Çok sayıda genetik manipülasyonlar ve / veya genler, proteinler, hücre ve / veya biyomalzemeler intramiyokardiyal enjeksiyonu, akut iskemi / reperfüzyon hasarı ve farelerde kronik remodeling çalışmaları zaman boyutu üzerine bindirilmiş. Bu video iskemi / reperfüzyon için mikrocerrahi prosedürleri, kalıcı koroner arter ligasyonu ve intramiyokardiyal enjeksiyon çalışmaları göstermektedir.
Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo. With the advent of genetic modifications to the whole organism or the myocardium and an array of biological and/or synthetic materials, there is great potential for any combination of these to assuage the extent of acute ischemic injury and impede the onset of heart failure pursuant to myocardial remodeling.
Here we present the methods and materials used to reliably perform this microsurgery and the modifications involved for temporary (with reperfusion) or permanent coronary artery occlusion studies as well as intramyocardial injections. The effects on the heart that can be seen during the procedure and at the termination of the experiment in addition to histological evaluation will verify efficacy.
Briefly, surgical preparation involves anesthetizing the mice, removing the fur on the chest, and then disinfecting the surgical area. Intratracheal intubation is achieved by transesophageal illumination using a fiber optic light. The tubing is then connected to a ventilator. An incision made on the chest exposes the pectoral muscles which will be cut to view the ribs. For ischemia/reperfusion studies, a 1 cm piece of PE tubing placed over the heart is used to tie the ligature to so that occlusion/reperfusion can be customized. For intramyocardial injections, a Hamilton syringe with sterile 30gauge beveled needle is used. When the myocardial manipulations are complete, the rib cage, the pectoral muscles, and the skin are closed sequentially. Line block analgesia is effected by 0.25% marcaine in sterile saline which is applied to muscle layer prior to closure of the skin. The mice are given a subcutaneous injection of saline and placed in a warming chamber until they are sternally recumbent. They are then returned to the vivarium and housed under standard conditions until the time of tissue collection. At the time of sacrifice, the mice are anesthetized, the heart is arrested in diastole with KCl or BDM, rinsed with saline, and immersed in fixative. Subsequently, routine procedures for processing, embedding, sectioning, and histological staining are performed.
Nonsurgical intubation of a mouse and the microsurgical manipulations described make this a technically challenging model to learn and achieve reproducibility. These procedures, combined with the difficulty in performing consistent manipulations of the ligature for timed occlusion(s) and reperfusion or intramyocardial injections, can also affect the survival rate so optimization and consistency are critical.
Koroner kalp hastalığı, epidemiyolojik ve mali açıdan önemli bir halk sağlığı problemi olmaya devam etmektedir. Halen önemli bir temel araştırma, yaralanma ve yeniden yapılanma devam hangi mekanizmalar ve klinik kullanım için geliştirilen isteniyorsa potansiyel terapötikler bu süreçleri modüle anlamak için gerekli. Kemirgenler en sık kullanılan ve genetik olarak değiştirilmiş fareler geniş bu türün daha cazip bir model kılar.
Fare ve diğer türler arasında farklılıklar olmasına rağmen, bir fare modeli pek çok avantajı vardır. Basit bir diseksiyon kapsamı veya büyüteç kullanın ve iyi aydınlatılmış koşullarda damar kolayca görülebilir (damarsal detaylı brüt anatomisi, Salto-Tellez ve ark., 2004 13). 25g bir fare toplam kan hacminin 2ml 14 daha az olduğundan post-operatif mortalite riski azaltmak için, büyük damarların kesilmesinin önlemek için çok önemlidir. , Aşırı kanama oluşur durumunda, basınç veya belirlemekte koterizasyon nazik uygulama, kanamayı durdurmak için kullanılabilir.
Bu işlem aynı zamanda çeşitli şekillerde değiştirilebilir. Örneğin, fare, izofluran, ketamin / xylazine veya sodyum pentobarbital ve uygun seçimi protokol 15-18 süresi tarafından belirlenir kullanarak narkoz olabilir . Toe-tutam refleks anestezi derinliği en yaygın olarak kullanılan bir endeks. Ayrıca, uzun vadede hayatta kalma olasılığını artırmak için, bazı araştırmacılar, öldürücü aritmi 19,20 ancak, bu son zamanlarda akut antiapoptotik özellikleri olduğu gösterilmiştir edildiğini dikkate alınması gerekir insidansını azaltmak için, lidokain gibi antiaritmik ilaçlar modeli 21. Ayrıca, ameliyat sonrası ağrıyı azaltmak için analjezikler, buprenorfin gibi cerrahi 3,16,17,22,23 sonra ilk 48 saat boyunca uygulanmalıdır. Ameliyat sırasında vücut ısısı (özellikle uzun protokoller için) korumak için, bir ısıtma yastığı ile seri bir rektal prob izotermal ped yerine sık sık kullanılır. Kalıcı oklüzyon, infarkt boyutunu ligatür yerini ayarlayarak değişiklik olabilir; tıkanıklığı (ler) ve reperfüzyon (ler) süresi değişmiş olabilir: iskemi / reperfüzyon ve / veya iskemik ön veya postconditioning intramiyokardiyal enjeksiyonları (örn. hücreleri, proteinler), 1-3 enjeksiyon yerlerde olması ve enjeksiyon başına hacmi 15 ul 24 kadar olabilir. Hücreleri enjekte ediliyor, iğne gauge iğnenin iç çapı Sheering önlemek için yeterince büyük 5,25,26 hücrelerin büyüklüğüne göre seçilmelidir (genellikle 26-30). Cerrahi ile tetiklenen inflamatuvar süreçler nedeniyle boşa önlemek için, bazı araştırmacılar, 27-29 ameliyat sonrası herhangi bir noktada kapalı göğüs fare kalpleri kapamak ve reperfuse ex vivo manipüle bir tuzak kullanılarak bildirdin . Daha yakın zamanlarda, Gao ve ark. 30 geçici ve kalıcı oklüzyon havalandırma için gerek kalmadan yapılabilir ve bir kaç laboratuarları, kapalı göğüs intramiyokardiyal enjeksiyonları 25,31 gerçekleştirmek için ultrason kullanmaya başlamışlardır olduğunu göstermiştir .
Farelerde koroner arter ligating fizibilite gösteren ilk çalışma 1954 32 Johns ve Olson tarafından yayımlanan bu yana, diğerleri bu model kabul edilen ve miyokard hasarı ve remodeling 3,33-45 çeşitli yönlerini incelemek amacıyla bir değişiklik. Büyüklüğü, üreme kapasitesi, satın alma ve bakım için nispeten daha az harcama açısından fareler doğası bu türün geniş bir yelpazede fizyolojik ve patofizyolojik çalışmalar için cazip bir araç haline getirmektedir. In vivo gelişmeler 46-49 görüntüleme teknolojisinin yanı sıra minyatür, gerçekleştirmek ve büyük ölçekli genomik ve proteomik, uyuşturucu taraması, hücre-bazlı ve / veya protein tedavilerin etkinliği yanı sıra kombine biyomalzemeler 50-64, analiz etmek anlamına gelir. giderek daha geniş, her yerde veya doku özel transgenik veya mutant / nakavt fareler tarafından sağlanan genetik manipülasyon, miyokard infarktüsü fare modeli şüphesiz, akut kardiyak yaralanma ve uzun vadeli remodeling değerlendirilmesinde çok değerli bir araç olmaya devam edecektir. Bu nedenle, bu deneyler gerçekleştirmek için güvenilir ve tekrarlanabilir olması tartışılmaz bir değeri yoktur.
The authors have nothing to disclose.
Araştırma ve Lisansüstü Eğitimi Anabilim Dalı, uyanıklık ve yardım için benim araştırma ve Karşılaştırmalı Tıp Bölümü destek için fon sağlamak için kabul etmek istiyorum. Ben de onların yardım için verdikleri destek ve rehberlik için Fizyoloji Anabilim Dalı yanı sıra benim laboratuvarı öğrencilerin ve teknisyenler tanımak istiyorum. Son olarak, ben fare mikrocerrahi öğrendim bu süre zarfında eğitim fırsatı için post-doktora hocası Dr Charles E. Murry, teşekkür etmek istiyorum.
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Long Vanna Scissors | George Tiemann | 160-159 | ||
Micro Dissecting Scissors | George Tiemann | 160-161 | ||
Forceps – straight, 1×2 teeth | George Tiemann | 105-205 | ||
Scalpel handle #3 | George Tiemann | 105-64 | #10 sterile blade | |
Forceps – half curved serrated | George Tiemann | 160-19 | ||
Tissue Scissors | George Tiemann | 105-410 | ||
Castroviejo Needle Holder | Miltex | 18-1828 | ||
Cook Eye Speculum | Miltex | 18-63 | ||
Surgipro II 8-0 | Suture Express | VP-900-X | ||
Prolene 6-0 | Suture Express | 8776 | ||
Germinator 500 Bead Sterilizer | Cellpoint Scientific | 65369-1 | ||
Deltaphase isothermal pad | Braintree Scientific | 39DP | ||
Hamilton syringe – 25μl | Hamilton | 80430 | ||
30 gauge beveled needle | Hamilton | 7803-07 | ||
Ventilator | Kent Scientific | TOPO |