Summary

マウス左前方降順(LAD)冠動脈結紮:心筋梗塞のための改善と簡略化されたモデル

Published: April 02, 2017
doi:

Summary

We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).

Abstract

虚血性心疾患(IHD)、または急性冠症候群(ACS)は、米国における主要な死亡原因の一つです。 IHDは、酸素の損失および心筋のその後の壊死をもたらす、心臓への血液供給の減少によって特徴付けられます。 MIモデルは、短期虚血再灌流モデルと長期永久結紮モデルとしての使用のために人気を博しています。以下では、LADの永久的な連結のために信頼性の高い方法を説明します。マウス遺伝子工学技術により、より高度になってきて、そして品質ネズミ手術器具の増加可用性と、マウスがMIの手術のための人気モデルとなっています。私たちの外科的モデルは、マウスの急速な回復のために容易に可逆麻酔薬の使用を組み込みました。気管切開を伴うことなく、低侵襲性の気管内挿管。胸部内の追加の切開を作成せずに、元の開胸サイトから胸腔穿刺は、そのまま効果的に胸腔から過剰な血液および空気を除去するために、いくつかの他の方法で行います。この方法は、比較的劇的に外科的および術後合併症及び死亡率を低減し、再現性を向上させる他の方法、より低侵襲性です。

Introduction

冠動脈疾患、またはACSは、最も一般的な心血管イベントであり、2020年1で、世界中の罹患率と死亡率の主要な原因とみなされます。 ACSの原因は、心臓組織2への血流を減少させ、ブロックまたは冠動脈アテローム性動脈硬化性プラークの破裂による心筋の血栓症の存在です。したがって、例えば心筋梗塞(MI)3、4のような急性心筋虚血の存在と一致する臨床徴候があります。 MIは、心筋細胞の質量の損失および心室機能不全と心不全5、6につながる可能病的な心室リモデリング、への進行につながります。

IHDを研究するための最も効果的な方法の1つは、動物モデルにおいて、ヒト心筋梗塞を模倣することでした。これは、LAD内を閉塞することによって達成されますマウス。このモデルを使用して、我々は、心臓がIHDに起因する損傷から保護することができる方法を研究しています。

過去10年間、研究者はマウスにラットからのシフトを含め、より小さな動物に大きな動物モデルを使用してからシフトしています。小さなマウスモデルは、その小さなサイズ、大きなリターサイズ、維持するために、低コスト、及び短い妊娠期間、ならびにトランスジェニックマウスおよび遺伝子ノックアウトモデル7の拡張可用性を含む多くの理由で好ましいことが開始されます。マウスのサイズが小さいですが、特に彼らのために設計された新しい手術器具は、この開発に支援しています。私たちの方法は、これらの新しい手術器具を利用しています。

いくつかの方法は侵襲的気管切開を実施している間、私たちは、気管内挿管の侵襲性の低い方法を使用します。中咽頭のオーバーヘッド照明を使用して、我々はトンのためのより安全でより少ない外傷体験を提供する、任意の切開を作成せずに挿管彼は動物。マウスは、その後、人工呼吸器の上に置き、全体の手順の間、イソフルランで維持されます。それが廃止されると、動物は麻酔から回復するために起因する薬剤によって生成麻酔の短い期間に、それはほんの数分かかります。私たちの外科的モデルは、最小侵襲的胸腔穿刺を含んでいます。緊張性気胸:元の開胸切開を通して胸腔穿刺を用いて胸腔から血液及び過剰空気を注意深く除去は、LAD結紮の一般的な術後合併症に対処しています。他の方法ワン胸腔穿刺-た得少ない術後合併症の気管切開のために、別で使用される2つの追加の切開が不要になり、大幅に死亡率が減少しているこの方法。

Protocol

この動物プロトコルを見直し、ロードアイランド病院の施設内動物管理使用委員会(IACUC)によって承認されています。 1.麻酔および挿管術後の鎮痛薬の投与量を計算するために、マウスを計量。 誘導チャンバ内にマウスを置き、9 4%イソフルランを送達 – を通して動物を監視、10分。装置は、約250℃に予熱することができるようにホットビーズ滅菌器の?…

Representative Results

マウスは28日、手術後安楽死させ、心臓を回収し、検討されています。 75ミリグラム/ kgのケタミン及び5 – – 10mg / kgのキシラジンマウスを50で麻酔します。動物が適切麻酔下にある場合、胸腔を開き、23ゲージ針を使用して、コールド塩化カリウム(KCL、30mMの)は、心臓の後方基底領域に注入されます。心臓は拡張期で逮捕されました。ライゲーションのさらなる検?…

Discussion

実験室におけるMIモデルの使用が増加して、記載された手順は、その手術後の痛みや不快感を最小限に抑えながらマウスの効率および生存率を高めることを目的とします。このプロトコルは、LAD結紮法のさまざまな側面に多くの改良を行うことで、死亡率を最小限にするよう努めています。いくつかの区別があります麻酔の彼らの長い期間の利益のために、誘導のためのイソフ…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This model was developed with the support of the National Institute of General Medical Sciences (NIGMS)/the National Institute of Health (NIH) grant 1P20GM103652 (Project# 3) (to MRA) and the American Heart Association (AHA) Grant-in-Aid 14GRNT20460291 (to MRA); the Brazilian government grant CAPES (to KR and FR); and a Brown University LINK award (to IM). We also acknowledge the outstanding technical support from our veterinarians and animal facility staff.

Materials

High-Intensity Light Source Harvard Apparatus 72-0215
SurgiSuite Operating Platform Kent Scientific Corporation SurgiSuite Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery. 
SurgiSuite LED Lighting Kit Kent Scientific Corporation SURGI-5003
Hot Bead Sterilizer Fine Science Tools 18000-45 Preheating takes 15-20 minutes. Instruments take 20 seconds to sterilize.
Small Rodent Anesthesia System VetEquip Inc. 901810
Isofluorane Piramal Enterprises 66794-017-10
Buprenorphine Rhode Island Hospital Pharmacy NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5
Surgical Loupes Roboz RS-6687
Small Rodent Ventilator Harvard Apparatus 73-0043
Lubricating Drops Thermo Fisher Scientific 19-898-350
Electric Razor Kent Scientific Corporation CL 9990-1201
Hair Removal Cream Nair
Medical Tape Thermo Fisher Scientific 18-999-380
Betadine Thermo Fisher Scientific 19-027136
70% Isopropanol Wipes Thermo Fisher Scientific 22-363-750
Surgical Drapes Braintree SP-TS
Surgical Gloves Thermo Fisher Scientific 18999102D
5-0 Polypropylene Sutures  Ethicon 8630G
8-0 Nylon Sutures Fine Science Tools 12051-08
Platinum-Cured Tubing Harvard Apparatus 72-1042  0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter
0.9% Saline Thermo Fisher Scientific 19-310-207
4-0 Polypropylene Sutures Ethicon 8631G
1 CC Syringe with 25-Gauge Needle  Thermo Fisher Scientific 14-826-100
Scissors Kent Scientific Corporation INSS600225
Forceps Kent Scientific Corporation INS700100
Cotton Swabs Thermo Fisher Scientific 23-400-118
IV Catheter, 20-Gauge Thermo Fisher Scientific  NC9892181
Retractor Kent Scientific Corporation INS 750369
Forceps Fine Science Tools 11003-12
Dissecting Forceps, Straight Kent Scientific Corporation INS 700101
Dissecting Forceps, Curved Kent Scientific Corporation INS 700103
Hemostatic Forceps, Straight Kent Scientific Corporation INS 750451
Hemostatic Forceps, Curved Kent Scientific Corporation INS 750452
Tissue Forceps Kent Scientific Corporation INS 700131
Needle Holder Kent Scientific Corporation INS 600109
Scissors  Kent Scientific Corporation INS 600225

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Reichert, K., Colantuono, B., McCormack, I., Rodrigues, F., Pavlov, V., Abid, M. R. Murine Left Anterior Descending (LAD) Coronary Artery Ligation: An Improved and Simplified Model for Myocardial Infarction. J. Vis. Exp. (122), e55353, doi:10.3791/55353 (2017).

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