sygdom med høj dødelighed. Myokardiereperfusionsskade kan modvirke de gavnlige virkninger af hjerterefluks og fremkalde sekundær myokardieskade. En simpel og reproducerbar model af myokardieinfarkt og myokardieiskæmi-reperfusionsskade er et godt værktøj for forskere. Her beskrives en tilpasselig metode til at skabe en myokardieinfarkt (MI) model og MIRI ved præcisionsligering af den venstre forreste nedadgående koronararterie (LAD) gennem mikromanipulation. Nøjagtig og reproducerbar ligaturpositionering af LAD hjælper med at opnå ensartede resultater for hjerteskade. Ændringer i ST-segmentet kan hjælpe med at identificere modellens nøjagtighed. Serumniveauet af hjertetroponin T (cTnT) bruges til at vurdere myokardieskaden, hjerte-ultralyd anvendes til at evaluere myokardiesystolisk funktion, og Evans-Blue / triphenyltetrazoliumchloridfarvning bruges til at måle infarktstørrelse. Generelt reducerer denne protokol procedurens varighed, sikrer kontrollerbar infarktstørrelse og forbedrer musens overlevelse.

Introduction

Akut myokardieinfarkt (AMI) er en almindelig hjerte-kar-sygdom på verdensplan og bærer høj dødelighed¹. Fremskridt inden for teknologier gør tidlig og effektiv revaskularisering tilgængelig for AMI-patienter. Efter disse behandlinger hos nogle patienter kan myokardieiskæmi-reperfusionsskade (MIRI) forekomme². Det er således af stor betydning at forstå virkningsmekanismerne og hvordan man kan forbedre MI/MIRI. Mus bruges i vid udstrækning som modeller på grund af deres lave omkostninger, hurtige yngletid og lethed til at foretage genetiske ændringer³. Forskere har udviklet forskellige metoder til at modellere MIRI og MI i dyr 4,5,6,7,8,9. Denne strategi fremmer forskning, men de forskellige kriterier og metoder, der anvendes, komplicerer fortolkningen af resultater blandt forskerhold.

Hos mus er MI blevet induceret af isoproterenol¹⁰, kryoskade ^{11,12 eller} cauterization¹³. MI kan let induceres af isoproterenol, men den patofysiologiske proces er forskellig fra den i klinisk MI. Kryoskade-induceret MI har dårlig konsistens, fremkalder overdreven myokardieskade omkring venstre forreste nedadgående koronararterie (LAD) og kan let fremkalde arytmi. Cauterization-induceret MI er helt forskellig fra den naturlige proces med myokardieinfarkt, og den inflammatoriske reaktion i det brændende område er mere intens; Derudover har den kirurgiske tilgang tekniske vanskeligheder. Desuden er der nogle laboratorier¹⁴, der udvikler MI-model i minigrise ved hjælp af ballonblokering eller embolisering eller trombosemetode gennem interventionsteknik. Alle disse metoder kan forårsage koronararterieokklusion direkte, men behov for koronar angiografi enheder og frem for alt de for tynde mus koronararterier gør disse operationer ikke praktiske. For MIRI var forskellene mellem forskellige modeller ret beskedne, såsom brug af åndedrætsværn / mikromanipulation eller ikke ^5,6.

Her beskrives en enkel og pålidelig metode, der kan inducere MI og MIRI-modellen, tilpasset fra tidligere publicerede metoder 4,5,6,7,8,9,15. Denne metode kan simulere patofysiologiske processer ved direkte blokade af LAD gennem ligering. Desuden kan denne model ved at lindre ligeringen også simulere reperfusionsskade. I denne protokol anvendes et dissekerende mikroskop til LAD-visualisering. Derefter kan forskeren let identificere LAD. Derefter fører nøjagtig ligering af LAD til reproducerbar og forudsigelig blodokklusion og ventrikulær iskæmi. Desuden kan elektrokardiografi (EKG) ændringer anvendes til at bekræfte iskæmi og reperfusion ud over farveændringerne af LAD observeret under et mikroskop. Denne strategi fører til en kortere procedurevarighed, lavere risiko for kirurgiske komplikationer og færre eksperimentelle mus, der er nødvendige. Metoderne til troponin-T-test, hjerteultralyd og triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) farvning er også beskrevet. Samlet set er denne protokol nyttig til undersøgelser af MI / MIR-mekanismen såvel som til lægemiddelopdagelse.

Protocol

Dyreforsøg er blevet godkendt af Animal Care and Utilization Committee of Huazhong University of Science and Technology (Wuhan, Kina). BEMÆRK: C57BL/6J-hanmus (8-10 uger) bruges som modeller. Mus har fri adgang til mad og vand og opdrættes under specifikke patogenfrie forhold. Rummet opretholdes under kontrolleret temperatur (22 °C ± 2 °C) og fugtighed (45% -65%). Mus udsættes for et 12-timers lys / mørkt miljø på Animal Care Facility of Tongji Medical School (Wuhan, Kina) i henhold …

Representative Results

Den eksperimentelle arbejdsgang er vist i figur 1A. Forskeren kan planlægge tidsknudepunkterne i henhold til det eksperimentelle design ved studiestart. Varigheden af LAD ligation er i overensstemmelse med forskningsformålet. For MI kan forskningen ignorere reperfusionstrinnet. Hjerte ultralyd er tilgængelig på forskellige stadier af undersøgelsen, fordi det er ikke-invasivt, mens Evans-Blue / TTC farvning kun kan udføres, når musen ofres. For forskning, der fokuserer på fibrose og v…

Discussion

I de senere år har oprettelsen af modeller for MI og MIRI i klinisk og videnskabelig forskning udviklet sig hurtigt^20,21. Der er dog stadig nogle spørgsmål, såsom virkningsmekanismerne og forbedringen af MI/MIRI, der skal løses. Her beskrives en modificeret protokol til etablering af en murinmodel af MI og MIRI. Flere nøglepunkter skal overvejes nøje.

Det første nøglepunkt er endotracheal intubation. Nogle procedurer<sup class…

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	–