쥐의 복부 대동맥의 수축을 통해 심장 리모델링의 모델
Summary
A rat model of abdominal aortic constriction that induces cardiac hypertrophy and remodeling is described. An efficient, highly-reproducible, and minimally-invasive method is used to provide a simple yet useful platform for research in myocardial hypertrophy and dysfunction.
Abstract
Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and fluid retention. Changes in myocardial structure, electrical conduction, and energy metabolism develop with heart failure, leading to contractile dysfunction, increased risk of arrhythmias, and sudden death. Hypertensive heart disease is one of the key contributing factors of cardiac remodeling associated with heart failure. The most commonly-used animal model mimicking hypertensive heart disease is created via surgical interventions, such as by narrowing the aorta. Abdominal aortic constriction is a useful experimental technique to induce a pressure overload, which leads to heart failure. The surgery can be easily performed, without the need for chest opening or mechanical ventilation. Abdominal aortic constriction-induced cardiac pathology progresses gradually, making this model relevant to clinical hypertensive heart failure. Cardiac injury and remodeling can be observed 10 weeks after the surgery. The method described here provides a simple and effective approach to produce a hypertensive heart disease animal model that is suitable for studying disease mechanisms and for testing novel therapeutics.
Introduction
심장 장애는 말초 조직에서의 피로, 호흡 곤란을 포함하는의 증상이, 편협 운동 복잡한 임상 증후군, 및 체액 저류이다. 그것은 선진국 (1) 사망의 주요 원인이다. 이외에도 근절 단백질 또는 이온 채널이 돌연변이에 의한 유전 심근증, 심근 기능 부전, 고혈압, 판막 심장 질환, 비만, 당뇨병 및 3을 포함하는 의료 조건의 다양한 의해 야기 될 수있다. 부적절한 심장 펌핑 용량 심근 구조, 전기 전도 및 에너지 대사 리드의 변화는 궁극적으로 심장 마비 3,4 결과 순환 요구를 충족합니다. 심부전의 기초가되는 메카니즘을 연구 따라서 심혈관 연구 분야에서 매우 중요하다. 심부전의 진행으로 이어지는 분자 메커니즘을 식별하는 것은 궁극적으로 신규 한 치료 표적 또는 유용한 바이오 마커의 발견에 도움이 될 수있다 <s> 1입니다. 인간 5에서 심장 마비로 키 임상 적 특징을 공유 심장 마비 동물 모델을 개발하는 것이 중요하다.
심장 비대 및 리모델링 심부전의 개발에 중요한 역할을한다. 고혈압 성 심장 질환, 심장 비대 및 인간 환자 1에서 보이는 부적응 리모델링의 주요 기여 요인이다. 이러한 인간의 조건을 모방하기 위해 동물 모델은 종종 수술을 통해 설정됩니다. 특히, 횡 방향 또는 복부 대동맥 궁극적 중심부의 압력 과부하를 초래 좌심실에 대한 저항을 증가 수축 될 수있다. 이 현상은 일반적으로 심장 비대에서, 심근 세포의 생리 보상 심장 혈관 시스템의 기능적 요구에 부응 할 결과. 그러나, 기능적인 수요가 심장 섬유증 및 contrac로 이어지는 정상 생리 보상 메커니즘을 대체타일 손상. 가로 대동맥 수축 (TAC) 수술은 종종 대동맥 궁에서 개흉술, 기계 환기 및 흉선의 분리 및 지방 조직을 포함하는 복잡한 절차를 포함한다. 반면, 복부 대동맥 협착은 간단한 실험 방법 6-8이 필요합니다. 복부 대동맥은 좌우 신장 동맥 사이 수술 동안 수축된다. 심장 비대 및 리모델링은 복부 대동맥 수축 수술 6-8 후 몇 주를 관찰 할 수있다; 그들은 횡 대동맥 협착 수술 9,10 의해 생성 된 것과 유사한 강력한 고혈압 심장병을 생산한다. 여기서, 우리는 효율적인 높은 재현성하고 최소한의 침습적 인 방법을 이용하여 쥐의 복부 대동맥 수축을 수행하는 프로토콜을 기술한다. 신장 동맥에 인접한 복부 대동맥은 4-0 실크 스레드에 의해 형성된 0.72 mm 루프에 의해 수축된다. 텐 주 수술, 심장 비대 및 remodelin 후g가 관찰 될 수있다. 복부 대동맥 수축 유도 심비대의 래트 모델은 질병 및 병태 생리 메커니즘뿐만 아니라, 잠재적 인 치료제의 개발 연구를위한 기반을 제공한다.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hypertensive heart disease, a major health problem that contributes greatly to morbidity and mortality, can lead to cardiac hypertrophy and heart failure5. The pathogenesis and progression of hypertensive heart disease in humans is complex, so an appropriate animal model is critical to investigate the underlying mechanisms and to test novel therapeutics that aim to improve cardiac structure and function5. The abdominal aortic constriction model, which simulates chronic heart disease, is an effective…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors’ work was supported by a grant from Ministry of Science and Technology (MOST 103-2320-B-002-068-MY2), the National Health Research Institute (NHRI-EX104-10418SC), and National Taiwan University (NTU 104R4000).
Materials
| 22-Gauge syringe needle | BD Biosciences | 309572 | |
| EDTA Blood Collection Tubes | BD Biosciences | REF365974 | |
| 4-0 silk suture | Sharpoint™ Products | DC-2515N | |
| 6-0 silk suture | Sharpoint™ Products | DC-2150N | |
| Pentobarbital | Sigma Aldrich | 1507002 | |
| Paraformaldehyde | Sigma Aldrich | 441244 | |
| Acetaminophen | Sigma Aldrich | A7085 | |
| Picrosirius red solution | Abcam | ab150681 | |
| Cardiac troponin kit | Abcam | ab200016 | |
| Imagequant | Molecular Dynamics | ||
| Langendorff | ADInstruments | ML870B2 |
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