허혈 재관류 연구를 위한 좌전하행 관상동맥 결찰술: 기술적 수정 및 품질 관리를 통한 모델 개선

Summary

여기에서 우리는 급성 심근 허혈 재관류 연구를 위해 쥐의 전통적인 절차를 기술적으로 수정하여 좌전하행 관상동맥 결찰술의 품질 관리에 초점을 맞춘 프로토콜을 제시합니다.

Abstract

관상 동맥 심장 질환은 전 세계적으로 주요 사망 원인입니다. 관상동맥의 혈류가 완전히 중단되면 ST 분절 상승 심근경색증(STEMI)이 발생하여 높은 사망률과 관련된 심인성 쇼크 및 치명적인 부정맥이 발생합니다. 관상동맥 재개통을 위한 1차 관상동맥 중재술(PCI)은 STEMI의 결과를 크게 개선하지만, Door-to-balloon 시간을 단축하는 발전은 병원 내 사망률을 줄이는 데 실패하여 추가적인 치료 전략이 필요함을 시사합니다. 쥐의 좌전하행 관상동맥(LAD) 결찰은 PCI를 통한 신속한 관상동맥 재개통이 STEMI에 사용되는 임상 시나리오와 유사한 급성 심근 IR 연구를 위한 동물 모델입니다. 그러나 PCI 유발 STEMI는 높은 사망률과 경색 크기의 큰 변화와 관련된 기술적으로 어렵고 복잡한 수술입니다. 우리는 LAD 결찰을 위한 이상적인 위치를 식별하고, 올가미 루프를 제어하는 장치를 만들고, 수정된 수술 조작을 지원하여 조직 손상을 줄여 쥐를 위한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 급성 심근 허혈 재관류(IR) 연구 프로토콜을 수립했습니다. 이것은 비 생존 수술입니다. 우리는 또한 후속 생화학 분석의 정확성을 결정하기 위한 중요한 단계인 연구 결과의 품질을 검증하는 방법을 제안합니다.

Introduction

허혈성 심장 질환은 전 세계적으로 주요 사망 원인입니다 ^1,2. 관상 동맥 심장 질환의 발병을 예방하기 위한 수정 가능한 위험 인자의 통제 외에도 급성 관상 동맥 증후군 ^3,4에 대한 치료 전략이 결정적으로 필요합니다. 급성 ST-분절 상승 심근경색증(STEMI)에서 심인성 쇼크 및 치명적인 부정맥은 병원 내 사망률의 가능성을 증가시키는 것으로 밝혀졌다 5,6,7,8. 1차 경피적 관상동맥 중재술(PCI)은 STEMI ^9,10,11에 선호되는 치료법입니다. 그러나, 치료 효과는 door-to-balloon 시간이 <90분일 때 상한선이 있다^12,13. 질환의 임상 결과를 추가로 개선하기 위한 추가적인 전략이 필요하다 14,15,16,17,18,19.

쥐의 좌전하행동맥(LAD) 결찰을 포함하는 급성 심근 허혈-재관류(IR) 실험은 STEMI 환자가 허혈성 손상으로부터 심장을 구출하기 위해 짧은 door-to-balloon 시간이 필요한 임상 시나리오에 필적하는 동물 모델 중 하나입니다. 그러나 작은 동물에서 수술로 인한 STEMI는 높은 사망률과 경색 크기^{20,21,22,23,24}의 높은 변화와 관련된 복잡한 수술이기 때문에 기술적으로 어려운 경우가 많습니다. 기술적 과제를 극복하기 위해 본 연구는 기술적 수정을 통해 신뢰할 수 있고 재현 가능한 급성 심근 IR 연구 프로토콜을 확립하기 위해 쥐(쥐보다 크기 때문에)에서 포괄적이고 효과적인 동물 모델을 개발했습니다. 제안된 프로토콜은 수술 합병증이 적고 조직 손상이 적으며 수술 중 사망 가능성이 적습니다. 또한 경색 크기와 위험 영역(AAR)을 측정하여 연구 결과의 품질을 검증하는 절차가 사용되었습니다. 제안된 프로토콜은 손상에 대한 새로운 치료 전략을 개발하기 위해 급성 심근 IR 스트레스의 병태생리학적 과정을 조사하는 데 사용될 수 있습니다.

Protocol

모든 동물 실험은 미국 국립 보건원에 의해 발행된 Guide for the Care and Use of Laboratory Animals(NIH 간행물 번호 85-23, 1996년 개정판)에 따라 수행되었다. 연구 프로토콜은 Fu-Jen Catholic University의 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 지침에 따라 승인되었습니다. 1. 수술 전 준비 식염수 습식 면봉의 준비수술 용 마스크와 장갑을 착용하십시오. 멸균 된 면?…

Representative Results

심근 허혈 및 재관류가 끝나면 추가 생화학적 또는 분자 분석 전에 LAD 결찰의 품질을 평가해야 합니다. 결찰을 통한 LAD 폐색의 충분성은 중심 정맥 카테터를 통해 2% Evan’s blue 염료 1mL를 주입하여 측정했습니다. 이어서, 관상동맥 관류가 있는 심근은 적색으로 남아있는 비관류 영역과 비교하여 청색으로 염색되었다(도 1A). 빨간색 영역은 심근 경색의 AAR입…

Discussion

제안된 프로토콜은 LAD 결찰을 위한 정확한 위치 식별, 단일 봉합사에서 올가미 루프를 제어하는 장치 생성, 조직 손상을 줄이기 위한 수정된 수술 조작 지원과 같은 몇 가지 독특한 기능을 가지고 있어 연구자들이 LAD를 정확하고 안전하며 일관되게 결찰할 수 있을 뿐만 아니라 급성 심근 IR 연구를 위해 올가미 루프의 상태를 즉시 제어할 수 있습니다.

LAD 결찰의 위치는 심근 ?…

Materials

Evan’s blue	Sigma Aldrich	E2129
Forceps	Shinva
Pentobarbital	Sigma Aldrich	1507002
Scalpel blades	Shinva	s2646
Scalpel handles	Shinva
Silk sutures	SharpointTM	DC-2150N
Surgical needle	AnchorTM
Triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution	Solarbio	T8170-1
Ventilator	Harvard Rodent Ventilator