Ein Doxorubicin-induziertes Murinmodell der dilatativen Kardiomyopathie in vivo
Summary
Beschrieben ist ein Protokoll zur Etablierung eines Doxorubicin-induzierten dilatativen Kardiomyopathie-Modells (DCM) bei Mäusen durch intraperitoneale Langzeitinjektion von Doxorubicin.
Abstract
Dilatative Kardiomyopathie (DCM) bezieht sich auf ein Spektrum heterogener Myokarderkrankungen, die durch ventrikuläre Dilatation und verminderte Herzleistung in Abwesenheit von Bluthochdruck, valvulären, angeborenen oder ischämischen Herzerkrankungen gekennzeichnet sind und die mit Infektionen, Autoimmun- oder Stoffwechselanomalien oder familiärer Vererbung zusammenhängen können. Es kann zu kongestiver Herzinsuffizienz mit einer schlechten Prognose fortschreiten. Doxorubicin (Dox) wird häufig als Chemotherapeutikum eingesetzt, aber seine Verwendung ist begrenzt, da es DCM-ähnliche Veränderungen des Myokards verursacht. Seine myokardiale Toxizität wird oxidativem Stress, chronischen Entzündungen und Kardiomyozyten-Apoptose zugeschrieben. Ein Modell von DCM, das diese Dox-induzierten DCM-Symptome ausnutzt, wurde nicht etabliert.
Introduction
Eine der häufigsten Ursachen für Herzinsuffizienz, DCM, ist gekennzeichnet durch ventrikuläre Dilatation und verminderte Herzfunktion und ist der häufigste Grund für Herztransplantationen weltweit1. Um seine Pathogenese weiter zu untersuchen und wirksame Behandlungen zu finden, ist der Zugang zu reifen Tiermodellen besonders wichtig. Der Zweck der beschriebenen Experimente ist es, ein stabiles Mausmodell von DCM zu etablieren, das menschlichem DCM ähnelt.
Aufgrund der komplexen Pathogenese von DCM gibt es viele verschiedene Methoden, um entsprechende Tiermodelle herzustellen. Spontane DCM-Modelle2 sind relativ stabil, aber sie sind teuer und nicht leicht verfügbar. Gentechnisch veränderte Tiermodelle3 sind nicht gut etabliert und erfordern eine experimentellere Verwendung. DCM-Tiermodelle, die durch Virusinfektion4 oder Autoimmundefekte5 induziert werden, sind leicht zu erhalten, aber sie sind nicht vollständig repräsentativ für DCM. Zu den Modellen, die mit myokardialer Toxizität assoziiert sind, gehören alkoholinduzierte DCM-Modelle und Dox-induzierte DCM-Tiermodelle.
Das Dox-induzierte Kardiomyopathie-Modell wird durch intraperitoneale Injektion von Dox6erhalten. Das Modell nutzt die schwerste chronische Nebenwirkung von Dox: Nach der Dox-Exposition entwickeln Patienten spät einsetzende DCM-Symptome mit klinischer Uniformität7. Dox-induzierter oxidativer Stress8 und mitochondrialeSchäden 9,die zur Kardiomyozyten-Apoptose führen, sind Symptome in der Pathogenese von DCM. Es gibt akute und chronische Dox-Behandlungsmodelle: Eine einzelne hohe Dosis dox (15 mg/kg) induziert ein kurzfristiges Modell für kardiomyopathie10, während repetitive niedrig dosierte Dox-Injektionen (sechs wöchentlich, 3 mg/kg) ein Langzeitmodell für Kardiomyopathie induzieren11. Basierend auf der vorgestellten Studie zeigen Wildtypmäuse, die einmal pro Woche für einen Monat intraperitoneal in einer Dosis von 5 mg/kg injiziert wurden, am Ende der Behandlung morphologie und Histologie des Herzens, die mit den Eigenschaften von DCM übereinstimmen, was eine ideale Möglichkeit zur Etablierung eines DCM-Modells darstellt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dox ist ein unspezifisches periodisches Antitumor-Chemotherapeutikum, das häufig in der klinischen Praxis verwendet wird12. Seine Hauptnebenwirkung ist Kardiotoxizität, gekennzeichnet durch Kardiomyopathie und nachfolgende Herzinsuffizienz13. Der zugrunde liegende Mechanismus umfasst die Schädigung der myokardialen Lipidperoxidation, die Hemmung der myokardialen sarkoplasmatischen Retikulum Ca2+-ATPase-Aktivität und die Aktivierung des myokardialen lokalen Re…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von der Key Project Medical Science and Technology Development Foundation, Nanjing Department of Health (No.YKK16098) unterstützt.
Materials
| 4% paraformaldehyde | servicebio | CAS30525-89-4 | |
| C57BL/6 mice | Model Animal Research Center of Nanjing University | ||
| Doxorubicin hydrochloride | Pfizer | CAS25316-40-9 | |
| echocardiography | Visualsonics | ||
| Hematoxylin and Eosin staining kit | Solarbio | G1120 | |
| Masson staining kit | Solarbio | G1343 | |
| phosphate buffer solution | Sigma | P5368 | |
| potassium chloride | Sigma | CAS7447-40-7 | |
| sterilized syringe | Millipore | SLGP033RB |
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